DE681623C - Resonanzfederantrieb mit einem unmittelbar von der Resonanzfeder beeinflussten Triebzahnrad - Google Patents

Description

Für die Fernsteuerung von Arbeitsvorgängen, wie die Ein-, Aus- und Umschaltung von Schaltern, die Umschaltung von Tarifzählern und die Gangregelung von Uhren, finden bereits Resonanzfederantriebe Verwendung, die durch von einer Zentralstelle ausgesandte und gewöhnlich einem elektrischen Netz überlagerte Steuerfrequenzströme in Tätigkeit gesetzt werden. Bei bisher bekanntgewordenen Resonanzfederantrieben, die ein vom Steuerfrequenzstrom erregtes Magnetsystem, eine von diesem in Schwingungen versetzte Resonanzfeder und ein von ihr beeinflußtes Triebzahnrad aufweisen, sind vor allem die Betriebssicherheit und die Lebensdauer stark von der Abnutzung der Getriebeteile abhängig, weshalb bei einem solchen Resonanzfederantrieb ein besonderes Augenmerk auf die Abnutzungsmöglichkeit der Getriebeteile zu richten ist. Für die Lebensdauer des Resonanzfederantriebs ist nun der Werkstoff des Triebzahnrads von nur untergeordneter Bedeutung, denn zielstrebige Versuche haben ergeben, daß es im wesentlichen gleichgültig ist, ob man metallische oder nichtmetallische Triebzahnräder verwendet. Metallische Triebzahnräder erweisen sich sogar ein wenig günstiger als nichtmetallische Triebzahnräder. Ausschlaggebend wird ausweislich jener Versuche die Abnutzung der Getriebeteile und damit die Lebensdauer des Resonanzfederantriebs von der Form der Zähne des Triebrads bestimmt.

Die bisher bei Resonanzfederantrieben verwendeten Triebzahnräder besitzen viel zu spitze Zähne sowie zu wenig tiefe und zu schmale Zahnlücken, so daß die Zähne von der auch radial schwingenden Triebfeder in verhältnismäßig kurzer Zeit abgetragen werden. Die abgescheuerten Teilchen sammeln sich zum Teil in den schmalen Zahnlücken; dadurch wird der Eingriff der Triebfeder ins Triebzahnrad noch mehr verschlechtert, und das führt schließlich zu einer gänzlichen Zerstörung der Triebradzähne.

Zufolge der geringen Tiefe der Zahnlücken ist es auch, besonders bei nichtmetallischen Triebzahnrädern, sehr schwer, gute Angriffsflanken für die Triebfeder zu erhalten. Gerade das aber ist für die einwandfreie Wirkungsweise eines Resonanzfederantriebs von größter Bedeutung, denn sonst wird der stoßenden Triebfeder ein falscher Weg gewiesen. So wird der Triebfeder beim Getriebe nach Fig. 1 durch die Zahnflanke ein Weg gewiesen, der viel zu tief in die Zahnlücken des Triebzahnrads hineinführt; die Folge davon ist, daß leicht Klemmungen eintreten, die zu einer Zerstörung der Zähne des Triebrads führen können: Beim Getriebe

nach Fig. 2 sind die Angriffsflanken der Zähne des Triebrads so gestaltet, daß die Triebfeder gegen die empfindlichen Zahnspitzen des Triebrads geschlagen wird, $|ps durch ebenfalls eine sehr schnelle ZerstörH der Zähne des Triebrads bewirkt wird,
den erwähnten Gründen lassen daher die bisfher bekannten Resonanzfederantriebe mit einem unmittelbar von der Resonanzfeder

ι» beeinflußten Triebzahnrad hinsichtlich ihrer !Betriebssicherheit und ihrer Lebensdauer noch viel zu wünschen übrig.

Die Erfindung bezweckt die Beseitigung der erwähnten Übelstände bei Resonanzfederantrieben mit einem unmittelbar von der Resonanzfeder beeinflußten Triebzahnrad und kennzeichnet sich dadurch, daß die Zähne des Triebrads breite Stirnflächen und wenigstens nahezu senkrecht zur Triebfeder. liegende Angriffsflanken haben und die Zahnlücken geräumig, tief und am Grund gerundet sind. Die Zahnflanken des Triebrads liegen tangential zu einem gedachten Kreis, dessen Durchmesser von jener Lage der Triebfeder abhängt. Man erreicht gute Verhältnisse, wenn der Durchmesser dieses gedachten Kreises zwischen etwa einem Viertel und einem Drittel des Triebraddurchmessers gewählt wird.

Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 ist aus Gründen der Einfachheit nur die im Feld eines angedeuteten Triebmagneten schwingende Resonanzfeder ι und das Triebzahnrad 2 veranschaulicht.

Erstens besitzen die Zähne 3 des auf der schraffiert gezeichneten Welle festen Triebzahnrads 2 keine feinen Zahnspitzen, sondern haben recht breite Stirnflächen 4. Zweitens sind die Zahnlücken 5 geräumig, tief und am Grund gerundet. Drittens liegen die Angriffsflanken 6 mit großer Näherung senkrecht zur Triebfeder 1; die radial in den Ebenen der Angriffsflanken 6 liegenden Geraden sind im Ausführungsbeispiel Tangenten an die Nabe 7 des Triebzahnrads 2, die hier dem vorerwähnten gedachten Kreis entspricht und deren Durchmesser gleich etwa einem Drittel des Triebraddurchmessers ist.

Um die Lebensdauer von Resonanzfederantriebennach Fig. 3 festzustellen, sind Dauerversuche vorgenommen worden. Da ein Resonanzfederantrieb je Tag im allgemeinen vier Arbeitsvorgänge auszuführen und jedesmal etwa 20 Sekunden zu arbeiten hat, entf" Spricht ein voller Versuchstag bei ununterj M-eichenem Arbeiten des Antriebs einer tatsächlichen Betriebsdauer in der Praxis von 3 Jahren. Diese Versuche, in denen die Resonanzfederantriebe voll belastet waren, haben ergeben, daß selbst nach 30 Jahren wirklicher Betriebsdauer in der Praxis noch nicht einmal erwähnenswerte Abnutzungen in Erscheinung treten. Das ist gegenüber den bisherigen Resonanzfederantrieben mit unmittelbar von der Resonanzfeder beeinflußtem Triebzahnrad, die gewöhnlich schon nach 2, jedoch höchstens nach 4 Jahren Benutzung in der Praxis vollkommen betriebsunfähig werden, ein sehr großer Vorteil. Die Erfindung hat es ermöglicht, Resonanzfederantriebe zu bauen, die hinsichtlich ihrer Betriebssicherheit und Lebensdauer erstmalig allen von der Praxis gestellten Anforderungen Genüge leisten.

Wie bereits erwähnt, hat der Werkstoff des Triebzahnrads auf die Lebensdauer des Resonanzfederantriebs keinen wesentlichen Einfluß. Während der Sendepausen aber steht der Resonanzfederantrieb unter Netzspannung. Die Folge davon ist, daß die Triebfedern auch in diesen Zeitspannen in schwache Schwingungen versetzt werden, wodurch die Triebfedern mehr oder weniger stark an die Zahnflanke des Triebzahnrads schlagen, ein Vorgang, der' bei metallischen Triebzahnrädern ein Geräusch verursacht, das vielfach unangenehm empfunden wird. Dieses Geräusch kann man durch Verwendung eines nichtmetallischen Werkstoffs, z. B. Hartpapier, Fiber o. dgl., für das Triebzahnrad ausschließen.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   - Resonanzfederantrieb mit einem unmittelbar von der Resonanzfeder beeinflußten Triebzahnrad, dadurch gekennzeichnet, daß die Zähne des Triebrads breite Stirnflächen und wenigstens nahezu senkrecht zur Triebfeder liegende Angriffsflanken haben und die Zahnlücken geräumig, tief und am Grund gerundet sind.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen