Vorrichtung zur Umsetzung einer um eine Achse verlaufenden Schwingbewegun in eine in einer ]Richtung verlaufende Drehbewegung Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Umsetzung einer um eine Achse verlaufenden Schwingbewegung in eine in einer Richtung verlau fende Drehbewegung. Eine solche Bewegungs umsetzung wird zum Beispiel im allgemeinen in jenen Fällen angewendet, in denen ein Ende einer Trieb stange mit einer Kurbelwelle verbunden ist, während das andere Ende eine um eine Achse verlaufende Schwingbewegung ausführt.
Beispiele solcher Anwen dungen sind der Antrieb einer Tretnähmaschine und eines efliegenden Holländers , das heisst ein Spiel- 7eug, das von Kindern als Fahrzeug benutzt werden 1-ann, wobei eine Stange vom Fahrer mit den Hän den in einer um eine Achse verlaufende Schwing bewegung angetrieben wird, welche Stange mittels einer Triebstange mit der Hinterradachse als Kurbel welle verbunden ist.
Nach der Erfindung ist die Vorrichtung aus einer magnetischen Synchronkupplung aufgebaut, deren treibendem Teil eine solche Schwingung um eine Achse erteilt zu werden bestimmt ist, dass die Schwingbewegung in der zur Drehrichtung des anzu treibenden Teils der Kupplung entgegengesetzten Richtung schneller ist als die Schwingbewegung in der Drehrichtung des anzutreibenden Teils, so dass die beiden Teile während der langsameren Bewegung des treibenden Teils gekuppelt sind, während der schnelleren Bewegung des treibenden Teils aber schlüpfen.
Die obenerwähnte Vorrichtung ist zum Beispiel vorteilhaft verwendbar zum Antrieb einer Tretnäh- maschine, bei der das mit den Füssen zu betätigende Organ unmittelbar oder -über eine Welle mit dem treibenden Teil der Synchronkupplung verbunden ist. Der anzutreibende Teil der Kupplung wird dabei in nur einer Richtung umlaufen, wenn die Schwingung des mit den Füssen zu betätigenden Organs in der zu dieser Drehrichtung entgegengesetzten Richtung schneller als in der entgegengesetzten Richtung aus geführt wird. Nach etwas übung wird die richtige Betätigung mit den Füssen nicht schwerer sein als die Betätigung bei den üblichen Tretnähmaschinen.
Der Vorteil der Vorrichtung nach der Erfindung besteht darin, dass die Teile der Synchronkupplung periodisch nur magnetisch gekuppelt sind, so dass der Verlust an Energie durch Reibung minimal ist. Während des gegenseitigen Schlüpfens der Teile sind diese Teile praktisch vollständig entkuppelt, das heisst, es wird von dem einen Teil kein Moment auf den andern übertragen. Auch dies bedeutet eine Herab setzung der bei den bekannten Vorrichtungen auf tretenden Reibungsverluste. Ausserdem erfordert die Vorrichtung nach der Erfindung infolge ihres ein fachen mechanischen Aufbaues weniger Unterhalt als die bekannten Vorrichtungen.
Bei der Erfindung ist also von einer bekannten Eigenschaft einer magnetischen Synchronkupplung Gebrauch gemacht, nämlich dass diese Kupplung im Falle von Schlupf praktisch kein Kräftepaar mehr überträgt. Folglich wird zum Beispiel bei Fussantrieb die Schwingbewegung des treibenden Teils in der zur Drehrichtung des getriebenen Kupplungsteils ent gegengesetzten Richtung ganz leicht und gleichsam selbsttätig schneller ausgeführt als die Bewegung in entgegengesetzter Richtung, da hierbei der angetrie bene Teil nicht gekuppelt ist, das heisst sich in einem frei beweglichen Zustand befindet.
Die Erfindung wird nachstehend an Hand eines in der beiliegenden Zeichnung schematisch darge stellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
In der Zeichnung ist eine magnetische Synchron kupplung im Antrieb einer Tretnähmaschine darge- stellt. Die Teile<B>1</B> und 2 dieser Kupplung besitzen<B>je</B> einen scheibenförinigen Magnet aus Dauermagnet- material, in dem in axialer Richtung Pole<B>N</B> und<B>S</B> magnetisiert sind, die längs eines Teilkreises be trachtet ein Magnetfeld mit abwechselnd sich ändern der Richtung erzeugen. Der Teil<B>1</B> ist durch eine Welle 4 unmittelbar mit einer Tretraste <B>3</B> verbunden, die in einer um die Achse der Welle 4 verlaufenden getrieben wird, Schwingbewegung mit den Füssen ang und zwar in der einen Richtung schneller als in der andern.
Der Ausschlag der Schwingung der Tretraste <B>3</B> kann zum Beispiel in den beiden Richtungen durch nicht dargestellte Nocken beschränkt werden. Der Teil 2 besitzt eine auf einer Welle<B>5</B> angeordnete Seilscheibe<B>6,</B> die durch ein Seil<B>7</B> mit einem Schwungrad, z. B. einer Nähmaschine, gekuppelt werden kann. Wie bei den bekannten Tretnähmaschi nen üblich, kann das Schwungrad und daher der Teil 2 zunächst von Hand in der richtigen Dreh richtung bewegt werden, bevor die Tretraste <B>3</B> in Bewegung versetzt wird, so dass während des An triebes die richtige Drehrichtung der Maschine ge währleistet ist.
Bei der jeweils langsameren Bewegung der Teile<B>3</B> und<B>1</B> in der einen Richtung werden die Teile<B>1</B> und 2 miteinander gekuppelt und über tragen bei synchronem Lauf die Antriebskraft auf die Teile<B>6</B> und<B>7.</B>
Wenn dafür Sorge getragen wird, dass die Tret- raste <B>3</B> auf den beiden Seiten der Welle 4 über ungleiche Abstände vorspringt, kann leichter erreicht werden, dass die Schwingbewegung in einer Richtung leicht schneller als in der andern Richtung ausgeführt wird. Auch ist es möglich, die Tretraste <B>3</B> mit Hilfe einer Feder<B>8</B> mit einem festen Teil der Vorrich tung zu verbinden.
Der Ausschlag der Schwingung der Tretraste <B>3</B> wird auf diese Weise selbsttätig be schränkt und die Feder<B>8</B> kann die schnelle Bewe gung der Tretraste während des Schlüpfens der Teile 'l und 2 bewirken.
Device for converting an oscillating movement running around an axis into a rotary movement running in one direction. The invention relates to a device for converting an oscillating movement running around an axis into a rotary motion running in one direction. Such a motion conversion is, for example, generally used in those cases in which one end of a drive rod is connected to a crankshaft, while the other end executes an oscillating movement extending about an axis.
Examples of such applications are the drive of a pedal sewing machine and a flying Dutchman, i.e. a toy that children use as a vehicle, with a rod being driven by the driver with his hands in a swinging movement around an axis which rod is connected to the rear wheel axle as a crank shaft by means of a drive rod.
According to the invention, the device is constructed from a magnetic synchronous clutch, the driving part of which is intended to be given such an oscillation about an axis that the oscillating movement in the direction opposite to the direction of rotation of the part of the coupling to be driven is faster than the oscillating movement in the direction of rotation of the part to be driven, so that the two parts are coupled during the slower movement of the driving part, but slip during the faster movement of the driving part.
The above-mentioned device can advantageously be used, for example, for driving a pedal sewing machine in which the element to be operated with the feet is connected directly or via a shaft to the driving part of the synchronous clutch. The part of the clutch to be driven will rotate in only one direction if the vibration of the organ to be operated with the feet is performed faster in the direction opposite to this direction of rotation than in the opposite direction. After a little practice, the correct operation with the feet will not be any more difficult than the operation with conventional pedal sewing machines.
The advantage of the device according to the invention is that the parts of the synchronizer clutch are only coupled magnetically periodically, so that the loss of energy through friction is minimal. During the mutual slipping of the parts, these parts are practically completely decoupled, which means that no moment is transferred from one part to the other. This also means a reduction in the friction losses occurring in the known devices. In addition, the device according to the invention requires less maintenance than the known devices as a result of its a times mechanical structure.
In the invention, use is made of a known property of a magnetic synchronous clutch, namely that this clutch practically no longer transmits any force couple in the event of slip. Consequently, with a foot drive, for example, the oscillating movement of the driving part in the opposite direction to the direction of rotation of the driven coupling part is carried out very easily and automatically faster than the movement in the opposite direction, since the driven part is not coupled, i.e. in one freely movable state.
The invention is explained in more detail below with reference to an exemplary embodiment shown schematically in the accompanying drawings.
The drawing shows a magnetic synchronous clutch in the drive of a pedal sewing machine. Parts <B> 1 </B> and 2 of this coupling have <B> each </B> a disk-shaped magnet made of permanent magnet material, in which poles <B> N </B> and <B> S in the axial direction </B> Are magnetized, which be viewed along a pitch circle generate a magnetic field with alternately changing direction. The part <B> 1 </B> is directly connected by a shaft 4 to a pedal catch <B> 3 </B>, which is driven in a swinging movement with the feet ang, namely in an oscillating movement around the axis of the shaft 4 faster in one direction than in the other.
The deflection of the oscillation of the pedal peg <B> 3 </B> can, for example, be limited in both directions by cams (not shown). The part 2 has a pulley <B> 6 </B> arranged on a shaft <B> 5 </B>, which is connected by a rope <B> 7 </B> with a flywheel, e.g. B. a sewing machine, can be coupled. As is usual with the known Tretnähmaschi NEN, the flywheel and therefore the part 2 can first be moved by hand in the correct direction of rotation before the pedal peg 3 is set in motion, so that during the drive the correct direction of rotation of the machine is guaranteed.
With the slower movement of parts <B> 3 </B> and <B> 1 </B> in one direction, parts <B> 1 </B> and 2 are coupled to one another and transfer the Driving force on parts <B> 6 </B> and <B> 7. </B>
If it is ensured that the pedal peg <B> 3 </B> protrudes over unequal distances on both sides of the shaft 4, it can be achieved more easily that the oscillating movement is carried out slightly faster in one direction than in the other becomes. It is also possible to connect the footrest <B> 3 </B> to a fixed part of the device with the aid of a spring <B> 8 </B>.
The deflection of the vibration of the pedal peg <B> 3 </B> is automatically limited in this way and the spring <B> 8 </B> can bring about the rapid movement of the pedal peg while the parts 1 and 2 are slipping.