DE3512800A1 - Verstelleinrichtung mit schlupfsicherung gegen ueberlastung - Google Patents

Verstelleinrichtung mit schlupfsicherung gegen ueberlastung

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DE3512800A1 DE19853512800 DE3512800A DE3512800A1 DE 3512800 A1 DE3512800 A1 DE 3512800A1 DE 19853512800 DE19853512800 DE 19853512800 DE 3512800 A DE3512800 A DE 3512800A DE 3512800 A1 DE3512800 A1 DE 3512800A1
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Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Verstelleinrichtung, mit Schlupfsicherung gegen üeberlastung versehen mit einem Gehäuse mit einem darin aufgenommenen elektrischen Antriebsmotor, einem durch diesen Motor antreibbaren planetarischen Uebertragungssystem, bestehend aus einem mit der Motorwelle gekuppelten Sonnenrad, einem Satz durch dieses Sonnenrad antreibbarer Planetenräder mit doppelt ausgebildeten, voneinander verschiedenen Zahnkränzen, von denen der eine mit einem innenverzahnten ortsfesten Ring und der andere mit einer antreibbaren Trommel, welche die Abtriebswelle trägt, im Eingriff ist, welche Abtriebswelle eine Verzahnung aufweist, die mit einem verzahnten Teil des Verstellorgans im Eingriff ist.
Eine Verstelleinrichtung des oben umschriebenen Typs ist aus der US-Patentschrift 4.101.206 bekannt. Diese Verstelleinrichtung bildet einen Teil eines Spiegelverstellgeräts. Das Verstellorgan ist zwischen zwei durch Anschläge gebildeten äussersten Stellungen bewegbar. Wenn das Verstellorgan an einem dieser Anschläge anliegt, läuft der Antriebsmotor weiter, so dass an irgendeiner Stelle zwischen Antriebsmotor und Verstellorgan Schlupf in einem Antriebssystem auftreten muss. Bei dieser bekannten Konstruktion tritt der Schlupf zwischen dem Verstellorgan und der Abtriebswelle des Antriebssystems auf, weil das Verstellorgan elastisch ausgebildet ist und durch die Verzahnung auf der Abtriebswelle des Antriebssystem seitlich weggedrückt wird. Die Verzahnung der Abtriebswelle kann daher weiter rotieren, ohne dass das an einem Anschlag anliegende Verstellorgan verschoben wird.
Diese bekannte Konstruktion funktioniert ausgezeichnet, aber gibt Probleme, wenn man das Verstellorgan mit Hilfe des Antriebssystems in eine Anzahl vorprogrammierter Stellungen bringen will. Dazu ist ein Positions-Aufnehmer notwendig, der bei dieser bekannten Konstruktion ausschliesslich an dem Verstellorgan selbst angeordnet werden könnte, weil keine feste Beziehung zwischen der Position des Verstellorgans und der Winkelstellung, die das Antriebssystem einnimmt, vorhanden ist. Das Anordnen eines Positions-Aufnehmers auf dem Verstellorgan ist schwierig und komplizier-t/ zumal auch, well das Verstellorgan elastisch ausgebildet werden muss.
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Der Zweck der Erfindung ist die Verschaffung einer Verstelleinrichtung, die zur Anwendung in programmierbaren Systemen geeignet ist und wobei der Positions-Aufnehmer in das Antriebssystem der Verstelleinrichtung integriert ist.
Die Erfindung wird zu diesem Zweck dadurch gekennzeichnet, dass der ortsfeste Ring mit Reibungsflächen versehen ist, die an entsprechenden Flächen des Gehäuses anliegen, wobei der ortsfeste Ring unter üeberlastung in bezug auf das Gehäuse schlüpfen kann, während ein elektrischer Positions-Aufnehmer vorgesehen ist an einer Stelle in der Antriebskette, liegend zwischen der Abtriebswelle derselben und dem ortsfesten, unter üeberlastung schlupfenden Ring, welcher Positions-Aufnehmer ein elektrisches Signal abgeben kann, das ein Mass für die Position des Verstellorgans in bezug auf die Abtriebswelle ist.
In dieser Weise hat man die notwendige Schlupfmöglichkeit in dem Antriebs- : system nach vorn in Richtung des Motors verschoben und hat man eine feste Beziehung zwischen dem Ausgang des Antriebssystem und dem Verstellorgan erhalten. Diese Beziehung wird aufrechterhalten, wenn in dem Antriebssystem Schlupf aufgetreten ist.
