DE553086C - Mechanisches Relais fuer Telegraphenapparate - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein mechanisches Relais, in welchem ein Teil unter der Mitwirkung einer Geh-Steh-Reibungskupplung und in Übereinstimmung mit den Bewegungen eines Steuergliedes durch mechanische Kraft abwechselnd in zwei verschiedene Stellungen bewegt wird.

Gemäß der Erfindung ist bei einem Relais der obenerwähnten Art ein die Relaisbewegungen bewirkendes Exzenter auf einem angetriebenen Teil der Reibungskupplung derart im Verhältnis zu den Reibungsflächen des antreibenden und des angetriebenen Teiles angeordnet, daß der Druck, der durch die Herbeiführung der Relaisbewegungen entsteht, den antreibenden Kontakt zwischen den erwähnten Teilen erhöht.

Bei Reibungskupplungen für die Übertragung von rotierender Bewegung ist es be-

kannt, eine bewegliche Kupplungsbacke zu verwenden, die von der von der Belastung herrührenden Rückwirkung in festeren Eingriff mit dem antreibenden Teil getrieben wird. Bei der Anordnung gemäß vorliegen-

der Erfindung wird die Belastung in radiale und tangentiale Druckwirkungen aufgelöst, die die Kupplungsteile beeinflussen, und die radialen Druckwirkungen werden ausgenutzt, um zwischen glatten, konzentrierten Flächen J der treibenden und der angetriebenen Teile einen entsprechend erhöhten Reibungsdruck für den Antrieb zu erzeugen. Es ist deshalb möglich, eine einfache Konstruktion zu verwenden, die einer gewöhnlichen mit Hemmwerk versehenen Reibungskupplung ähnlich ist, aber unter den bei einem mechanischen Relais vorkommenden Belastungen eine stärkere Wirkung ausübt. Die vorliegende Erfindung ermöglicht eine starke Verringerung der Abmessungen der beweglichen Teile und dadurch eine entsprechende Verringerung der bewegten Masse. Dadurch, daß diese Masse noch am Rotationsmittelpunkt konzentriert wird, wird eine weitere Verringerung des Trägheitsmomentes erzielt. Das Relais gemäß der Erfindung kann deshalb mit großem Vorteil in Telegraphenapparaten verwendet werden, die rasch arbeiten müssen, ohne daß Erschütterungen entstehen, die eine rasche Abnutzung zur Folge haben.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den beigelegten Zeichnungen dargestellt, in welchen

Abb. ι ein mechanisches Relais zeigt, bei welchem der durch mechanische Kraft betätigte Teil abwechselnd gegen die eine oder die andere von zwei Kontaktschrauben gepreßt wird.

Abb. 2 stellt einen Schnitt durch die treibenden und die angetriebenen Kupplungsteile dar und zeigt außerdem den Exzenterzapfen. Die Abb. 3 und 4 zeigen einen federnden Körper, der von dem antreibenden Teil derart getragen wird, daß er eine Hilfsreibungskraft erzeugt, die den angetriebenen Teil über die Mittelpunkte einer Bewegung hinwegbringt, wenn keine von der Belastung herrührende Rückwirkung verfügbar ist, die eine ausreichende Antriebskraft liefert.

Abb. 5 zeigt ein Diagramm, welches zur Erklärung der Theorie der Reibungskupplung dienen soll.

Die Abb. 6 und 7 zeigen perspektivisch eine Kupplung gemäß der Erfindung.

In den Zeichnungen ist 1 das Steuerglied einer mit Hemmwerk versehenen Reibungskupplung, deren antreibender Teil 2 von einer Quelle mechanischer Kraft ununterbrochen in Umdrehung gehalten wird. 3 ist der angetriebene Teil, der mit einem Zahn 4 versehen ist, welcher abwechselnd mit einem der Zähne 5 und 6 am Steuerglied 1 in Eingriff gebracht wird. Der angetriebene Teil 3 besitzt eine exzentrische Bohrung, in welcher ein Zapfen 7 gelagert ist, der mittels der Stange 8 mit einem schwingenden Hebel 9 verbunden ist, der bei 10 drehbar gelagert ist. Der Hebel 9 trägt eine steife, flache Federn mit Kontaktflächen 12, die abwechselnd gegen eine der Kontaktschrauben 13 oder 14 gepreßt werden. Bei jeder Bewegung des Steuergliedes 1 nach der einen oder der anderen Seite führt der Hebel 9 eine entsprechende Bewegung aus.

Aus Abb. 5 ergibt sich, daß ungeachtet der Tatsache, daß die Reibungskupplung nur glatte konzentrische Lagerflächen besitzt, eine positive Kraftwirkung erzielt wird bei dem mechanischen Relais gemäß der Erfindung. Diese Wirkung entsteht bei jeder von der Belastung herrührenden Druckwirkung dadurch, daß die erwähnten konzentrischen Flächen im Verhältnis zur Exzentrizität des die Belastung betätigenden Zapfens einen Durchmesser von einem bestimmten minimalen Wert erhalten.

