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Mechanisches Relais Bei der Steuerung von Arbeitsmaschinen aller Art
und Teilen davon wird :häufig die bekanateAufgabe gestellt, mit kleinen Steuerkräften
eine relativ große Verstellwirkung zu erzielen. Zur Lösung dieser Aufgabe wurden
bisher im allgemeinen Relais verwendet, die elektromotorisch, hydraulisch oder auch
mit Preßluftarbeiten. Alle diese Rebgis haben den Nachteil, daß sie recht kompliziert
und somit auch teuer und störanfällig sind. Mit (dem erfindungsgemäßen Relais wurde
nun. ein einfaches mechanisches Relais. geschafften, das die genannten Nachteile
vermeidet.
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Bei der Entwicklung des Relais wurde von der Tatsache ausgegangen,
daß zur Steuerung von Maschinenteilen im Drehbewegungen benutzt werden, die direkt
oder nach Umwandlung in geradlinige Bewegung, z. B. durch Gewindespindel, wirken.
Die Erfindung besteht nun darin, daß eine oder mehrere Steuerscheiben durch mindestens
ein Reibrad gedreht wenden, wenn letzteres unter dem Einfluß des Steuerimpulses
an,die Steuerscheiben gedrückt wird. Die Steuerscheiben verstellen dann das betreffende
Maschinenelement, bis der Impuls aufhört und,die Reibräder dien Kontakt verlieren.
Die Energie für die Drehung der Reibräder wird einer fremden Energiequelle entnommen
und ist unabhängig von dem Steuerimpuls.
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Die Zeichnungen zeigen einige Beispiele vonAusführungsformen .der
Erfindung. Dne Anwendung :des Relais ist für alle Zwecke :der Technik gegeben.
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Fi.g. I zeigt die grundsätzliche Anordnung des Relais. In einem Lager
z ist .die Steuerscheibe a drehbar gelagert. Auf einem Schlitten .3befinden sich
die beiden Reibräder 4 und 5, die durch geeignete,
imBiil,d-nicht
,dargestellteMittel inDrehung versetzt werden, z. B. durch Elektromotoren, Riementriebe
usw. Der Steuerimpuls verstellt nun, den Ieücht beweglichen, Schlitten 3 in beiden
Richtungen; wodurch dile Reibräder beliebig ün Kontakt gebracht werden. Man kann
nun idie verschiedensten Varianten durch konstruktive Maßnahmen erzielen. Die Drehzahlen
bzw. die Umfangsgeschwindigkeiten der Reibscheiben können voneinander abweichen,
ihre Drehrichtungen gleich oder entgegengesetzt sein. Es kann auch ein. einziges
Reibrad verwendet werden, wenn z. B. die Steuerscheibe nur in einer Drehrichtung
bewegt werden soll. Die Reibräder können auch. jedes für sich mit verschiedenen
Geschwindigkeiten angetrieben werden, z. B, durch polumschaltbare Motoren, Schaltgetriebe,
stufenlos veränderliche Getriebe usw. Sie brauchen nicht nur schlupffrei zu würken,
sondern können auch mit beliebigem Schlupf arbeiten.
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Fig. 2, .gibt eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Relais
wieder. Die Rei@bräider 7 und 8 sind in einer Schwinge q@ gelagert, die um eine
Achse rol geschwenikt wird. Zum Gewichtsausgleüch bei senkrechter Lagerung ider
Schwinge dient die Feder i i oder ähnliche Mitteil, wie z. B. ein. Gegengewicht.
Durch den Steuerimpuls wird nun die Schwinge io .bewegt, so @daß je nach Wunsch
eines eler Rei.brärder 7 oder 8 in Kontakt mit der Steuerscheibe 12 .gebracht wird,
wobei auch hier wieder alle zuvor geschilderten Varianten in bezug auf Durchrnlesser,
Drehzahlen usw. möglich siind. Selbstverständlich kann die Schwinge unter anderem
auch waagerecht liegen oder es kann in kinematischler Umkehrung ein Reibrad zwischen
zwei Steuerscheiben bewegt werden. Ebenso kann auch der Öffnungswinkel a der Schwinge
, verstellbar eingerichtet sein.
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Bei den bisher beispielsweise geschilderten Ausführungsformen werden
die Reibriäderdurch beliebige, Mittel lin Drehung versetzt. Einebesonders vorteilhafte
Art des Antriebes der Reibrälder zeigt Fig. 3. In eliner Schwinge 14 -ist ein Reibrad
15
,drehbar gelagert. Die Schwinge iq. schwenkt auf leicht gängigen Lagern
um die Welle 16, die von außen her mit einer bestimmten Drehzahl angetrieben wird.
Auf .der Welle 16 befindet sich, fest angebracht, - eine Riemenscheibei 17, die
mit der Drehzahl der Welle 16 umläuft und über einen Riemen 18 eine fest mit dem
Reibradi 15. verbundene Riemenscheibe. i9 antreibt. Hierdurch idireht.sich Idas
Reibrand r5 und bewegt jeweils unter Einwirkung des Steuerimpulses eine der beiden
Steuerscheiben 20 und 2i. Als Gewichtsausgleich ist -hier eii.nGegengewicht 22 angedeutet.
Die üertragung kann auch durch Zahnräder, Ketten usw. stattfiüden. Diese Antriebsart
ist dann besonders vorteilhaft, wenn die Drehzahl des Roibrades 15 in einem
biesti.mmten Verhältnis zu ider Geschwinldigkeit einer Arbeitsmaschine stehen soll,
eine Forderung, idie .häufig vorkommt. Bei langsamer Geschwindigkeit Ader Arbeütsmaschsne,
z. B. einer Textilmaschine, erfolgt diel Mitnahme ider Steuerscheiben nur langsam,
so daß die zu steuernde Bewegung sich ebenfalls nur langsam vollzieht (und umgekehrt)
und sich somit automatisch der Geschwindigkeit ,der Arbeitsmaschine anpaßt. Der
Riemen kann übnngens auch auf dem Außenumfang des Reibrades. laufen und dabei zur
Kontaktgebung benutzt werden.
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Es kann auch ein endloser Riemen 24 (.in Fig. 4 gestrichelt gezeichnet)
zur Bewegung von zwei Reibrädern 25 und 26 verwendet werden. Der Riemen 24 wird
idurch die Welle 2,7 und eine Riemenscheibe 28 in; Bewegung gesetzt und treibt im
Berührungsfall die Steuerscheibe 29, an.
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Der Anwendungsbereich des erfindungsgemäßen Relais ist sehr groß.
Bei Verwendung als Drehmomentverstärker befindet sich (die jeweilige Steulerscheibe
auf ider Antriebswelle eines Drehmomleintwandlers, z. B. eines Schneckengetriebes
(oder st mit ihr kraftschlüssig verbunden) und wird, wie beschrieben, von Reibrädern
jeweils in der gewünschten Drehrichtungangetrieben. Es genügt ein ganz geringer
Steuerimpuls, um die ReibrIder in Kontakt zu bringen. Die Verstellenergne für :die
Steuerscheibe wird, wie zuvor beschrieben, vorL !dem Antrieb der Reibräder geliefert,
der ja unabhängig vom Steuerimpuls ist und mit hoher Drehzahl erfolgen kann. Diese
Tatsache erlaubt große (Untersetzungen im Drehmomentwandler, ohne daßdeswegen aber
-die von der Steuerscheibe ausgelöste Bewegung zu langsam erfolgt. Man. kann also
mit Hilfe des erfindungsgemäßen Relais auch bei schwachen Steuerimpulsen ,große
Drehmomente erzeugen und entsprechende Wirkungen ausüben.