DE1081147B

DE1081147B - Antriebsvorrichtung mit einer Synchronkupplung, deren ueber einen Luftspalt magnetisch gekuppelte Teile mit permanenten Magneten versehen sind

Info

Publication number: DE1081147B
Application number: DEN11271A
Authority: DE
Inventors: Johannes Meyer Cluwen
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1954-10-08
Filing date: 1955-10-05
Publication date: 1960-05-05

Description

Antriebsvorrichtung mit einer Synchronkupplung, deren über einen Luftspalt magnetisch gekuppelte Teile mit permanenten Magneten In der Praxis tritt häufig das Problem auf, eine um eine Welle verlaufende Drehschwingung in eine in einer Richtung verlaufende Drehbewegung umzusetzen. Solche Bewegungsumsetzungen werden beispielsweise in Fällen angewendet, in denen ein Ende einer Triebstange mit einer Kurbelwelle verbunden ist, während das andere Ende eine um eine Welle verlaufende Drehschwingbewegung ausführt. Beispiele hierfür sind der Antrieb einer Tretnähmaschine und der Antrieb eines unter dem Namen »fliegender Holländer« bekannten Kinderfahrzeuges. Eine solche Umsetzbewegung ist zwar bekannt unter Verwendung von Sperrklinken, aber- gerade derartige Sperrklinken stellen ein störanfälliges und stets unter Beobachtung zu haltendes Teilelement dar, und erwünscht ist es, eine Lösung ohne Verwendung derartiger Sperrklinken zu finden.
Die Antriebsvorrichtung mit einer Synchronkupplung, deren - über einen Luftspalt magnetisch gekuppelte Teile mit permanenten Magneten versehen sind, deren mechanisch angetriebener Teil eine um seine Welle verlaufende Drehschwingbewegung vollführt und deren anzutreibender Teil sich in nur einer Richtung um seine gleichachsig mit der Welle des angetriebenen Teiles gelagerte Welle dreht, ist nach der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß die Drehschwingbewegung in der zur Drehrichtung des anzutreibenden Teiles entgegengesetzten Richtung wesentlich schneller ist als die Schwingbewegung in der Drehrichtung des anzutreibenden Teiles, und zwar derart, daß die beiden Teile während der langsamen Bewegung des angetriebenen Teiles magnetisch gekuppelt sind, während der schnellen Bewegung des angetriebenen Teiles aber schlüpfen, ohne daß der anzutreibende Teil gegen Rücklauf gesperrt ist.
Wird eine solche Antriebsvorrichtung im Antrieb einer Tretnähmaschine verwendet, welche in bekannter Weise eine mit den Füßen zu bedienende Tretraste aufweist, dann ist diese mit dem angetriebenen Teil der Synchronkupplung kuppelbar. Der anzutreibende Teil läuft dabei in einer Drehrichtung um, wenn die Schwingbewegung der Tretraste in der zur Drehrichtung entgegengesetzter Richtung schneller, als in der entgegengesetzten Richtung ausgeführt wird. Bei etwas Übung läßt sich die richtige Betätigung unschwer erreichen.
Die Eigenschaft einer magnetischen Kupplung, deren Teile über einen Luftspalt magnetisch gekuppelt sind, wird nun bei der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung vorteilhaft ausgenutzt, indem nämlich diese Kupplung während des gegenseitigen Schlüpfens der Teile vollständig entkuppelt ist, so daß von dem einen Teil praktisch kein Moment auf den anderen Teil übertragen wird. Dadurch wird die Drehschwing-Bewegung in der zur Drehrichtung des anzutreibenden Teiles entgegengesetzten Richtung sehr einfach schneller ausgeführt als die Schwingbewegung in der Drehrichtung des anzutreibenden Teiles, weil der angetriebene Teil dabei nicht mit dem anzutreibenden Teil gekuppelt ist, d. h. sich in einem frei beweglichen Zustand befindet. Von Vorteil ist es, daß die Antriebsvorrichtung weniger Wartung als die bekannten Vorrichtungen benötigt.
