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Servomotor Den Gegenstand der Erfindung bildet ein Servomotor mit
treibender Drehtrommel, bei dem die Steuerwelle an dem einen Ende und die getriebene
Welle an dem anderen Ende eines um die Trommel gelegten Reibbandes oder mehrerer
Bänder angreift.
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Von den bekannten Ausführungen dieser Art unterscheidet sich der Erfindungsgegenstand
dadurch, daß eine am Arbeitsende des Bandes oder eines hieran angeschlossenen Teiles
befestigte Entlastungsfeder an einem Punkte des Bandes tangential mit einer zu der
Trommeldrehung entgegengesetzt gerichteten Kraft angreift. Dadurch wird verhindert,
daß das Band unter dem Einfluß von Nebenkräften die Trommel bei Abwesenheit einer
angelegten Steuerkraft erfassen kann. In den Zeichnungen bedeutet Abb. i einen biegsamen
Reibungsbandteil, Abb. 2 bis 6 Schemata verschiedener Ausführungsformen der Erfindung,
insbesondere verschiedene Anordnungen federnder Mittel für die Einwirkung von Außenkräften
auf das Band.
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Abb. 7 und 8 veranschaulichen weitere Ausführungsmöglichkeiten der
Erfindung, insbesondere Federvorrichtungen für die Einwirkung einer Außenkraft auf
das Band einer Steuervorrichtung, die zwei in Serie angeordnete Verstärkungsstufen
besitzt, wobei das innere Band unter Zug, das äußere Band unter Druck zu arbeiten
vermag; die Abb. 7 stellt einen Schnitt nach der Linie VII-VII der Abb. 8 und die
Abb. 8 einen Schnitt nach der Linie VIII-VIII der Abb. 7 dar.
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Die Abb. g und io veranschaulichen eine weitere Ausführungsform der
Erfindung, insbesondere federnde Mittel zur Einwirkung einer Außenkraft auf das
Band einer Steuervorrichtung, welche zwei Verstärkungsstufen besitzt, wobei jede
Bandstufe unter Zug steht und die Abb. io einen Schnitt nach der Unie X-X der Abb.
g darstellt.
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Die Abb. i veranschaulicht einen biegsamen Reibungsteil io, der von
einer Mehrzahl durch Joche 14 und 15 verbundener dünner Bänder i i, z2, 13
gebildet wird. Die Bänder und Joche besteben vorzugsweise aus Metall, können aber
auch aus jedem anderen zweckentsprechenden Stoff bestehen. Der Teil 16 in den Abb.
2 bis 6 ist eine in der Pfeilrichtung antreibbare Trommel, -die in geeigneten, in
der Zeichnung nicht veranschaulichten Lagern ruht. Der Teil io kann gemäß Abb. 2
um eine Trommel 16 so herumgebogen werden, daß er dieselbe einundeinhalbmal umläuft,
wobei der Steuerteil 17 und der Arbeitsteil 18 zueinander parallel sind. Eine Feder
ig ist bei 2o an dem Band 13, am anderen Ende, bei 21, an einem Festpunkt des
Trommellagerträgers
befestigt. Wenn das Steuerende 17 bewegt wird, bewegt sich das Arbeitsende 18 um
eine entsprechende Entfernung. Die Feder i9 übt auf den Teil io eine so große Tangentialkraft
aus, daß `der Teil io die Trommel 16 nicht fassen kann. Die Spannung der Feder i9
ist ungefähr gleichförmig, da sich der Teil io nur um einen geringen Teil des Gesamtfederhubes
bewegt.
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Gemäß Abb. 3 ist eine Feder i9' bei 2o' am Band 13 und am anderen
Ende bei 21' am Joch 14 befestigt. Infolge .dieser Anordnung bleibt die Spannung
der Feder i9', welche die Schleppwirkung des Teiles io aufhebt, über den ganzen
Bereich der zulässigen Bewegung des Steuerendes des Bandes gleich.
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In Abb. 4 ist eine Flachfeder 22 vorgesehen, welche bei 23 mit dem
Band 13 in Eingriff steht, nach entgegengesetzten Richtungen verläuft und bei 24
und 25 Eingriff mit den Bändern i i und 12 hat. Die Anfangsspannung der Feder reicht
aus, um das Band 13 in der zur Drehrichtung der Trommel entgegengesetzten Richtung
zu zwingen. Hier ist die Anordnung wieder derart, daß die Spannung der Feder 22
über den ganzen beabsichtigten Bewegungsbereich des Steuerendes des Teiles io gleichbleibt.
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In Abb. 5 ist ein Reibungsband 26 mit Steuer- und Arbeitsenden
2,7,:28 versehen und spiralförmig um eine Trommel 16 gewunden. Federn 29,
30, 31 von wesentlich gleicher Stärke sind bei 32 am einen Ende an dem Trommellagerträger
und bei 33, 34 und 35 an den anderen Enden mit den Windungen verbunden. Die Federn
üben auf jede Windung gleiche Tangentialkräfte aus und wirken den Schleppkräften
entgegen. Bei dieser Anordnung erfolgen bei erheblichen Änderungen der Arbeitskraft
nur sehr kleine Änderungen der Steuerkraft.
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Die Abb. 6 zeigt eine Anordnung, welche derjenigen gemäß Abb.5 gleicht,
mit der Ausnahme, daß das Reibungsband 36 sich über seine ganze Länge verjüngt und
seine größte Breite am Arbeitsende 37 besitzt. Federn 38 und 39 greifen bei 41 und
42 an dem Reibungsband 36 an und sind mit ihren entgegengesetzten Enden an den Trommellagerträgern
befestigt. Eine derartige Anordnung ist da geeignet, wo man die Wirkung einer Änderung
des Wertes des Reibungskoeffizienten auf die Steuerkraft möglichst klein halten
will.
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Für die Federn der Vorrichtungen 2, 3, 5 und 6 können auch Gewichte
vorgesehen werden.
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Die Abb. 7 und 8 zeigen eine zweistufige Reibungsvergrößerungseinrichtung
mit einer Trommel 43, die in der Pfeilrichtung in stetigen Umlauf versetzt werden
kann. Die Trommel ist mit einer offenen ringförmigen susnehmung versehen, die eine
innere Zylinderfläche bildet, und besitzt eine zylindrische Nabe 46, welche gleichachsig
mit der Fläche 45 von der Tragwand 44 vorsteht. Die Nabe 46 ist ein Teil der Trommel
43 und zwecks Aufnahme der Arbeitswelle 47 axial durchbohrt. Ein Reibungsband 48
ist in Anlage mit der Innenfläche 45 angeordnet und am einen Ende an einem Zapfen
49 befestigt, der von dem mit der Welle 47 verkeilten Arbeitsarm 5o seitwärts vorsteht.
Das andere Ende des Bandes 48 ist an dem Arm 51 des Winkelhebels 52 befestigt, der
auf dem gleichfalls von dem Arm 50 seitwärts vorstehenden Zapfen 53 drehbar
gelagert ist. Ein steuerndes Reibungsband 54 ist um die Nabe 46 gelegt und mit dem
einen Ende an dem Arm 55 des Hebels 52 befestigt. Das andere Ende des Bandes ist
an einem Stift 56 befestigt, der seitwärts von dem. fest auf der Steuerwelle 58
gelagerten Stetrerarm 57 vorsteht. Die Steuerwelle 58 ist drehbar in einer axialen
Höhlung 59 der Arbeitswelle 47 gelagert und steht durch die Öffnung 6o hindurch
über das Ende der Welle vor. Eine längliche Öffnung 6i ist in der Wand der Ausnehmung
59 vorgesehen, durch sie tritt der Steuerarm 57 nach außen. Die Öffnung ist
so breit, daß eine begrenzte Winkelbewegung zwischen der Arbeitswelle und der Steuerwelle
möglich ist. Eine Spiralfeder 62 greift an dem Arm 51 des Hebels 52 an und ist am
anderen Ende an einem Stift 63 befestigt, der seitwärts von dem Arbeitsarm
50 vorsteht. Die Feder 62 übt auf das Ende des Bandes 48 eine Kraft aus,
welche der Drehung der Trommel 43 entgegengesetzt ist und die Schleppkraft des Bandes
48 überwinden soll. Da die Feder 62 an dem Arbeitsarm 5o befestigt ist, steht sie
bei jeder Winkelstellung des Arbeitsarmes unter gleicher Spannung. Eine Bewegung
des Steuerarmes 57 in einer dem Uhrzeigersinn entgegengesetzten Richtung zieht das
Band auf der Nabe 46 an, und die so erzeugte Reibung übt einen kräftigen Zug auf
den Arm 55 des Hebels 52 aus, wodurch letzterer geschwenkt und das Band 48 in feste
Berührung mit der Fläche 45 gebracht wird, so daß es mit der Trommel 43 umläuft
und die Bewegung .des Arbeitsarmes 5o veranlaßt, welche die Arbeitswelle 47 in Drehung
versetzt.
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In den Abb. 9 und io ist eine Ausführungsform eines zweistufigen Servomechanismus
dargestellt, der zwei mit einem einzigen Zylinder zusammenwirkende -Reibungsbänder
besitzt. 63 bezeichnet hier eine Trommel, um welche ein leichtes oder Steuerreibungsband
64 und ein schweres oder Arbeitsreibungsband 65 herumgelegt ist. Die Trommel 63
ist axial durchbohrt und trimmt die Arbeitswelle
66 auf, welche
mit einem radial abstehenden Arbeitsarm 67 versehen ist. Eine Steuerwelle 68 ist
innerhalb der Arbeitswelle 66 nach Art der Ausführungsform Abb.7 und 8 gelagert
und mit einem radial vorstehenden, Steuerarm 69 versehen. Das Steuerreibungsband
6.4 ist am einen Ende an einem seitwärts von dem Steuerarrn 69 vorstehenden Zapfen
70 und am entgegengesetzten Ende an dem Schwenkhebel 71 befestigt, welcher
auf dem von dein Arbeitsarm 67 seitlich vorstehenden Stift 72 drehbar gelagert ist.
Das Arbeitsreibungsban.d 65 ist an seinem einen Ende am Teil 71, am entgegengesetzten
Ende an einem seitlich von dem Arbeitsarm 67 vorstehenden Stift 73 befestigt. Eine
Schraubenfeder 7.4 ist am einen Ende an einem von dem Arbeitsarm 67 vorstehenden
Stift 75, am anderen Ende an dem Schwenkteil 71 befestigt und hebt die Schleppkraft
des schweren Bandes auf der Fläche der Trommel 63 auf. Diese kann in der
Pfeilrichtung stetig in Umlauf versetzt werden. Wenn der Steuerarm 69 im Uhrzeigersinn
bewegt wird, zieht er das Reibungsband 64 auf der Trommel 63 an. Infolge der Drehung
letzterer wird der Teil 71 geschwenkt und dadurch das Arbeitsreibungsband 65 angezogen,
welches seinerseits bewirkt, daß sich der Arbeitsarm entsprechend der Bewegung des
Steuerarmes bewegt.
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Während bei den verschiedenen vorstehend beschriebenen Ausführungsformen
eine Hüllreibung aus einem stetigen Band aufgebaut ist, kann statt eines solchen
stetigen Bandes gleich gut ein gelenkiger Teil, der aus mehreren Schuhen o. dgl.
besteht, verwendet «-erden.