-
Patentiert im Deutschen Reiche vom 28. Februar 1925 ab. Die Erfindung
bezieht sich auf eine Kupplungsvorrichtung, die es gestattet, während die Winkelgeschwindigkeit
der Antriebswelle nach und nach wächst, bei der angetriebenen Welle andere Erscheinungen
hervorzurufen, und zwar in der Richtung, daß im Anfang die Drehgeschwindigkeit ruckartig
unterbrochen wird, die Winkelgeschwindigkeit also in gewissen Augenblicken geringer
ist als diejenige der Antriebswelle, während sie zu anderen Augenblicken größer
als diese ist. Diese Geschwindigkeitswechsel können periodisch auftreten. In dem
Maße, wie die Geschwindigkeit der Antriebswelle sich erhöht, vermindert sich das
Ausmaß derruckartigen Unterbrechungen, so daß schließlich die Geschwindigkeit der
angetriebenen Welle derjenigen der antreibenden gleich ist. Eine weitere Erscheinung
tritt noch insofern auf, als zwischen den beiden Wellen nach und nach entsprechend
der Geschwindigkeitszunahme eine Winkelverschiebung eintritt. Wie hieraus ersichtlich,
eignet sich eine derartige Einrichtung besonders vorteilhaft für den Antrieb von
Magnetapparaten. Der Erfindungsgedanke umfallt aber noch eine große Menge anderer
Möglichkeiten, um ihn für die verschiedensten Fälle zu realisieren.
-
Im wesentlichen besteht die Erfindung darin, daß zwischen die beiden
Wellen ein Glied geschaltet wird, das periodisch in Tätigkeit. tritt, um eine Relativbewegung
zwischen beiden Wellen hervorzurufen.
-
Die Wirkungsweise dieses Zwischengliedes kann durch die Geschwindigkeit
gesteuert werden, beispielsweise unter Nutzbarmachung der Zentrifugalkraft, dergestalt
etwa,- daß das Zwischenglied außer Wirkung tritt bei Erreichung einer gewissen Geschwindigkeit.
Die Wirkung des Zwischengliedes kann auch durch die Geschwindigkeit in der Weise
gesteuert werden, daß während der Perioden, während welcher das Zwischenglied nicht
in Tätigkeit tritt, die gegenseitige Winkelstellung der beiden Wellen von ihrer
Drehgeschwindigkeit abhängt.
-
Auf der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes
dargestellt. Ehe auf die nähere Beschreibung dieser eingegangen wird, muß darauf
hingewiesen werden,
daß der Erfindungsgedanke sich auch in Ausführungsformen
realisieren läßt, die den dargestellten in keiner Weise gleichen.
-
So ist es möglich, daß das zwischen den beiden Wellen angeordnete
Glied beispielsweise aus zwei teleskoprohrartig ineinanderpassenden Tei= len bestehen
kann, die periodisch auseinandergezogen und wieder zusammengeschoben werden.
-
Dieses Auseinanderziehen kann durch beliebige Einrichtungen, beispielsweise
durch einen Federmechanismus erfolgen, der nach Art eines Uhrwerkes gesteuert wird
oder durch eine Anordnung, die auf den äußeren Druck, die Temperatur, den Feuchtigkeitsgrad
reagiert oder aber auch auf elektrischem oder magnetischem Wege bzw. mit Hilfe anderer
physikalischer Mittel, die geeignet sind, die Dimensionen oder die Stellung eines
Gliedes zu beeinflussen.
-
Beispielsweise kann der Erfindungsgedanke in der Weise realisiert
werden, daß zwischen zwei zu kuppelnde Wellen, die horizontal gelagert sind, ein
Keil von verhältnismäßig großem Gewicht geschaltet wird. Sobald sich dieser über
den Wellen befindet, nähert er sich deren Achse unter der Wirkung der Schwerkraft
und ruft eine Relativbewegung beider Wellen gegeneinander hervor. Die entgegengesetzte
Erscheinung tritt ein, sobald der Keil unter den Wellen sich befindet, die letzteren
also wieder in ihre Anfangsstellung zurückgebracht werden.
-
Bei den dargestellten Ausführungsbeispielen besteht das Zwischenglied
aus einem schwingbaren System, das einerseits durch einen feststehenden Zapfen außerhalb
der Kupplung beeinflußt wird, andererseits durch die Zentrifugalkraft.
-
Abb. i zeigt eine perspektivische Ansicht der Kupplung, während Abb.
a bis 6 verschiedene Stellungen der einzelnen Glieder zueinander veranschaulichen.
Abb. 7 zeigt die Stellung bei großer Geschwindigkeit und Abb. 8 eine andere Ausführungsform.
-
Die Welle i besitzt an ihrem Ende eine Scheibe z, an welcher drehbar
um die Achse 3 ein Hebel q. angebracht ist.
-
Dieser Hebel sichert die Kupplung zwischen der treibenden Welle i
und der angetriebenen Welle fl.
-
Zu diesem Zwecke besitzt der Hebel, der sich frei um die Achse 3 drehen
kann, an der einen Seite eine konkave Fläche 6, die einen Teil des Umfanges der
Welle 5 umfaßt und einen zahnartigen Ansatz 7, der in eine entsprechende Ausnehmung
8 in der Welle 5 eingreift.
-
Die in den Abb. i bis 7 dargestellte Anordnung gestattet beispielsweise
einen Magnetapparat anzutreiben, der bei jeder Umdrehung nur einen Funken erzeugt,
da nur ein einziger fester Anschlag 9 vorgesehen ist, gegen den bei jeder Umdrehung
der nach außen gerichtete Ansatz io des Hebels q. stößt.
-
Betrachtet man Abb. z, so erkennt man, daß normalerweise die Kraftübertragung
zwischen beiden. Wellen i und 5 durch die Fläche 6 und den Zahn 7 bewirkt wird,
ohne eine Winkelverschiebung beider Wellen gegeneinander.
-
Sobald aber der äußere Ansatz io gegen den Anschlag 9 (s. Abb. 3 und
q.) trifft, muß der Hebel q. eine Schwingbewegung um den Drehzapfen 3 ausführen,
damit er an dem Hindernis vorbeikommt. Die Folge davon ist, daß die Welle 5 des
Magnetapparates um einen gewissen Winkel gegenüber der Welle i verschoben wird,
mit anderen Worten, die Welle 5 erhält eine plötzliche Beschleunigung.
-
Die Stellung des Anschlages 9 ist hierbei so gewählt, daß die Beschleunigung
statthat im Augenblick, wo ein Funke überspringen soll, und es ist ohne weiteres
klar, daß dieser in der richtigen Weise entstehen wird, auch wenn die Drehbewegung
der Antriebswelle i eine verhältnismäßig langsame ist.
-
Sobald der Hebel q. an dem Anschlag 9 vorbei ist, tritt eine Verzögerung
in der Drehbewegung der Welle 5 ein, bis die konkave Fläche 6 wiederum mit der Welle
5 in Berührung -gelangt ist (s. Abb. 5 und 6). Dieses Einnehmen der Ursprungsstellung
wird schnell vor sich gehen, vorausgesetzt, daß die von der Welle i übertragene
Kraft diese Drehung unmittelbar hervorrufen wird.
-
Unter Berücksichtigung der Trägheit der Welle 5, die eine Weiterdrehung
dieser hervorruft, ist es klar, daß diese Welle keinen motorischen Antrieb erhält,
bis der Hebel q. in seine Normalstellung zurückgetreten ist. Dieses Zurückschwingen
erfolgt durch eine Drehung des Hebels q. um den Ansatz 7 unter der Wirkung einer
Beschleunigung, die ihm durch die Achse 3 erteilt wird. Hieraus folgt, daß die Trägheit
der Welle 5 selbsttätig kompensiert wird, durch diejenige, die ihr von der Antriebswelle
i durch den Hebel q., dessen Wirkung sich entsprechend seiner Winkelstellung gegenüber
der Achse 3 ändert, übertragen wird.
-
Im gleichen Maße wie die Geschwindigkeit der Welle i wächst, ändert
sich der Antrieb des Magnetapparates in dem Sinne, daß die Funkenbildung etwas voreilt.
Ein elastisches Hilfsglied, beispielsweise eine Blattfeder (nicht dargestellt),
die sich seitlich und im gewünschten Augenblick gegen das bewegliche Mitnehmerorgan
q. stützt, kann dieses Glied zurückhalten mit einer Kraft, die wächst mit dem Ausschlag
desselben, hervorgerufen- durch die Zentrifugalkraft.' Sobald de; Magnetapparat
mehrere Funken bei einer Umdrehung erzeugen soll, so genügt es, daß ebensoviel feste
Anschläge 9 angeordnet
werden. Mit steigender Drehzahl der Antriebswelle
i wird die Vorrichtung zur Beschleunigung überflüssig, und es ist daher notwendig,
die Wirkung des festen Anschlages zu beseitigen.
-
Dies geschieht selbsttätig dadurch, daß auf dem Hebel q. eine Massenanhäufung
bei ii vorgesehen ist, die unter der Wirkung der Zentrifugalkraft sich von der Achse
5 entfernt und eine Drehbewegung des Hebels q. um seine Achse 3 hervorruft.
-
Hierdurch wird der Ansatz io gesenkt, so daß er frei unter dem Anschlag
9 hindurchgeht. Gleichzeitig erfolgt durch die Verschwenkung des Hebels q. eine
Winkelverschiebung beider Wellen gegeneinander, so daß die Funkenbildung um diesen
Winkel voreilt.
-
Dieses Verschwenken ist eine Funktion der Geschwindigkeit, mit anderen
Worten, eine Funktion der Zentrifugalkraft, die auf die :Masse ii wirkt. Es erfolgt
also die Voreilstellung selbsttätig als Funktion der Geschwindigkeit des Motors.
-
Selbstverständlich dürfen der Ansatz io und die Massenanhäufung ii
sich nicht in der gleichen Ebene befinden, damit die letztere nicht auch gegen den
Anschlag 9 stößt.
-
Um zu vermeiden, daß der Hebel .1 zu weit ausschlägt, ist ein Anschlagstift
12 an der Scheibe 2 angeordnet.
-
Bei der Ausführungsform gemäß Abb. 8 ist an der Antriebswelle i ein
Arm 2o angeordnet, an welchen ein Hebel 13 angelenkt ist. Dieser steht bei 14 gelenkig
mit einer Schubstange 15 in Verbindung, die ihrerseits an der angetriebenen Welle
5 angreift.
-
Bei jeder Umdrehung stößt das aus den Teilen 13, 15 bestehende System
in der Nähe des Gelenkpunktes 14 gegen einen festen Anschlag c). Um nun an dem Anschlag
q vorbeizukommen, ist es notwendig, daß die beiden Teile 13, 15 auseinandergehen
wie die Schenkel einer Schere, wodurch, wie ohne weiteres klar, eine Winkelverschiebung
beider Wellen i und 5 gegeneinander hervorgerufen wird.
-
Auf dem Hebel 13 sitzt ein verstellbares Gewicht 21, das unter der
Einwirkung der Zentrifugalkraft nach Maßgabe der Geschwindigkeitszunahme die permanente
Winkelvoreilung zwischen beiden Wellen bestimmt, ebenso wie die Verminderung des
Ausschlages der durch die angetriebene Welle 5 erhaltenen Anstöße.
-
Es ist selbstverständlich, daß der in der Zeichnung als Zapfen dargestellte
Anschlag 9 als ein Körper von geeigneter Profilierung ausgebildet ist. In gleicher
Weise kann dieser Anschlag auch nach allen Richtungen einstellbar sein, ja er kann
sich sogar ständig, sei es im gleichen, sei es im entgegengesetzten Sinne bewegen,
um auf diese Weise die der angetriebenen Welle erteilten Beschleunigungen zu regeln.