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Motorisch angetriebenes Fliehkraftgetriebe Verschiedene Arbeitsgeräte
führen verhältnismäßig langsame Bewegungen mit großer Kraft aus. Will man solche
Geräte motorisch, also beispielsweise durch Elektromotor, antreiben, dann muß man
entweder einen großen Motor mit entsprechend kleiner Drehzahl oder einen rasch laufenden
Motor mit Vorgelege verwenden. Beides beansprucht verhältnismäßig viel Platz. Außerdem
geht durch das Vorgelege der Wirkungsgrad sehr stark zurück. Will man dies durch
Anwendung von in Öl laufenden Präzisionsgetrieben vermeiden, dann wird die _Xnordnung
teuer. Teuer fällt auch der Antrieb durch einen langsam laufenden Motor aus.
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Die Erfindung geht darauf aus, mit kleineren, billigeren und schnell
laufenden Motoren zu arbeiten, ohne dabei ein teueres Vorgelege verwenden zu müssen.
Erfindungsgemäß wird zwischen dein Motor und dem Arbeitsgerät ein an sich für andere
Zwecke bekanntes Fliehkraftgetriebe eingeschaltet. Ein solches Getriebe arbeitet
beispielsweise wie die bekannten Fliehkraftpendel mit einer axial verschiebbar auf
der Welle angeordneten Muffe, auf die außer dem Gewicht der Pendel gegebenenfalls
auch noch eine Rückzugskraft, z. B. die Kraft einer Feder, einwirken kann. Es ist
ohne weiteres einzusehen, daß die Muffe dieses Pendels eine hin-und her gehende
Bewegung ausführt, wenn der Motor periodisch ein- und ausgeschaltet wird. Diese
hin und her gehende Bewegung ist auch bei durchschnittlich sehr hoher Drehzahl des
Motors verhältnismäßig langsam und findet mit großer Kraft statt, ähnlich wie bei
einem übersetzungs-@getriebe mit großem Übersetzungsverhältnis, jedoch mit dem ausschlaggebenden
Vorteil, daß außer dein Zentrifugalpendel keinerlei Zwischengetriebe, wie Zahnräder,
Schnecke od. dgl.. erforderlich sind. Diese hin und her gehende Bewegung kann unmittelbar
zur Betätigung von Arbeitsgeräten mit
hin und her gehender Bewegung
verwendet -werden, also z. B. zum Antrieb von Sägen, Stanzen, Pumpen, Pressen, Druck-,
Schneid-, Prägvorrichtungen, wenn man für eine selbsttätige periodische Ein- und
Ausschaltung des Antriebsmotors sorgt: Diese Steuerung macht praktisch keine Schwierigkeiten.
Sie läßt sich z. B. ohne weiteres mit Endschaltern, die von dem Hubteil betätigt
werden, ,durchführen.
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Natürlich kann die Erfindung auch für Arbeitsgeräte mit hin und her
gehender Bewegung, :die nur kleineren Kraftbedarf erfordern, wie z. B. Scheibenwischer,
verwendet werden. In diesem Falle kann ein besonders kleiner und besonders rasch
laufender Motor verwendet werden, so daß sich auch solche Geräte sehr klein und
leicht bauen lassen. Jedenfalls wird auch hier wieder :der Vorteil des Fortfalls
von besonderen Zwischengetrieben erzielt.
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Der Gegenstand der Erfindung ist auch hervorragend für Arbeitsgeräte
mit absatzweiser Drehbewegung, z, B. für Uhrwerksaufzug, Zeigerantrieb von Nebenuhren,
Gewindeschneider, Nachschubvorrichtungen, Stellwerke üsw., geeignet. Es braucht
dann zwischen dem Fliehkraftgetriebe und dem Gerät nur ein Umformungsgetriebe von
Hub- auf Drehbewegung, also z. B. ein Schrittschaltwerk, Überholungsgetriebe, Klinkwerk
usw., eingeschaltet zu werden. Um die Pausen zwischen den einzelnen Schaltschritten
zu verkürzen, kann man sogenannte doppelt wirkende Klinkwerke verwenden, die also
bei Hinundhergang eines Klinkenarms ein Klinkenrad stets in gleicher Richtung fortschalten.
Solche Getriebe sind an sich bekannt und sollen hier nicht näher erläutert werden.
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Man .kann die Erfindung aber auch für Geräte mit kontinuierlicher
Bewegung verwenden, wenn man auf das gleiche Gerät wenigstens zwei motorisch. angetriebene
Fliehkraftgetriebe mit zeitlich versetzten Hubbewegungen einschaltet und !durch
eine selbsttätige Schaltvorrichtung die, Motoren in der richtigen Zeitfolge ein-
und ausschalten läßt. Weniger günstig ist es für solche Zwecke; ähnlich wie bei
Einkolbenmaschinen, ein einfaches Kurbelgetriebe mit Schwungmasse zu verwenden,
weil sich hier schwierige Anlaufverhältnisse ergeben und besondere- Vorkehrungen
getroffen werden müssen, um die Totpunktlage unschädlich zu machen.
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Die Erfindung hat besonders für das Gebiet der kleinen und»kleinsten,
sehr rasch laufenden Motoren erhebliche wirtschaftliche Bedeutung, weil sie deren
Anwendungsbereich wesentlich ausweitet.
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Für andere Zwecke, mämlich für das Ferneinschalten von Schützen od.
dgl., sind motorisch betätigte Fliehkraftgetriebe bekannt. Charakteristisch .ist
für :diese Art Anwendung, daß das Getriebe immer nur in großen Pausen einmal und
auch nur im Sinne einer Bewegungsrichtung benutzt wird.
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Die Erfindung wird an Hand der in der Zeichnung dargestellten Beispiele
näher erläutert.
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Ein rasch laufender Kleinmotor i (Fig. i) treibt ein Zentrifugalpenidel2
mit axial verschiebbarer Muffe 3 an, in die ein Arm 4 mit Schaltklinke 5 greift,
der ein Klinkenrad 6 im Pfeilsinne schrittweise fortschaltet. Das Rad 6 treibt ein
Walzenpaar 7 für den Nachschub eines streifenförmigen Gutes 8 an.
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Im Hubweg des Armes 4 sind Endschalter 9, 1o angeordnet, die beispielsweise
als Wechselschalter arbeiten, wobei der Schalter io jeweils den Motor i einschaltet,
der Schalter 9 !dagegen ausschaltet. Die Anordnung kann durch Schließen eines Schalters
i i in Gang gesetzt werden.
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Die Anordnung arbeitet folgendermaßen: Beim Schließen des Schalters
ii läuft der Motor hach, das Zentrifugalpendel2 schwingt aus, und die Muffe 3 wird
im Pfeilsinn bewegt. Dadurch wird mittels des Armes 4 und der Klinke 5 das Rad 6
fortgeschaltet. Sobald der Arm den Endschalter 9 trifft, wird der Motor abgeschaltet,
geht langsam mit seiner Drehzahl zurück, die Fliehgewichte und die Muffe 3 sinken
wieder herab. Dabei holt der Arm 4 zu einem neuen Schaltschritt aus. Sobald er den
Endschalter io betätigt, wird der Motor wieder eingeschaltet, und das Spiel beginnt
von neuem.
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In Fig. 2 ist die Muffe 3 über ein Wälzlager 12, das zur Übertragung
von Axialkräften geeignet ist, mit einer Einspannvorrichtung 13 für ein Sägeblatt
14 verbunden, :das in üblicher Weise geführt sein kann. Durch die hin und -her gehende
Bewegung der Muffe 3 wird die Säge 14 betätigt. Sollte das Gewicht der Zentrifugalmasse
(vgl. 2, Fig. i) für die Rückführung bei sinkender Motordrehzahl nicht ausreichen,
dann kann die Rückführkraft-durch eine in Fig. i gestrichelt angedeutete Feder
15 verstärkt werden. Die Feder kann so stark gehalten werden, daß sich bei
IIinundhergang der Muffe die gleiche Kraft ergibt.
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Ein besonderer Vorteil einer solchen Getriebeanordnung besteht auch
darin, daß die Schwungmasse gewissermaßen wie eine elastische Kraft wirkt, d. h.
bei starkem Bewegungswiderstand nicht weiter ausschlägt. Man kann also solche Getriebe
überall dort mit Vorteil verwenden, wo der Hubweg nicht eindeutig festliegt, also
z. B. bei Druckvorrichtungen, Prägevorrichtungen u. dgl.
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Bei Geräten mit kontinuierlicher Drehbewegung verwendet man zwei derartige
Getriebe mit zeitlich versetzten Hüben, also beispielsweise ein Schrittschaltwerk
gemäß Fig. 3 mit zwei Klinkenarmen 44 42, die je von einer Muffe eines Zentrifugalpendels
od. dgl. betätigt werden.
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In Fig. q. sind in Abhängigkeit von der Zeit t die Drehzahlen der
beiden Antriebsmotoren als Ordinaten aufgetragen. Der zudem Arm 41 gehörende Motor
arbeitet nach der Kurve 41o, der zum Arm 42 gehörende nach -der Kurve 42o. Die jeweiligen
Einschaltzeiten 16 für die einzelnen Motoren sind durch schraffierte Rechtecke angedeutet.
Sie können beispielsweise durch einen mit dem Klinkenrad 6o (Fig. 3) verbundenen
Kontaktapparat eingesteuert werden oder auch wieder durch Endschalter wie in Fig.
i.
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In Fig. 5 sind statt Klinkenarme Kurbelschleifen 18, i9 verwendet,
die von Zentrifugalgetrieben in
phasenverschobene (Fig.6) Schwingbewegungen
versetzt werden. In Fig. 6 ist wieder in Abhängigkeit von der Zeit die Motordrehzahl
für die zu den Schleifen 18, i9 gehörenden Motoren aufgetragen. Der auf die Einschaltzeit
entfallende Kurvenanteil ist durch stärkere Linien angedeutet. Die Motoren werden
durch einen Kontaktbelag 210 und Bürsten 21, a2 gesteuert. Der Kontaktbelag 2o sitzt
auf einer Scheibe 23, die mit einem Zapfen 2:d. in die gekreuzten Schleifen der
Kurbeln greift und das Arbeitsgerät antreibt. Im gezeigten Zeitpunkt ti ist gerade
die Bürste 22 dabei, von dem Kontaktbelag -1o abzugleiten und den zur Schleife 18
gehörenden Motor abzuschalten. Bei derartigen Getrieben arbeitet man am besten mit
Rückzugsfedern, deren Kraft etwa halb so groß ist wie die an der Muffe beim Hochlaufen
des Motors angreifende Kraft. Es steht dann für Hinundherbewegung jeweils eine gleich
große Kraft zur Verfügung. Natürlich kann auch eine Vielzahl von anderen bekannten
Getrieben für die Umformung der zeitlich versetzten Hubbewegungen in eine kontinuierliche
Bewegung verwendet werden.
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Soll bei solchen Geräten die Bewegungsrichtung umgekehrt werden, so
braucht nur die Phase der Ein- und Ausschaltung für die einzelnen Motoren geändert
zu werden. Zu diesem Zweck kann man z. B. einem Getriebe nach Fig. 5 zwei verschiedene
Kontaktapparate geben, von denen je nach der Drehrichtung der eine oder andere in
die Motorstromkreise eingeschaltet wird. Bei Klinkwerksgetrieben nach Fig. i und
3 können die für solche Getriebe bekannten Umkehreinrichtungen verwendet werden,
bei denen beispielsweise elektromagnetisch die Klinke umgelegt wird, so daß Arbeits-und
Ausholhub ihre Rolle vertauschen.