DE2630096C3 - In beiden Drehrichtungen gleichmäßig wirkender Fliehkraftbremsregler - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen in beiden Drehrichtungen wirkenden Fliehkraftbremsregler zur Begrenzung der Dreh- bzw. Lineargeschwindigkeit angetriebener feinmechanischer Bauteile.

In feinmechanischen Geräten ist es oftmals erforderlich, zu schnelle Dreh- bzw. Linearbewegungen zu verhindern, da derartige Bewegungen zu hohem Verschleiß, zu Schwingungen, zu Schleudereffekten und letztlich zur Zerstörung von Bauteilen führen können. Es ist daher üblich und allgemein bekannt, zur Begrenzung der Geschwindigkeit solcher Dreh- bzw. Linearbewegungen bei feinmechnanischen Bauteilen Fliehkraftbremsregler zu verwenden, also Regler, bei denen durch eine durch das angetriebene Teil erzeugte Drehbewegung irgendwelche Schwungmassen nach außen gedrückt werden, um dadurch in Verbindung mit einem Reibbelag eine Bremsung zu erzeugen, (z. B. DE-AS 19 03 158).

Aus der DE-PS 12 14 444 ist ein Bremsregler in Form eines Hemmreglers bekannt, bei dem in einem Führungsteil lose verschiebbar Anschlagteile 25 angeordnet sind, die zur Erzielung der Bremswirkung mit einem mit einer Innenzahnung versehenen und relativ dazu beweglichen Käfigteil zusammenwirken. Die Anschläge werden durch die Fliehkraft nach außen verstellt, bis sie auf die Innenverzahnung des Käfigteiles auftreffen und durch die relative Drehbewegung wieder nach innen verschoben werden. Durch diese Wechselwirkung zwischen den Anschlägen und der Innenverzahnung des Käfigteiles wird die Bremswirkung erzielt Es handelt sich hierbei um eine stoßweise erfolgende Bremswirkung' mehr in Form eines sogenannten Hemmreglers als in Form eines gleichmäßig in beiden Drehrichtungen wirkenden Bremsreglers zur Sicherstellung einer kontinuierlich ablaufenden, gleichmäßigen und geschwindigkeitsgeregelten Bewegung in beiden Richtungen.
Demgegenüber ist es Ziel der Erfindung einen derartigen Fliehkraftbremsregler zu schaffen, der eine möglichst kompakte Bauweise hat und der in beiden Drehrichtungen eine kontinuierliche aber geschwindigkeitsgeregelte Drehbewegung zuläßt. Ferner soll die Anwendung von Federn als Gegendruckelement vermieden werden, weil derartige mit Federn arbeitende Fliehkraftbremsregler bei niedriger Antriebsgeschwindigkeit überhaupt keine Bremswirkung ausüben. Vielmehr soll der erfindungsgemäße Bremsregler vom Anlauf des getriebenen Bauteiles an mit stetig zusnehmender Bremskraft arbeiten, wobei gleichzeitig Blockierungen des Antriebssystems vermieden werden sollen.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es jede stoßweise erfolgende Hemmung der Drehbewegung in der einen

J5 und der anderen Drehrichtung zu vermeiden. Im übrigen soll der erfindungsgemäße Fliehkraftbremsregler mit möglichst wenigen, einfachen Teilen und wenig Bearbeitungsvorgängen zu realisieren sein.
Dementsprechend ist der erfindungsgemäße Fliehkraftbreir.sregler gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

1. eine mit einem Bremsbelag am Umfang versehene Bremstrommel,

2. einen Führungsteller,

3. die Bremstrommel und der Führungsteller sind relativ zueinander drehbar als getriebene bzw. treibende Teile,

4. die Bremstrommel und der Führungsteller umschließen einen zylindrischen Hohlraum,

5. Bremsmassen sind lose eingelegt in den zylindrischen Hohlraum,

6. Vorsprünge und Vertiefungen an den Bremsmassen einerseits und dem Führungsteller und/oder der Bremstrommel andererseits führen die Bremsmassen bei ihrer von der Zentrifugalkraft beeinflußten Bewegung in Richtung auf den Bremsbelag und zurück.

Die Erfindung wird in den Zeichnungen im einzelnen näher erläutert, wobei hier ein Anwendungsbeispiel des erfindungsgemäßen Fliehkraftbremsreglers gewählt ist, bei dem das Bauteil, dessen Ablaufgeschwindigkeit geregelt werden soll, Teil einer Parkuhr ist. Dieses Teil mag Bestandteil eines Handaufzuges sein, mag aber durch einen Federmotor oder dergl. angetrieben werden. Jedenfalls ist die Erfindung realisiert in Verbindung mit dem Teil, welches nach Einwurf einer Münze die Abfühlung der Münze und die Zeitvorgabe

bewirkt Bei Handaufzug eines derartigen Teiles kann der Bedienende über den Knebel relativ große Kräfte ausüben. Diese Kräfte müssen durch die Anwendung eines Bremsreglers begrenzt werden. Die Rückdrehung erfolgt andererseits durch eine relativ starke Feder. Auch hier muß dafür gesorgt werden, daß durch Begrenzung der Geschwindigkeit der Drehbewegung alle nachteiligen Effekte von Schleuderbewegungen und dergleichen vermieden werden.

Die Erfindung soll nun im Hinblick auf die Zeichnungen anhand eines Ausführungsbeispieles im einzelnen näher erläutert werden. In diesen Zeichnungen ist

F i g. 1 eine Explosivdarstellung der Anordnung,

F i g. 2 zeigt Details derselben.

In dem dargestellten Ausführungsbeispiel wird das zu regelnde Teil repräsentiert durch den Aufzugsknebel 1 drr Parkuhr, an dem ein Handgriff 2 angeordnet ist. Zur Inbetriebnahme der Parkuhr nach Einwurf ~iner Münze wird dieser Handgriff 2 in Pfeilrichtung, d. h. also im Uhrzeigersinn, herumgedreht und läuft nach dem Loslassen unter Einwirkung-einer Feder 3 zurück in die Ausgangslage. In beiden Drehrichtungen wird einerseits vom Bedienenden möglicherweise eine hohe Kraft aufgewendet, andererseits aber auch beim Rücklauf durch die Feder 3.

Das Teil 2 ist über die Welle 5 mit einem Teil 4 verbunden. An einem Auslegerarm 6 des Teiles 4 ist ein Bolzen 7 angeordnet, an dem die bereits erwähnte Feder 3 angreift. Im übrigen ist die Formgebung des Teiles 4 unwesentlich, da sie mit der eigentlichen Erfindung nichts zu tun hat, vielmehr vor allem dazu dient, die Münzkriterien abzufühlen und eine entsprechende Zeitvorgabe zu liefern.

In dem Teil 4 ist ein Hohlraum von kreisförmiger äußerer Begrenzung, der die Bremstrommel 8 darstellt. In der Mitte des Hohlraumes ist ein Zapfen 9 angeordnet. Am Umfang der Bremstrommel 8 liegt ein Bremsbelag 10 an, der fest an der Innenwandung der Trommel 8 angeordnet ist

Die axiale Abmessung des Bremsbelages 10 ist etwas geringer als die Tiefe der Bremstrommel 8, derart daß, wenn der Bremsbelag 10 in die Trommel 8 eingelegt ist, die Trommelaußenwand über den Bremsbelag vorsteht. In die Bremstrommel 8 einlegbar sind zwei Bremsmassen 11,12, die — wie sich insbesondere aus F i g. 2 ergibt — je für sich nicht genau halbkreisförmig sind, sondern die entlang der Führungsnuten 13 eine größere radiale Abmessung haben' wie entlang ihrer seitlichen Begrenzungskanten 14. Mit anderen Worten, die beiden Bremsmassen 11 und 12 zusammengenommen ergeben keinen Kreis, sondern eine Ellipse.

Die Führungsnuten 13 in jeder der beiden Bremsmassen 11 und 12 arbeiten mit Stegen 15 an einem Führungsteller 16 zusammen. Die Stege 15 verlaufen radial vom Mittelpunkt des Führungstellers 16 bis nach außen, wobei der Führungsteller 16 in seinen Abmessungen so gewählt ist daß er in den Innenraum der Bremstrommel 8 mit eingelegtem Bremsbelag 10 hineinpaßt Die Stege 15 dienen dabei der Führung der beiden Bremsmassen 11 und 12 vermittels ihrer Nuten 13.

An dem Führungsteller 16 ist ein Zahnrad 17 ausgebildet welches mit einem weiteren Zahnrad 18 zusammenwirkt Das Zahnrad 18 ist ein Teil mit einem weiteren Zahnrad 19, welches in Eingriff steht mit einem Zahnkranz 20, der feststehend an einer Platine des Parkuhrwerkes zentrisch zur Welle 5 angeordnet ist

ίο Dementsprechend funktioniert die Anordnung wie folgt: Sobald über den Handgriff 2 Teil 4 in Drehung versetzt wird, wird das Getriebe, bestehend aus den Zahnrädern 19, 18, 17 in Umdrehung versetzt dadurch, daß das Zahnrad 19 sich an dem festehenden Zahnkranz 20 abrollt Dadurch wird auch der Führungsteller 16 mit in Umdrehung versetzt wodurch wegen des großen Übersetzungsverhältnisses in dem Getriebe 19, 18, 17 eine Drehbewegung des Führungstellers 16 relativ zu der Bremstrommel 8 erzeugt wird. Durch diese relative Drehbewegung werden die Bremsmassen 11, 12 in Abhängigkeit von der Drehgeschwindigkeit des Teiles 4 nach außen gedrückt und kommen dabei mit dem Bremsbelag 10 in Berührung. Durch die elliptische Form der Bremsmassen 11 und 12 legen diese sich nicht mit ihrem gesamtem Umfang auf dem Bremsbelag 10 auf, sondern kommen von einem Berührungspunkt ausgehend in Kontakt mit diesem Bremsbelag, so daß sich die Bremskraft mit steigender Drehgeschwindigkeit des Teiles 2/4 erhöht.

Dadurch, daß die Stege 15, die die Bremsmassen 11 und 12 bei ihrer Fliehkraftbewegung führen, fast bis an den Rand des Bremsbelages 10 nach außen geführt sind, können sich die Bremsmassen bei ihrer Bewegung in Richtung auf den Bremsbelag 10 nicht verkanten. Durch diese Anordnung der Stege 15 und die bereits beschriebene Formgebung der Bremsmassen 11, 12 wird also verhindert, daß der Regler die Drehbewegung blockieren kann. Als weitere Maßnahme zur Verhinderung der Blockierung der Drehbewegung durch den

■to Regler muß noch erwähnt werden, daß die Bremsmassen 11 und 12 in Wirkrichtung mit abgerundeten Kanten versehen sind, so daß es nicht möglich ist, daß die Bremsmassen bei der Bewegung relativ zu dem Bremsbelag 10 in diesen eindringen können und dadurch die Blockierung oder etwaige Stöße, Schwingbewegungen und dergleichen verursachen können.

Wie die Zeichnung ohne weiteres erkennen läßt, ist der Bremsregler gemäß der Erfindung besonders platzsparend zu bauen, so daß er fast überall Anwendung finden kann. Hinzu kommt, daß er montagemäßig äußerst günstig ist, da er nur aus lose zusammengefügten, ineinander gelegten Teilen besteht. Dennoch wirkt er zuverlässig und so, daß vom Augenblick des Ingangsetzens des zu bremsenden Teiles an eine gewisse Bremsung erfolgt, die mit steigender Geschwindigkeit des zu bremsenden Teiles zunimmt, - so daß die ausgeübte Bremskraft sich selbsttätig reguliert

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. In beiden Drehrichtungen gleichmäßig wirkender Fliehkraftbremsregler zur Begrenzung der Dreh- bzw. Lineargeschwindigkeit angetriebener feinmechanischer Bauteile, gekennzeichnet durch folgende Merkmale

1. eine mit einem Bremsbelag (10) am Umfang versehene Bremstrommel (8),

2. einen Führungsteller (16),

3. die Bremstrommel (8) und der Führungsteller (16) sind relativ zueinander drehbar als getriebene bzw. treibende Teile,

4. die Bremstrommel (8) und der Führungsteller (J6) umschließen einen zylindrischen Hohlraum,

5. Bremsmassen (U, 12) sind lose eingelegt in den zylindrischen Hohlraum,

6. Vorsprünge (15) und Vertiefungen (13) an den Bremsmassen (11, 12) einerseits und dem Führungsteller (16) und/oder der Bremstrommel (8) andererseits führen die Bremsmassen (11, 12) bei ihrer von der Zentrifugalkraft beeinflußten Bewegung in Richtung auf den Bremsbelag (10) und zurück.

2. Bremsregler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungsteller (16) an seiner dem Innenraum der Bremstrommel (8) zugewandten Seite mit Führungsstegen (15) versehen ist, die mit entsprechenden Nuten (13) der Bremsmassen (11, 12) zusammenwirken.

3. Bremsregler nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsstege (15) in radialer Richtung bis an die Bremsbeläge (10) in der Bremstrommel (8) geführt sind, um ein Verkanten der Bremsmassen (11,12) zu verhindern.

4. Bremsregler nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremsmassen (11, 12) in Wirkrichtung mit abgerundeten Kanten versehen sind.

5. Bremsregler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Reibflächen der Bremsmassen (11, 12) leicht elliptisch sind, während die Reibflächen der Bremstrommel kreisförmig sind, derart, daß die Bremsung bei steigender Drehzahl ansteigt.