DE2704354A1

DE2704354A1 - Vorrichtung zur speicherung und steuerbaren langsamen abgabe von energie

Info

Publication number: DE2704354A1
Application number: DE19772704354
Authority: DE
Inventors: Rodolfo Cicatelli
Original assignee: Autovox SpA
Current assignee: Autovox SpA
Priority date: 1976-02-02
Filing date: 1977-02-02
Publication date: 1977-08-04
Also published as: ATA65377A; NL168071C; DE2704354C3; ES455595A1; BE851004A; US4128015A; AT352427B; DE2704354B2; IT1062566B; GB1570353A; NL168071B; NL7701047A; FR2339789B1; JPS52113463A; FR2339789A1; CH613553A5

Description

PATENTANWÄLTE

R. SPLANEMANN dr β. reitzner j. Richter f. werd4rmann

DIPL.-ING. DIPL-CHEM. DIPL.-ING. DIPL.-ING. MÖNCHEN HAMBURG AUTOVOX S.p.A. «oo München 2 2. Februar 1977

Tal 13 '

981 Via Salaria ^Telcfon i°⁸⁹' »«07/22*209

Telcgrorr.me: tnventius Mürchen

00199 Rom ITALIEN

UnscreAkle: 1142-1-9866 Ihr Zeichen:

Patentanmeldung

Vorrichtung zur Speicherung und steuerbaren langsamen Abgabe von Energie

Bekanntlich ist es häufig erforderlich, Energie zu speichern und diese langsam und allmählich bei BetHtiaung einer Steuerung abzugeben.

Der zuvor erwähnte Servomechanismus verwendet insbesondere bei Bandgeräten einen Motor, der einen elastischen Körper, z.B. eine Feder, lädt, die bei Steuerung die gespeicherte Energie abgibt, die z.B. für den Auswurf einer Kassette aus einem Bandgerät verwendet wird.

Das Problem dieses Servomechanismus besteht darin, mit dem Motor nur während der Federbelastungsperiode eine Verbindung herzustellen. Am Ende dieser Belastunasperiode muß die Verbindung mit dem Motor oder mit dem von dem Motor angetriebenen Element unterbrochen werden, und der Motor nuß das Hauptelement (z.B. das Band des Bandgeräts) ohne jede Behinderung antreiben. Danach muß der Servomechanismus mit oder ohne Energiezufuhr die Qespeicherte Energie langsam abgeben, somit muß die Fnergie-

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abgabe verlangsamt werden. An Ende der Fnergieabgabe muß für die nächste Folge ein viedereinrückzustand hergestellt werden.

Diese bekannte Ausbildung des Servomechanismus ist insbesondere hinsichtlich der Abniessungen , Wirksamkeit, Übersetzungsverhältnisse und Zuverlässigkeit ein ziemlich kompliziertes Problem.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Mechanismus zu schaffen, der die Verbindung mit dem Energieabgriff, insbesondere einem Zahnrad herstellt, eine Feder lädt bzw. belastet, am Ende der Federbelastuno die automatische Trennung von dem Zahnrad durchführt, die Abgabeeinrichtuna derart verriegelt, daß die Feder im Ruhezustand belastet bleibt, und dann nach Wunsch bei Durchführung einer Steuerung oder automatisch eine langsame Abgabe der gespeicherten Energie erhalten wird.

Die Vorrichtung gemäß der Erfindung besteht im wesentlichen aus einer Speichereinrichtung wie einer Feder, die mit einem Antriebselement wie einer Zahnstange verbunden ist, einem Laufwerk, das abwechselnd von einem Motor und von dem Speicherelement angetrieben wird, und einem an einem der Zahnräder des Laufwerks angelenkten Hebel, der mittels einer Freihemm-Einrichtung zwischen zwei festen Stellungen schwingt.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Figuren 1 bis 3 beispielsweise erläutert. Fs zeigt:

Figur 1 die Vorrichtung der Lrfinduna in einer Ruhestellung mit den Spei chore]ement in einer Ruhestellung,

die Von ir!:tunn bei der Ladung bzw des :>pe i chere 1 en en t :;, und

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Figur 3 die Vorrichtung bei unbelastetem Speicherelement in einer Ruhestellung.

Die Vorrichtung besteht im wesentlichen aus einem Energieabgriff zahnrad 10, einer Zahnstange 11, die während ihrer Verstellung eine Feder 16 antreibt, einem Laufwerk 10 bis 14, einem kleinen Anker 15, einem Flip-Flop 20 und einem Hebel 17.

Die Zahnstange 11 hat zwei Anschläge 22, 23, und das Flip-Flop 20 hat eine Schwenkachse 21 und zwei Anschläge 18, 19. Die Anschläge 18, 19, die Schwenkachse 21 des Flip-Flops, die Anschläge 22, 23 der Zahnstange, die Achse des Zahnrads 10, die Schwenkachse des Hebels 17 ebenso wie der Anker 15 und die Kupplung bzw. Verbindung der Feder 16 sind mit dem Rahmen verbunden, an dem die Vorrichtung befestigt ist. Der Hebel 17 ist um die Achse des Zahnrads 12 schwenkbar gelagert und trägt schwenkbar das Zahnrad 13 und das sternförmige Radialrad 14. Der Grund für diese Anordnung wird später erläutert.

Ausgehend von der in Fig. 1 gezeigten Stellung, d.h. bei im Ruhezustand befindlicher Vorrichtung, läuft das Energie abnahme zahnrad 10 frei und hat keine Verbinduna mit dem Belastungssystem. Die Feder 20 hält den Hebel 17 gegen den Anschlag 19 und stellt so die Gesamtsystemfreigabe sicher. Nimmt man an, daß man mittels einer Steuerung, die schematisch durch einen Pfeil 24 angegeben ist, der den Kupplungsdruck nachbildet, auf den unteren Arm des Hebels 17 einwirkt, erfolgt eine Verschiebung aus der Stellung der Fig. 1 in die Stellung der Fig. 2. In dieser Stellung drück das nun arbeitende Flip-Flop 20 den Hebel 17 gegen den Anschlag 18. Das Zahnrad 10 kommt dann mit dem Zahnrad 13 in Eingriff, da die beiden Zahnräder 13 und 14 von dem Hebel 17 getragen werden. Die Bewegung des Hebels 17 bewirkt dann, daß die Zahnräder 13, 14

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gedreht werden und die Verbindung des Zahnrads 13 mit dem Zahnrad 10 hergestellt wird. Daher bewegen sich die Zahnräder 12, 13 und 14 in den in Fig. 2 durch die jeweiligen Pfeile angegebenen Richtungen. Das Zahnrad 14 dreht sich in diesem Zustand leer, während das Zahnrad 13, das seine Bewegung von dem Zahnrad 10 erhält, das Zahnrad 12 antreibt, das wiederum die Zahnstange 11 antreibt, so daß die Feder 16 belastet wird.

Wenn die Zahnstange das Ende ihres Hubs wie den Anschlag 23 oder insbesondere ein Hindernis, eine tJberlastunqseinrichtung oder dergleichen erreicht, so daß eine Unsymmetrie entsteht, kann sich das Zahnrad 12 nicht länger drehen, und das Drehmoment, das das Zahnrad 10 auf das Zahnrad 13 überträgt, zwingt dann letzteres, längs des Umfangs des Zahnrads 12 umzulaufen. Aufgrund der Umlaufbeweguna wird der Hebel 17 geschwenkt und verstellt das Zahnrad 14. Wenn die gesamte Anordnung eine bestimmte Lage erreicht hat, so daß die Zähne des Zahnrads 13 die Zähne des Zahnrads

10 freigeben, hat der Hebel 17 die Mittellinie des Flip-Flops 20 durchlaufen, so daß sich der Hebel 17 infolge der Betätigung des Flip-Flops 20 unabhängig von dem Bewegungsantrieb durch das Zahnrad 10 bewegt und die zweite Stellung des Flip-Flops 20 erreicht, die sich ergibt, wenn der Hebel 17 an dem Anschlag 19 anliegt.

Es ist nun die in Fig. 3 gezeigt Stellung erreicht.

Wie ersichtlich, sind die verschiedenen Teile, die die Vorrichtung bilden, im Belastungszustand etwa in der in Fig. 1 gezeigten Stellung, mit der Ausnahme, daß die Feder 16 nun vollständig belastet ist und die Zahnstange

11 an dem Anschlag 23 anliegt. In der in Fig. 3 gezeigten Stellung treten durch die jeweiligen Pfeile angegebene Drehmomente auf. Dies bedeutet, daß nun die Anordnung der Vorrichtung die gleiche wie die geometrische Anordnung der Stellung in Fig. 1 ist, daß dies jedoch eine

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vollständig verschiedene kinematische Stellung ist. Es ist zu beachten, daß das Sternrad 14 nit dem Anker 15 in Eingriff steht, und wenn der Anker entweder durch das mechanische System oder durch eine elektromagnetische Einrichtung verriegelt wird, wird die Feder 16 noch gespannt und das System kann nicht gelöst werden. Da sich zwischen der Zahnstange 11 und dem Sternrad 14 das Laufwerk 12 bis 14 befindet, wird das Verriegelungsmoment des Systems erheblich verringert, so daß der Anker 15 mit einer minimalen Kraft verriegelt werden kann, was für das Relais sehr vorteilhaft ist, das nötigenfalls die Steuerung durchführt. Der in Fig. 3 gezeigte Zustand bleibt bis zu dem Zeitpunkt stabil, wenn infolge der Betätigung einer manuellen Steuerung oder durch eine anaekuppelte Einrichtung das Halterelais den Anker freigibt. Wenn die Verriegelung an dem Anker aufgehoben wird, beginnt dieser als übliche Freihcmm-Finrichtung zu schwingen. Die von der Feder 16 gespeicherte Energie wird somit über dieses Hemmsystem langsam und nahezu konstant zurückgebracht, bis das ganze System freigegeben ist und die Zahnstange 11 und die Feder 16 in die Stellung der Fi<r. 1 zurückkehren. Die Vorrichtung ist dann für den Beginn eines neuen Arbeitszyklus bereit.

Wie sich aus den Zeichnungen unr> der vorangegangenen Beschreibung ergibt, ist die Vorrichtung besonders einfach, billig, praktisch und zuverlässig. Es wird eine Transmission geschaffen, uir das Drehmoment des Zahnrads 1O zu der Vorspannung an der Feder 16 in Beziehung zu brinqen, d.h., daß eine Aufwärtstransmission bewirkt wird. Diese Aufwärtstransmission wiederum wird aus Gründen der verriegelung und Freigabe multipliziert, um die notwendige Kraft zum Halten des Ankers 15 zu verringern. Dadurch wird das Problem gelöst, über ein System zu verfügen, das mit minimaler Lnorgie verric?gr-lt worder kann. Dies ist insbesondere für BandgorMte "on Wichtigkeit, da das Pelais

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während des Betriebs des Bandgerätes stets eingeschaltet gehalten werden muß, so daß es bei Ausfall der elektrischen Energie arbeitet. Es ist ersichtlich, daß die Belastung dieses Relais stark verringert werden muß, um den passiven elektrischen Energieverbrauch zu verringern.

Der Hebel 17 ist in den Zeichnungen nur stark schematisch gezeigt, führt jedoch die Steuerung für die verschiedenen mit ihm gekuppelten Bauteile durch.

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Claims

Ansprüche

f1.yVorrichtung zur Speicherung und steuerbaren langsamen ^"""^ Abgabe von Energie, gekennzeichnet durch ein mit einem Antriebselement (11) gekuppeltes Speicherelement (16), ein Laufwerk (12, 13, 14), das abwechselnd von einem Motor und von dem Speicherelement (16) angetrieben wird, einen Hebel (17), der an einem der Laufwerkzahnräder schwenkbar gelagert ist und zwischen zwei Stellungen schwingt, und eine Sperreinrichtung.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Laufwerkzahnräder an dem Hebel (17) drehbar gelagert sind und zusammen mit dem Hebel schwingen, der zwischen zwei, durch eine bistabile Einrichtung (20) bestimmten festen Stellungen schwingt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß, wenn der Hebel (17) in der einen festen Stellung ist, die Laufwerkzahnräder (12, 13, 14) mit einem Antriebszahnrad (10) in Eingriff stehen und das Speicherelement (16) übertragene Energie speichert, und wenn der Hebel in der anderen festen Stellung ist, die Zahnräder (12, 13, 14) mit einem doppelt wirkenden Element zur Verriegelung und langsamen Freigabe des Speicherelements zusammenwirken.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das doppelt wirkende Element ein sternförmiges Rad ( i4) hat, das an dem Hebel (17) gelagert und mit einem Anker (15) verbindbar ist, der die Verriegelung und die langsame Abgabe der gespeicherten Energie des Speicherelements durchführt.
5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das doppelt wirkende Element aus zwei konjugierten Zahn-

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rädern besteht, von denen das eine an dem Hebel (17) gelagert ist und das andere ein fächerförmiges Element trägt, das die Verriegelung und die langsame Freigabe der gespeicherten Energie des Speicherelements bewirkt.
6. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Speicherelement (16) eine Feder ist und das Antriebs element eine Zahnstange (11) ist, die die Belastung der Feder und die Freigabe der von der Feder gespeicherten Energie durchführt, wenn die Anschlagbegrenzung des doppelt wirkenden Elements aufgehoben wird.

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