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Kupplungseinrichtung für Geräte, insbesondere kinematographische Geräte
Die Erfindung bezieht sich auf eine Kupplungseinrichtung für Geräte, insbesondere
kinematographische Geräte, bei denen das mit einem Antriebsorgan, z. B. Elektromotor,
zu kuppelnde Getriebe beim Lösen der Kupplung in vorbestimmter Lage zum Stillstand
gebracht werden soll.
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Kupplungen dieser Art werden vorwiegend in der Kinotechnik, insbesondere
für kinematographische Aufnahmegeräte und für Sonderfälle der Wiedergabe, wie Stillstandsprojektion
und Schießkinos, benötigt, indem Blende und Filmtransportglieder bei Stillstand
des Gerätes immer die gleiche Lage zum Bildfenster haben müssen.
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Mit der ständigen Weiterentwicklung des 16-mm-Amateurfilmes kommt
einer solchen Anordnung für die Aufnahmetechnik -deshalb besondere Bedeutung zu,
weil der 16-mm-Film im Gegensatz zum 35-mm-Film oftmals nicht geschnitten wird.
Bei Aufnahmegeräten ohne Stillstandseinrichtung ist der Filmschnitt jedoch nicht
zu vermeiden, weil durch das allmähliche Auslaufen der Kamera überbelichtete bzw.
bei Bremsung durch Gegenstrom doppelbelichtete Bilder entstehen. Sofern beim Stillstand
der Kamera der Verschluß das Bildfenster nicht abdeckt, können die Bilder auch völlig
unbrauchbar sein.
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Die nach den vorangegangenen Ausführungen damit für eine 16-mm-Kamera
zu fordernde eindeutige Lage von Verschluß- und Filmtransportorgan bedingt ein sofortiges
Stillsetzen der entsprechenden Getriebe. Um eine Zerstörung der Getriebe durch die
kinetische Energie der stillzusetzenden Massen auszuschalten, kann man in bekannter
Weise beim Stillsetzen der Kamera zunächst den Antriebsmotor abkuppeln und anschließend
das Triebwerk der Kamera stillsetzen. Man hat ferner bei Projektoren mit Stillstandseinrichtung
Federdämpfungen vorgesehen, um einen weichen Anschlag zu erhalten. Weiterhin ist
es bei Aufnahme- und Wiedergabegeräten bekannt, den Antriebsmotor beim Stillsetzen
des Gerätes auf entgegengesetzte Drehrichtung umzuschalten, wobei man das Getriebe
nach dem Anlauf auf entgegengesetzte Drehrichtung zum Stillstand bringt. Alle bisher
bekannten Einrichtungen erfordern erheblichen Aufwand und sind nicht oder nur mit
noch weit höherem Aufwand für zwei Antriebsdrehrichtungen verwendbar.
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Die Erfindung richtet sich auf eine Schraubenfederkupplung, mit der
die kinetische Energie der stillzusetzenden Massen einwandfrei beherrscht wird,
die nur geringen Aufwand erfordert und darüber hinaus in zwei Antriebsdrehrichtungen
verwendet werden kann.
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An sich sind Schraubenfederkupplungen nicht neu. Als Eintourenkupplungen
werden sie beispielsweise bei Schreibmaschinen, Registrierkassen, Verpackungsmaschinen
u. dgl. verwendet und dienen dazu, einen Antriebsteil während einer Umdrehung oder
eines Teiles einer Umdrehung mit einem dauernd umlaufenden Antriebsteile zu kuppeln.
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Bekannt ist auch eine Schraubenfederkupplung zur Kraftübertragung
von einer Treibachse auf eine angegebene Achse, die in zwei Drehrichtungen verwendbar
ist. Bei ihr werden die einander diametral gegenübergestellten Enden der Schraubenfeder
durch die Öffnungen eines Hohlzylinders geführt, der mit der getriebenen Achse verbunden
ist. Je nach der Drehrichtung der Treibachse dient wechselweise das eine Federende
zur Mitnahme des Hohlzylinders und das andere Federende zur Mitnahme einer über
den Hohlzylinder geschobenen, frei beweglichen Bremstrommel. Damit die Federenden
diese Bremstrommel bewegen können, ist außen auf jedem Federende ein Bund angeordnet,
und im Inneren der Bremstrommel sind entsprechende Anschläge vorgesehen, an welchen
sich wechselweise je nach der Drehrichtung des Hohlzylinders entweder der eine oder
der andere Bund abstützt. Wird die Bremstrommel mit Hilfe eines von außen her gegen
ihre Wandung gepreßten Bremsfutters in ihrer Bewegung abgestoppt, so stehen mit
ihr auch die Anschläge still, und dadurch bewirkt derjenige Anschlag, gegen den
sich gerade der Bund des einen Federendes abstützt, ein Lockern der Schraubenfeder
und kuppelt dadurch den Hohlzylinder von der Antriebsachse ab. Schraubenfederkupplungen
dieser Art ermöglichen trotz der Vielzahl der Teile, aus denen sie bestehen, lediglich
ein beliebiges Ankuppeln der angetriebenen Achse an die Treibachse oder ein Abkuppeln
beider voneinander. Sie machen es zher nicht möglich, das Abkuppeln der angetriebenen
Achse so vorzunehmen, daß die angetriebene Achse beirrt Abkuppeln immer nur an einer
ganz bestimmten Stelle
des Kreises zum Stillstand kommt, welchen
sie bei ihrem Umlauf umschreibt.
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Die erfindungsgemäße Schraubenfederkupplung verwendet auch eine von
der treibenden Welle geführte Schraubenfeder, die mit ihren beiden Enden durch eine
Aussparung eines sie umschließenden und mit der getriebenen Welle verbundenen Hohlzylinders
hindurchtritt. Ihre Neuheit und ihr technischer Fortschritt bestehen darin, daß
bei ihr eines der beiden in ihrer Funktion austauschbaren, in zwei Ebenen übereinandergestellten
Federenden nicht bloß das Mitnehmen der anzutreibenden Achse bewirkt, sondern zugleich
auch durch unmittelbares Zusammenwirken mit einem ortsfest gelagerten, in zwei Ebenen
beweglichen Anschlaghebel zum momentanen Abschalten des Antriebes und zum Festhalten
der anzutreibenden Achse in einer durch Justierung vorbestimmten Lage dient.
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Die Vorteile einer derart gestalteten Schraubenfederkupplung für die
in der Erfindung genannten Verwendungszwecke liegen nicht allein darin, daß sie
aus ganz wenigen, einfachen, leichten und billig herzustellenden Teilen besteht
und darum die Aufnahmekamera, in die sie eingebaut wird, weder sonderlich verteuert,
noch durch ihr Eigengewicht sonderlich belastet. Sie bietet auch den Vorteil, daß
die Teile der Kupplung keiner besonderen Beanspruchung unterworfen, also dauerfest
sind, und daß sie ohne harte Anschläge und Geräusche zusammenarbeiten, also die
Aufnahmetätigkeit nicht stören. Des weiteren liegt ihr Vorteil auch darin, daß sich
mit Hilfe des ortsfest gelagerten und in zwei Ebenen beweglichen Anschlaghebels
auch die gesamte übrige Konstruktion des Gerätes, in welchem die Kupplung zur Anwendung
kommt, wesentlich vereinfachen läßt.
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Da zum Ausschalten der Kupplung lediglich eine Verschiebung des Anschlaghebels
11 erforderlich ist und da sich die Auslöse- und Verschiebebewegung dieses Hebels
erfindungsgemäß beispielsweise durch zwei koaxial zueinander liegende Bedienungselemente
bewirken läßt, wird die Bedienung äußerst übersichtlich gestaltet. Dieser Vorteil
wird dadurch erhöht, daß erfindungsgemäß der Kupplungsauslöser mit den Schaltern
zur Steuerung des Antriebsmotors zusammenwirkt. Die Schalterauslösung erfolgt in
einfacher Weise durch einen auf dem Anschlaghebel 11 aufsitzenden Nocken 19, ohne
daß irgendwelche Zwischenglieder erforderlich sind. Ebenso einfach ist die Umpolung
des Antriebsmotors mit Hilfe der Schalter 25 und 26. Sie wird bei Umkehr der Drehrichtung
gleichzeitig mit der Verschiebung des Anschlaghebels 11 durch einfache Drehung des
Schaltknopfes 13 bewirkt.
