DE1976016U - Automatische lastumschaltvorrichtung. - Google Patents

Description

Ä.568 91V -5.1b? '7

Mippon Kogaku K. K. Case 14

7, l~chome, Nihoubashi-dohri,
Chuo-ku, Tokyo j Japan

Automatische Lastumschaltvorrichtung

Die Erfindung betrifft eine automatische Lastumschaltvorrichtung für einen Motor, insbesondere für Hektromotoren mit kleinem Anfangs dr ehmom ent.

Die in üblichen Tonwiedergabegeräten verwendeten Motoren besitzen normalerweise ein kleines Anfangs drehmoment. Wenn das Wiedergabegerät in Betrieb gesetzt wird, läuft folglich der Motor nur langsam an und ist daher zu Anfang nicht auf seiner Nenndrehzahl. Dieser Nachteil von Motoren mit kleinem Anfangsdrehmoment, daß nämlich die berechnete Betriebsdrehzahl nicht sdhnell erreicht wird, beruht im allgemeinen darauf, daß die Motoren unter voller Last anlaufen müssen. Bei bekannten Tonwiedergabegeräten hat daher die Verwendung von Motoren mit kleinem Anfangsdr ehmom. ent zu unangenehmen Verzerrungen der Aufzeichnung beim Ingangsetzen der Geräte geführt.

Die Erfindung will eine Lösung dieser Probleme schaffen, damit auch Motoren mit kleinem Anfangs drehnaoraent verwendet werden können, ohne daß die erläuterden Verzerrungen beim Starten und Stopen solcher Geräte auftreten. Wie im einzelnen noch erläutert werden soll, wird die Lösung dieser Probleme durch die Verwendung einer automatischen Lastumschaltvorrichtung in Verbindung mit einem Motor mit kleinem Anfangs drehmoment erreicht. Die neuartige Lastumschaltvorrichtung läßt den Motor seine Betriebsdrehzahl erreichen, bevor die volle Last eingeschaltet wird.

Bei einem Ausführungsbeispiel der automatischen Lastumschaltvorrichtung nach der Erfindung trägt eine fest mit der Welle des Motors verbundene Antriebswelle ein zweiteiliges Gehäuse. Ein Teil des Gehäuses ist aus einem Flansch gebildet, der auf einem Ende der Antriebswelle befestigt ist. Der Flansch weist eine radiale Führungsnut auf, entlang der sich eine Kugel bewegen kann. Im zweiten Teil des Gehäuses bildet eine Kupplungsplatte, die Drehfest auf der Antriebswelle oder der Hauptwelle des Motors angeordnet ist. Die der Führungsnut gegenüberliegende Fläche der Kupplungsplatte ist mit einer ÜEeilfläehe versehen, die mit dem Abstand von der Welle in Richtung auf die Führungsnut hin zuläuft. Die andere Fläche der Kupplungsplatte besitzt einen Fort-

satz, der mit der Last in Eingriff kommen kann, um die Drehenergie des Motors auf die Last zu übertragen. Die Kugel liegt zwischen der Führungsnut und der Keilfläche, und eine Federung bringt die Kugel, die Führungsnut und die Keilfläche unter Druck in Kontakt miteinander. Unter dem Einfluß der bei sich drehendem Motor erzeugten Zentrifugalkraft wird die Kugel in radialer Richtung entlang der Führungsnut zum Umfang des Flansches verschoben. Dabei wirkt die Kugel mit der Keilfläche zusammen und bewegt die Kupplungsplatte in axialer Richtung. Auf der Antriebswelle oder der Hauptwelle des Motors ist eine Keilriemenscheibe drehbar angeordnet. Sie weist an einer Fläche einen Vorsprung auf, der mit der Kupplungsplatte in Eingriff kommt, wenn diese axial in Richtung auf den Vorsprung verschoben wird. Bei einer vorbestimmten Drehzahl wird dann die Drehbewegung des Motors auf die Keilriemenscheibe übertragen. Die Last ist über einen Keilriemen mit der Keilriemenscheibe verbunden.

In der Zeichnung ist ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung im Querschnitt dargestellt.

Ein Elektromotor 1, beispielsweise der Motor für ein Tonwiedergabegerät oder auch ein anderes Gerät, ist mit der automatischen Lastumschaltvorrichtung dargestellt. Auf der Hauptwelle des Motors 1 ist eine Antriebswelle 2 fest angeordnet. An einem Ende

der Antriebswelle ist ein Flansch 9 befestigt. Die Innenfläche des Flansches 9 besitzt eine oder mehrere Führungsnuten 8. Ein Kupplungsplatte 3 ist drehbar auf der Antriebswelle 2 so angeordnet, daß sie in axialer Richtung gleiten kann, wie durch den Pfeil angedeutet. Auf der der Führungsnut 8 gegenüberliegenden Seite weist die Kupplungsplatte eine konische Keilfläche auf. Diese Keüfläche bildet die zweite Begrenzung für die Führungsnut 8. Die andere Seite der Kupplungsplatte 3 ist mit einem oder mehreren Vorsprüngen 11 versehen, die eine Klauenkupplung oder auch eine reibungsbetätigte Einrichtung bilden, um die Drehenergie des Motors von der Antriebswelle auf die Keilriemenscheibe 7 zu übertragen, wenn der Vorsprung 11 in Verbindung mit dem Vorsprung 12 auf der Keilriemenscheibe 7 steht. Eine oder mehrere Stahlkugeln 4 in den Nuten 8 (je eine Kugel für jede Nut) wirken mit der Keüfläche 10 der Kupplungsplatte 3 zusammen. Ein elastisches Glied, im vorliegenden Fall die Feder 5, hält die Kugel 4, die Nutenwand 13 und die Kupplungsplatte 3 unter Druck in Kontakt miteinander. Am Flansch 9 sind einer oder mehrere Stifte 6 befestigt, die gleitend durch angepaßte Öffnungen in der Kupplungsplatte 3 führen, so daß die Kupplungsplatte und der Flansch sich unabhängig von der Lage der Kupplungsplatte gemeinsam drehen.

Wenn der Motor 1 stillsteht, werden die Kugel oder Kugeln 4 durch das Zusammenwirken der von der Feder 5 ausgeübten Kraft und der Form der Keilfläche 10 in ihrer innersten Lage nahe der Antriebswelle 2 gehalten, und die Vorsprünge 11 und 12 sind nicht im Eingriff. Wenn der Motor 1 eingeschaltet wird und die Welle 2 sich zu drehen beginnt, wird die Kugel 4 durch die auf sie einwirkenden Zentrifugalkräfte in der radialen Führungsnut 8 nach außen gedrängt. Beim Erreichen der konischen Keilfläche 10 drücken die auf die Kugel 4 einwirkenden Zentrifugalkräfte die Kupplungs platte dabei gegen den Widerstand der Feder in axialer Richtung in die durch die strichpunktierte Linie 3' angedeutete Lage. Dann kommt der Vorsprung 11 der Kupplungsplatte in Eingriff mit dem. Vorsprung 12 auf der Riemenscheibe 7, und die Leistung wird zu dieser übertragen. Ein Keilriemen 14 überträgt die Drehenergie des Motors 1 auf das anzutreibende Gerät, das hier nicht gezeigt ist.

Wenn der Motor 1 eingeschaltet wird, drehen sich bei einer allmählichen Erhöhung der Drehzahl die Antriebswelle 2, der Flansch 9, die Kupplungsplatte 3 und die Stahlkugel 4 gemeinsam. Wenn die Drehzahl einen vorbestimmten Wert überschreitet, drängt die erzeugte Zentrifugalkraft die Stahlkugel 4 gegen den Widerstand der Feder 5 in die Lage 4' am Außenumfang. Die Kupplungsplatte 3 wird dann aufgrund der Keilfläche 10 in axialer

Richtung bewegt, wie durch den Pfeil angedeutet. Der Vorsprung kommt darauf hin in Eingriff mit dem Vorsprung 12 der Keilriemenscheibe 7, die sich daher mit der vorbestimmten Geschwindigkeit zu drehen beginnt. Sobald die Drehzahl des Motors 1 unter den vorbestimmten Wert abfällt, wird die Riemenscheibe 7 ausgekuppelt, da die Stahlkugel 4 dann nicht mehr in der Lage 4' bleibt. Die Riemenscheibe 7 wird also sofort eingekuppelt, wenn die vorbestimmte Drehzahl erreicht ist, und wird ausgekuppelt, wenn die Drehzahl unter diesen Wert abfällt. Die vorbestimmte Drehzahl, bei der die Kupplungsplatte 3 in Eingriff mit der Riemenscheibe 7 kommt und die Last einschaltet, läßt sich durch Veränderung der Feder 5 auf einen geeigneten Wert einstellen.

Erfimäungsgemäß ist also eine Vorrichtung geschaffen worden, mit der eine Last auch bei Verwendung eines Motors mit kleinem Anfangs drehmoment auf eine vorbestimmte Drehzahl gebracht werden kann. Wenn die neuartige Lastumschaltvorrichtung nach der Erfindung in Verbindung mit Tonwiedergabegeräten verwendet wird, kann die gesamte Aufzeichnung ohne Verzerrung wiedergegeben werden, die normalerweise auftritt, wenn der Motor auf die Nenndrehzahl hochläuft oder von dieser abfällt. Erfindungsgemäß lassen sich Geräte, beispielsweise Tonbandgeräte und ähnliche, anbeliebigen Punkten der Aufzeichnung nach Wunsch anhalten,

ohne daß ein störendes Heulen beim Anhalten und Wiederanlaufen der Maschine auftritt. Die Erfindung läßt sich ebenso auch bei
Laufbildkameras und Projektoren sowie bei weiteren Geräten anwenden, die durch einen Motor angetrieben werden und gleich zu Anfang eine bestimmte Drehzahl haben müssen.

Die Erfindung ist zwar anhand eines bestimmten Ausführnngsbeispiels beschrieben worden läßt abed eine Vielzahl von Abänderungen zu. Beispielsweise können mehrere Kugel-Nutkombinationen mit einer entsprechenden Anzahl von dazwischenliegenden Ausrichtstiften verwendet werden, .

Claims (7)

■ ?Ä.5€flSH- -5.itt67 ' ■■ ■ '. ■ ■■ ..-' ■ - SCHUTZANSPRÜCHE

1. Automatische Las turn schaltvorrichtung für einen Motor,

gekennzeichnet durch eine von dem Motor (1) in Drehung versetzte Antriebswelle (2),

durch ein auf der Antriebswelle angeordnetes zweiteiliges Gehäuse mit sich im inneren axial gegenüberliegenden Flächen, dessen erster Teil einen auf der Antriebswelle (2) befestigten Flansch (.9) und dessen zweiter Teil eine auf der Antriebswelle drehfest und axial verschiebbare Kupplungseinrichtung (3) enthält,

durch eine Führungseinrichtung (8) auf der einen Fläche, eine der Führungseinrichtung gegenüberliegende, mit dem radialen Abstand von der Antriebswelle auf die Führungseinrichtung zulaufende Keilfläche (10),

durch einen zwischen der Keilfläche und der Führungseinrichtung angeordneten Körper (4),

durch eine Federung (5), die den zweiten Teil des Gehäuses in Richtung zu dem ersten Teil drängt, derart, daß der Körper (4) in Kontakt mit der Keilfläche (10) und der Führungseinrichtung (8) gehalten wird,

und durch eine Abtriebs einrichtung (7), die bei einer axialen, durch eine radiale Bewegung des Körpers (4) hervorgerufenen Bewegung des zweiten Teiles mit diesem drehfest kuppelbar ist.

2. Automatische Lastunischaltvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Federung aus einer auf der Antriebswelle (2) angeordneten Feder (5) besteht.

3. Automatische Lastumschaltvorrichtung nach Anspruch oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Flansch (9) mit einem oder mehreren Stiften (6) versehen ist, die axial in angepaßte Öffnungen ddr Kupplungseinrichtung (3) eingreifen und die Kupplungseinrichtung bei einer Drehung der Antriebswelle und des Flansches mitnehmen.

4. Automatische Lastumschaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtriebseinrichtung (7) drehbar auf der Antriebswelle (2) gelagert ist.

5. Automatische Lastumschaltvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtriebseinrichtung eine Keilriemenscheibe (7) ist.

6. Automatische Lastumschaltvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper aus einer oder mehreren Kugeln (4) besteht»

7. Automatische Lastumschaltvorrichtung nach einem

der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtriebseinrichtung (7) durch Vorsprünge (11, 12) auf der Abtriebseinrichtung und der Kupplungseinrichtung (3) mit dieser kuppelbar ist.