DE2500021A1 - DEVICE FOR DELAY-FREE STOPPING OF A MOVING BODY - Google Patents
DEVICE FOR DELAY-FREE STOPPING OF A MOVING BODYInfo
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Description
WeWe
ρ 9061 2. Jaa 1975ρ 9061 2nd Jaa 1975
SOSPI GmbHSOSPI GmbH
8OOOMünchen8O 25000218OOOMunich8O 2500021
COMPAGNIE INDUSTRIELLE DES TELECOMMUNICATIONS CIT-ALCATEL 12, rue de la Baume, 75008 PARIS (Frankreich)COMPAGNIE INDUSTRIELLE DES TELECOMMUNICATIONS CIT-ALCATEL 12, rue de la Baume, 75008 PARIS (France)
VORRICHTUNG ZUM VERZÖGERUNGSFREIEN ANHALTEN EINES BEWEGTEN KÖRPERSDEVICE FOR DELAY-FREE STOPPING OF A MOVING BODY
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum verzögerungsfreien Anhalten in einer bestimmten Winkelstellung eines um seine Achse gedrehten beweglichen Körpers. Bei diesen beweglichen Körper kann es sich um eine Magnetband- oder Lochstreifenspule oder eine Walze handeln, die in einem Faksimileübe r tragungsgerät ein Dokument trägt.The invention relates to a device for instantaneous stopping in a specific angular position of a movable body rotated around its axis. This movable body can be a magnetic tape or punched tape reel or a roller which carries a document in a facsimile transmission device.
Im allgemeinen ist dem beweglichen Körper eine Nockenscheibe mit einer oder mehreren Kerben zugeordnet, die mit einer Schaltrolle zusammenwirken. Wenn diese Schaltrolle der Nockenscheibe angenähert wird, greift sie in die nächstgelegene KerbeIn general, the movable body is associated with a cam disk with one or more notches, which with a Interworking pulley. When this pulley is approached to the cam, it engages in the nearest notch
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ein und stoppt den bewegten Körper plötzlich. Zur Vermeidung von Verformungen oder Brüchen der den Anhaltemechanismus bildenden Teile durch dieses plötzliche Anhalten wurde in eine bekannte Vorrichtung zwischen den Motor und den beweglichen Körper eine elastische Kupplung eingebaut, die einem beweglichen Bremssystem zugeordnet ist· Auf diese Weise wird verhindert, daß die in der elastischen Kupplung gespeicherte Energie 'freigesetzt und so der bewegliche Körper in umgekehrter Richtung bewegt wird.and suddenly stops the moving body. To avoid deformation or breakage of the stopping mechanism Parts due to this sudden stop became a known device between the motor and the moving parts Body has an elastic coupling installed, which is assigned to a movable braking system, in this way it is prevented that the energy stored in the flexible coupling is released and so is the moving body in reverse Direction is moved.
Um wirksam zu sein, darf die in der elastischen Kupplung angesammelte Energie nicht zu gering sein und folglich muß ein großes Bresmvermögen vorhanden sein, damit diese Energie in sehr kurzer Zeit vernichtet wird. Dieses dauernd auf den beweglichen Körper einwirkende Bremsen verbraucht Energie, die vom Motor geliefert werden muß.In order to be effective, the energy accumulated in the flexible coupling must not be too small and consequently There must be a great deal of resistance so that this energy is destroyed in a very short time. This all the time Brakes acting on the moving body consume energy that has to be supplied by the motor.
