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Vorrichtung zum gleichmäßigen Antrieb eines Uhrwerkes. Es wäre in
vielen Fällen wünschenswert, von irgendeinem Antriebmechanismus, z. B. einer Transmission,
dem Triebwerk eines Fahrzeuges u. dgl. ein Uhrwerk antreiben zu können. "Insbesondere
wäre es vorteilhaft, an Fahrzeugen, z. B. Automobilen, die mit einem Geschwindigkeitsmesser
versehen sind, das Uhrwerk des Geschwindigkeitsmessers durch das Fahrzeug selbst
anzutreiben. Die Konstruktion einer diesem Zweck dienenden Vorrichtung stößt aber
auf Schwierigkeiten, die dadurch bedingt sind, daß die Antriebsgeschwindigkeit des
Fahrzeuges variabel ist, das Uhrwerk des Geschwindigkeitsmessers dagegen mit konstanter
Geschwindigkeit abläuft. Die Vorrichtung muß also die Möglichkeit bieten, den schädlichen
Einfluß von Geschwindigkeiten, die eine bestimmte normale Geschwindigkeit des Antriebsiuechanismus
übersteigen, auf das Uhrwerk auszuschalten, d. h. (las Überziehen derselben zu verhindern.
Außerdem aber muß die Vorrichtung das Uhrwerk sicher in Gang bringen, sobald das
Fahrzeug sich in Bewegung setzt, d. h. auch wenn die Bewegung desselben praktisch
noch sehr klein ist. Eine Vorrichtung, die (las ermöglicht, bildet den Gegenstand
der vorliegenden Erfindung; sie besitzt eine mit dein Antriebmechanismus zu kuppelnde
Welle, auf welcher eine Reibungskupplung, ein Sperrad und ein Zahnrad zum Antrieb
des Uhrwerkes sitzen, und zwar Sperr- und Zahnrad lose, wobei das Sperrad mit dein
einen Teil der Reibungskupplung in nicht starrer Weise und mit dem Zahnrad durch
eine Feder in Verbindung steht, so, daß die beiden Räder von der Reibungskupplung
mit der Geschwindigkeit der Welle ohne Mehrspannung der Feder mitgenommen -werden,
solange diese einen bestimmten normalen Betrag nicht überschreitet, bei Überschreitung
der normalen Geschwindigkeit die Feder jedoch stärker gespannt wird und durch Vermittlung
des Sperrades nach :Maßgabe geringerer oder größerer Überschreitung ein Schlüpfen
der Teile der Reibungskupplung bewirkt, derart, daß sich das Zahnrad stets mit praktisch
gleichbleibender Geschwindigkeit dreht.
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Die beiliegende Zeichnung veranschaulicht zwei beispielsweise Ausführungsformen
des Erfindungsgegenstandes, «-elche dazu bestimmt sind, das Uhrwerk eines an einem
Fahrzeug, z. B. einer Lokomotive, angebrachten Geschwindigkeitsmessers anzutreiben.
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Abb. i ist ein Achsialschnitt nach Linie I-1 der Abb. 2, Abb. 2 eine
Ansicht der Reibungskupplung un(l Abb. 3 eine Ansicht des Zahnrades für den Antrieb
des Uhrwerkes.
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Abb. d. ist ein Achsialschnitt der zweiten Ausführungsform.
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. Abb. 5 ist ein Schnitt nach Linie V-V von Abb. 4., gesehen in Richtung
des Pfeiles, und
Abb. 6 ist ein Schnitt nach Linie VI-VI t-on Abb.
4..
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Nach Abb. i bis 3 ist auf der Welle 2 ein Stirnrad i festsitzend angeordnet,
das mit einem bei Geschwindigkeitsmessern üblichen Antriebinechanismus in Verbindung
steht. Das finit einer langen Nabe 3 versehene Sperrrael .I ist lose drehbar auf
die Welle 2 aufgeschoben, welche am Sperrad dicht anliegend, zwischen demselben
und dein Zahnrad i einen Zahntrieb 5 trägt. Nlit demselben stehen vier Zahnräder
6 in Eingriff, welche auf seitwärts vom Sperrad abstehenden Zapfen 7 gelagert sind.
.#litif dieselben sind Ringscheiben 8 geschoben, welche mittels Blattfedern 9 an
die Zahnräder 6 angedrückt sind. In ihrer Längsmitte sind die Blattfedern 9 mittels
Schrauben io, welche von seitwärts in das Sperrad eingeschraubt sind, gespannt,
so (laß die Zahnräder 6 mehr oder weniger stark an die betreffende Stirnseite des
Sperrades angepreßt sind. I'ss muß daher, um den Zahntrieb 5 bzw. die Welle 2 relativ
zum Sperrrad drehen zti können, welches mittels einer nicht dargestellten Sperrklinke
an der Drehung in einem Drehsinne verhindert ist, ein bestimmter Reibungswiderstand
überwunden «-erden. Derselbe wird so Beinessen. <laß eine relative Bewegung des
Zahntriebes 5 zum Sperrad nicht stattfinden kann, solange die Geschwindigkeit, mit
welcher das Zahnrad 1 angetrieben wird, einen bestimmten Betrag nicht überschreitet.
Die Zahnräder 5 und 6 und die eine Seite des Sperrades d. bilden zusammen die Reibungskupplung.
Auf der derselben entgegengesetzten Stirnseite ist am Sperrad .I ein 3,Iitnehmerstift
i i angebracht, welcher in einen zur Welle 2 konzentrischen Bogenschlitz 12 eines
auf die Nabe 3 des Sperrades lose drehbar aufgeschobenen Zahnrades 13 eingreift.
Dasselbe ist auf der dein Sperrad näheren Stirnseite hohl und niinint einen Winkelhebel
i.:1 auf, welcher am freien Ende des längeren Armes mittels einer einerends am Zahnrad
13, andernends am kürzeren Arni des Hebels 14 angreifenden Feier 15 an den Stift
i i angedrückt ist. Isine relative Drehung des Sperrades .I zu dein mit dein anzutreibenden
Uhrwerk zwangläufig in Verbindung stehenden Zahnrad 13 ist nur inFiglich unter Überwindung
der Kraft der Feder 15.
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Solange die Antriebgeschwindigkeit der Weile den für den sicheren
und normalen Antrieb des Uhrwerkes erforderlichen Betrag nicht überschreitet, drehen
sich die Räder i, _l und 13 miteinander, d. h. finit praktisch gleicher Geschwindigkeit.
Steigt aber die Geschwindigkeit der Welle 2 über den normalen Betrag, so muß das
Zahnrad 13, das den Widerstand des Uhrwerkes zu überwinden hat und sich infolgedessen
mit gleichbleibender, durch das durch die Ankerhemmung geregelte Ablaufen des Uhrwerkes
bedingter Geschwindigkeit dreht, gegenüber dein Sperrrad und der Welle 2 nachlaufen.
Der -Mitnehnierstift i i des sich schneller drehenden Sperrades-l. bewegt sich nach
dem mit Bezug auf die Drehungsrichtung vorderen Ende des Schlitzes 12 unter Mitnahme
des Hebels 14 und Spannung der Feder 15. Überschreitet diese Spannung den Reibungswiderstand
zwischen den Rädern 6 und dem Sperrad bzw. den Blattfedern 9, so drehen sich die
Räder 5 t1rtcl 6 gegenüber dem Sperrad. Wird der Antrieb der Welle 2 langsamer oder
unterbrochen, so findet vorerst, weil das Sperrad i an! Zurückgehen gehindert
ist, eine mit der Ge,chwindigkeit des Zahnrades 13 fortschreitende I?ntspannung
der Feder 15 statt, die beendet ist, wenn das hintere Ende des Schlitzes 12 den
Stift i i erreicht, worauf auch der Stillstand des Uhrwerkes eintritt, wenn der
Antrieb unterbrochen worden ist.
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Bei der Ausführungsform nach Abb. d bis 6 sitzt das Kegelrad i fest
auf der in den Platinen 23 und 24 drehbaren Welle 2. Der Antrieb des Kegelrades
i und der Welle 2 erfolgt in der bei Geschwindigkeitsmessern bekannten Weise vom
Fahrzeug her. Zwisehen den beiden Platinen 23 und 24 sitzt auf der Welle 2 einer
Mitnehmertronimel 25 fest. innerhalb welcher auf der Welle ein Exzenter 26 lose
angeordnet ist, der mit der ebenfalls lose von der Welle 2 durchsetzten Nabe 33
eines Sperrades 28 ein Stück bildet. Ein Stift 27 sowie eine auf die Nabe 33 aufgeschraubte
Mutter 34 verbinden das Sperrad 28 fest mit der Nabe 33. Innerhalb der Mitneliinertrommel
25 ist auf dem Exzenter 26 ein ungefähr keilförmiger Reibungskörper 35 lose angeordnet,
der an Kopf und Spitze kreisbogenförmigen, zum Hohlrand 25 konzentrischen Umfang
aufweist und sich initdiesen abgerundeten Teilen genau an den inneren Umfang der
Mitnehinertromnlel anlegt. Dieser Reibungskörper 35 steht unter der Wirkung einer
Schraubenfeder 31, die an einem Winkelhebel 32 angreift. Der Winkelhebel ist am
Sperrad 28 um einen Stift 30 drehbar gelagert und gegen die Nabe 33 mittels einer
Stellschraube 36 abgestützt, durch welche die Spannung der Feder 31 geregelt werden
kann. Mit dem Sperrad 28 ist eine Sperrklinke 29 (Abb. 5) in Eingriff" gehalten,
die ein einer in den Platinen 23 und 24 befestigten, in der Zeichnung nicht dargestellten
Achse gelagert ist. Zwischen der Platine 2.I und dein Sperrad 28 ist auf die Welle
2 das zum Antrieb des (nicht gezeichneten) Uhrwerkes Bestimmte Zahnrad 37 lose aufgeschoben.
An der dein Sperrad 28 zugekehrten
Seife des Zahnrades ist eine
Anzahl Stifte 3$ befestigt, welche drehbare Rollen 39 tragen. Wie Abb. 6 erkennen
läßt, sind die Stifte 38 derart angeordnet, daß die Fußpunkte ihrer Achsen auf einer
Spirale liegen. An der gleichen Seite des Zahnrades 37 ist noch ein Stift 4o befestigt
und eine mit dem Umfang des Zahnrades konzentrische Bogennut 41 vorgesehen. An dem
Stift 4o ist das eine linde einer über die Rollen 39 gelegten Schraubenfeder 42
eingehängt, deren anderes Ende an einem Stift 43 angreift, der am Sperrad 28 befestigt
ist und in die Nut 4 1 hineinragt. Die Feder 42 ist bei der in Abb. 6 dargestellten
Normalstellung des Stiftes 43 bezüglich der Nut 41 bereits etwas gespannt und hat
das Bestreben, den Stift in dieser Stellung zur Nut zu halten.
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Die Wirkungsweise der soeben beschriebenen Torrichtung ist folgende:
Die Mitnehmertrommel 25 und der Reibungskörper 35 bilden zusammen eine Reibungskupplung,
die je nach der Stellung des Reibungskörpers 35 bezüglich des Exzenters 26 geschlossen
oder geöffnet ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Einrichtung so getroffen,
daß bei der in Abb. 5 dargestellten Lage des Reibungskörpers 35 zum Exzenter 26
die Reibungskupplung geschlossen ist und durch die Wirkung der Feder 31 geschlossen
bleibt, solange die Geschwindigkeit, mit der das Kegelrad angetrieben wird, einen
bestimmten Betrag nicht übersteigt. Die Spannung der Feder wird dieser Normalgeschwindigkeit
entsprechend geregelt. Der Drehungssinn der ganzen Vorrichtung ist in Abb. 5 durch
einen Pfeil a angedeutet. Solange also die Geschwindigkeit der Zelle 2 den Normalbetrag
nicht überschreitet, nimmt der Reibungskörper 35 durch Vermittlung der Feder 31
und des Hebels 32 das Sperrad 28 und dieses durch Vermittlung der Feder 42 das Zahnrad
37 mit. Die Stärke der Feder 42 ist so gewählt, daß das Zahnrad 37 sich bei der
Normalgeschwindigkeit der Welle praktisch mit gleicher Geschwindigkeit dreht, wie
die Reibungskupplung und das Sperrad. Das Zahnrad 37 ist in Eingriff mit einem Zahnrad
des anzutreibenden Uhrwerkes und dieses wird also auch bei kleinen, unter dem Normalbetrag
bleibenden Geschwindigkeiten der Welle 2, sicher in Gang gebracht. Steigt nun die
Geschwindigkeit der Welle 2 über den normalen Betrag, so muß das Zahnrad 37, das
den Widerstand des Uhrwerkes zu überwinden hat, hinter der Geschwindigkeit der übrigen
Teile der Vorrichtung etwas zurückbleiben, was zur Folge hat, daß die Feder 42 gespannt
wird, weil der mit dem Sperrad 28 verbundene Stift 43 schneller umläuft, als das
Zahnrad 37 ihm folgen kann. Der Stift 43 wird sich also in der Nut 41 in Richtung
gegen den Stift 4o hin verschieben. Durch diesen Zug wirkt aber die Feder 42 bremsend
auf das Sperrad 28 und dieses durch Vermittlung des Stiftes 27 und der Nabe 33 auf
den Exzenter 26, der dabei den Körper 35 entgegen der Wirkung der Feder 31 derart
verdreht (um einen so kleinen Betrag, @daß dieser Stellungswechsel des Körpers bezüglich
der Mitnehmertrommel zeichnerisch nicht veranschaulicht werden kann), daß die Reibungskupplung
etwas gelockert wird, und der ReibungskÖrper, je nach der durch die Anspannung der
Feder 42 bedingten größeren oder geringeren Verdrehung aus seiner Sperrstellung,
mit größerer oder geringerer Reibung atif dein inneren Umfang der Mitnehmertrotnmel
25 gleitet und demgemäß um einen kleineren oder größeren Betrag hinter der Geschwindigkeit
der Welle 2 zurückbleibt. Inzwischen dreht sich das Zahnrad 37 mit gleichbleibender
Geschwindigkeit bedingt durch das durch Echappement geregelte Abläufen des Uhrwerkes
weiter, teils durch die Spannung der Feder 42, teils durch die Drehung des Körpers
35 und des Sperrades 28. Geht die Spannung der Feder 42, für Augenblicke zurück,
so bewirkt die dabei eintretende Entlastung des Sperrades 28 und der Feder 31 eine
Annäherung des Körpers 35 an seine Schließstellung, was dann seinerseits wieder
eine Anspannung der Feder 42 zur Folge hat.
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Wächst z. B. die Geschwindigkeit der mit der normalen Tourenzahl sich
drehenden Welle 2 plötzlich rasch auf einen wesentlich höheren Betrag an, so kann
sich der Stift 43 bis zum anderen Ende der Nut 41 verschieben. Die Länge der Nut
ist dabei so bemessen, daß die durch diese Verschiebung des Stiftes 43 bewirkte
Spannung der Feder 42 genügt, um den Exzenter .26 und den Kupplungskörper entgegen
der Wirkung der Feder 31 so zu drehen, daß die Reibungskupplung vollständig geöffnet
wird. und also zwischen dem Kupplungskörper und der Mitnehmertrommel Freilauf eingetreten
ist. Es läuft dann mit der Welle :2 nur noch die Mitnehmertrommel 25 um, während
durch die Feder 42 das Zahnrad 37 (und durch dieses das Uhrwerk) sowie das Sperrad
28 und die mit diesem verbundenen Teile mit gleichbleibender, normaler Geschwindigkeit
angetrieben werden, bis die Spannung der Feder 42 wieder zurückgeht und die Feder
31 die Reibungskupplung wieder einrückt, worauf sich die beschriebenen Vorgänge
immer wiederholen, solange die Geschwindigkeit der Welle 2 nicht abnimmt.
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Die Vorrichtung erlaubt also, bei allen Überschreitungen der normalen
Geschwindigkeit desjenigen Antriebmechanismus, durch
den
sie in Bewegung gesetzt wird, das mit ihr gekuppelte Uhrwerk mit gleichbleibender
Geschwindigkeit anzutreiben und ein Überziehen desselben zu verhindern.
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Die zuletzt beschriebene Vorrichtung könnte auch so ausgebildet sein,
daß statt der Schraubenfeder 42 eine Uhrfeder vorhanden ist, die in einem mit dein
Sperrad 28 verbunderien Federgehäuse angebracht sein könnte, welches mit dem Zahnrad
37 ein Stück bildet. Auch könnten bei der Reibungskupplung die Teile 25 und 35 ihre
Rollen vertauschen, d. h., es könnte die Mitnehmertromniel lose auf dem Exzenter
26 und der Reibungskörper 35 fest auf der Welle 2 sitzen.