DE581080C - Verfahren zum Anhalten von in schneller Folge kurzzeitig bewegten Massen in genau bestimmten Stellungen, die durch ein Korrektionsglied hergestellt werden - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM
21. JULI 1933

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 21a¹ GRUPPE 13o2

Siemens & Halske Akt.-Ges. in Berlin-Siemensstadt*)

Patentiert im Deutschen Reiche vom 21. Juli 1931 ab

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum

raschen und sicheren Anhalten bewegter Massen in genau bestimmten Stellungen, wie das z. B.

bei Typendrucktelegraphen, Sortier-, Trommelschreib- und Setzmaschinen erforderlich ist.

Wird eine bewegte Masse (z. B. die Typentrommel einer Schriftmaschine) plötzlich angehalten, so entsteht infolge der der Masse innewohnenden Bewegungsenergie ein starker Rückstoß, der ein Geräusch zur Folge hat, aber auch zu Formänderungen und Zerstörungen der den Stoß erhaltenden Teile führen kann, stets jedoch unerwünschte Schwingungen hervorbringt. Die Ausführung eines Vorganges, der den Ruhezustand der bewegten Massen voraussetzt (z. B. das Abdrucken einer Type), muß so lange ausgesetzt werden, bis diese Schwingungen abgeklungen sind. Hieraus ergibt sich als weiterer Nachteil ein erheblicher Zeitverlust beim. Arbeiten der betreffenden Maschine.

Bei dem Verfahren nach der Erfindung werden die genannten Nachteile dadurch vermieden, daß mit Hilfe einer Bremse zuerst die Bewegungsenergie wesentlich herabgesetzt und bei fast erreichtem Stillstand ein Korrektionsglied zur Wirkung gebracht wird.

In der Zeichnung ist eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens in mehreren Ausführungsbeispielen dargestellt, und zwar im Zusammenhang mit einer Typentrommel-Schreibmaschine. Es zeigen:

Fig. ι eine Gesamtansicht der Einrichtung in körperlicher Darstellung unter Fortlassung von Einzelheiten,

Fig. 2 und 3 die besondere Ausbildung von Sperrädern und damit zusammenwirkenden Klinken,

Fig. 4 die Vorrichtung zur Anhaltung der bewegten Massen, für sich dargestellt,

Fig. 5 eine andere Ausführungsform einer Einzelheit der Fig. 4,

Fig. 6 eine Einzelheit in einem Schnitt nach der Schnittlinie A-B in Fig. 4,

Fig. 7 und 8 Schaltbilder.

Mit ι ist eine Typentrommel bezeichnet, die von einer MotorweUe 2 aus über Zahnräder 3 und 4, eine Reibungskupplung 5, eine Antriebswelle 6 und über Kegelräder 7 und 8 in Umdrehung versetzt werden kann. Um in einer bestimmten Stellung der Typentrommel 1 die Antriebswelle 6 anhalten zu können, trägt diese ein Sperrad 16 mit ebenso vielen Zähnen als Einstellagen der Typentrommel 1 vorgesehen sind. Durch Erregung eines Elektromagneten 17 kann die Anhalteklinke 18 zum Eingreifen in das Sperrad 16 gebracht werden. Die Anhalteklinke 18 ist gelenkig an einem Hebel 19 gelagert, der mit einem Stoßdämpfer 30 in Ver-

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Eduard Marchthal in Wien.

bindung steht, welcher die Wucht der bewegter Massen nahezu vernichtet.

