Drehmomentkupplung Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Dreh momentkupplung zu schaffen, die bei stark schwanken dem Antriebsmoment ein nach oben begrenztes Dreh moment abgibt. Derartige Drehmomentkupplungen wer den beispielsweise bei feinmechanischen Geräten benötigt, in denen ein Antriebsmotor vorgesehen ist, der mehrere Arbeitsfunktionen auszuführen hat, wobei eine oder mehrere Arbeitsfunktionen nur zeitweise auszuführen sind. Ein charakteristisches Anwendungsbeispiel hierfür ist ein zeithaltendes Gerät, bei dem der einen Gangregler über einen Federspeicher antreibende Asynchronmotor noch andere Arbeiten auszuführen hat, wie beispielsweise das Betätigen von Schaltelementen.
Der zulässige Dreh momentbereich eines Gangreglers eines zeithaltenden Ge rätes ist begrenzt. Das Antriebsmoment des Motors muss jedoch wegen der zeitweisen Betätigungsarbeit für die Schaltelemente oder wegen anderer auszuführender Ar beiten meist erheblich grösser sein als das für prell- freies Arbeiten des Gangreglers erforderliche Drehmo ment. Das Antriebsmoment unterliegt also wegen der nur zeitweise auszuführenden Arbeiten oder auch infolge Spannungsschwankungen starken Schwankungen. Um diese grossen Drehmomentschwankungen vom Gangregler fernzuhalten, ist es zweckmässig, das auf den Gangregler einwirkende Drehmoment zu begrenzen.
Die Drehmomentkupplung gemäss der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Eintrieb und Ab trieb ein federndes, mit einer Hysteresebremse zusam menwirkendes Zwischenglied angeordnet ist, das je nach der Grösse des Antriebsdrehmomentes die Wirkung einer Hysteresebremse selbsttätig verstellt.
In einer Ausführungsform ist das Zwischenglied eine unter Federwirkung stehende Wandermutter, welche an einer Stirnseite einen Teil einer Hysteresebremse trägt, deren anderer, feststehender Teil axial versetzt angeord net ist. Die Wandermutter ist hierbei auf einer mit einem eintreibenden Rad in Verbindung stehenden Schnecke angeordnet. Ferner kann zwischen Schnecke und Wander mutter eine Schenkelfeder angeordnet sein, die einen auf der Schnecke und einen auf der Wandermutter ange- brachten Anschlag bei unbelastetem Antrieb in Eingriff bringt. Durch entsprechende Auslegung der Feder und der Hysteresebremse kann jede beliebige Drehmoment charakteristik an der Abtriebsseite erzielt werden.
Es kann das auf der Antriebsseite wirkende Drehmoment nicht nur kompensiert, sondern sogar überkompensiert werden.
Anhand der Zeichnung, in der ein Ausführungsbei spiel dargestellt ist, wird die Erfindung näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 die Anordnung der erfindungsgemässen Dreh momentkupplung in einer Schaltuhr und Fig. 2 die erfindungsgemässe Hysteresebremse teil weise im Schnitt.
Figur 1 zeigt im Prinzip den Aufbau einer Schaltuhr. Ein Motor 1 treibt über ein Untersetzungsgetriebe 2 das Federhaus 3 eines Federspeichers an. Die abtreibende Welle 4 treibt einmal eine Zeitscheibe 5 und über ein Zahnrad 6 und Getriebe 7 einen Gangregler 8 an. Die Zeitscheibe 5 trägt in bekannter Weise einen einstellba ren Nocken 9, welcher ein Schaltelement 10 betätigt. Das auf den Gangregler 8 ausgeübte Drehmoment ist nicht nur sehr hoch, da der Motor für die grösste auftretende Leistung bemessen sein muss, sondern unterliegt auch sehr starken Schwankungen, welche hervorgerufen wer den durch Spannungsschwankungen, Betätigungsarbeit der Schaltelemente 10, dem Zustand des Federspeichers 3 und dgl. mehr.
Zu diesem Zweck wird gemäss der Er findung dem Gangregler 8 eine Drehmomentkupplung 11 vorgeschaltet, die bei zu grossem Drehmoment das Prel len des Gangreglers 8 verhindern soll.
Das letzte Zahnrad des Getriebes 7 treibt über ein Zahnrad 13 eine Schnecke 14 an, auf welcher eine Wan dermutter 15 angeordnet ist. Zwischen der Wandermutter 15 und dem eintreibenden Zahnrad 13 ist eine Schenkel feder 16 angeordnet, deren eines Ende an einem An schlag 17 der Schnecke 14 und deren anderes Ende an einem Anschlag 18 der Wandermutter derart, vorzugs weise unter Spannung, gelegt ist, dass die beiden An schläge 17 und 18 aufeinander liegen. An der Wander- mutter 15 ist ein Zahnkranz 19 ausgebildet, der mit einem Ritzel 20 der abtreibenden Welle 21 zusammenwirkt.
An der Stirnseite des Zahnkranzes 19 ist der eine Teil 22 einer Hysteresebremse angebracht, der beispielsweise aus einem hohlzylindrischen Teil mit Hystereseeigenschaf- ten oder einem Hohlzylinder mit einem Hystereseband besteht. Der andere Teil 23 der Hysteresebremse besteht aus einem in radialer Richtung mehrpolig magnetisierten ringförmigen Permanentmagneten, der auf einem teller förmigen Tragteil 24 aus unmagnetischem Material be festigt ist. Der Teller 24 mit dem Permanentmagneten 23 ist auf einer Platine 25 des Triebwerkes befestigt.
Die Wirkungsweise der Drehmomentkupplung ist wie folgt: Der Gangregler 8 benötigt ein konstantes geringes An triebsmoment, damit Prellungen mit Sicherheit vermieden werden. Dieses Drehmoment kann beispielsweise durch Vorspannung der Feder 16 vorgegeben werden. Ist das bei 12 eintreibende Drehmoment gerade so gross wie das vom Gangregler 8 benötigte Drehmoment, so wirkt die Drehmomentkupplung als starre Verbindung, da die beiden Anschläge 17 und 18 durch die Kraft der Feder 16 aufeinandergehalten werden.
Da sich der Teil 22 der Hysteresekupplung ausserhalb des Permanentmagneten 23 befindet, wird auf die Wandermutter praktisch kein Bremsmoment ausgeübt. Übersteigt das eintreibende Mo ment das durch die Feder 16 vorgegebene Drehmoment, so schraubt sich die Wandermutter 15 unter weiterer Spannung der Feder 16 nach rechts, wodurch das Brems moment der Hysteresebremse stetig zunimmt. Durch ent sprechende Auslegung der Federcharakteristik und der Bremscharakteristik kann jeder beliebige Drehmoment verlauf an dem abtreibenden Rad 20 hergestellt wer den. Das abtreibende Drehmoment kann bei steigendem Antriebsmoment z.B. gering ansteigen, etwas abfallen oder annähernd konstant bleiben.