Dieser Vorteil wird nicht erreicht, wenn bei einem magnetischen Getriebe, wie es bekannt ist, ein angetriebenes Magnetsystem mit einem antreibenden Magnetsystem durch magnetische Kraftfelder gekoppelt ist und das Übersetzungsverhältnis durch eine Verzweigung des Magnetflusses in einem ferromagnetischen Bindeglied gebildet wird. Damit ist es zwar an sich möglich, eine drehende Bewegung in eine unregelmäßige Bewegung umzuwandeln, oder umgekehrt. Doch verlangt diese Umwandlung eine Verzweigung des Magnetflusses in einem ferromagnetischen Bindeglied und betrifft daher keine permanentmagnetische Synchronkupplung, deren beide Teile magnetisch miteinander gekoppelt sind. Überdies kann bei der bekannten Getriebebauart die Bewegungsumwandlung nicht ohne Verwendung einer Sperrklinke ausgeführt werden. Nach einer Ausführungsform der Erfindung kann die Schwingbewegung des angetriebenen Teiles in der Drehrichtung des anzutreibenden Teiles von einer sich in dieser Drehrichtung spannenden Feder gebremst werden, welche sich während der Schwingbewegung des angetriebenen Teiles in der entgegengesetzten Richtung entspannt und dabei die Rückschwingbewegung beschleunigt.
Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert.
In der Figur ist eine magnetische Synchronkupplung im Antrieb einer Tretnähmaschine dargestellt. Die Teile 1 und 2 dieser Kupplung besitzen je einen scheibenförmigen Magnetkreis aus Dauermagnetmaterial, in dem in axialer Richtung Pole N und S magnetisiert sind, die, längs eines Teilkreises gemessen, ein Magnetfeld mit abwechselnd sich ändernder Richtung erzeugen. Der Teil 1 ist durch eine Welle 4 unmittelbar mit einer Tretraste 3 verbunden, die in einer um die Welle 4 verlaufenden Schwingbewegung mit den Füßen angetrieben wird. Der Ausschlag der Schwingung der Tretraste 3 kann z. B. in den beiden Richtungen durch nicht dargestellte Nocken begrenzt werden. Der Teil t besitzt eine auf einer Welle 5 angeordnete Seilscheibe 6, die durch ein Seil 7 mit einem Schwungrad, z. B. der Nähmaschine, gekuppelt werden kann. Wie bei den bekannten Tretnähmaschinen üblich, kann das Schwungrad und daher der Teil t zunächst von Hand in der richtigen Drehrichtung bewegt werden, bevor die Tretraste 3 in Bewegung gesetzt wird, so daß während des Antriebs die richtige Drehrichtung der Maschine gewährleistet ist.
Wenn dafür Sorge getragen wird, daß die Tretreste 3 auf den beiden Seiten der Welle 4 über ungleiche Abstände vorspringt, kann noch erreicht werden, daß die Schwingbewegung in einer Richtung leicht schneller als in der anderen Richtung ausgeführt wird. Auch ist es möglich, die Tretreste 3 mit Hilfe einer Feder 8 mit der Vorrichtung zu verbinden. Der Ausschlag der Schwingung der Tretraste 3 wird auf diese Weise selbsttätig beschränkt, und die Feder 8 kann die schnelle Bewegung der Tretraste während des Schlüpfens der Teile 1 und 2 bewirken.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Antriebsvorrichtung mit einer Synchronkupplung, deren über einen Luftspalt magnetisch gekuppelte Teile mit permanenten Magneten versehen sind, deren mechanisch angetriebener Teil eine um seine Welle verlaufende Drehschwingbewegung vollführt und deren anzutreibender Teil sich in nur einer Richtung um seine gleichachsig mit der Welle des angetriebenen Teiles gelagerte Welle dreht, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehschwingbewegung in der zur Drehrichtung des anzutreibenden Teiles entgegengesetzten Richtung wesentlich schneller ist als die Schwingbewegung in der Drehrichtung des anzutreibenden Teiles, und zwar derart, daß die beiden Teile während der langsamen Bewegung des angetriebenen Teiles magnetisch gekuppelt sind, während der schnellen Bewegung des angetriebenen Teiles aber schlüpfen, ohne- daß der anzutreibende Teil gegen Rücklauf gesperrt ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwingbewegung des angetriebenen Teiles in der Drehrichtung des anzutreibenden Teiles von einer sich in dieser Drehrichtung spannenden Feder gebremst wird, welche sich während der -Schwingbewegung des angetriebenen Teiles in der entgegengesetzten Richtung entspannt und dabei die Rückschwingbewegung beschleunigt. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 742 362, 816 715; USA.-Patentschriften Nr. 1 171351, 2 481360. In Betracht gezogene ältere Patente: Deutsches Patent Nr. 955 524.