Dieser Nachteil soll durch die Erfindung behoben werden. Sie betrifft eine Vorrichtung zum verzögerungsfreien Anhalten in einer bestimmten Winkelstellung eines um seine Achse rotierenden Körpers, zu der eine mit einer Nockenscheibe zusammenwirkende Schaltrolle gehört, wobei die Nockenscheibe mit dem beweglichen Körper rotiert. In einer solchen Vorrichtung ist die Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß der bewegliche Körper mit elastischen Mitteln an die Nockenscheibe angeschlossen ist und daß der bewegliche Körper darüber hinaus über ein Rutschmittel an ein Antriebsrad gekoppelt ist. In einer besonderen Ausführungsform der Erfindung wird dieses Antriebsrad aus einemThis disadvantage is intended to be remedied by the invention. It relates to a device for instant stopping in a certain angular position of a body rotating about its axis, to which one interacts with a cam disk Switch pulley belongs, wherein the cam rotates with the movable body. In such a device is the invention characterized in that the movable body is connected to the cam disk by elastic means and that the movable body is also coupled to a drive wheel via a slip means. In a special one Embodiment of the invention is this drive wheel from a
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Schwungrad gebildet oder mit einem Schwungrad fest verbunden. Gemäß einer Alternativausführung ist das Antriebsrad mit einem Motor fest verbunden, dessen Versorgungsschaltkreis einen Unterbrecher enthalten kann, der durch den die Schaltrolle tragenden Arm betätigt wird, wenn die Schaltrolle in die Nockenscheibe eingreift.Flywheel formed or firmly connected to a flywheel. According to an alternative embodiment, the drive wheel is with a Motor permanently connected, the supply circuit of which can contain a breaker through the carrying the pulley Arm is operated when the pulley engages the cam.
Das Prinzip der erfindungsgemäßen Lösung besteht also darin, daß das Abbremsen gemäß der bekannten Vorrichtung durch eine Rutschkupplung zwischen dem Motor und dem beweglichen Körper ersetzt wird. Durch diese Anordnung kommt es zum Rutschen nur im Falle einer plötzlichen Rqtationsgeschwindigkeitsänderung, insbesondere im Fall eines Anhaltens des beweglichen Körpers. Darüber hinaus tritt das Rutschen zwischen zwei Systemen auf, die im Augenblick des plötzlichen Anhaltens umgekehrte Bewegungen durchführen. Das elastische System erfährt eine Kompression von Null auf ein Maximum; in derselben Zeit beginnt das Kupplungssystem in derselben Richtung zu rutschen; im Kompressionsmaximum des elastischen Systems (Nockenscheibe und beweglicher Körper befinden sich im Stillstand) hat die durch das elastische System gespeicherte Energie die Tendenz, den beweglichen Körper in umgekehrte Richtung zu bewegen, jedoch wird durch das rutschende Kupplungssystem die Umkehrung der Rotationsbewegung verhindert, da dieses System ein Rück lau fgegenmoment für den unter dem Einfluß des elastischen Systems stehenden beweglichen Körper erzeugt und auf diese Weise die Schaltrolle in ihrer Lage am Grunde der Nockenscheibenkerbe hält.The principle of the solution according to the invention is that the braking according to the known device by a slip clutch between the motor and the movable body is replaced. This arrangement results in slipping only in the case of a sudden change in the speed of rotation, especially in the case of the moving body stopping. In addition, sliding occurs between two systems, performing reverse movements at the moment of sudden stop. The elastic system experiences a compression from zero to a maximum; the coupling system begins at the same time slide in the same direction; in the compression maximum of the elastic system (cam disc and more movable Bodies are at a standstill) the energy stored by the elastic system tends to affect the moving body to move in the opposite direction, but the slipping clutch system prevents the reversal of the rotational movement, since this system is a reverse counter torque for the movable one under the influence of the elastic system Body generated and in this way holds the pulley in its position at the bottom of the cam notch.
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Nachfolgend wird die Erfindung mit Hilfe der fünf beiliegenden Figuren näher beschrieben.The invention is described in more detail below with the aid of the five accompanying figures.
Fig. 1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemaßen Vorrichtung.Fig. 1 shows a perspective view of one according to the invention Contraption.
Fig. 2 stellt im Schnitt eine andere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung dar.Fig. 2 shows in section another embodiment a device according to the invention.
Fig. 3 stellt im Schnitt eine weitere Variante dar.Fig. 3 shows a further variant in section.
Die Figuren 4 und 5 zeigen Schnitte durch die elastischen Mittel bei zwei verschiedenen Arbeitszuständen.Figures 4 and 5 show sections through the elastic means in two different working conditions.
In Fig. 1 ist mit der Referenz 1 ein bewegter Körper in Form einer fest auf einer Achse 2 sitzenden Walze gezeigt, die um diese Achse gedreht wird. Die Antriebskraft kommt von einem Motor 3, der über zwei Zahnräder 4 und 5 an die Achse 2 angekuppelt ist; das Zahnrad 5 wird durch ein Rutschkreuz 6 gegen eine fest auf der Achse 2 sitzende (nicht sichtbare) Reibscheibe gedruckt. Dieses mit der Achse 2 fest verbundene Kreuz wird mit seinen vier Enden auf eine Seitenfläche des Zahnrads 5 gepreßt und überträgt so mit der Reibscheibe die Rotationsenergie des Motors 3 auf die Achse 2 in Abhängigkeit von der mit Hilfe einer Schraube 7 einstellbaren auf die Kreuzenden wirkenden Druckkraft. Die Schraube 7 wird so eingestellt, daS jegliches Rutschen vermieden wird, solange die Walze 1 normal rotiert, und daß bei plötzlichem Anhalten der Walze das Kreuz rutschen kann.In Fig. 1, reference 1 shows a moving body in the form of a roller firmly seated on an axis 2, which is rotated around this axis. The driving force comes from a motor 3, which is connected to the axle 2 via two gears 4 and 5 is coupled; the gearwheel 5 is pressed against a (not visible) seated firmly on the axis 2 by a sliding cross 6 Printed friction disc. This cross firmly connected to the axis 2 is with its four ends on a side surface of the Gear 5 pressed and thus transmits the rotational energy of the motor 3 to the axis 2 with the friction disc as a function of the pressure force acting on the cross ends, which can be adjusted with the aid of a screw 7. The screw 7 is adjusted so that any slipping is avoided as long as the roller 1 rotates normally, and that if the roller suddenly stops, that Cross can slip.
Das Anhalten wird mit einer Nockenscheibe 8 erreicht, die auf der Achse 2 gegen axiale Verschiebung gesichert undStopping is achieved with a cam disk 8, which is secured against axial displacement on the axis 2 and
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mit der Walze 1 aber eine Zackenhülse 9 so verbunden ist, daß sich zwischen der Nockenscheibe 8 und der Walze ein Rotationsspiel von einigen Winkelgraden ergibt. Im Raum zwischen den Zacken, der diesem Winkelabstand entspricht, werden zwei Zylinder 10 aus einem elastischen Material eingespannt, durch die die Kupplung zwischen der. Nockenscheibe 8 und der Walze 1 elastisch gemacht und trotzdem ein genau bestimmtes Winkelverhältnis aufrechterhalten wird, wenn alle Kräfte im Ausgleich sind.but a serrated sleeve 9 is connected to the roller 1 in such a way that that there is a rotational play of a few degrees between the cam 8 and the roller. In the room between the prongs, which corresponds to this angular distance, are two cylinders 10 made of an elastic material clamped through which the coupling between the. The cam 8 and the roller 1 are made elastic and still a precisely determined angular relationship is maintained when all forces are in balance.
Auf dem Umfang der Hockenscheibe 8 ist eine Einkerbung 11 zu sehen, die in einer besonderen Winkelstellung mit einer Schaltrolle 12 zusammenwirken kann, die auf einem um eine Achse 14 winkelförmig angeordneten Arm 13 sitzt. Dieser Arm wird durch eine Feder 15 so angezogen, daß bei fehlender äußerer Gegenkraft die Schaltrolle 12 auf dem Umfang der Nockenscheibe läuft und in die Kerbe 11 eingreift, wenn die Nockenscheibe die entsprechende Winkelstellung einnimmt. Ein Stellhebel 16 zwingt den Arm 13 in seine andere äußerste Stellung, in der die Schaltrolle 12 von der Nockenscheibe gelöst ist. Darüber hinaus wirkt der Arm 13 auf einen elektrischen Unterbrecher 17 ein, der im Versorgungsschaltkreis des Motors 3 liegt. Der Unterbrecher ist im in Pig. I dargestellten Zustand geschlossen und ist geöffnet, wenn die Schaltrolle 12 in die Kerbe 11 einrastet.A notch 11 can be seen on the circumference of the squat 8, which is in a particular angular position can interact with a pulley 12 which is seated on an arm 13 arranged at an angle about an axis 14. This arm is attracted by a spring 15 so that in the absence of an external counterforce, the pulley 12 on the The circumference of the cam disk runs and engages in the notch 11 when the cam disk assumes the corresponding angular position. An adjusting lever 16 forces the arm 13 into its other extreme position, in which the switching roller 12 of the cam disk is resolved. In addition, the arm 13 acts on an electrical breaker 17 in the supply circuit of the motor 3 is located. The breaker is in Pig. I closed state shown and is open when the The pulley 12 engages in the notch 11.
Die Vorrichtung gemäß Fig. 1 arbeitet folgendermaßen : Es sei zuerst angenommen, die Walze 1 rotiert mit normaler Geschwindigkeit. Der Motor 3 nimmt die Achse 2 der Walze mit, ohne daß das Rutschkreuz auf dem Rad 5 rutscht, der Hebel 16The device according to FIG. 1 operates as follows: Assume first that the roller 1 rotates at normal speed. The motor 3 takes the axis 2 of the roller with it, the lever 16 without the sliding cross slipping on the wheel 5
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hebt die Schaltrolle 12 von der Nockenscheibe 8 und der Unterbrecher 17 ist geschlossen. Fig. 4 zeigt in einem Schnitt durch die Zackenhülse 9 in Höhe des Zackengrundes, daß die Zylinder 10 entspannt sind.lifts the pulley 12 from the cam 8 and the interrupter 17 is closed. Fig. 4 shows in one Section through the serrated sleeve 9 at the level of the serrated base so that the cylinders 10 are relaxed.
Bei Betätigen des Stellhebels 16 wird der Arm 13 gelöst und legt sich mit der Schaltrolle 12 auf die Nockenscheibe 8. In dem Augenblick, in dem das Schaltrad in die Kerbe 11 einrastet, wird die Nockenscheibe plötzlich angehalten und der Unterbrecher 17 wird geöffnet. Aufgrund der gespeicherten kinetischen Energie will die Walze 1 ihre Bewegung beibehalten, wird jedoch durch die beiden elastischen Zylinder 10 rasch abgebremst und angehalten, die beiden Zylinder werden in den Zacken der Hülse 9 zusammengepreßt, wodurch die Aufpressflächen zwischen der Hülse 9 und der Nockenscheibe um einen Winkel versetzt werden, der dem Bremsbogen der Walze entspricht. Fig. 5 zeigt im Schnitt, daß die Zylinder in diesem Augenblick abgeflacht sind und die kinetische Energie der Walze aufgenommen haben und daß sie die Tendenz haben, die Walze mit, abgesehen von Reibungsverlusten, praktisch derselben Beschleunigung in umgekehrte Drehung zu versetzen. Jedoch wird eine rasche Rückbewegung der Nockenscheibe und folglich ein Lösen der Schaltrolle 12 aus der Kerbe 11 durch das Rutschmittel verhindert, das aus dem Kreuz 6 und dem Zahnrad 5 besteht. Obwohl die Stromversorgung des Motors unterbrochen ist, läuft er infolge seiner Trägheit weiter und wirkt über die Rutschkupplung der Tendenz der Walze entgegen, ihre Rotation umzukehren. Nach einer sehr geringen Übergangszeit wird der Motor dann angehalten und die WalzeWhen the control lever 16 is actuated, the arm 13 is released and rests with the switching roller 12 on the cam disk 8. The moment the ratchet engages in notch 11, the cam is suddenly stopped and the breaker 17 is opened. Because of the stored kinetic energy, the roller 1 wants its Movement maintained, but is quickly decelerated and stopped by the two elastic cylinders 10, the two Cylinders are pressed together in the prongs of the sleeve 9, whereby the press-on surfaces between the sleeve 9 and the Be offset by an angle that corresponds to the braking arc of the roller. Fig. 5 shows in section that the Cylinders are flattened at this moment and have absorbed the kinetic energy of the roller and that they have the Have a tendency to rotate the roller with, apart from frictional losses, practically the same acceleration in reverse rotation offset. However, a rapid return movement of the cam disk and consequently a release of the switching roller 12 from the Notch 11 prevented by the slip means, which consists of the cross 6 and the gear 5. Although the power supply of the motor is interrupted, it continues to run due to its inertia and acts via the slip clutch of the tendency of the roller opposed to reversing their rotation. After a very short transition time, the motor is then stopped and the roller
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bleibt in der genau bestimmten Winkelstellung stehen. Die Zylinder 10 nehmen danach ihre Gleichgewichtlage gemäß Fig. 4 wieder ein.remains in the precisely determined angular position. The cylinders 10 then take their equilibrium position according to Fig. 4 again.
Die Erfindung ist nicht auf das beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. Insbesondere können konstruktive Änderungen an der Rutschkupplung, an der elastischen Kupplung, an dem Antriebssystem und an der Nockenscheibe vorgenommen werden, und die erfindungsgemäße Vorrichtung kann bei anderen bewegten Körpern, wie z.B. Scheiben, Platten und Spulen, eingesetzt werden. Eine besonders interessante Ausführungsform besteht darin, die normalen Antriebsfunktionen von denen im Augenblick des Anhaltens zu trennen. Dieser Fall ist in Fig. 2 dargestellt, wo eine Walze I1 zu sehen ist, die um ihre Achse 2* durch einen Motor angetrieben wird, der hier nicht dargestellt ist. Auf dieser Achse befindet sich eine elastische Kupplung, die aus einer Zackenhülse 9* und zwei elastischen Zylindern 10' besteht, die die gleichen sind wie bei der Kupplung der Nockenscheibe 8 gemäß Fig. 1.The invention is not restricted to the exemplary embodiment described. In particular, structural changes can be made to the slip clutch, the elastic coupling, the drive system and the cam disk, and the device according to the invention can be used with other moving bodies such as disks, plates and coils. A particularly interesting embodiment consists in separating the normal drive functions from those at the moment of stopping. This case is shown in FIG. 2, where a roller I 1 can be seen which is driven about its axis 2 * by a motor which is not shown here. On this axis there is an elastic coupling, which consists of a serrated sleeve 9 * and two elastic cylinders 10 ', which are the same as in the coupling of the cam disk 8 according to FIG. 1.
Die Achse 2* trägt darüber hinaus ein Schwungrad 18, das zwischen einer Bremsscheibe 19 und einer Stellschraube 7* befestigt ist, sowie ein Kreuz 6*, das ähnlich dem in Fig. 1 gezeigten ist.The axis 2 * also carries a flywheel 18, which is between a brake disc 19 and an adjusting screw 7 * is attached, as well as a 6 * cross similar to that in Fig. 1 is shown.
Die Arbeitsweise der Vorrichtung ist dieselbe wie die der Vorrichtung gemäß Fig. 1, da die Trägheit des Schwungrads 18 der Trägheit der drehenden Teile des Motors gemäß Fig. 1 entspricht.The operation of the device is the same as that of the device according to FIG. 1, since the inertia of the flywheel 18 corresponds to the inertia of the rotating parts of the motor according to FIG.
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Das Schwungrad kann auch gemäß einer Variante hinter einem Getriebe angeordnet werden, wie es in Fig. 3 gezeigt wird. Diese Lösung könnte vorteilhaft sein, um die Rotationsgeschwindigkeit des Schwungrads zu vervielfachen oder um es in einem außerhalb der Achsenverlängerung der Walze vorhandenen Raum anzuordnen.According to a variant, the flywheel can also be arranged behind a transmission, as shown in FIG. 3 will be shown. This solution could be advantageous in order to multiply the speed of rotation of the flywheel or to place it in a space outside the axis extension of the roller.
Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es möglich, die mechanischen Bestandteile zu schützen und folglich ihre Betriebsdauer zu verlängern und sie gleichzeitig leichter und einfacher zu gestalten. Mit der Trägheitsbremse ist es darüber hinaus möglich, den Rücklauf der durch die Nockenscheibe gestoppten Walze zu vermeiden und unter jeglicher Ausschaltung von Störschwingungen den genauen Anhaltepunkt beizubehalten.With the device according to the invention it is possible to protect the mechanical components and consequently theirs Extend service life while making it lighter and simpler. With the inertia brake it is moreover possible to avoid the return of the roller stopped by the cam and under any Eliminating interfering vibrations to maintain the exact stopping point.
PatentansprücheClaims
509845/0675509845/0675
Claims (1)
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