DE71087C - Sperrhebel mit am sperrenden Ende eingeschalteter Rolle - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

KLASSE -47: Maschinenelemente. ίί/ϊ

Es kommt in der mechanischen Technik häufig vor, eine zu irgend welchen Vorrichtungen aufgespeicherte potentielle Energie — gespannte Feder, Gewichte u. dergl. — mit Hülfe der verhältnifsmäfsig schwachen elektromotorischen Kraft einer galvanischen Säule in actuelle Energie umzuwandeln.

Zu diesem Zwecke wird in der Regel ein System von Hebeln angewendet, deren Combination der aufgespeicherten Energie einerseits und der zur Verfügung stehenden elektromotorischen Kraft andererseits angepafst wird. Ist die aufgespeicherte Energie in Bezug auf die elektromotorische Kraft grofs, so wird eine mehrfache Uebersetzung angewendet, um die Auslösung zu ermöglichen. Abgesehen von den constructiven Complicationen solcher Einrichtungen treten während des Betriebes leicht Störungen ein, die zur Folge haben, dafs die Zuverlässigkeit der Einrichtung bedeutend herabgemindert wird. Es ist aber von Wichtigkeit, dafs. diese Art von Einrichtungen mit gröfster Zuverlässigkeit functioniren, ganz besonders da, wo dieselben zur Unfallverhütung in Anwendung kommen.

Ist Q., Fig. i, die auf den einen Hebelarm von der Länge / wirkende Kraft, q dagegen die auf den anderen Hebelarm von der Länge L wirkende Kraft, so herrscht bekanntlich Gleichgewicht, wenn

Ql = q L.

Für den vorliegenden Fall ist Q abhängig von der Gröfse der aufgespeicherten Energie, q dagegen bedingt durch die zur Verfügung stehende elektromotorische Kraft der galvanischen Säule, so dafs / und L einzig variirt werden können.

Nun hängt / von der mechanischen Construction der Einrichtung ab, derzufolge diese Hebellänge mehr oder weniger klein gemacht werden kann.

Für den vorliegenden Fall wird der Angriffspunkt am kleinen Hebel mit einer leicht drehbaren, aus Stahl oder anderem harten Material hergestellten Rolle R, Fig. 2, versehen , auf welche die Kraft Q in der in Fig. 3 dargestellten Weise einwirkt. Der Stab P, welcher sich infolge geeigneter Führung (Fig. 3) nur in der Pfeilrichtung und entgegengesetzt derselben bewegen kann, und welcher durch die Kraft Q in der Pfeilrichtung fortbewegt wird, lehnt sich mit der um den Winkel (90⁰ — α, Fig. 2) geneigten Fläche μ ν gegen die Rolle R. Q erzeugt alsdann senkrecht zu der Fläche u ν ein Kraftfeld von der Gröfse und Richtung N=Q cos a. Dieses Kraftfeld greift den kleinen Hebelarm von der Länge / sin β an, wobei der Angriffspunkt als im Centrum der Rolle R concentrirt zu denken ist. Es herrscht dann Gleichgewicht, wenn Q cos a ■ I sin β = L q, oder Nl sin β = L q ist. Für β = o° wird die Gleichung beiderseits Null, und für β = 90⁰ geht sie über in Nl = Lq der ursprünglichen Gleichung. Setzt man in obige Gleichung noch den Werth des Reibungswinkels (für den Reibungscoefficienten μ), so lautet die Bedingung für die Gleichgewichtslage:

N[I sin ß — μ) = qL.

Es wird aber durch die zwischen schräger Stabfläche und Hebel eingesetzte Rolle R der Coefficient μ so klein, dafs er in der Rechnung vernachlässigt werden kann. Es wird ferner gefordert, dafs diese Gleichgewichtsbedingung nur so lange gilt, als die beiden Hakenflächen h und h_i , Fig. 3 , auf einander liegen; sind dieselben von einander abgezogen, so wächst mit beginnender Bewegung des Hebels durch geeignete Wahl der Lage des Mittelpunktes der Rolle R zum Drehpunkt b des Hebels der Winkel β und damit die Gröfse / sin β und somit auch das Drehungsmoment am kleinen Hebelarm, so dafs bei der Bewegung der Reibungswinkel mit gröfserem Recht vernachlässigt werden kann.

Man wird für diejenige Stellung, in welcher die beiden Hakenflächen h und Zz₁ auf einander liegen, um den Flächendruck möglichst klein zu bekommen, die Lage der Rolle R zum Drehpunkt b des Hebels so wählen, dafs der Winkel β nicht gröfser wird, als dafs das Drehungsmoment am kleinen Hebelarm hinreicht, um nach abgezogenem Haken Zz₁ von h die Bewegung des Hebels einzuleiten. Dies wird geschehen, sobald

N- / sin β > G,

wo G das der Bewegung entgegenwirkende Gewicht des gröfseren Hebelarmes ist. Da aber, wie gezeigt wurde, der Ausdruck links der Ungleichung für jedes Q. beliebig klein gemacht werden kann, so darf auch das Gewicht des Hebelarmes und die damit im directen Zusammenhang stehende Länge desselben entsprechend klein werden, ohne dadurch die solide Construction des kleinen Hebelarmes und des Drehpunktes b irgend wie zu beeinflussen. Uebrigens kann, das Gewicht G des Hebelarmes durch Tarirgewichte, Federn oder dergleichen compensirt werden. Fig. 3 zeigt die Anwendung dieser Einrichtung an einem speciellen Beispiele; die Anwendung läfst sich jedoch auf jede Auslösung von potentieller Energie für irgend welche Zwecke übertragen.

Fig. 3 zeigt eine Ausrückervorrichtung für Transmissionen. Die gespannte Feder F drückt auf die Stange St in der Pfeilrichtung und durch Uebertragung mittels des Hebels H auf den Stab P mit der Gröfse und Richtung von Q. P lehnt sich mit der geneigten Fläche u ν gegen die Rolle R, welche sich dadurch im Kraftfelde von N befindet. Die Verbindungsgerade durch den Mittelpunkt von R und von b bildet mit der Richtung des Kraftfeldes -N den Winkel ß. Die Stellung des Hebels nach erfolgter Auslösung ist in der Figur punktirt angedeutet. Der Vorgang der Auslösung läfst sich an Hand des früher Gesagten und der Fig. 3 bis 6 leicht selbst erklären.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch: .

   Sperrhebel mit am sperrenden Ende eingeschalteter Rolle, um die Reibung zwischen Hebel und gesperrtem Gliede zu verkleinern.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.