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Kupplungsvorrichtung für Büromaschinen Vorliegende Erfindung bezieht
sich auf eine Kupplungsvorrichtung zwischen einem treibenden und einem getriebenen
Teil, welche beide Teile für eine bestimmte Umlaufperiode in Getriebeverbindung
miteinander bringt und welche so ausgebildet ist, daß der getriebene Teil nach Aufheben
der Kupplung mit dem treibenden Teil möglichst stoßfrei in eine bestimmte Grundstellung
überführt wird. Solche Eintourenkupplungen kommen besonders für mit Kraftantrieb
ausgerüstete Büromaschinen in Frage, bei denen es wichtig ist, daß die Arbeitsteile
der Maschine jedesmal in einer ganz bestimmten Grundstellung zur Ruhe gelangen.
Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß außer der normalen Kupplung
zwischen dem treibenden und dem getriebenen Teil noch eine Hilfskupplung vorgesehen
ist, welche nach Ausrücken der normalen Kupplung, die vor Erreichung der gewünschten
Grundstellung erfolgt, :eingerückt wird, vermittels deren der Antrieb des treibenden
Teils auf den getriebenen Teil mit verminderter Geschwindigkeit für den verbleibenden
Restweg bis zur Erreichung der Grundstellung übertragen wird.
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Der wesentliche Teil des Hilfsantriebs besteht aus einem von dem treibenden
Teil dauernd in oszillierender Bewegung gehaltenen Organ, welches vorzugsweise mit
einer Klinke ausgerüstet ist, welche in die Bewegungsbahn eines am getriebenen Maschinenteil
vorgesehenen Zapfens eingerückt werden kann. Wenn nun die Klinke in der Bewegungsbahn
des Zapfens liegt und der Zapfen sich langsamer bewegt als die Klinke, dann wird
@er von der Klinke @erfaßt und vorwärts geschoben, bis @er die vorgeschriebene Ruhestellung
erreicht hat. Auf diese Weise wird der getriebene Teil unter dem Einfiuß der Bremsvorrichtung
und der Rückführvorrichtung unter allen Umständen in seine vorgeschriebene Ruhestellung
überführt, und @es wird beim Betriebe der Maschine mit großer Geschwindigkeit die
Bewegung des getriebenen Teiles allmählich abgebremst, während beim Betrieb mit
geringer Geschwindigkeit eine zusätzliche Krafteingeschaltet wird, durch welche
er in die Grundstellung zurückgeführt wird.
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Der Gedanke, bei Eintourenkupplungen einen Hilfsantrieb vorzusehen,
durch den der angetriebene Teil in die vorbestimmte Grundstellung gebracht wird,
wenn seine lebendige Kraft ihn nicht bis in diese Stellung befördert -hat, ist zwar
an sich nicht neu. Bisher hat man indessen zur Erreichung des Zweckes einer vorgeschriebenen
Grundstellung durch
denn. angetriebenen Teil nur einen Hilfsantrieb
für den getriebenen Teil von Hand vorgesehen. Demgegenüber bringt die Erfindung
das Neue, daß der getriebene Teil jedesmal selbsttätig infolge der Wirkung eines
vom treibenden Teil in oszillierender Bewegung gehaltenen Organs in die Grundstellung
überführt wird.
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Die Erfindung ist auf den beiliegenden Zeichnungen an .einem Ausführungsbeispiel
veranschaulicht.
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Fig. i ist ein axialer Schnitt durch den Kupplungsmechanismus.
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Die Fig.2 und 3 sind Schnitte nach den Linien 2-2 bzw. 3-3 der Fig.
i.
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Fig. q, veranschaulicht die wesentlichen Teile des Kupplungsmechanismus
in der Eingriffsstellung, während Fig. 5 die in Fig. ¢ dargestellten Teile in einer
abweichenden Stellung veranschaulicht. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel
dient die Kupplung zur Verbindung einer treibenden Welle i o mit einer getriebenen
Welle i i. Die treibende Welle io läuft ununterbrochen um, während die getriebene
Welle für gewöhnlich stillsteht, aber mit der treibenden Welle durch den Kupplungsmechanismus
gemäß der Erfindung gekuppelt werden 'kann und bei jedesmaliger Kupplung eine volle
Umdrehung macht und dann selbsttätig zum Stillstand gelangt, sofern nicht der Kupplungsmechanismus
erneut eingerückt wird. Die getriebene Welle gelangt demnach am Ende jeder Kupplungsperiode
in einer ganz bestimmten Grundstellung zur Ruhe.
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Die Kupplung besteht aus einer Scheibe 12, die fest auf die Welle
io aufgesetzt ist und an ihrem Umfange einen Ausschnitt 13 von eigenartiger Form
besitzt. Eine zweite Scheibe i q. mit einer langen Nabe 15 ist mit der getriebenen
Welle durch einen Stift 16 fest verbunden und trägt eine Klinke 17, welche unter
der Einwirkung einer Feder i ß steht, die bestrebt ist, die Klinke in Berührung
mit der Scheibe 12 und in Eingriff in den Ausschnitt 13 zu bringen. Die Klinke 17
ist indessen für gewöhnlich durch eine Klinke 19 daran verhindert, dem Zuge der
Feder 18 zu folgen. Die Scheibe 14 ist mit Stiften versehen, auf welche ein Ring
2o aufgesetzt ist, der mit einer Nase versehen ist, an welcher das eine Ende der
Feder 18 befestigt ist. Die Scheiben 12 und i¢ bilden die beiden miteinander zusammenwirkenden
Teile der Kupplung. Die Klinke i9 ist schwenkbar auf einer Stange 21 angeordnet
und mit einem Schwanzende 22 versehen, das in der Ebene der Scheibe i ¢ liegt und
von einer Nockenfläche 23 der Scheibe erfaßt werden kann. Ein weiterer Arm 2q. der
Klinke 19, welcher nach unten gekehrt ist, ist durch einen Lenker 25 mit einem Hebel26
verbunden, der fest auf eine Buchse 27 aufgesetzt ist. Der Hebel26 liegt in, der
Bewegungsbahn des Endes 28 der Klinke 17 und vermag die Klinke außer Eingriff mit
der Scheibe 12 zu bringen, wie dies später näher erläutert Werden wird. Eine Feder,-,
9 dient dazu, die Teile in der in Fig. 2 dargestellten Lage zu halten. Gemäß Fig.3
trägt die Buchse 27 einen Arm 3o, dessen oberes Ende gegen eine Sperrplatte 3 i
stößt, welche in der dargestellten Lage durch eine vom Anker des Magneten 33 gebildete
Klinke 32 gehalten wird. Der Druckwinkel zwischen dem oberen Ende des Armes
30 und der Platte 31 ist so gewählt, daß eine Freigabe der Platte durch den
Anker 32 dein Arzn 3o gestattet, die Platte 3 i entgegen der Wirkung der schwachen
Feder 3q. anzuheben.
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Der Kupplungseingriff zwischen den Scheiben 12 und i q. wird durch
Erregung des Magneten 33 herbeigeführt, der seinen Anker 32 anzieht und die Platte
31 freigibt, so daß die Feder 29 vermittels des Hebels 26 die Klinke i9 entgegengesetzt
dem Drehsinn des Uhrzeigers zu schwingen vermag, so daß diese die Klinke 17 freigibt.
Die Klinke 17 vollführt dann .eine Schwingbewegung im Drehsinn des Uhrzeigers unter
dem Einfiuß ihrer Feder 18, wobei die Nase 3 5 der Klinke in den Ausschnitt 13 der
umlaufenden Scheibe 12 !eintritt. Der Zeitpunkt der Erregung des Magneten ist dabei
so gewählt, daß die Erregung erfolgt, wenn sich der Ausschnitt gerade gegenüber
der Nase 35 befindet. Das Schwanzende 36 der Klinke 17 legt sich dann gegen die
Schrägfläche am Ende des Teils 37. Die hintere Fläche 38 des Ausschnittes i3 weist
eine kleine Unterschneidung 39 auf.
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Während die Scheibe 14, auf der die Klinke 17 drehbar gelagert ist,
noch in Ruhe zu verharren sucht, dreht die Fläche 38 der beweglichen Scheibe 12
die Klinke 17 entgegengesetzt dem Drehsinn des Uhrzeigers, wodurch das Schwanzende
36 .der Klinke gegen den Haken 37 gedrückt wird, so daß die Scheibe i q. ;eine Drehung
in der Richtung des Uhrzeigers .erfährt, d. h. eine Drehung in der gleichen Richtung,
in welcher sich auch die Scheibe 12 bewegt. Infolge der Gestaltung der Fläche 38i
erhält die Scheibe i ¢ seinen Antrieb mit allmählich zunehmender Geschwindigkeit,
und wenn die Nase 35 am unterschnittenen Teil 39 anlangt und die beiden Scheiben
fest miteinander kuppelt, dann hat die getriebene Scheibe bereits im wesentlichen
die gleiche Geschwindigkeit erreicht, wie sie die treibende Scheibe besaß, so daß
eine stoßfreie Kupplung der Teile eintritt.
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Die Welle i i setzt ihre Drehung fort, bis die Klinke 17 wieder durch
die Klinke 19 gesperrt
wird. Die Klinke i 9 ist natürlich aus der
Bewegungsbahn des Schwanzstücks der Klinke 17 herausbewegt worden, und zwar
durch die Wirkung der Feder 29, und vermag die Klinke 17 erst wieder zu erfassen,
wenn die Teile die in Fig. 3 dargestellte Lage wieder erreicht haben. Während der
Umdrehung der Scheibe 14 tritt bei jedem Umlauf der Nockenabschnitt 23 der Scheibe
in Eingriff mit dem Arm 22 und führt das mit diesem verbundene Gestänge in die Grundstellung
zurück, wobei der Arm 30 so bewegt wird, daß die Platte 31 in Anlage mit
ihm gelangt und der Anker 32 die Platte 31 in ihrer Tiefstellung sperrt.
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Die Teile sind dann in ihre Grundstellung zurückgeführt und der Hebel26
in der in Fig.2 dargestellten Lage gesperrt, in der das Ende 28 der Klinke 17 durch
den Hebel 26 in seinem späteren Zeitpunkt des Maschinenspiels @erfaßt wird, wodurch
die Klinke außer Eingriff mit der Scheibe i 2 gebracht wird. .Infolge der lebendigen
Kraft der bewegten Teile wird, sofern die Arbeitsgeschwindigkeit der Maschine groß
ist, die Scheibe 14 im Drehsinn des Uhrzeigers mitgenommen, und das Schwanzstück
36 wird durch die Klinke i9 erfaßt, und die Drehung der Scheibe hört auf.
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Die Welle i i könnte natürlich eine beliebige Anzahl voller Umdrehungen
machen, indem der Magnet 33 im gehörigen Zeitpunkt während jeder Umdrehung erregt
wird, so daß er den Sperrmechanismus während jeder Umdrehung freigibt, bevor die
Scheiben voneinander entkuppelt sind. Der Nokkenteil 23 der Scheibe 14 führt den
Arm 30 in die Sperrstellung über, in welcher er durch den Anker gesperrt wird, wenn
der Magnet nicht in diesem Zeitpunkt erregt ist. Der Arm 30 erfährt jedoch
eine Schwingbewegung, bevor das Ende 28 der Klinke 17 den Hebel 26 erreicht, und
wenn der Magnet erregt wird, sei es in dem Zeitpunk, zu welchem der Arm
30 seine Schwingbewegung in die Sperrlage ausführt, oder in der Zeit, welche
zwischen dem Zeitpunkt liegt, in dem der Arm 3o die Schwingbewegung macht, und dem
-weiteren Zeitpunkt, in dem die Klinke den Hebel 26 erreicht, dann bewegen
sich die Teile zurück in ihre Lösestellung, und die Kupplung der Scheiben dauert
während einer weiteren Umdrehung an. Durch passende Erregung des Magneten 33 kann
somit die Welle i i eine beliebige Anzahl voller Umdrehungen vollführen. Wenn die
Klinke 17 aus der Scheibe 12 ausgerückt ist, kann diese Scheibe und der mit ihr
zusammenhängende Mechanismus sich mit _ großer Geschwindigkeit bewegen, und es könnte
die Massenträgheit hinreichend groß sein, um die Scheibe r4 über ihre Ausgangsstellung
hinauszutreiben. Wenn man dies durch übliche Anschläge verhindern wollte, so würden
dadurch unerwünschte Stoßwirkungen @entstehen. Um das zu vermeiden, ist der nunmehr
zu beschreibende Mechanismus vorgesehen, der die unter dem - Einfluß der lebendigen
Kraft sich bewegenden Teile abbremst, bis ihre Geschwindigkeit gleich Null geworden
ist.
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An der dauernd umlaufenden Scheibe 12 (Fig. i und 2) ist ein Paar
von zueinander komplementären Nocken 40, 41 angeordnet, gegen welche sich Arme 42,
43 legen. Diese Arme sind fest mit der Buchse 44 verbunden, welche an ihrem anderen
Ende einen Arm 45 trägt (vgl. Fig. 3), dessen freies Ende durch einen Lenker 46
mit einem Teil 47 verbunden ist, der auf einem festen Lager 48 Schwingbewegungen
zu vollführen vermag. Diese Schwingbewegungen des Teils 47 vollziehen sich zwischen
den in den Fig. 3 und 5 dargestellten Grenzstellungen und bewirken eine Verlagerung
eines Sperrhakens 49, welcher an dem Teil 47 bei 5o drehbar gelagert ist und unter
dem Einfluß einer Feder-5i steht. Das Ende 52 des Hakens 49 wirkt während seiner
Verlagerung mit einem winkelförmigen Teil eines Armes 53 zusammen, der lose bei
54 gelagert ist und einen Stift 55' aufweist, der in einen- Schlitz im Arm 30 eingreift.
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Wenn der Arm 30 sich in der in Fig. 3 und 4 dargestellten Lage
'befindet, dann steht der Arm 53 außer Eingriff mit dem Ende 52, während, wenn der
Arm 3o eine Verlagerung in die in Fig.5 dargestellte Lage erfährt, der Arm 53 sich
im Drehsinn des Uhrzeigers dreht und dabei in Eingriff mit dem Ende 52 der Klinke
49 gelangt, wodurch diese eine Schwingbewegung erfährt, hei welcher der Haken 49
gegenüber dem Teil 47 dauernd in der in Fig. 5 dargestellten Lage verharrt. Der
Haken 49 vermag einen Zapfen 55 an der Scheibe 14 zu .erfassen und die Nocken 40,
41 sind so gestaltet, daß sich der Haken von- seiner Hochstellung mit großer Beschleunigung
in seine Tiefstellung bewegt, in der er kurz verharrt und dann in die Hochstellung
mit ähnlich großer Geschwindigkeitsverminderung zurückkehrt, wobei seine Bewegung
finit einer Geschwindigkeit beginnt, welche ungefähr der Winkelgeschwindigkeit des
Zapfens 55 unter normalen Arbeitsbedingungen der Maschine entspricht.
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Auf diese Weise befinden sich die getriebenen Teile, wenn sie gesperrt
werden sollen, sowie der Arm 3o im Zeitpunkt der Sperrung in der in Fig. 4 dargestellten
Lage. Der Arm 53 befindet sich dabei außer Eingriff mit dem Ende 52 der Klinke 49,
während die Feder 51 den Haken 49 über den
Zapfen 55 geschwungen
hat. -Der Zapfen 55 und der mit ihm verbundene angetriebene Mechanismus werden darauf
von der treibenden Scheibe i-> entkuppelt, wie dies erläutert worden ist, und können
danach ihre Bewegung unter der ihnen innewohnenden lebendigen Kraft fortsetzen,
welche, sofern keine Abbremsung eintritt, in der Regel dazu führen würde, daß der
Mechanismus über seine Grundstellung hinausbewegt wird.
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Da indessen der Haken 49 in Eingriff mit den Zapfen 55 gebracht ist,
so übt @er !einen hemmenden Einfluß aus, wodurch die Geschwindigkeit der Teile rasch
herabgemindert wird, so daß sie zum Stillstand gelangen, ohne daß eine Stoßwirkung
eintritt. Wenn sich der Haken seiner Hochstellung nähert, dann trifft er auf einen
exzentrisch angeordneten Stift 56 in dem feststehenden Gestell der Vorrichtung,
wodurch der Haken außer Eingriff 'mit dem Zapfen 55 gelangt, so daß er bei erneuter
Erregung des Magneten 33 und Betätigung des Ankers 32 sein weiteres Arbeitsspiel
auszuführen vermag. Eine unter Federzug stehende Klinke 57 verhindert durch Einfall
in eine Kerbe der Scheibe i 4 eine Rückwärtsbewegung der Teile.
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Wenn in dem Zeitpunkt, in dem der Arm 3o die treibende Verbindung.
der Teile unterbricht,- die getriebenen Teile eine zu geringe Geschwindigkeit haben,
um unter dem Einfluß ihrer .eigenen lebendigen Kraft in die Grundstellung zurückzukehren,
dann greift eine Klinke 58, welche drehbar an .der Klinke 49 sitzt und unter dem
Einfluß -einer Feder steht, hinter , den Zapfen 55, wie dies in Fig.4 dargestellt
ist, so daß die Aufwärtsbewegung des Hakens 49 eine Drehung -der Teile im Drehsinn
des Uhrzeigers herbeiführt, wodurch sie in die Grundstellung zurückgeführt werden.
Auf diese Weise tritt, unabhängig davon, @ob die lebendige Kraft der getriebenen
Teile im Augenblick der Loslösung vom treibenden Teil groß oder klein ist, der soeben
beschriebene sekundäre Antriebsmechanismus in diesem Zeitpunkt in Wirkung und führt
die Teile in ihre Grund-Stellung zurück, wobei die Geschwindigkeit in jedem Falle
bei Annäherung an die Grundstellung herabgemindert wird, so daß eine leise Arbeitsweise
erzielt wird.