Auf der Achse τ^α der Typentrommel ι sind Sperräder 9 und 10 befestigt, mit denen Sperrhebel 11 und 12 zusammenwirken. Der Sperrhebel 11 ist als dreiarmiger Hebel, der Sperrhebel 12 als Winkelhebel ausgebildet. Beide stehen durch eine Feder 13 miteinander in Verbindung, die bestrebt ist, den Hebeln eine gegenseitige Bewegung zu erteilen, welche durch einen als Anschlag wirkenden Stift ii^a des Hebels 11 begrenzt ist. Durch eine Feder n^c werden in der Ruhelage beide Sperrhebel 11 und 12 außer Eingriff mit den Sperrädern 9 und 10 gehalten. Mit einer Rolle 11* des Sperrhebels 11 arbeitet eine an der Arbeitswelle 14 (die so genannt ist, weil von ihr die Arbeitsvorgänge der Maschine abgeleitet werden) befestigte Nockenscheibe 15 zusammen.

Eine Stange 20 stellt die Verbindung des Hebels 19 mit einem Sperrhaken 21 her, gegen den sich der Ansatz 22⁰ eines weiteren an einer Platte 23 drehbar gelagerten Sperrhakens 22 legt. Die Platte 23 ist am Ende der Arbeitswelle 14 befestigt. Der Sperrhaken 22 kann sich nach seiner Freigabe seitens des Sperrhakens 21 unter der Wirkung der Feder 24 in ein Sperrad 25 legen, das auf der in der Verlängerung der Arbeitswelle 14 liegenden besonao deren Welle 26 befestigt ist. Letztere erhält ihren Antrieb von der Motorwelle 2 über die Zahnräder 3 und 27. Eine auf der Arbeitswelle 14 befestigte Nockenscheibe 28 gestattet mit Hilfe eines Doppelhebels 29 und des an diesem befestigten Stiftes 29° das Anheben der Anhalteklinke 18.

Der in Fig. 4 im Schnitt gezeichnete Stoßdämpfer 30 besitzt einen in eine Flüssigkeit (Wasser, Öl usw.) eintauchenden Zylinder 31 4.0 mit seitlichen Aüstrittsöffnungen 31° für die im Zylinder befindliche Flüssigkeit und einen dicht eingepaßten Kolben 32. Letzterer ist mit nach oben verlaufenden Austrittsschlitzen 32" versehen. Eine Feder 33 bringt den Kolben 32 stets in die gezeichnete Ruhelage zurück. Ein durch eine Kugel 34 gebildetes Rückströmventil schafft einen möglichst widerstandsarmen Rückweg für die Flüssigkeit. Damit beim Kolbenniedergang Schaumbildung vermieden wird, ist der Flüssigkeitsaustritt unter den Flüssigkeitsspiegel verlegt. Dem gleichen Zweck dient weiter eine die Austrittsschlitze3i^a überdeckende Glocke 31*, die die Flüssigkeitsstrahlen· nach unten ableitet. Unter diese Glocke gelangte Luft kann durch versetzt gegen die Schlitze 31° angebrachte Löcher 31° entweichen.

Bei der in Fig. 5 dargestellten Ausführungsform sind die Austrittsschlitze 35 des Führungszylinders schräg ausgeführt, und der Kolben-36 besitzt an seinem oberen Ende eine Längsnut 36°, in die die Nase 37° der oberen Deckplatte 37 eingreift. Mit Hilfe eines Handgriffs 37* ist diese Deckplatte und damit der Kolben selbst in Richtung seines Umfanges verstellbar, damit beim Niedergang des Kolbens 36 die schrägen Kolbenschlitze 36^s schon mehr oder weniger abgedeckt sind, wenn die Zylinderaustrittsöffnungen 35 durch den Kolben verschlossen sind. Beide Ausführungsformen der dargestellten Flüssigkeitsdämpfung haben den Vorteil, daß infolge der mit der Kolbenbewegung eintretenden Verringerung des Ausströmquerschnittes die Bremsung auf einem bedeutend kürzeren Kolbenweg erfolgen kann als bei bekannten Einrichtungen mit gleichbleibendem Ausströmquerschnitt. Insbesondere wird erreicht, daß die Geschwindigkeitsabnahme, d. h. die Verzögerung der bewegten Massen, bis zum Eintritt der Ruhe nahezu konstant bleibt.