Die Verschiebung der Schlupfmöglichkeit in Richtung des Motors verschafft die Möglichkeit, einen Positions-Aufnehmer auf dem Ausgangsteil der Uebertragung anzubringen, welcher Positions-Aufnehmer ein elektrisches Signal abgeben kann, das ein Mass für die Position des Verstellorgans in bezug auf die Abtriebswelle des Antriebssystems ist. Die Positions-Information bleibt auch nach dem Auftreten von Schlupf in dem Antriebssystem beibehalten.
Um die auftretende Reihung zwischen dem ortsfesten Ring und dem Gehäuse beeinflussen zu können, liegt der· ortsfeste Ring vorzugsweise an einem in Rotationsrichtung fest, in Axialrichtung verschiebbar in dem Gehäuse angebrachten Reibungsring an, der unter Einfluss einer ringförmigen Blattfeder gegen den ortsfesten Ring andrückbar ist.
Durch eine geeignete Wahl der JTederkpnstante der ringförmigen Blattfeder ist die Grosse der auftretenden Reibung einstellbar.
Die Länge des kreisförmigen, durch eine Kohlenschicht gebildeten Widerstandes kann maximal 360° betragen und ist aus praktischen Gründen vorzugsweise 330 °.
Eine Ausführungsform des Antriebssystems gemäss der Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung ist ein zusammengebautes Antriebssystem in aufgebrochener Form wiedergegeben.
Das Antriebssystem umfasst ein Gehäuse 1, bestehend aus einem oberen Teil
2 und einem unteren Teil 3, wobei die TrennflSche zwischen den Teilen 2,
3 horizontal verläuft. In das Gehäuse ist ein in zwei Richtungen drehbarer Elektromotor 4 aufgenommen, der an der Unterseite versehen ist mit zwei Anschlussklemmen 5, die über eine Oeffnung 6 in dem unteren Teil 3 des Gehäuses 1 zugänglich sind.
Die Welle des Motors 4 ist mit einem planetarischen Uebertragungssystem 7 gekuppelt, dessen Abtriebswelle 8 mit einer Verzahnung 9 versehen ist, die mit dem verzahnten Teil 12 des Verstellorgans 10 im Eingriff ist. Auf einem Ende des Verstellorgans 10 ist ein Verbindungsknopf 11 vorhanden, über den das Verstellorgan 10 mit einem zu verstellenden Konstruktionsteil oder Gerät verbunden werden kann. Der Verstellweg des Verstellorgans 10 wird an der Unterseite durch den Boden des unteren Teiles 3 des Gehäuses 1 beschränkt. Die Verschiebung in Aufwärtsrichtung des Verstellorgans 10 ist gleichfalls durch einen Anschlag zu beschränken. Dazu dient der Nocken 33 an der Hinterseite des Verstellorgans 10, welcher Nocken gegen den oberen Teil des Gehäuses 1 läuft.
Das planetarische Uebertragungssystem 7 umfasst ein Sonnenrad 32, dessen eines Ende mit der Welle des Motors 4 verbunden ist und dessen anderes Ende frei drehbar in der Abtriebswelle 8 gelagert ist. Die Verzahnung des Sonnenrads 32 ist mit drei Planetenrädern 13 im Eingriff, die je mit zwei nebeneinander liegenden Zahnkränzen 14,15 versehen sind. Der Zahnkranz 14 ist mit einem innenverzahnten ortsfesten Ring 16, der in das Gehäuse 1 aufgenommen ist, im Eingriff. Beim Antreiben des Sonnenrads. 32 durch den Motor rollen die Planetenräder 13 via die Zahnkränzen 14 über den stillstehenden innenverzahnten Ring 16 ab.
Die Anzahl Zähne jedes Zahnkranzes 15 zeigt einen kleinen Unterschied mit der Anzahl Zähne des Zahnkranzes 14 desselben Planetenrades 13. Vorzugsweise hat der Zahnkranz 15 einen Zahn weniger als der Zahnkranz 14. Die Zahnkränze 15 sind mit einer innenverzahnten Trommel 21 im Eingriff, deren Rand 22 in eine entsprechende Aussparung des ortsfesten Ringes 16 aufgenommen ist, wobei die Trommel 21 sich in Itafangsrichtung in bezug auf den ortsfesten Ring 16 verschieben kann. Wenn das Sonnenrad 32 durch den Motor 4 angetrieben wird, werden die Zahnkränze 14 über die stillstehende Verzahnung des ortsfesten Ringes 16 abrollen und durch den geringen Unterschied in Zähnen zwischen den Zahnkränzen 14 und 15 wird die Trommel 21 mit grösserer Verzögerung in bezug auf den ortsfesten Ring rotieren. Mit dem oben beschriebenen planetarischen Uebertragungssystem kann die Trommel 21 mit einer Verzögerung in der Grössenordnung von 10 : bis unendlich : 1 in bezug auf die Drehzahl des Motors 4, abhängig von dem Zahnunterschied zwischen den Zahnkränzen 14 und 15 angetrieben werden. Die Abtriebswelle 8 des planetarischen Uebertragungssystems 7 ist mit der Trommel 21 fest verbunden.
Der ortsfeste Ring 16 ist an der der Trommel 21 zugewandten Seite mit einer Friktionsfläche 17 und an der gegenüberliegenden Seite mit einer schräg verlaufenden Friktionsfläche 18 versehen. Die Friktionsfläche 18 liegt gegen einen Friktionsring 19, der in ümfangsrichtung fest in das Gehäuse aufgenommen ist, aber in Axialrichtung verschiebbar ist unter Einfluss einer ringförmigen Blattfeder 20, deren Innenrand an der Vorderseite des Motors 4 und deren Aussenrand an einem Innenrand des Friktionsringes 19 anliegt. Dadurch, dass eine geeignete Blattfeder 20 gewählt wird, kann die Anpresskraft, mit welcher der Friktionsring 19 gegen die Friktionsfläche 18 des ortsfesten Ringes 16 gedruckt wird, eingestellt werden.
Wenn das Verstellorgan 10 sich frei zwischen den Anschlägen bewegt, verschiebt sich das Verstellorgan mit einer Geschwindigkeit, welche direkt mit der Umfangsgeschwindigkeit der Trommel 21 gekuppelt ist, welche Umfangsgeschwindigkeit der des Motors, geteilt durch den Reduktionsfaktor des planetarischen Uebertragungssystems 7 gleich ist. Wenn das Verstellorgan an einen der Anschläge zu liegen kommt, wirä Schlupf zwischen dem
normalerweise ortsfesten Ring 16 und dem stillstehenden Gehäuse über die Friktionsflachen 17 und 18 auftreten. Wenn der Motor bei blockiertem Verstellorgan unter Spannung bleibt, treten daher keine Verformungen in der Antriebskette auf, das Verstellorgan kann mit der Verzahnung 9 der Abtriebswelle des Antriebssystem im Eingriff bleiben dank der Bewegungsmöglichkeit des normalerweise ortsfesten Ringes 16 in bezug auf das Gehäuse 1. Der Schlupf wird in identischer Weise auftreten, wenn man das Verstellorgan 10 von Hand verstellt.
Der Positions-Aufnehmer 24 umfasst eine Tragplatte 25, die fest mit dem Gehäuse an dessen dem Verstellorgan 10 zugewandter Seite verbunden ist. Auf dieser Tragplatte 25 ist in einer kreisförmigen Bahn ein Kohlenwiderstand 26 angebracht, wobei die Länge des Kohlenwiderstandes etwa dem Umfang des Teilungskreises dieses Kohlenwiderstandes 26 gleich ist. Die Enden des Kohlenwiderstandes 26 sind mit auf der Tragplatte 25 angebrachten Anschlusslippen 27 verbunden, über welche der Widerstand unter Spannung gebracht werden kann. Die Länge des Kohlenwiderstandbogens kann in der Praxis etwa 330° betragen.
Auf der der Tragplatte 25 zugewandten Aussenseite der Trommel 21 ist ein Läufer 28 angebracht, der drei federnde Schleifkontakte 23 umfasst, von denen zwei über den Kohlenwiderstand 26 laufen und einer über einen kreisförmigen Leiter 29, der elektrisch mit dem Läuferkontakt 30 verbunden ist, der auf der Tragplatte 25 angebracht ist. Der Positions-Aufnhemer 24 hat daher die Form eines Spannungsteilers, wobei über den Läuferkontakt 30 eine Spannung abgenommen werden kann, die ein Mass für die Position des Verstellorgans ist.
Wenn dieses Antriebssystem mit dem Positions-Aufnehmer 24 in einem Spiegelverstellgerät, wie in der US-PS 4.101.206 beschrieben, angewendet wird, zeigt es sich, dass die Spiegelverstellung mit einer Reproduzierbarkeit von 15 Bogenminuten innerhalb eines Temperaturbereichs von -30° bis +80° bei einer Länge des Kohlenwiderstandbogens 26 von 330° erfolgen kann.
Mit Hilfe des Antriebssystem gemSss der Erfindung und der zugehörigen Elektronik kann z.B. ein Spiegelverstellgerät programmierbar ausgebildet werden. Die zu einer bestimmten Spiegelstellung gehörende Spannung wird mit dem von dem LSuferkontakt 30 abgegebenen Spannungssignal verglichen und der Motor wird solange angetrieben, bis eine zu einer bestimmten Wahlposition gehörende Einstellspannung der Spannung gleich ist, die von dem LSuferkontakt 30 abgegeben wird. In diesem Augenblick wird die Speisespannung des Motors 4 unterbrochen und durch die geringe Massenträgheiten in dem Antriebssystem und den grossen Verzögerungsfaktor des planetarischen Uebertragungssystems 7 steht das Verstellorgan 10 still innerhalb der oben angegebenen Reproduzierbarkeitsgrenzen von 15 Bogenminuten für die Spiegelverstellung.
Es wird klar sein, dass der maximale Verstellweg des Verstellorgans 10 bei einer bestimmten Länge des Kohlenwiderstandes 26 des Spannungsteilers 24 von dem Durchmesser der Verzahnung 9 auf der Abtriebswelle 8 abhängig ist. Bei einem kürzeren Verstellweg des Organs 10 und gleichbleibender Länge des Kohlenwiderstandes 26 nimmt die Einstellgenauigkeit des Systems zu. Die Einstellgenauigkeit wird ja von dem Längenverhältnis zwischen dem Kohlenwiderstand und dem Verstellweg bestimmt, so dass eine maximale Länge, also ein möglichst grosser Durchmesser für den Kohlenwiderstandteilungskreis erwünscht ist.

Claims (5)

  1. 9. April 1985 36 048 B
    IKU Holding Montfoort B.V., Waardsedijk Oost 9, 3417 XJ Montfoort, die Niederlände
    "Verstelleinrichtung mit Schlupfsicherung gegen Ueberlastung"
    Patentansprüche
    ( 1 .JVerstelleinrichtung mit Schlupfsicherung gegen ueberlastung, versehen mit:
    - einem Gehäuse mit einem darin aufgenommenen elektrischen Antriebsmotor;
    - einem durch diesen Motor antreibbaren planetarischen üebertragungssystem;
    - bestehend aus einem mit der Motorwelle gekuppelten Sonnenrad, einem Satz durch dieses Sonnenrad antreibbarer Planetenräder mit doppelt ausgebildeten voneinander verschiedenen Zahnkränzen, von denen der eine mit einem innenverzahnten ortsfesten Ring und der andere mit einer antreibbaren Trommel, welche die Abtriebswelle trägt, im Eingriff ist;
    - welche Abtriebswelle eine Verzahnung aufweist, die mit einem verzahnten Teil des Verstellorgans im Eingriff ist,
    dadurch gekennzeichnet, dass der ortsfeste Ring (16) mit Reibungsflächen (17,18) versehen ist, die an entsprechenden Flächen des Gehäuses (1) anliegen, wobei der ortsfeste Ring (16) unter Ueberlastung in bezug auf das Gehäuse (1) schlüpfen kann, während ein elektrischer Positions-Aufnehmer (24) vorgesehen ist an einer Stelle in der Antriebskette, liegend zwischen der Abtriebswelle (8) derselben tind dem ortsfesten, unter Ueberlastung schlüpfenden Ring (16), welcher Positions-Aufnehmer (24) ein elektrisches Signal
    t ·-'■■■■ -2-
    abgeben kann, das ein Mass für die Position des Verstellorgans (10) in bezug auf die Abtriebswelle (8) ist.
  2. 2. Verstelleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische Positions-Aufnehmer (24) gebildet wird durch einen Spannungsteiler, dessen elektrischer Widerstand aus einer kreisförmig auf einer Tragplatte (25) angebrachten Kohlenschicht (26) besteht, welche Tragplatte (25) fest mit dem Gehäuse (1) an der Seite der Abtriebswelle (8) verbunden ist, während über diese Kohlenschicht (26) ein mit der Abtriebswelle gekuppelter Läufer (28) verschiebbar ist.
  3. 3. Verstelleinrichtung nach einem der Ansprüche 1-2, dadurch gekennzeichnet, dass die kreisförmige Kohlenschicht (26) sich über etwa 330° erstreckt.
  4. 4. Verstelleinrichtung nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass der Läufer (28) des Spannungsteilers an der Aussenseite der antreibbaren Trommel (21) des planetarischen üebertragungssystems (7) angebracht ist, gegenüber der kreisförmigen Kohlenschicht (26) auf der Tragplatte (25), wobei der Läufer (28) über einen kreisförmigen Leiter (29) elektrisch mit einem auf der Tragplatte (25) angebrachten Läuferkontakt (30) verbunden ist.
  5. 5. Versteilleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der ortsfeste Ring (16) an einem in Rotationsrichtung fest, in Axialrichtung verschiebbar in dem Gehäuse (1) angebrachten Reibungsring (19) anliegt, welcher unter Einfluss einer ringförmigen Blattfeder (20) gegen den ortsfesten Ring (16) andrückbar ist.
DE19853512800 1984-04-11 1985-04-10 Verstelleinrichtung mit schlupfsicherung gegen ueberlastung Granted DE3512800A1 (de)

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