DE1775909A1

DE1775909A1 - Drehantriebsvorrichtung mit verschiedenen Drehzahlen

Info

Publication number: DE1775909A1
Application number: DE19671775909
Authority: DE
Inventors: Weiner Albert Peter
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1966-09-27
Filing date: 1967-09-23
Publication date: 1971-11-18
Also published as: US3426604A; DE1775909B2

Description

Drehantriebsvorrichtung mit verschiedenen Drehzahlen

Die Erfindung betrifft eine Drehantrieb3vorrichtung mit verschiedenen Geschwindigkeiten, insbesondere eine solche für die Verwendung in einer Abstimm- oder Einstellvorrichtung für elektrische oder elektronische Geräte.

Es ist üblich, elektrische oder elektronische Geräte, wie Kanalwähler oder Abstimmeinheiten für Fernsehempfänger mit Einstellr vorrichtungen zu versehen, die von Hand einstellbare Mittel für Grob- und Feinabstimmung enthalten. Die Mittel für Grobabstimmung erlauben ein schnelles Einstellen des Empfängers ungefähr auf den gewünschten Kanal. Die Feinabstimmungsmittel gestatten ein langsameres aber exakteres Einstellen des Empfängers genau auf

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den gewünschten Kanal. Es hat sich weiterhin als wünschenswert erwiesen, die Anordnung derartiger Einstellmittel an einer Stelle des Fernsehejnpfängergehäuses zu lokalisieren, um auf diese Weise zur Bequemlichkeit des Bedienenden beizutragen.

Die bekannten Vorrichtungen erfordern jedoch komplizierte und verwickelte Antriebsmechanismen, deren Herstellung in der Regel schwierig und teuer ist und die zu Betriebsstörungen neigen. Obgleich neuere Vorrichtungen einen etwas vereinfachten Antriebsmechanismus besitzen, sind sie nicht entsprechend auegeröstet, um das Spiel oder den Schlupf zu steuern, d. h. den Zwischenraum oder den Spielraum, mit dem ein Teil einer zusammengesetzten Vorrichtung, beispielsweise ein Getriebe bewegt werden kann, ohne daß sich die damit verbundenen Teile bewegen, was von einer Spannungslos igkeit in der Montage oder vom Gebrauch herrührt. Andererseits gestatten sie gewöhnlich keine unbegrenzte Feineinstellung¹! η jeder Richtung und an jedem Punkt des Orobeinstellbereiches. Da eine schnelle kontinuierliche und genaue Einstellung bei einer in einem Fernsehempfänger benutzten Abstimmeinheit oder einem Kanalwähler sehr wünschenswert ist, ist es zweckmäßig, jedes unerwünschte Spiel wirksam zu unterdrücken.

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Antriebs- und Kupplungseinrichtung für eine Drehantriebsvorrichtung mit verschiedener Geschwindigkeit, die eine Welle für Grobeinstellung und eine darübergelagerte Welle für Feineinstellung aufweist. Die Feineinstellwelle schließt ein aus einem Stück bestehendes (integral) exzentrisch geformtes Paar gebogener Federfinger ein. Ein ringförmiges Zahnrad ist über dem exzentrischen Teil gelagert und steht mit einem weiteren Teil der Antriebseinrichtung in Eingriff. Die gebogenen Federfinger drängen das ringförmige Zahnrad nach außen, so daß ein straffer Eingriff zwischen dem ringförmigen Zahnrad und seinen mit ihm in Eingriff stehenden Zahnrädern bewirkt wird. Es sind weiterhin Spannmitte^R*rgesehen, die ein straffes Ineinandergreifen der rn Teile der Antriebsvorrichtung bewirken und dabei Jede· unerwCEaschte Spiel ausschließen.

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Die Erfindung wird nun anhand der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen näher erläutert. In diesen Zeichnungen ist.

Fig. 1 eine Ansicht der Elemente der Antriebsvorrichtung in auseinandergezogener Anordnung;

Fig. 2 eine Ansicht der Elemente der Antriebsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung;

Fig. 3 eine Ansicht der Antriebseinrichtung im Schnitt längs der Linie 3-3 der Fig. 2;

Fig. ¹I eine längengetreue Ansicht des ringförmigen Zahnrades, das gemäß der vorliegenden Erfindung um den Exzenter gelagert ist.

Die Antriebsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung kann zusammen mit den verschiedensten Arten von elektrischen Geräten verwendet werden. In jedem Falle werden geeignete manuelle Steuerelemente oder -knöpfe mit der Welle für die Grobeinstellung und der Welle für die Feineinstellung verbunden, um dieselben zu steuern. Weiterhin wird die Antriebseinrichtung mit einer äußeren Belastung verbunden, um in dem elektrischen Gerät die gewünschte Veränderung zu bewirken und dem Bedienenden durch ein Anzeigezahnrad eine Anzeige dafür zu geben, bis zu welchem Ausmaß eine Veränderung stattgefunden hat. Da derartige Einzelheiten keine wesentlichen Teile der Erfindung darstellen und von herkömmlicher Art sein können, werden die elektrischen und mechanischen Einzelheiten dieser Elemente nachfolgend nicht beschrieben.

Fig. 1 zeigt die die Antriebsvorrichtung bildenen Elemente in auseinandergezogener Anordnung. Das Getriebegehäuse umfaßt eine Grundplatte 1, die mit einer konischen Lagerbuchse 3 für ein Ende der Grobeinstellwelle 5 versehen ist und weiterhin Montagelöcher 9, eine zur Ausrichtung dienende Laufbuchse 11, gewölbt ausgebildete Oberflächen 13 für die Anordnung des

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oberen Teiles der Antriebsvorrichtung und Vorsprünge 12 zum Zusammenspannen der gesamten Einheit aufweist. Ein Anzeigezahnrad 1*1 ist mit der Welle 5 zur Grobeinstellung nahe eiern Wellenende 2 einstückig ausgebildet. Ein scheibenartiges Teil 15 (Friktionsscheibe) mit einer Reibungsoberfläche 15', die einen geeigneten Reibungskoeffizienten aufweist, grenzt an die Fläche 16 des Zahnrades Ik . Das andere Ende 17 der Welle 5 ist mit einer Aussparung 18 für die Aufnahme eines geeigneten Steuerungsknopfes (nicht dargestellt) versehen. Mit der Welle 5 für die Grobeinstellung ist konzentrisch eine Antriebsvorrichtung angeordnet, die aus einem topfartigen Zahnrad oder Innenzahnrad 19 besteht, das an seinem Boden einen Steg 22 aufweist, der einen Ansatz 2k bildet und das auf der inneren Oberfläche des Randes 21 eine ZahnradoberflMche 20 besitzt. Der Steg 22 des Innenzahnrades 19 ist in geeigneter Weise ausgebildet, um für die Reibungsoberfläche 15'' der Friktionsscheibe 15 eine verbindende Kupplungsfläche zu ergeben. Ebenfalls konzentrisch mit der Welle 5 ist eine federnd gebogene, gewölbte Feder 23 und eine zylindrische Feineinstellwelle 25 angeordnet.

Die Feineinstellwelle 25 weist einen damit einstückig ausgebildeten exzentrischen Teil 27 auf, das aus einem Paar gekrümmter Federfinger 29 besteht, die den äußeren Rand desselben begrenzen. Es ist weiterhin ein ringförmiges Zahnrad 51 mit einem Paar koaxial angeordnete Zahnradoberflächen 33 und 35 vorgesehen, wobei die Zahnradoberfläche 33 einen größeren Durchmesser als die Zahnradoberfläche 35 besitzt. Eine Getriebegehäusekappe 37, die mit der Welle 25 für die Feinabstimmung konzentrisch angeordnet ist, besitzt eine Kreieringoberflache 39. Eine ringförmige, innere Zahnradoberfläche k^ ist auf einem inneren Teil des Randes k5 angebracht. Die Klemmschrauben $7 sind vorgesehen, um die Getriebegehäusekappe 37 gegen die Grundplatte 1 zu pressen, so daß ein geschlossenes Gehäuse gebildet wird, das in seinem Inneren die Antriebs- und Kupplungsvorrichtung aufweist.

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Die besondere Art des Aufbaus und die Beziehung der einzelnen Elemente der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung zueinander geht am besten aus den Pig. 2 und 3 hervor. Die Fig. 2 zeigt eine perspektivische Ansicht der gebrauchsfertigen Antriebsvorrichtung.

Pig. 3 ist ein Querschnitt längs der Linie 3-3 in Fig. 2 und zeigt am besten das funktionsmäßige Ineinandergreifen der Elemente in der Antriebs- und Kupplungsanordnung der Antriebsvorrichtung. Daraus ist ersichtlich, daß die gesamte Antriebsund Kupplungsvorrichtung in dem aus Grundplatte 1 und Kappe 37 · gebildeten Gehäuse untergebracht ist. Das mit einem Zahnrad versehene Ende 2 der Grobeinstellwelle 5 erstreckt sich durch die Rückwand der Grundlage 1, um eine äußere Last (Verbraucher) anzutreiben, während sich das andere Ende 17 für die manuelle Betätigung durch die Gehäusekappe 37 erstreckt.

Die Reibungsoberfläche 15' ist so angeordnet, daß sie an der Fläche 16 des damit einstückigen Zahnrades 14 anliegt. Der Steg 22 des inneren Zahnrades 19 grenzt an die Reibungsoberfläche 15'' Die hohle oder rohrförmige Feineinstellwelle 25 ist drehbar über der Welle 5 für die Grobeinstellung angeordnet. Auf den Rand des exzentrischen Teils 27 ist das ringförmige Zahnrad 31 drehbar gelagert, wie es aus Fig. ¹I hervorgeht. Die Welle 25 iet so angeordnet, daß die kleinere Zahnradoberfläche 35 auf dem ringförmigen Zahnrad 31 innerhalb der Aussparung 2¹I des inneren Zahnrades 19 angeordnet ist. Ein Teil der Zähne der Zahnradoberfläche 35 stehen im Eingriff mit der inneren Zahnradoberfläche 20 des inneren Zahnrades 19. Die innere Zahnradoberfläche 20 des inneren Zahnrades 20 hat eine größere Anzahl Zähne als die kleinere Zahnradoberfläche des ringförmigen Zahnradee 31.

Die größere Zahnradoberfläche 33 des ringförmigen Zahnrades 31 steht mit der inneren Zahnradoberfläche '13 der Getriebep;ehäusekappe 37 im Eingriff. Da die innere Zahnradoberfläche '"3 der Getriebegehäu3ekappe 37 eine größere Anzahl von Zähnen aufweist als die größere Zahnradoberfläche 33 des ringförmigen Zahnrades 31, bewirkt eine Rotation der Peineinstellwelle 25

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ein Umlaufen des Zahnrades 31 um die Zahnradoberfläche 43. Da die Getriebegehäusekappe 37 durch die Klemmschrauben 47» die in die Kreisringoberfläche 39 eingreifen und in den Löchern 12 der Grundplatte 1 gehalten werden, unbeweglich iefc, bewirkt eine Rotation der Peineinstellwelle 25 eine Umlaufbewegung des Zahnrades 31, das zu dem vorgenannten Umlaufen der ringförmigen Zahnräder 33 und 35 um die betreffenden inneren Zahnradoberflächen ¹13 und 20 der inneren Getriebegehäusekappe 37 und des inneren Zahnrades 19 führt. Wenn die innere Zahnradoberfläche 20 mit der inneren Zahnradoberfläche 43 der Kappe 37 und die ringförmige Zahnradoberfläche 35 mit der ringförmigen Zahnradoberfläche 33 identisch wären, würde die Umlaufbewegung des Zahnrades 31 keine Bewegung des inneren Zahnrades 19 bewirken. Das Zahnrad 35 kann man sich in der Weise vorstellen,daß es um das innere Zahnrad 19 wandert oder rollt. Da jedoch die Zahnräder 35 und 20 verhältnismäßig kleiner sind als die Zahnräder und 43, bewirkt die Umlaufbewegung des Zahnrades 31 eine Rotationsbewegung des inneren Zahnrades 19 in gleicher Richtung wie die Peinabstimmungswelle 25 bewegt wird.

Die gewölbte Feder 23 ist auf der Grobeinstellwäle 5 befestigt und frei um dieselbe bewegbar. Die Feder 23 i3t zwischen dem exzentrischen Teil 27 der Feineinstellwelle 25 und d#m Steg 22 des inneren Zahnrades 19 angeordnet. Die vorstehend beschriebene Befestigung der Klemmschrauben 47 zur festen Anordnung der Getriebegehäusekappe37 führt zu einer Spannung der Feder, so daß sie eine Kraft in zwei seitlichen Richtungen ausÜbt. Einmal wirkt eine Kraft gegen den exzentrischen Teil der Peineinstellwelle und bewirkt dabei, daß dieselbe fest in ihrem Lager in der Kappe 37 sitzt. Da die Spannungslosigkeit in den Wellenlagern den größeren Beitrag zum Spiel oder Schlupf beisteuert, bewirkt diese Kraft eine Verminderung der Spannungslosigkeit und sie erzeugt weiterhin eine Reibung in dem Lager 3» die dem Bedienenden bei der Bedienung ein wünschenswertes Gefühl von Geschmeidigkeit vermittelt. Zum anderen übt die Spannfeder auch eine Kraft gegen den Steg 22 des inneren Zahnrades 19 aus, so daß dieses Zahnrad mit der Friktionsscheibe 15 und dem damit verbundenen Zahnrad 14 auf der Grobeinstellwelle 5 in Reibungs-

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verbindung steht und so die gewünschte Rotationsbewegung auf das Zahnrad Hi und die Welle zur Grobeinstellung übertragen wird.

Wie bereits früher bemerkt wurde, ist das ringförmige Zahnrad auf den Exzenter 27 befestigt, der durch Federfinger begrenzt wird, die das Zahnrad 31 in die am meisten exzentrische Stellung bringen und dadurch bewirken, daß die Oberflächen 33 und 35 jeweils mit den inneren Oberflächen 20 und ¹O in innigen Eingriff kommen. Dieser innige Eingriff vermindert das Spiel, welches durch den freien Raum zwischen den Zähnen der ineinandergreifen- j den Zahnräder verursacht wird. Da alle beweglichen Teile unter Federspannung stehen, und zwar entweder bedingt durch die Feder 23 oder die Federfinger 29 und die Bewegung aller beweglichen Teile in der gleichen Richtung erfolgt, bewirkt die durch die Federspannung bedingte Reibung, daß der Ausgang 2 der Bewegung der Feineinstellwelle 25 folgt. Diese Kombination von Reibung und Rotationsrichtung führt dazu, jedes zurückbleibende Spiel in der Antriebsvorrichtung bei einer erzeugten Teilbewegung in der geeigneten Richtung zu erfassen oder zu überdecken, so daß der Bedienende eine im wesentlichen schlupffreie Feinabstimmung erlangt.

Aus der vorstehenden Beschreibung der erfindungsgemäßen An- ^j triebsvorrichtung ist ersichtlich, daß die Welle 5 für die Grobeinstellung durch einen geeigneten Knopf, der an dem Ende 17 angebracht ist, von Hand zu betätigen ist, was zu einer ähnlichen Rotation des mit Zahnrad versehenen Endes 2 führt, so daß die äußere Last im Verhältnis 1 : 1 angetrieben wird. Sine manuelle Rotation der Feineinstellwelle 25 mittels eines damit verbundenen geeigneten Knopfes bewirkt eine zugehörige Relations bewegung des exzentrischen Teiles 27, die zu einer Umlaufbewegung des drehbar gelagerten ringförmigen Zahnrades 31 führt. Die größere Zahnradoberfläche 33 des ringförmigen Zahnrades 31 läuft um die innere Oberfläche ¹O der feststehenden Getriebegehäusekappe 37. Die kleinere Zahnradoberfläche 35 des ringförmigen Zahnrades 31 läuft um die innere Oberfläche 20 des inneren Zahnrades 19 und überträgt dadurch die Rotationsbewegung auf dasselbe. Da

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der Steg 22 des inneren Zahnrades 19 mit der Friktionsscheibe 15 und dem integralen Zahnrad 14 in antriebsmäßigem Reibeingriff steht, wird das integrale Zahnrad und die Grobeinstellwelle 5 zur Rotation gebracht, jedoch um einen Betrag langsamer als die Peineinstellwelle gedreht wird. Auf diese Weise kann daher eine genaue Einstellung der elektrischen oder elektronischen Vorrichtung auf genau die gewünschte Stellung erreicht werden.

Während der Betätigung der Grobeinstellwelle schleift die Kupplung 15, 22, da diese Art von Zahnradübersetzung nicht mitge- * dreht werden kann. Auf dem Umfang des integralen Zahnrades 1*1 ist ein Vorsprung 50 angeordnet, so daß die Rotation der Welle 5 für die Grobeinstellung durch den Vorsprung 51 «n dem Gehäuse 37» der als Arretierung dient, begrenzt wird. Wenn die Peineinstellwelle 25 unabsichtlich gedreht wird, wenn die Grobabstimmungswelle 5 in einer dieser Begrenzungsstellungen ist, schleift die Kupplung 15* 22 und schützt so die Antriebselemente vor einer überbeanspruchung.

Natürlich muß, bevor die Antriebsvorrichtung in Betrieb genommen wird, die Grundplatte 1 in geeigneter Weise an der gewünschten Stelle der elektrischen oder elektronischen Vorrichtung befestigt werden, und der Antrieb muß, wie vorstehend beschrieben, zusammengesetzt werden. Mit nur teilweise festgeschraubten Klemmschrauben 47 wird die Grobeinstellwelle in die gewünschte Haltestellung gedreht, und das Gehäuse 37 in der geeigneten Richtung gedreht, bis der Vorsprung 51 gegen den Vorsprung 50 stößt. Die Klemmschrauben 47 werden dann endgültig festgeschraubt, so daß die Antriebsvorrichtung im gesamten Bereich der gewünschten Einstellungen betrieben werden kann.

Falls gewünscht kann das Anzeigezahnrad 14 in geeigneter Weise mit einer Abstimmanzeige verbunden werden. Vorstehend ist eine reversibel drehbare Antriebsvorrichtung zum Antrieb einer drehbaren Welle mit verschiedenen Geschwindigkeiten durch Verwendung einer einfachen Antriebs- und Kupplungseinrichtung beschrieben,

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bei der der unerwünschte Schlupf wirksam vermieden wird, so daß eine schnelle und genaue Grob- und Feineinstellung eines elektrischen oder elektronischen Gerätes, beispielsweise eines Kanalwählers für einen Fernsehempfänger, erzielt werden kann.

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Claims

A. Kupplung Patentansprüche

1. Reversibel drehbare Antriebsvorrichtung, die aus einer direkt drehbaren Grobe ins te Uwe He mit einem damit ein Ganzes bildenden Antriebszahnrad und einem Feineinstellmechanismus aus einem Umlaufrädergetriebe mit Exzenterwelle, die auf der Grobeinstellwelle drehbar gelagert ist und mit dem Antriebs* zahnrad in Reibeingriff stehenden Zahnrad besteht, gekennzeichnet durch Spannmittel (23), die das Getriebe (33, 31* 19) bei Feineinstellung mit dem Antriebszahnrad (I¹O über eine Reibscheibe (15) in antreibendem Reibeingriff halten und bei Grobeinstellung und Über lastung ein Durchrutschen zwischen der glatten Seite der Reibscheibe (15) und dem nächstliegenden Zahnrad (19) des Getriebes gestatten.

2. Reversibel drehbare Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannmittel eine Feder (23) umfassen, die in dem Gehäuse (37) zwischen dem topfförmigen Zahnrad (19) und dem Exzenter (27) angeordnet ist.

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