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Vor- und rückwärts laufendes Hemmwerk. Die bekanntenAnkerhemmwerke,
bestehend aus einem zweiarmigen Anker, dessen Enden abwechselnd in die Zähne eines
von einer Kraftquelle (Feder o. dgl.) angetriebenen Rades greifen und dessen Umdrehung
in kurzen, rasch aufeinanderfolgenden Eingriffen unterbrechen, haben für manche
Zwecke sehr erhebliche Nachteile. Vor allem kann das Zahnrad nicht rückwärts laufen,
was sehr erwünscht ist, wenn, wie z. B. in photographischen Präzisionsverschlüssen,
das Hemmwerk nach dem Ablaufen oder Aufziehen der Antriebfeder in seine ursprüngliche
oder eine nach Skala vorbestimmte Stellung zurücklaufen soll; für diesen Fall muß
dann eine besondere Vorrichtung vorgesehen werden, die den Anker jedesmal außer
Eingriff mit dem Zahnrad bringt. Auch das schnarrende Geräusch wirkt oft sehr störend,
ja geradezu nachteilig, z. B. bei Zeitaufnahmen frei lebender Tiere.
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Diese Nachteile sind vermieden bei dem in folgendem beschriebenen
vor-- und rückwärts laufenden Hemmwerk, bei dem das Zahnrad nur zwei Zähne hat (gewöhnliche-
oder Triebstockzähne) und der Anker die Form einer Kurve aufweist, die Zyllostathmagone
genannt sei, von xux@o5 - Kreis, oza>,unl --_ Pendel und yovn - das Erzeugte. Sie
wird nämlich erzeugt durch die Bewegung eines Umfangspunktes eines sich drehenden
Kreises auf einer um eine Achse pendelnden Ebene.
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In der Abbildung zeigt Fig. i eine solche Zyklostathmagone, die entsteht,
wenn die Ankerebene während einer Kreisumdrehung sechsmal hin und her pendelt. Um
die Kurve zu zeichnen, läßt man praktisch die Ankerebene ruhen und den Mittelpunkt
2 des Kreises um die Drehachse i der Ankerebene pendeln, und zwar zwangläufig unter
dem Einfluß eines Exzenters mit dem Mittelpunkt 3. Man nimmt dann eine Anzahl gleichmäßig
voneinander abstehender Phasenpunkte des Exzenters an, z. B. hier z2 (a,
b, c, d . . . in), verbindet jeden mit dem Drehpunkt i und schlägt von letzterem
mit derEntfernungDrehpunkt-Kreismitte (i-2) einen Bogen, der den geometrischen Ort
für -alle -Lagen darstellt, die der Kreismittelpunkt 2 beim Pendeln einnehmen kann.
Die Schnittpunkte u, !8, y, d ... M bezeichnen dann die den Phasen
a, b, c, d ... m entsprechenden Lagen des Kreismittelpunktes.
Dann zieht man von diesen Punkten Kreise mit dem Halbmesser des Drehkreises 4.,
teilt den letzteren in 6><i2 =72 gleiche Teile und bringt die -Entfernungen dieser
Teilpunkte vom Ausgangspunkt a der Drehung mit dem jeweiligen Phasenkreis zum schneiden,
gemessen von den Schnittpunkten a, b, c, d . .. in der Verbindungsstrecken_a-i,
b-i, c-i, d-i ... m-i mit den entsprechenden Phasenkreisen. Für den Punkt
i5 also, dem die Stellung d des Exzenters entspricht (i2 + 3, da a der o-Punkt ist),-verbindet
man d mit i, zieht vom Schnittpunkt c& des Mittelpunktbogens den Phasenkreis,
der die Gerade d-i in d schneidet, und bringt von hier die Entfernung o-i5 (a-i5)
mit dem Phasenkreis zum Schneiden, womit der Kurvenpunkt XV gefunden ist.
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Selbstverständlich kann das Verhältnis von Exzenter- zu Kreisdrehung
auch ein anderes
sein als 6 : i; allgemein ist es 2n: i, weil es
sich um ein zweizähniges Rad handelt. Ebenso ist nicht nötig, daß bei Beginn der
Drehung die Punkte i, 2, 3, a. in einer Linie liegen; es kann mit jeder anderen
Phase des Exzenters begonnen werden. Ferner wird man für die Praxis meist statt
der so erhaltenen Kurve 5 deren äußere (6, gestrichelt) oder innere (7, punktiert)
Äquidistante nehmen, besonders bei Triebstockzähnen. Die Fig. 2 zeigt in der Draufsicht
ein solches Hemmwerk, bei dem der Anker, der um die Achse i pendelt, einen Ausschnitt
6 von der Form der Außenäquidistante der beschriebenen Zyklostathmagone hat und
das Zahnrad io mit den Zähnen 8 und 9 innerhalb des Ausschnittes 6 läuft, Fig. 3
ein Hemmwerk, wo der Anker 7 nach der Innenäquidistante der Zyklostathmagone geformt
ist und das Rad io mit den Zähnen 8 und 9 ihn außen umläuft. 2 ist in beiden Figuren
die Drehachse des Rades (in Fig.3 liegt sie natürlich unterhalb des Ankers) ; i
i ist ein Ausgleichsgewicht des Ankers.
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Aus der Entstehung der Zyklostathmagone ergibt sich, däß von den beiden
Zähnen des Rades immer der eine mit einerri gehemmten Kurvenstück zusammenarbeitet,
während der andere auf dem gegenüberliegenden Kurvenstück frei dahingleitet. Da
nun das Exzenter ganz 'allmählich aus der Linksbewegung (unten in Fig. i) in die
nach rechts (oben in Fig. i) übergeht, gilt das gleiche für die Bewegung des Ankers
und seiner Kurventeile. Dadurch ergibt sich, im Gegensatz zu den ruckweisen Bewegungen
älterer Hemmwerke, ein allmähliches Hinübergleiten des Ankers aus der einen in die
entgegengesetzte Bewea ng und damit starke Verminderung des Geräusches. Ferner kann
das Rad mit völlig gleic>r Geschwindigkeit sich vorwärts oder rückwärts drehen,
wie sich schon aus der zur i-3-Linie symmetrischen Gestalt der Kurve ergibt.
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Ausdrücklich hervorgehoben wird noch, daß für die vorliegende Erfindung
nicht etwa bloß an die Verwendung als Hemmung im engsten Sinne, z. B. bei den erwähnten
photographischen Verschlüssen, gedacht ist. Sondern sie ist vielmehr im Sinne der
Maschinenlehre als Elementepaar anzusehen, bestehend aus einem Zahnrad und einem
Anker, die ihre Rolle als treibendes oder getriebenes Element je nach dem Verwendungszweck
vertauschen können. Demgemäß eignet sie sich nicht nur als Hemmung durch Aufbrauch
der Kraft infolge Reibung, sondern gerade bei möglichster Verminderung der Reibung,
indem man etwa die Triebstockzähne durch Triebrollen ersetzt, zur Umwandlung von
drehender Bewegung in hin und her gehende (Rührwerke, Nähmaschinen, stetige Uhrenhemmung
usw.) und umgekehrt (z. B. Kolbenmotoren). Ferner kann man den Anker tatsächlich
unter Einwirkung eines Exzenters stellen. Kuppelt man dann zwei solche Hemmwerke
mit verschiedener Phase von Anker und Exzenter (zur leichten Überwindung der Totpunkte)
zusammen, so erscheint ein solches Aggregat vorzüglich geeignet, hohe Umlaufzahlen
in niedere umzuwandeln (z. B. Elektromotorwelle nach Transmissionswelle) oder auch
umgekehrt. Die Auswertung der vorliegenden Erfindung nach allen angedeuteten Richtungen
wird daher ausdrücklich vorbehalten.