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Um eine Zerstörung von Getriebeteilen durch die kinetische Energie
der stillzusetzenden Massen unmöglich zu machen, wird erfindungsgemäß beim Stillsetzen
zunächst der Antriebsmotor abgeschaltet und anschließend erst, und zwar gleichzeitig,
der Freilauf eingeschaltet und das Getriebe stillgesetzt und analog beim Inbetriebsetzen
erst der Freilauf aufgehoben und danach der Motor eingeschaltet.
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Die Abb. 1 bis 3 zeigen ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgedankens.
Darin zeigt Abb. 1 einen Schnitt durch die Kupplungseinrichtung mit dem Antriebsmotor,
Abb. 2 einen horizontalen Schnitt durch die Kupplungseinrichtung entlang der Linie
A-A der Abb. 1, Abb. 3 die Umkehrschaltung des Antriebsmotors. Das Gehäuse 1 nimmt
einen Antriebsmotor 2 sowie die gesamte der Erfindung zugrunde liegende Kupplungseinrichtung
auf und wird mit einem nicht dargestellten Gehäuse, welches das zu kuppelnde Getriebe
enthält, verbunden, wobei die Verbindung zwischen diesem Getriebe und der Kupplung
durch einen Mitnehmer 3 erfolgt.
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Auf dem Achsstumpf 4 des Motors 2 ist eine Freilauffeder 5 aufgeschoben.
Die Freilaufkupplungsfeder 5 wird umschlossen von einem Hohlzylinder 6, der mit
der Mitnehmerwelle 7 starr verbunden ist. Im Hohlzylinder 6 ist eine Aussparung
8 angebracht, in welche die beiden Enden 9 a und 9 b der Freilaufkupplungsfeder
5 hineinragen. Im Gehäuse 1 ist auf einem Bolzen 10 ein Anschlaghebel 11 um diesen
Bolzen drehbar und in dessen Achsrichtung entsprechend dem Pfeil 12 verschiebbar
gelagert. Der Anschlaghebel 11
ist als zweiarmiger Winkelhebel ausgebildet.
Im Schaltknopf 13, der im Gehäuse 1 gelagert ist und dessen Funktion später erläutert
wird, ist ein Druckknopf 14 gelagert, der gegen die Kraft einer Feder 15 in Richtung
des Pfeiles 16 verschoben werden kann. Bei dieser Bewegung trifft der Druckknopf
14 auf den Arm 17 des Anschlaghebels 11, der im Ruhezustand mit seinem Arm 18 hinter
dem hochgezogenen Federende 9a oder bei der später erläuterten Umschaltung auf Rücklauf
hinter dem Federende 9 b liegt.
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Auf dem Arm 18 ist ein Nocken 19 angebracht, der das im Gehäuse 1
angeordnete Kontaktpaar 20 steuert. Eine Feder 21 versucht, den Anschlaghebel 11
immer in seine Ausgangsstellung zurückzuziehen. Der Schaltknopf 13, mit dem die
Schaltung Vor-Rück-Lauf betätigt wird, ist im Gehäuse 1 in Richtung des Pfeiles
22 drehbar gelagert und trägt einen exzentrisch zu seiner Drehachse angeordneten
Stift 23, der im Arm 17 des Anschlaghebels 11 geführt ist und diesen in Richtung
des Pfeiles 12 verschiebt.
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Auf dem Schaltknopf 13 befindet sich ein Schaltnocken 24, der die
im Gehäuse 1 angeordneten und in der Zeichnung nur angedeuteten Schalter 25 und
26, welche zur Umpolung des Antriebsmotors dienen, betätigt.
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Die Wirkungsweise der Anordnung ist folgende: Soll die Kamera in Betrieb
gesetzt werden, so wird der Druckknopf 14 in Richtung des Pfeiles 16 in das Gehäuse
1 hineingedrückt. Dabei wird der Anschlaghebel 11 im Uhrzeigersinn verschwenkt,
und sein Arm 18 gibt zunächst das Federende 9a frei. Beim weiteren Verschwenken
des Hebels 11 schließt der auf seinem Arm 18 angebrachte Nocken 19 das Kontaktpaar
20, welches in der Speiseleitung des Antriebsmotors liegt. Die Mitnehmerwelle 7
ist jetzt über die Freilaufkupplungsfeder 5 mit dem Antriebsmotor, der im Uhrzeigersinn
umläuft, gekuppelt.
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Soll das gekuppelte Getriebe zum Stillstand gebracht werden, so wird
der Druckknopf 14 losgelassen. Dabei wird zunächst das Kontaktpaar 20 geöffnet und
anschließend der Arm 18 des Winkelhebels 11 wieder vor das Federende 9a gebracht.
Damit kommt die Mitnehmerwelle 7 und das mit ihr gekuppelte Getriebe in vorbestimmter
Lage zum Stillstand, wobei im gleichen Augenblick der Antriebsmotor entkuppelt wird,
da der Kraftschluß zwischen Freilaufkupplungsfeder 5 und Achsstumpf 4 des Antriebsmotors
aufgehoben wird.
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Soll der Antrieb in umgekehrter Drehrichtung erfolgen - im Ausführungsbeispiel,
also entgegengesetzt dem Uhrzeigersinn -, so, wird der Schaltknopf 13 in Richtung
des Pfeiles 22 gedreht und damit der Anschlaghebel 11 in Richtung des Pfeiles 12
derart verschoben, daß sich der Arm 18 des Anschlaghebels 11 nunmehr vor das Federende
9 b setzt. Bei
der Drehung des Schaltknopfes 13 wird gleichzeitig
das Feld des Antriebsmotors 2 entsprechend der Schaltung gemäß Abb. 3 mit Hilfe
der in der Abb. 1 angedeuteten Schalter 25 und 26 umgepolt. In seinen Endlagen wird
der Schaltknopf 13 durch eine Kugelrast 27 arretiert. Der Druckknopf 14 kann in
bekannter Weise mit einer Haltevorrichtung versehen werden, die ihn in der eingedrückten
Lage festhält.
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Es ist selbstverständlich möglich, die erfindungsgemäße Kupplungseinrichtung
außer bei kinematographischen Geräten auch für andere Geräte der Feinwerktechnik
zu verwenden, bei denen das anzutreibende Getriebe in vorbestimmter Lage zum Stillstand
kommen soll. 2. Schraubenfederkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Anschlaghebel (11) von einem Druckknopf (14) und einem Schaltknopf (13)
gesteuert wird, welcher durch einen exzentrisch zu seiner Drehachse gelagerten Stift
(23) mit dem einen Winkelarm (17) des Anschlaghebels (11) verbunden ist.
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3. Schraubenfederkupplung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet,
daß beim Eindrücken des Druckknopfes (14) zunächst durch den Anschlaghebel (11)
das Federende (9a) bzw. bei umgekehrter Drehrichtung das Federende (9 b) freigegeben
und beim weiteren Eindrücken des Druckknopfes (14) der Stromkreis des Antriebsmotors
(2) durch ein Kontaktpaar (20) geschlossen wird, das von einem auf dem Anschlaghebel
(11) befestigten Nocken (19) betätigt wird, während beim Loslassen des Druckknopfes
(14), d. h. beim Stillsetzen des Gerätes, der umgekehrte Funktionsablauf stattfindet.
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4. Schraubenfederkupplung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß bei Drehung des Schaltknopfes (13) gleichzeitig mit der Verschiebung des Anschlaghebels
(11) die Umschaltung des Antriebsmotors (2) auf entgegengesetzte Drehrichtung erfolgt.
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5. Schraubenfederkupplung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
daß der Schaltknopf (13) für die Vor- und Rücklaufschaltung konzentrisch zum Druckknopf
(14) gelagert ist.