In Abb. 5 stellt A den Halbmesser der Kupplungsflächen und B die Exzentrizität des Zapfens 7 dar. P ist der von der Belastung auf den Zapfen 7 ausgeübte Druck, der in diesem Falle von der Biegung der. Feder 11 herrührt und in den Mittelstellungen C und D gleich Null ist. In den beiden äußersten Stellungen E und F hat dieser Druck seinen maximalen Wert. Sooft der Zahn 4 des angetriebenen Teiles freigegeben wird, erfolgt zunächst eine Viertelumdrehung, aber in diesem Falle unterstützt die Kraft P die Umdrehung, so daß kein Widerstand überwunden werden muß. Von D zu E oder von C zu F nimmt P zu, aber der Winkel α nimmt ab. Wenn vorausgesetzt wird, daß P immer in einer Richtung parallel zur Linie F-E wirkt und sich in der Mitte des exzentrischen Zapfens auf dem Halbmesser B konzentriert, so kann nachgewiesen werden, daß, wenn die Länge des Halbmessers A die Größe eines konstanten Druckes P darstellt, die Tangentialkraft Pr auf die treibende Reibungsfläche des angetriebenen Teiles proportional den Strecken G und H für die Winkel α bzw. Ct₁ des Exzenterzapfens ist, während der radiale Druck Pr für dieselben Winkel proportional I bzw. / ist. Die Tangentialkräfte unterstützen die Antriebskraft oder üben eine Gegenwirkung auf diese aus, während die radialen Drücke benutzt werden, um den erforderlichen Reibungskontakt zwischen dem angetriebenen und dem antreibenden Teil zu sichern. Wenn α gleich 90⁰, so ist das Drehmoment, welches die Rotation zu verhindern sucht, gleich P-B, während das entsprechende Antriebsdrehmoment gleich f'P ]/A' — B- ist. fist hier der Reibungskoeffizient der treibenden Flächen. Wenn / gleich 0,2 ist, was unter den hier gedachten Umständen ein normaler Wert ist, so ergibt sich, daß das Antriebsdrehmoment bei diesem kritischen Winkel von 90 ° immer das Reaktionsdrehmoment, bei einem beliebigen Wert von P₁ übersteigen wird, wenn A gleich j/26 B gemacht wird, d. h. ungefähr den fünffachen Wert von B erhält. Je größer das Verhältnis A zu B gemacht wird, desto stärker positiv wird die Wirkung der Kupplung über die Mittelstellung. Wenn ο gleich o° ist, ist das Reaktionsdrehmoment gleich 0, während das Antriebsdrehmoment einen maximalen Wert hat und gleich P · f · A ist. Um den Hebel 9 über seine Mittelstellung hinauszubringen, wenn kein Widerstand der Bewegung entgegenwirkt (wie dies bei der vorliegenden Anordnung, auf Grund der X05 Tätigkeit eines Federkontaktes, der Fall ist), wird ein kleiner Reibungskörper 15 in einem Schlitz 17 in der Wand des antreibenden Teiles 2 angeordnet, und dieser Körper 15 wird von einer Feder 16 in Reibungseingriff mit dem angetriebenen Teil 3 gehalten. Durch diese Anordnung wird eine kleine zusätzliche Antriebskraft erzeugt, die verhindert, daß der Hebel 9 in seiner mittleren Stellung verbleibt.

Die Erfindung wurde hier in Verbindung mit einem Kontaktglied beschrieben, welches von dem mechanischen Relais betätigt wird. Es ist jedoch selbstverständlich, daß die Erfindung auch in anderen Verbindungen mit Vorteil verwendet werden kann. Die Erfindung ist ferner nicht an ein bestimmtes Verhältnis zwischen den Größen A und B ge-

bunden, sondern läßt sich in sämtlichen Fällen verwenden, in welchen ähnliche mechanische Bewegungen übertragen werden sollen und die hierdurch entstehenden Druckwirkungen ganz oder so gut wie ganz ausgenutzt werden, um den erforderlichen Druck zwischen den Reibungsflächen der antreibenden und der angetriebenen Teile einer Geh-Steh-Kupplung zu erzeugen.

Claims (3)

1. Patentansprüche:

   i. Mechanisches Relais für Telegraphenapparate mit einem Teil, der unter der Mitwirkung einer Geh-Steh-Reibungskupplung und in Übereinstimmung mit den Bewegungen eines Steuergliedes durch mechanische Kräfte abwechselnd in zwei verschiedene Stellungen bewegt wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein die Relaisbewegungen bewirkendes Exzenter (7), Nocken o. dgl. auf einem angetriebenen Teil (3) der Reibungskupplung derart im Verhältnis zu den Reibungsflächen (18 und 19) des antreibenden und des angetriebenen Teiles (2 bzw. 3) angeordnet ist, daß der Druck, der durch die Herbeiführung der Relaisbewegungen entsteht, den antreibenden Kontakt zwischen den erwähnten Teilen erhöht.
2. 2. Mechanisches Relais nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß in eine Verlängerung der antreibenden Welle

   (2) der Kupplung der angetriebene Teil

   (3) eingepaßt ist, der mit einem Zahn (4) versehen ist, welcher bei jeder Halb-Umdrehung des Steuergliedes (1) festgehalten wird, und daß der Durchmesser der Lagerfläche (18, 19) zwischen den antreibenden und den angetriebenen Teilen mindestens etwa zehnmal so groß ist wie der Exzentrizitätshalbmesser eines Zapfens, der in dem die Belastung beeinflussenden angetriebenen Teil angeordnet ist.
3. 3. Mechanisches Relais nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der Reibungskupplung Mittel (Federkissen 15, 16) vorgesehen sind, die für den Antrieb eine zusätzliche Reibungskraft Hefern.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen