DE2704354C3 - Vorrichtung zur Speicherung und steuerbaren Abgabe von Energie - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Speicherung und steuerbaren Abgabe von Energie der im Oberbegriff von Anspruch 1 genannten Art

Eine derartige Vorrichtung ist aus der DE-PS 2 90 550 bekannt. In dieser ist vorgesehen, eine Auslösevorrichtung mit einem Sperrschieber zu versehen, der erst nach völligem Aufziehen des Spannwerkes die AuslÖsevop richtung freigibt, so daß eine Dynamomaschine für die Zündung in Gang gesetzt werden kann, Bei der bekannten Anordnung wird die Energie zunächst von Hand unter Verwendung eines Steckschlüssels aufgebracht, wodurch über ein Räderwerk eine Zahnstange verschoben wird. Die Zahnstange bildet hierbei sowohl das Laufwerk als auch den Hebel und nimmt unter Spannung eines Federspeichers den Sperrschieber so lange mit, bis eine Bohrung in diesem mit einer Öffnung der Auslösevorrichtung fluchtet, so daß durch die Bohrung in die Öffnung ein Schlüssel gesteckt werden kann. Durch Drehen des Schlüssels wird eine Sperreinrichtung betätigt, die die Zahnstange von dem Räderwerk abhebt, so daß die Zahnstange durch den

:5 Federspeicher zurückgestellt wird und nach Herausziehen des Schlüssels aus der Öffnung und der Bohrung auch der Sperrschieber in seine Ausgangsstellung zurückgezogen wird. Die bekannte Anordnung ist damit nur geeignet, den Abgabezeitpunkt der Energie zu steuern, die dann unmittelbar und vollständig abgebaut wird.

Bei Tonbandgeräten, insbesondere Kassettenrekordern, ist es jedoch zweckmäßig, zunächst Energie zu speichern und diese dann nach einer auslösenden Betätigung langsam abzugeben. Diese Energie wird beispielsweise für den Auswurf eine: Kassette aus dem Bandgerät verwendet Bei einem derartigen Servomechanismus besteht jedoch das Problem, eine Verbindung mit dem Motor nur während der zum Aufladen des Federspeichers erforderlichen Periode herzustellen. Am Ende der Aufladungsperiode soll die Verbindung mit dem Motor unterbrochen werden, damit der Motor ohne jede Behinderung beispielsweise den Bandvorschub antreiben kana Danach soll der Servomechanismus mit oder ohne Energiezufuhr die gespeicherte Energie langsam abgeben und am Ende der Energieabgabe sich in der Ausgangsstellung für den nächsten Betriebsablauf befinden. Die bekannten Vorrichtungen genügen diesen Anforderungen lucht und arbeiten trotz eines erheblichen konstruktiven Aufwands nicht zuverlässig.

Es ist deshalb Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zu schaffen, die die Verbindung mit dem Energieabgriff am Ende des Aufladens des Federspeichers automatisch trennt und die gespeicherte Energie nach Freigabe einer Sperreinrichtung langsam abgibt.

Zur Lösung dieser Aufgabe werden bei der eingangs näher erläuterten Vorrichtung erfindungsgemäß die kennzeichnenden Merkmale von Anspruch 1 vorgeschlagen.

Hierdurch wird der Vorteil erreicht, daß der die Energiequelle bildende Motor nur kurzzeitig zum Aufladen des Federspeichers mit der Vorrichtung gekoppelt ist, und diese bei Beendigung der Aufladung automatisch von der Energiequelle getrennt wird. Hierbei rollt das zentrale Zahnrad auf dem Umfang des durch das Antriebselement dps Federspeichers angehaltenen Zahnrades ab und löst dadurch die Schwenkbewegung des Hebels aus, der so seine Ausgangsstellung einnimmt und die Vorrichtung für die langsame Abgabe der Energie bereithält. Die in dieser Betriebsstellung wirksame Sperreinrichtung weist zweckmäßigerweise einen Anker auf, der mit minimaler Kraft, beispielsweise durch ein schwaches Relais, in der Sperrsiellung gehalten werden kann, da das Laufwerk so ausgelegt ist, daß im Bereich des Sternfades für den Anker eine relativ geringe Umfangskraft vorliegt Nach Freigabe

des Ankers arbeitet dieser nach Art einer Unruhe bzw. Freihemm-Einrichtung, die die langsame Aufgabe der Energie ermöglicht Die Verriegelung mittels minimaler Energie ist für Kassettenrekorder von Wichtigkeit, da das Relais während des Betriebs des Bandgerätes stets eingeschaltet bleibt, so daß es bei Ausfall der elektrischen Energie arbeitet. Hierdurch wird gleichzeitig der passive Verbrauch elektrischer Energie stark verringert. Dv Vorrichtung hat einen einfachen Aufbau, ist preiswert zu erstellen, praktisch in der Handhabung und arbeitet zuverlässig. Das Laufwerk ist derart ausgelegt, daß beim Aufladen des Federspeichers durch den Motor der Energiequelle eine große Übersetzung vorliegt, so daß der Energieaufwand relativ gering ist, während von der Zahnstange des Federspeichers zu der Sperreinrichtung eine erhebliche Untersetzung vorliegt, so daß die Haltekraft am Anker der Sperreinrichtung auf ein Minimum reduziert ist

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Vorrichtung sind in den Unteransprüchen angegeben.

in der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispic! der Erfindung wiedergegeben, das anhand der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert wird. Es zeigt

Fig. 1 die Vorrichtung in einer Ruhestellung mit dem Federspeicher in einer Endstellung,

F i g. 2 die Vorrichtung beim Laden bzw. Spannen des Federspeichers und

F i g. 3 die Vorrichtung mit aufgeladenem Federspeicher in der anderen Endstellung.

Die Vorrichtung besteht im wesentlichen aus einem Energieabtriffzahnrad 10, einer Zahnstange 11, die während ihrer Verstellung eine Feder 16 antreibt, einem Laufwerk 12 bis 14, einem kleinen Anker 15, einer Feder 20 und einem Hebel 17.

Der Zahnstange 11 sind zwei Anschläge 22 und 23 zugeordnet und die Feder 20 hat eine Schwenkachse 21. Zwei Anschläge 18 und 19 im Bereich der Feder 20, deren Schwenkachse 21, die Anschläge 22 und 23 der Zahnstange 11, die Achse des Zahnrads 10, die Schwenkachse des Hebels 17, der Anker 15 und der feste Anschlußpunkt der Feder 16 sind mit dem Rahmen der Vorrichtung verbunden. Der Hebel 17 ist um die Achse des Zahnrades 12 schwenkbar gelagert und trägt frei drehbar das Zahnrad 13 und ein koaxial mit einem Zahnrad angeordnetes, sternförmiges Radialrad 14.

Ausgehend von der in F i g. 1 gezeigten Ruhestellung der Vorrichtung läuft das Energieabgriffzahnrad 10 frei und hat keine Verbindung mit der Speichervorrichtung. Die Feder 20 hält den Hebel 17 unter Anlage an dem Anschlag 19 und stellt so die freie Ausgangsstellung der Vorrichtung sicher. Wird gemäß Pfeil 24, der einen Kupplungsdruck nachbildet, eine auslösende Betätigung auf den unteren Arm des Hebels 17 ausgeübt, erfolgt dessen Verschwenkung aus der Stellung der F i g. 1 in die Stellung der F i g. 2. In dieser Stellung drückt die Feder 20 den Hebel 17 gegen den Anschlag 18. Das Zahnrad 10 kommt mit dem Zahnrad 13 in Eingriff, das die beiden Zahnräder 12 und 14 in den in Fi g. 2 durch die jeweiligen Pfeile angegebenen Richtungen mitnimmt Das Zahnrad 14 dreht sich in dieser Stellung des Hebels 17 leer, während das Zahnrad 13 das Zahnrad 12 'antreibt das wiederum die Zahnstange 11 unter Spannen der Feder 16 bewegt Wenn die Zahnstange 11

an dem Anschlag 23, einem Hindernis, einer Überlastungseinrichtung od. dgl. ihre Endstellung erreicht, kann sich das Zahnrad 12 nicht länger drehen, und das Drehmoment, das das letzte Zahnrad 10 auf das Zahnrad 13 überträgt zwingt dann letzteres, auf dem Umfang des Zahnrads 12 umzulaufen. Aufgrund der

ίο Umlaufbewegung wird der Hebel 17 mit den Zahnrädern 13 und 14 verschwenkt Wenn der Hebel 17 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 bistabilen Schwingers

is 17, 20 durchlaufen, so daß sich der Hebel 17 infolge der Betätigung der Feder 20 unabhängig von dem Bewegungsantrieb durch das Zahnrad 10 bewegt und die andere Stellung der Feder 20 erreicht in der der Hebel 17 an dem Anschlag 19 anliegt und die in Fi g. λ gezeigt ist.

Damit befinden sich die verscSir-icncn Teile der Vorrichtung im aufgeladenen Zustand in der in F i g. 1 gezeigten Stellung, mit der Ausnahme, daß die Feder 16 nun vollständig gespannt ist und die Zahnstange 11 an dem Anschlag 23 anliegt. In der in F i g. 3 gezeigten Stellung treten durch die jeweiligen Pfeile angegebene Drehmomente auf, so daß kinematisch betrachtet ein gegenüber F i g. 1 vollständig anderer Zustand gegeben ist Das Sternrad 14 steht mit dem Anker 15 in Eingriff

30_ und, wenn der Anker entweder durch das mechanische System oder durch eine elektromagnetische Einrichtung verriegelt ist, bleibt die Feder 16 gespannt, und die Vorrichtung kann nicht ausgelöst 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 erforderlichenfalls die Steuerung durchführt. Der in F i g. 3 gezeigte Zustand bleibt so lange stabil, bis infolge c^r Betätigung einer Handsteuerung oder durch eine angekuppelte Einrichtung das Halterelais den Anker freigibt Wenn die Verriegelung an dem Anker aufgehoben wird, beginnt dieser als übliche Freihemm-Einrichtung zu schwingen. Die von der Feder 16 gespeicherte Energie wird somit über das Hemmsystem langsam und nahezu konstant wieder abgegeben, bis die ganze Vorrichtung freigegeben ist und die Zahnstange 11 und die Feder 16 in die Stellung gemäß Fig. 1 zurückkehren. Die Vorrichtung ist dann für den Beginn eines neuen Betriebsablaufes bereit.

Der Hebel 17 ist nu^r stark schematisiert gezeigt, führt jer¹ veh die Steuerung für die verschiedenen mit ihm gekuppelten Bauteile durch. Die Sperreinrichtung kann anstelle des Stvnrades 14, das mit ue^-n Anker 15 zusammenarbeitet, zwei miteinander kämmende Zahnräder aufweisen, von denen eines ein fächerförmiges Element trägt, das die Verriegelung und die langsame Freigabe der gespeicherten Energie des Federspeichers bewirkt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Speicherung und steuerbaren Abgabe von Energie, bestehend aus einem mit einem Antriebselement gekuppelten Federspeicher, einem Laufwerk, das abwechselnd von einer Energiequelle oder von dem Federspeicher angetrieben wird, einem Hebel, der zwischen zwei der jeweiligen Antriebsart entsprechenden Stellungen schwenkbar gelagert ist, und einer Sperreinrichtung zur steuerbaren Auslösung der Abgabe der Energie des Federspeichers, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Hebel (17) Laufwerkzahnräder (12, 13, 14) drehbar gelagert sind, der Hebel um die Achse eines (12) der Zahnräder (12, 13, 14) schwenkbar gelagert ist und das mit diesem Zahnrad (12) kämmende, zentrale Zahnrad (13) in einer Stellung des Hebels zum Speichern der Energie in dem Federspeicher (16) mit einem Zahnrad (10) eines die Energiequelle bildenden Motors in Eingriff steht und in der anderen Stellung des Hebels den Federspeicher mit der Sperreinrichtung (14, 15) koppelt, die auch zum Steuern der Geschwindigkeit der Energieabgabe ausgelegt ist

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das AntriebEilement des Federspeichers (16) eine Zahnstange (11) ist, die beim Speichern der Energie durch das um die Schwenkachse des Hebels (17) drehbare Zahnrad (12) in Richtung eines Anschlages (23) bewegbar ist, bei Erreichen aes Anschlages die Zahnstange das Zahnrad anhält und das no"h mit dem Zahnrad (10) des Motors in Eingriff stehende zentrale Zahnrad (13) unter Auslösung der Schwenkbewegung des Hebels auf dem angehaltenen Zahnrad abrollt.

3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß an dem freien Ende des Hebels (17) eine Feder (20) und zwei Anschläge (18 und 19) angeordnet sind, die die beiden Stellungen des Hebels bestimmen.

4. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dal? die Sperreinrichtung ein sternförmiges Rad aufweist, das koaxial mit dem Zahnrad (14) des Laufwerks (12, 13,14) an dem Hebel (17) gelagert ist und mit einem Anker (15) zur Verriegelung und langsamen Abgabe der gespeicherten Energie des Federspeichers (16) in der anderen Stellung des Hebels in Eingriff steht.

5. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperreinrichtung zwei miteinander kämmende Zahnräder aufweist, von denen das Zahnrad (14) des Laufwerks (12,13,14) an dem Hebel (17) gelagert ist und das andere ein fächerförmiges Element zur Verriegelung und langsamen Abgabe der gespeicherten Energie des Federspeichers (16) in der anderen Stellung des Hebels trägt.