Die Formgebung der Schlitze 32° bzw. 36* kann so gewählt werden, daß die Bremswirkung (Verzögerung) nach einem bestimmten Gesetz z. B. mit sinoidal oder linear zunehmendem Widerstand erfolgen kann.

Da bei größeren Geschwindigkeiten der Antriebswelle 6 die zum Einlegen der Anhalteklinke 18 zur Verfügung stehende Zeit nur sehr kurz ist, muß der Elektromagnet 17 gleich zu Beginn seiner Erregung mit einer möglichst großen Kraft auf diese Klinke 18 einwirken. Bekanntlich ist die Anzugskraft vom Elektromagneten in hohem Maße abhängig vom Ankerabstand. Um nun diesen Abstand gering halten zu können, ist der Anker von der eigentlichen Anhalteklinke 18 getrennt ausgeführt. Der Anker 38 (Fig. 4 und 6) ist an einem Bügel 39 aus nicht magnetischem Material befestigt. Umgebogene Ansätze 39" des Bügels 39 greifen über die Anhalteklinke 18. Durch die ruckartige Bewegung des Ankers 38 mit dem Bügel 39 wird die Anhalteklinke 18 in die nächstliegende Zahnlücke des Sperrades 16 hineingeschleudert. In der Ruhelage legt sich die Anhalteklinke unter dem Einfluß einer Feder 40 gegen den einstellbaren Anschlag 41, der vorteilhaft aus nicht magnetischem Material besteht. Um einer Abnutzung möglichst vorzubeugen, wird für die wirksame Fläche dieses Anschlages vorteilhaft ein besonders hartes Material, wie Glas, Stein o. dgl., verwendet. Die Wirkungsweise der Einrichtung- ist folgende :

Die Motorwelle 2 befindet sich in fortgesetzter Umdrehung und nimmt über die Zahnräder 3 und 4 sowie die Reibungskupplung 5 die Antriebswelle 6 mit, bis bei der Ankunft der Typentrommel 1 in ihrer, gewünschten Stellung der Stromkreis einer Batterie (Fig. 7) über den Elektromagneten 17 durch Schließen des Schalters 42 (Fig. 7) bzw. 47 (Fig. 8) geschlossen wird. Dadurch wird der

Kondensator 43 aufgeladen, und der dabei entstehende Stromstoß erregt vorübergehend den Elektromagneten 17 über einen Widerstand 44. Mit 46 ist ein anderer Widerstand bezeichnet, der den Zweck hat, eine allmähliche Entladung des Kondensators 43 zu ermöglichen und einen Weg für den erforderlichen Haltestrom des Elektromagneten 17 zu schaffen. Infolge des Schwunges der Typentrommel 1 und anderer mit dieser zusammenhängender Teile wird jetzt die Anhaiteldinke 18 zurückgestoßen. Die Wucht der bewegten Massen wird mit Hilfe der Flüssigkeitsdämpfung 30 während eines verhältnismäßig kurzen Weges aufgefangen. Bei dieser Kolbenbewegung werden zunächst nach und nach die Ausströmschlitze 31° bzw. 35 durch den Kolben 32 bzw. 36 abgedeckt und bei der Weiterbewegung die noch verbleibenden Ausströmschlitze 32® mehr und mehr verkleinert, so daß der Flüssigkeitswiderstand von einem geringen Anfangswert bis zu einem beliebig hohen Wert ansteigt. Kurz vor dem Ende der horizontalen Bewegung der Anhalteklinke 18 (Fig. 1) wird mittels des Hebels 19 und des Armes n^ä der Sperrhebel 11 in seine Sperrstellung gedreht und über die Stange 20 gleichzeitig der Sperrhaken 21 zum Ausschwingen gebracht. Dieser gibt den Ansatz 22^a des Sperrhakens 22 frei, der unter der Wirkung der Feder 24 in das Sperrad 25 einfällt, um die Achse 26 mit der Achse 14 zu kuppeln. Kurz bevor die in Fig. 2 gezeigte Stellung des Sperrhebels 11 gegen das Sperrrad 9 erreicht ist, fällt unter der Wirkung der Feder 13 die zweite Sperrklinke 12 in das Sperrad 10 ein. Zu diesem Zweck sind die Zähne des Sperrades 10, wie aus Fig. 3 ersichtlich ist, so ausgebildet; daß ihre wirksame Fläche in einem Winkel α gegen den Radius geneigt ist, der wegen leichten Aushebens ungefähr dem Reibungswinkel für das gewählte Material entspricht.

Bei der jetzt erfolgenden Drehung der Arbeitswelle 14 kommt die Nockenscheibe 28 zur Wirkung und hebt mittels des Doppelhebels 29 die Anhalteklinke 18 aus dem Sperrrad 16, während gleichzeitig auch die Nockenscheibe 15 zur Wirkung kommt, um den Sperrhebel 11 fest in das Sperrad 9 hineinzudrücken. Damit ist die für den Abdruck einer Type erforderliche gegenseitige Stellung der Teile erreicht. Nach dem oben geschilderten Ausheben der Anhalteklinke 18 hört der horizontal über die Anhalteklinke vom Sperrad 16 ausgeübte Druck auf den Hebel 19 (Fig. 1 und 4) auf. Dieser kann sich nun unter dem Einfluß der Feder 50 wieder zurückbewegen, bis er durch die Zugstange 20 den Sperrhaken 21 an seinem Anschlag 51 angelegt hat.
Bei der Weiterbewegung der Arbeitswelle 14 wird der Sperrhebel 11 wieder freigegeben, womit auch der Sperrhebel 12 in die gezeichnete Lage zurückkehrt. Schließlich fängt der Sperrhaken 21 den" Ansatz 22° des Sperrhakens 22, sobald er eine Umdrehung zurückgelegt hat, wieder auf und entkuppelt die Welle 14 von der Welle 26. Hiermit ist die erste Stellung wieder erreicht, und der Vorgang kann sich wiederholen.

Nach der in Fig. 8 gezeichneten Schaltung besitzt der Elektromagnet 17 eine zusätzliche Wicklung 17°, die dauernd von Strom durchflossen wird und so bemessen ist, daß dieser Strom allein zwar nicht zum Anziehen, wohl aber zum Halten des Ankers 38 ausreicht. Der Anhaltevorgang wird hiernach eingeleitet durch Betätigen des Umschalters 47, womit über den Kondensator 43 die Hauptwicklung des Elektromagneten 17 Strom erhält. In der gezeichneten Ruhestellung des Umschalters 47 kann sich der Kondensator 43, wie bei der in Fig. 7 gezeichneten Schaltung, über einen Widerstand 46 entladen.

Die Wirkung der Zusatzwicklung 17° kann auch durch einen zweckmäßig angeordneten Stahlmagneten ersetzt werden.

Claims (16)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Anhalten von in schneller Folge kurzzeitig bewegten Massen, z. B. der Typentrommel einer Schreibmaschine, in genau bestimmten Stellungen, die durch ein Korrektionsglied hergestellt werden, dadurch gekennzeichnet, daß mit Hilfe einer Bremse zuerst die Bewegungsenergie wesentlich herabgesetzt und bei fast erreichtem Stillstand das Korrektionsglied zur Wirkung gebracht wird.

2. Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Aufnahme der Wucht der bewegten Massen eine Flüssigkeitsbremse dient.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausströmquerschnitt (31°, 32°, 35 und 36^) für die Bremsflüssigkeit während der Kolbenbewegung veränderlich ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausströmquerschnitt (32°, 36⁶) im Kolben so ausgebildet ist, daß der beim Durchtritt der Bremsflüssigkeit auftretende Widerstand nach einem bestimmten Gesetz (z. B. linear, sinoidal ο. dgl.) ansteigt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch die Anordnung zweier mit gegenläufigen Zahnungen versehener Sperräder (9 und 10) an dem zu korrigierenden Glied (1), mit denen Klinken (11, 12) zusammenwirken, von welchen die eine (11) die Vorwärtsbewegung, die andere

(i2) die Rückschwingung begrenzt, und zwar so, daß zweckmäßig durch den von der Antriebsvorrichtung erzeugten Friktionsdruck das Spiel der bewegten Teile beseitigt und Schwingungen in kürzester Zeit zum Abklingen gebracht werden.

6. Vorrichtung nach Anspruch 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die zuerst zum Eingriff kommende Klinke (ii) stoßklinkenartig ausgebildet ist, während die zuletzt zum Eingriff kommende Klinke (12) als Halteklinke wirkt und zweckmäßig eine solche Form besitzt, daß bei ihrer Eingriffbewegung eine Korrektion der Stellung der Sperräder (9, 10) und der damit verbundenen Teile (1) erfolgt.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5 und 6, gekennzeichnet durch eine Feder (13), die die Klinken (11, 12) bis in eine Anschlagstellung gegeneinander zu verdrehen bestrebt ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der bei der Vorwärtsbewegung zur Wirkung kommende Sperrhebel (11) mit Mitteln (19, n^Ä) zusammenwirkt, die diesen Sperrhebel bereits beim Einsetzen des Anhaltevorganges in die wirksame Stellung bringen.

9. Vorrichtung nach Anspruch 2 bis 8, gekennzeichnet durch eine zwangsläufig wirkende Klinkensteuerung (15), welche die Klinke (11) nach ihrer Bewegung in die Eingriffstellung (z. B. während eines Druckvorganges) in der Sperrlage hält.

10. Vorrichtung nach Anspruch 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das den Rückschwung der bewegten Massen aufnehmende Sperrad (10) und die mit diesem zusammenarbeitende Klinke (12) so ausgebildet sind, daß die Klinke (12) bereits zum Eingriff kommt, ehe die zu sichernde Ruhestellung ganz erreicht ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 2 bis 10, gekennzeichnet durch die Anordnung eines gegen die Anhalteklinke beweglichen, den Anker (38) tragenden Zwischengliedes (39), das bei der Ankerbewegung der Anhalteklinke (18) eine ruckartige Bewegung erteilt, um diese einen größeren Drehwinkel als das Zwischenglied (39) zurücklegende Anhalteklinke (18) in die Eingriffstellung zu schleudern.

12. Vorrichtung nach Anspruch 2 bis 11, gekennzeichnet durch die Anordnung eines einstellbaren, die rückläufige Bewegung der Anhalteklinke (18) begrenzenden Anschlages aus nicht magnetischem Material von hohem Abnutzungswiderstand.

13. Vorrichtung nach Anspruch 2 bis 12, gekennzeichnet durch die Anordnung'eines Kondensators (43) im Stromkreise des Elektromagneten (17), dessen Aufladestromstoß die Erregung des Elektromagneten (17) bewirkt.

14. Vorrichtung nach Anspruch 2 bis 13, gekennzeichnet durch die Anordnung eines Widerstandes (46) parallel zum Kondensator (43) zum Zwecke, einen allmählichen Entladungsvorgang des Kondensators (43) zu ermöglichen und einen Stromweg für den Haltestrom des Elektromagneten (17) zu bilden.

15. Vorrichtung nach Anspruch 2 bis 14, gekennzeichnet durch die Anordnung einer Hilfswicklung (17°) des Elektromagneten (17), die so bemessen ist, daß der sie durchfließende Strom den Magnetanker (38) zwar in der angezogenen Lage halten, ihn dagegen nicht in diese Lage bringen kann.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß an Stelle der Hilfswicklung ein Stahlmagnet (polarisiertes Magnetsystem) zweckentsprechend angeordnet ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen