DE2522543A1

DE2522543A1 - Mechanischer kippverstaerker

Info

Publication number: DE2522543A1
Application number: DE19752522543
Authority: DE
Inventors: Charly Cornu
Original assignee: Etel SA
Current assignee: Etel SA
Priority date: 1974-05-21
Filing date: 1975-05-21
Publication date: 1975-12-04
Also published as: FR2272311A1; SE7505723L; US3985042A; CH588648A5

Description

München, den 21. Mai 19 75 Unser Zeichen: 34 - 1555

ETEL S.A., Domaine du Bochet 1025 Saint-Sulpice (Vaud), Schweiz

Mechanischer Kippverstärker

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Die vorliegende Erfindung betrifft einen mechanischen Kippverstärker, mit dessen Hilfe die Kippstellungen eines Bestandteils oder einer mechanischen Einrichtung entsprechend einem Steuersignal festgelegt werden können.

Die bekannten Vorrichtungen zur Erzeugung einer Kippbewegung, welche durch Uebergangs- und Festhaltephasen charakterisiert ist, erlauben es nicht, diese einer starken dynamischen Beanspruchung zu unterwerfen. Die mechanischen, hydraulischen oder pneumatischen Hebebühnen können grossen Belastungen unterworfen werden und können leicht in einer bestimmten Stellung festgehalten werden, weisen aber andererseits den Nachteil auf, ein mehr oder weniger langsames Betriebsverhalten zu besitzen.

Die elektromagnetischen Friktionskupplungen ermöglichen die Erzeugung sehr schneller Bewegungen, wenn das zu verschiebende Organ der damit verbundenen Bewegung nur einen geringen Widerstand entgegensetzt (d.h. im Prinzip leichte Organe), denn die Erhöhung des Drehmomentes oder der zu übertragenden Kraft, das heisst also die Vergrösserung der Dimensionen des Hagnetkreises, führt zu einer Erhöhung der Magnetisierungszeit und dadurch der Reaktionszeit.

Die Notwendigkeit, schwere Organe schnell bev/egen zu können, bringt es mit sich, dass mechanische Vorrichtungen, die eine hohe spezifische Energie übertragen können, verwendet werden müssen.

Die Verwendung mechanischer Friktionskupplungen ist nur dann vorteilhaft, wenn das Steuersignal direkt und in der Form eines mechanischen Signals genügender Energie erzeugt wird.

Die selbstblockierenden Friktionskupplungen, die Eingriffskupplungen oder die einfachen Sperrvorrichtungen erzeugen bei ihrer Verwendung Stösse und sind deshalb nur dann verwendbar, wenn die zu verschiebenden Organe ein geringes Gewicht aufweisen oder wenn die Verschiebegeschwindigkeit

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dieser Organe klein ist. Die Sperrvorrichtungen, bei deren Verwendung keine Stösse erzeugt werden, eignen sich bei hohen Verschiebegeschwindigkeiten schwerer Organe. Ihr Funktionieren ist aber im allgemeinen von einem geometrischen umstand der Synchronisation abhängig, so dass derartige Sperrvorrichtungen in Bezug auf ihr Betriebsverhalten durch eine veränderliche Reaktionszeit gekennzeichnet sind, was in gewissen Fällen unzulässig ist.

Es ist zu beachten, dass bei der Festhaltephase der verschobenen Organe, zwecks Fixierung derselben, die Kupplungen und die Sperrvorrichtungen mit zusätzlichen Hilfseinrichtungen, wie z.B. Anschlägen, Riegeln u.s.w., versehen werden müssen.

Die Vorrichtung, gemäss Erfindung, hat zum Ziel, eine rasche Uebergangsbev/egung mit hohem Energiegehalt bei einer bestimmten Reaktionszeit zu generieren, wobei diese Bewegung unabhängig von der Existenz einer Synchronisation mittels eines Steuersignals mit geringem Energiegehalt steuerbar ist. Dabei sollte der Mechanismus zur Erzeugung dieser Uebergangsbewegung ebenfalls das Aufrechterhalten der dem Kippsteuersignal entsprechenden Endstellungen ermöglichen.

Der mechanische Kippverstärker, gemäss Erfindung, ist gekennzeichnet durch den tangentiellen Eingriff eines Kontaktfingers, welcher auf einem oder mehreren Stäben aufliegt, die in axialen, sich an einer in eine gleichmässige Rotationsbewegung versetzten Scheibe befindlichen Bohrungen gelagert sind, welche gleichmässig am Umfang dieser Scheibe verteilt und konzentrisch zu deren Rotationsachse angeordnet sind, wobei die einem Steuersignal entsprechende axiale Stellung der Stäbe relativ zur Scheibe darüber entscheidet, ob der in einer Parallelebene zu den Stirnflächen der Scheibe verschiebbar angeordnete Kontaktfinger im Eingriff steht.

Die Erfindung wird nachstehend in der Zeichnung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt:

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Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemassen Kippverstärkers,

Fig. 2 eine schematische Darstellung der Anordnung der Stäbe, Fig. 3 einen Axialschnitt entlang der Antriebswelle des Kippverstärkers ,

Fig. 4 eine teilweise geschnittene Stirnansicht des Kippverstärkers , bei der die Verriegelungseinrichtungen zum Verriegeln der Stäbe ersichtlich sind,

Fig. 5 eine Stirnansicht des in Fig. 1 dargestellten Kippverstärkers ,
Fig. 6 eine S.tirnansicht einer weiteren Ausführungsform des Kippverstärkers,

Fig. 7 eine Stirnansicht einer weiteren Ausführungsform des Kippverstärkers, bei der zwei Kontaktfinger verwendet werden,

Fig. 8 und 9 die Stirnansicht zweier weiterer Ausführungsformen,
Fig. 10 einen Schnitt entlang der in Fig. 11 angegebenen Linie 10-10,

Fig. 11 einen Grundriss der in Fig. 10 dargestellten Ausführungsform des Kippverstärkers, Fig. 12 eine Stirnansicht des in der Fig. 10 dargestellten Kippverstärkers,

Fig. 13 eine Stirnansicht eines Kippverstärkers, der einen speziell ausgebildeten Kontaktfinger aufweist.

In der Fig. 1 ist eine spezielle Ausführungsform der erfindungsgemassen Vorrichtung dargestellt. Die angetriebene Welle 1 und die Antriebswelle 2 sind zueinander parallel angeordnet und in einem in dieser Figur nicht ersichtlichen Rahmen oder Gehäuse der Vorrichtung gelagert. Die angetriebene Welle führt eine durch die Stellungen A und B begrenzte Kippbewegung durch. Die an der Antriebswelle 2 befestigte Scheibe 3 wird unter der Einwirkung einer mechanischen Antriebsenergiequelle in eine gleichmässige Rotationsbewegung versetzt. Die die Scheibe 3 durchsetzenden zylindrischen Stäbe 5 sind parallel zu

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der Antriebswelle 2 angeordnet und konzentrisch zu derselben gleichmässig am Umfang der Scheibe 3 verteilt. Weiterhin sind diese Stäbe 5 verschiebbar an der Scheibe 3 gelagert. Das als Kontaktfinger 6 ausgebildete eine Ende des Hebels 7, welcher fest mit der angetriebenen Welle 1 verbunden ist, ist parallel zu einer Stirnfläche der Scheibe 3 angeordnet. Wenn das eine Ende eines Stabes 5 in Bezug auf die genannte Stirnfläche vorsteht, so wird der Hebel 7 unter dem Einfluss der gleichmässig rotierenden Scheibe 3 bewegt. Die Berührung und das Mitnehmen des Kontaktfingers 6 durch den Stab 5 kann stossfrei vor sich gehen, wenn die Kontaktfläche des Fingers 6 an der Stelle des ersten Kontaktes mit dem Stab 5 parallel zur Bewegungsbahn des Stabes 5 verläuft und wenn die Ausgangsstellung des Kontaktfingers 6 bezüglich der Scheibe 4 sinngemäss festgelegt ist. Diese Ausgangsstellung kann dem Kontaktfinger 6 mit Hilfe einer Feder 8 aufgeprägt v/erden, welche Feder 8 den Hebel 7 gegen einen Anschlag 9 presst, wodurch die in Fig. 1 dargestellte Stellung A der angetriebenen Welle 1 festgelegt wird.

Wenn die entsprechenden Enden mehrerer in Bewegungsrichtung hintereinander angeordneter Stäbe 5 bezüglich der weiter oben erwähnten Stirnfläche der Scheibe 3 vorstehen, so wird der Kontaktfinger 6 durch den ersten, mit ihm in Kontakt tretenden Stab 5 mitgenommen und durch die nachfolgenden Stäbe in der Stellung B festgehalten. Dabei kann die Krümmung 10 der Kontaktfläche derart gestaltet sein, dass der Kontaktfinger 6 schwingungsfrei in der Stellung B gehalten werden kann.

Wenn der Kontaktfinger 6 unter dem Einfluss der vorstehenden Enden der Stäbe 5 nicht mehr in der Stellung B festgehalten wird, wird dieser unter dem Einfluss der Feder 8 in die Ausgangsstellung A zurückgeführt. Dabei kann neben der Feder 8 weiterhin ein Puffer vorgesehen sein, um den Aufschlag des Hebels 7 auf dem Anschlag 9 zu dämpfen.

Die Steuerung und das Festhalten des Kontaktfingers in der Stellung A oder B hängt also direkt von der axialen

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Stellung A oder B der Stäbe 5 vor dem Eingriffsbereich ab.

Das Einstellen der Stäbe 5 kann je nach der Art des Steuersignals in verschiedener Weise durchgeführt v/erden. Unter der Einwirkung eines mechanischen Steuersignals kann beispielsweise ein keilförmiger Körper zur Bewegungsbahn der bezüglich der genannten Stirnfläche der Scheibe 3 vorstehenden Enden der Stäbe 5 hin- oder von dieser wegbewegt werden. Bei einer derartigen Anordnung muss mittels der Steuerenergie nur die Verschiebung des keilförmigen Körpers sichergestellt werden, da die nötige Energie zum Verschieben der Stäbe 5 durch die Rotationsenergie der angetriebenen Scheibe 3 geliefert wird.

Wie der Figur 1 entnommen werden kann, ist der keilförmige Körper 11, der starr gelagert ist, in Drehrichtung betrachtet, nach dem Eingriffsbereich angeordnet. Dabei werden die mit der entsprechenden Fläche dieses keilförmigen Körpers in Berührung tretenden Stäbe 5 unter dem Einfluss der rotierenden Scheibe 3 von der Stellung B in die Stellung A bewegt.

In der in den Fig. 2-4 dargestellten Ausfuhruhgsform sind zwei voneinander unabhängige Serien von Stäben 5 vorgesehen, welche sich abwechslungsweise in der Stellung A bzw. B befinden. Die in diesen Figuren dargestellte Anordnung der Stäbe eignet sich vorallem bei Betriebsbedingungen, die sich durch erhöhte Kadenz auszeichnen oder bei denen Steuersignale geringer Energie verwendet werden.

Die Stäbe 5 weisen je eine Schulter 12 und eine Rille 13 auf. Die Schulter 12 dient einerseits als Stütze für die zylindrische Druckschraubenfeder 14 und andererseits als Anschlag, wenn der Stab 5 in die Stellung B bewegt wird. Die Rille 13 gestattet das Festhalten in der Stellung A des Stabes 5 mittels eines Riegels 15, welcher automatisch in die Rille 13 eingreift, wenn der Stab 5 unter dem Einfluss des keilförmigen Körpers 11 in die Stellung A gebracht wird. Der Riegel 15 kann aus einer entsprechend geformten Feder bestehen. Um den sich in der Stellung A befindlichen Stab 5 zu entriegeln, genügt es, ein Hindernis in der Bewegungsbahn der mit der Scheibe 3

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rotierenden Feder 15 anzuordnen. Unter dem Einfluss der Rotationsbewegung der Scheibe 3 wird die Feder.15 an der Kontaktstelle mit dem genannten Hindernis nach rückwärts gebogen, wodurch der sich in der Rille 13 befindliche Teil dieser Feder 15 aus dieser entfernt wird. Anschliessend wird der Stab 5 mittels der Druckschraubenfeder 14 von der Stellung A in die Stellung B gebracht. Weiterhin ist eine elektromagnetische Zange 16 vorgesehen, durch deren Spalt die Enden der Riegel 15 geführt werden, welche dabei den Anker 17 der Zange 16 nach oben drücken. Eine schwache Erregung der elektromagnetischen Zange 16 genügt, um deren Spalt zu schliessen und dadurch das Vorbeibewegen der Enden der Riegel 15 zu verhindern, Da der Elektromagnet dieser Zange 16 sehr klein sein kann, ist seine Magnetisierungszeit sehr kurz, wodurch ein korrektes Funktionieren der Vorrichtung, selbst bei hoher Kadenz, ermöglicht wird. Dieser mechanische Verstärker kann ebenfalls mit einem mechaniscnen Signal mit kleiner Amplitude gesteuert werden.

An Stelle der weiter oben beschriebenen Vorrichtung zum Bremsen der Riegel kann auch eine solche vorgesehen werden, die die gleiche funktionsteile Aufgabe erfüllt, ohne dass dabei ein materieller Kontakt zwischen den einzelnen Elementen erfolgt. Die Bremswirkung kann dabei mit Hilfe von Wirbelströmen, magnetischer Anziehungskraft, u.s.w. erzeugt werden.

Diese Vorrichtung zur Fixierung der Stäbe mittels Anschlägen und Riegel weist neben dem Umstand, dass zu ihrem Betrieb nur eine geringe Steuerenergie vonnöten ist, nocn weiterhin den Vorteil auf, dass bei der Verwendung dieser Vorrichtung die Stäbe präzis in einer der beiden möglichen Stellungen A oder B festgehalten werden, so dass ein fehlerhaftes Funktionieren der Vorrichtung kaum möglich ist. Diese Vorrichtung zum Fixieren der Stäbe kann auch bei einem entgegengesetzten Funktionsverhalten verwendet werden. Das heisst, dass die verriegelten Stäbe als mitnehmer des Kontaktfingers fungieren und die Enden der entriegelten Stäbe 5 am Kontakt-

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finger verbeigeführt werden, ohne ihn zu berühren. In diesem Fall wird der Umstand, dass kein Erregerstrom fliesst, als Eingangssignal gewertet.

Um eine übermässige Materialabnützung der miteinander in Kontakt tretenden Elemente der Vorrichtung zu verhindern, können Führungsrollen an den aktiven Enden der Stäbe 5 angebracht werden oder diese Stäbe 5 können drehbar in der Scheibe 3 gelagert sein. Im letzteren Falle rollen die aktiven Enden der Stäbe 5 an der Kontaktfläche des Fingers 6 ab und die zwischen der Scheibe 3 und den einzelnen Stäben 5 entstehende Reibung wirkt sich im Hinblick auf den Ilaterialverschleiss weniger nachteilig aus, als dies in Bezug auf eine zwischen den aktiven Enden der Stäbe 5 und dem Kontaktfinger auftretende Reibung der Fall wäre.

In Fig. 5 wird die in Fig. 1 gezeigte Vorrichtung schematisch dargestellt. In dieser Figur sind die angetriebene Scheibe 3 und die Anordnung der Stäbe 5, der Kontaktfinger 6 mit seiner gekrümmten Kontaktfläche 10 sowie der Hebel 7 in seiner Stellung A oder B dargestellt. Weiterhin sind in der Fig. 5 die feste Verbindung des Hebels 7 mit der angetriebenen Welle 1 und der keilförmige Körper 11 ersichtlich, mit dessen Hilfe die Stäbe 5 wieder in ihre Ausgangsstellung zurückgeführt werden. Die Einrichtung zur Anordnung der Stäbe 5, wie zum Beispiel die elektromagnetische Zange der Vorrichtung gemäss Fig. 3, ist in Fig. 5 schematisch dargestellt und mit der Hinweisziffer 18 versehen. Diese Einrichtung ist an zwei verschiedenen Stellen C und D gezeichnet. Wenn die erwähnte Einrichtung sich an der Stelle C befindet, so ist die Reaktionszeit des Verstärkers minimal. Befindet sich aber diese Einrichtung an der Stelle D, dann ist die Reaktionszeit des Verstärkers maximal. In diesem Falle entspricht das Zeitintervall, das zwischen der Einstellung des Stabes 5 durch die Einrichtung 18D und dessen Kontakt mit dem Finger 6 verstreicht, der Zeit, die die Scheibe 3 benötigt, um eine halbe Umdrehung

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durchzuführen. Die Streuung der Reaktionszeit hängt von der zeitlichen Aufeinanderfolge der Stäbe ab. Diese Streuung ist umso geringer, je zahlreicher die Stäbe sind. Iin Falle der Fig. 5 beträgt sie ein Viertel der Zeit, die benötigt wird, um den Hebel 7 von der Stellung A in die Stellung B zu bewegen. In der Fig. 6 ist eine, in Bezug auf die in Fig. 5 dargestellte Vorrichtung, ähnliche Vorrichtung dargestellt. Allerdings mit dem Unterschied, dass der Eingriffssektor mehr als 180° beträgt. Im übrigen v/erden in dieser Figur die bezüglich der bereits erwähnten Elemente ähnlichen Bestandteile der Vorrichtung mit denselben Hinweisziffern versehen.

Bei der Anordnung gemäss Fig. 6 wird bei gleicher Eingriffskraft ein grösseres Drehmoment auf die angetriebene Welle 1 übertragen, als dies bei der Anordnung gemäss Fig. 5 der Fall ist. Die Vorrichtung gemäss Fig. 6 weist ebenfalls ein weicheres dynamisches Verhalten als diejenige nach Fig. auf. Andererseits ist die einstellbare maximale Reaktionszeit bei der Vorrichtung nach Fig. 5 grosser als bei derjenigen nach Fig. 6. Bei der in der Fig. 6 dargestellten Anordnung beträgt die Reaktionszeit 1/8 des Zeitintervalles, das benötigt wird, um den Hebel 7 von der Stellung A nach der Position B zu verschieben.

In den Figuren 8 und 9 sind weitere Ausführungsvarianten der erfindugsgemässen Vorrichtung schematisch dargestellt, wobei der Eingriffsbereich dieser Vorrichtungen 180 beträgt. Bei der Vorrichtung gemäss Fig. 8 ist der Kontaktfinger 6 an einer Kulisse 19 verschiebbar gelagert. x»Iittels dieser Anordnung wird eine parallele, geradlinige Bewegung erzeugt.

Bei der Vorrichtung nach Fig. 9 ist der Kontaktfinger 6 mit zwei drehbar gelagerten und zwei parallele Seiten eines Parallelogrammes bildenden Treibstangen 20 verbunden. Unter dem Einfluss dieser Treibstangen 20 führt der von einem sich in der Stellung B befindlichen Stab 5 ergriffene Kontaktfinger 6 eine Bewegung parallel zu der Kreisbahn durch, entlang

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- no .

welcher das sich im Eingriff mit dem Kontaktfinger 6 befindliche Ende des Stabes 5 unter der Einwirkung der Rotationsbewegung der Scheibe 3 bewegt wird. Die mit der Vorrichtung zum Fixieren der Stäbe 5 (Fig. 2) ausgestatteten Vorrichtungen gemäss den Figuren 1, 5, 6, 8, 9 sind monostabile Verstärker, deren Ausgangssignal entweder durch die Stellung A oder die Stellung B des Kontaktfingers gekennzeichnet ist, je nachdem ob kein Eingangssignal (Stab 5 in der Stellung A) oder ein Eingangssignal (Stab 5 in der Stellung B) existiert. Wenn kein Eingangssignal erfolgt, befindet sich der Kontaktfinger in der Stellung A. Er wird aber in die Stellung B verschoben, sobald ein Eingangssignal existiert und verbleibt in der Stellung B solange das Eingangssignal existiert und wird anschliessend wieder in seine Ausgangsstellung A, z.B. mittels einer Feder zurückgeführt, sobald das Eingangssignal verschwindet.

Diese Vorrichtungen können ebenfalls als Impulsmaschinen dienen. In diesem Fall wird unter dem Einfluss des Eingangssignals nur ein Stab 5 oder eine feste, zum voraus festgelegte Anzahl Stäbe verschoben, wobei unabhängig von der zeitlichen Dauer dieses Signals immer die gleiche Bewegung generiert wird. Dies kann mittels einer entsprechenden Vorrichtung zum Fixieren der Stäbe, z.B. mittels einer Verzögerungs- oder Verriegelungsvorrichtung, oder durch eine Umformung des Steuersignals erreicht werden.

Durch die Kombination zweier erfindungsgemässen Vorrichtungen kann ein bistabiler Verstärker gebildet werden. In diesem Falle wird beim Vorhandensein eines Steuersignals der eine Kontaktfinger in seine Stellung B und der andere von der Stellung B in die Stellung A bewegt. Das Festhalten der Kontaktfinger in dieser Stellung relativ zueinander kann mittels der mit der rotierenden Scheibe 3 verbundenen Stäbe, oder mittels einer versetzt angeordneten Feder und mittels Anschlägen, u.s.w. erfolgen.

In den Fig. 10-12 ist ein solcher bistabiler Verstärker schematisch dargestellt. Bei dieser Anordnung steuern die beiden Vorrichtungen E und F dieselbe angetriebene Welle

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K)

Dies geschieht mittels einer Scheibe mit zwei aktiven Flächen und mit zwei Serien voneinander unabhängiger aufeinanderfolgender Stäbe. Eine Verriegelung oder irgendeine anaere Einrichtung gewährleistet eine korrekte Uebertragung der Steuersignale an die Vorrichtungen 18E und 18F und verhindert eine gleichzeitige oder miteinander unvereinbare Betätigung der beiden Kontaktfinger.

Die Verwendung einer Scheibe mit zwei aktiven Flächen und einer einzigen Serie von Stäben, deren beide Enden als Mitnehmer fungieren können, ermöglicht ebenfalls, mit Hilfe von zv/ei miteinander funktionell verbundenen Vorrichtungen, einen bistabilen Verstärker zu bilden. Die bei dieser Variante verwendete Scheibe ist aber mit derjenigen in den Fig. 10-12 gezeigten unvereinbar.

Die Kombination dieser mechanischen Verstärker una die Verwendung einiger Zubehörteile gestatten es , praktisch sämtliche logische Funktionen, wie z.B. zählen, addieren, durchzuführen.

Zum Beispiel können zwei zur Durchführung einer Addition funktionell miteinander verbundene Vorrichtungen einen Verstärker gemäss Fig. 7 bilden. In Fig. 7 sind die beiden Vorrichtungen E und F dargestellt, deren Kontaktfinger auf derselben Seite der Scheibe angeordnet sind. Eine starre Platte 21 ist an ihren beiden Enden je mit einem Kontaktfinger 6E bzw. 6F verbunden. Diese Platte verkörpert den notwendigen Zubehörteil, um mit der in Fig. 7 dargestellten Kombination der beiden Vorrichtungen E und F die logische Funktion des Addierens durchführen zu können. Das Zentrum der Platte 21 kann sich in Abhängigkeit von der Stellung der Kontaktfinger relativ zueinander in drei verschiedenen Positionen befinden, die mit 0, 1, -1 bezeichnet werden. Wie bereits erwähnt, kann sich jeder Kontaktfinger entweder in der Stellung A oder in der Stellung B befinden. Unter Berücksichtigung dieser Tatsache und unter Bezugnahme auf Fig. 7 können folgende Beziehungen ermittelt v/erden:

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(ΛΕ, AF) = (BE, BF) = O / (BE, AF) = 1 / (AE ,BF) =-1

Die gekrümmte Kontaktfläche 10 des Fingers 6 weist ein spezielles Eingriffsprofil auf. Unter dem Begriff Kontaktfinger ist jeder Körper zu verstehen, dessen Profil der Bewegung der eine Mitnehmerfunktion ausübenden Stäbe angepasst ist.

Insbesondere werden auch solche Kontaktfinger berücksichtigt, auf deren Kontaktflächen die entsprechenden, mit diesen im Eingriff stehenden Enden der Stäbe nur in einer Richtung relativ zu diesen Kontaktflächen bewegt werden, wie dies beispielsweise bei einer in Fig. 13 dargestellten Ausführungsform der Fall ist. Die bei dieser Figur verwendeten Hinweisziffern stimmen mit denjenigen der vorhergehenden Figuren überein.

Die vorteilhaften dynamischen Eigenschaften der erfindungsgemässen Vorrichtung sind eine Folge des dieser Vorrichtung zugrundegelegten Funktionsprinzips. Die Existenz dieser vorteilhaften Eigenschaften hängt dagegen nicht von einer präzisen Herstellung der Einzelteile dieser Vorrichtung ab. Beim Festhalten der Kontaktfinger in der Stellung B treten neben den Reibungsverlusten keine v/eitere Energieverluste auf. Das Mitnehmen des Kontaktfingers durch einen Stab geht stossfrei vor sich, so dass diesbezüglich keine negativen Rückwirkungen weder in Bezug auf die mechanische Antriebsquelle, noch auf das gesteuerte Organ zu befürchten sind.

Diese mechanische Verstärker eignen sich zum Antrieb von Klappen, Verschlüssen, Verteilern, Weichen, u.s.w.

Insbesondere eignen sich diese Verstärker zur Herstellung von Sortieranlagen mit hohem Wirkungsgrad. Bei einer solchen Anlage werden die Komponenten eines Gemisches, das wenn nötig auf mehrere parallele Kanäle verteilt sein kann, aufbereitet, getrennt (eventuell durch Beschleunigung) und einzeln einer Vorrichtung zwecks Identifikation und anschliessend einer Verteileranlage zugeführt, welche Verteileranlage durch die Identifikationsvorrichtung gesteuert wird. Die

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Verteileranlage dient zur piiysischen Trennung der Komponenten des Genischs in mehrere Kategorien. Wenn diese Verteileranlage aus einem mit einer Weiche verbundenen, erfindungsgemassen mechanischen Kippverstärker besteht, so können die zu trennenden Komponenten des Gemisches in zwei Kategorien aufgeteilt werden. Für eine Trennung in drei und mehr Kategorien können entweder mehrere der soeben beschriebenen Verteilereinrichtungen in der Form einer Kaskadenschaltung angeordnet werden oder mehrere mechanische Verstärker können derart miteinander kombiniert werden, dass mit der so entstehenden Kombination eine logische Addition durchgeführt werden kann. In diesem Fall ist die mit dieser Kombination verbundene Weiche in mehrere Richtungen einstellbar.

Ein raonostabiler Verstärker, gemäss Erfindung, wurde bei einer für geerntete Kartoffeln bestimmten Sortieranlage mit Erfolg getestet. Die Komponenten des Gemisches aus Knollen, Steinen und Erdklumpen gelangen durch freien Fall zu der Identifikationsvorrichtung und anschliessend zu der Verteilereinrichtung, wobei die unerwünschten Komponenten bereits während des freien Falles abgefangen werden. Der die Verteilerklappe betätigende mechanische Verstärker ist mit der bereits erwähnten Vorrichtung zum Fixieren der zylindrischen Stäbe ausgerüstet, welche Fixierung mittels Verriegelung und Arretierung erfolgt. Die mit dem Verstärker verbundene Klappe kann durch den ersteren so gesteuert werden, dass sie mindestens fünfzehn Bewegungen pro Sekunde ausführt.

Um den Wirkungsgrad einer solchen Sortieranlage zu erhöhen und eine korrekte Verteilung der Komponenten des Gemisches selbst dann zu gewährleisten, wenn diese unterschiedliche Grossen aufweisen, kann das Zeitintervall, während dem die Klappe geöffnet ist, derart gesteuert werden, dass es proportional der Dimension der zu sortierenden Komponente ist.

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Claims

PATENTANSPRUECHE

( 1.) Mechanischer Kippverstärker, gekennzeichnet durch den tangentiellen Eingriff eines Kontaktfingers, v/elcher auf einem oder mehreren Stäben aufliegt, die in axialen, sich an einer in eine gleichmässige Rotationsbewegung versetzten Scheibe befindlichen Bohrungen gelagert sind, welche gleichmassig am Umfang dieser Scheibe verteilt und konzentrisch zu deren Rotationsachse angeordnet sind, wobei die einem Steuersignal entsprechende axiale Stellung der Stäbe relativ zur Scheibe darüber entscheidet, ob der in einer Parallelebene zu den Stirnflächen der Scheibe verschiebbar angeordnete Kontaktfinger im Eingriff steht.
2. Mechanischer Kippverstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die axialen Stellungen der Stäbe, welche darüber entscheiden, ob der Kontaktfinger im Eingriff steht, durch die Verwendung einer Feder und eines Riegels festgelegt sind, wobei die eine Stellung durch die gespannte Feder und die Verriegelung des Stabes und die andere Stellung durch die entspannte Feder und den durch einen Anschlag fixierten Stab bestimmt sind.
3. Mechanischer Kippverstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontaktfinger (6) eine gekrümmte Fläche (10) aufweist, welche dazu dient, den Kontaktfinger schwingungsfrei festzuhalten, wenn dieser sich unter dem Einfluss der bewegten, mit dem Kontaktfinger im Eingriff stehenden Stäbe in einer Stellung B befindet.
4. Mechanischer Kippverstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Scheibe mit zwei aktiven Flächen vorhanden ist, v/elche Scheibe zum Betrieb zweier Eingriff svorrichtungen dient, dass zwei voneinander unabhängige Serien von Stäben vorgesehen sind, und dass üie Stäbe der beiden Serien abwechslungsweise an der Scheibe angeordnet sind.
5. Mechanischer Kippverstärker nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine fortschreitende Parallelbewegung des Kontaktfingers.

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6. Mechanischer Kippverstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mit deia Kontaktfinger in Berührung tretenden Enden der Stäbe Führungsrollen oder Kämme aufweisen, die beim Eingriff mit dem Kontaktfinger an dessen Kontaktfläche abrollen.
7. Mechanischer Kippverstärker nach Anspruch 1 oder

2, dadurch gekennzeichnet, dass die Stäbe mittels einer starren, geneigten Ebene oder Bahn in eine der beiden charakteristischen Stabstellungen bringbar sind.
8. Mechanischer Kippverstärker nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verriegelung der Stäbe automatisch unter dem Einfluss einer Feder des Riegels erfolgt, wenn die Stäbe sich in ihrer Verriegelungsstellung befinden.
9. Mechanischer Kippverstärker nach Anspruch 2,

dadurch gekennzeichnet, dass die Entriegelung der Stäbe mittels einer Einrichtung erfolgt, welche in der Bewegungsbahn eines Bestandteils des Riegels angeordnet ist.
10. Mechanischer Kippverstärker nach Ansprucn 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegungsbahn des Elementes zur Entriegelung der Stäbe das Magnetfeld eines Elektromagnetes uurchquert.
11. Mechanischer Kippverstärker nach den /msprüchen 2, 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegunysbann ues Elementes zur Entriegelung der Stäbe durch den oder die Spalten einer elektromagnetischen Zange führt.

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