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Schrittschaltantrieb Die Verwendung von S#chrittschaltantrieben für
Fernsteuerzwecke ist bekannt. Sie besitzen, wenn sie mit Hilfe von Relais durch
eine konstante Spannungsquelle erregt werden, den Vorteil, daß sie ein Antriebsmoinent
liefern, welches von der Geschwindigkeit, #d.h. von der Frequenz der sie 1-,etätigenden
Impulse, praktisch unabhängig ist. Man kann daher beispielsweise solche Antriebe
für die ferngesteuerte Verschiebung von fiktiven beweglichen Gegenständen verwenden,
welche in verkleinertem ».Maßstab die Bewegung von wirklichen Gegenständen, wie
Schiffen, Flugzeugen usw., verkörpern, deren Geschwindigkeitsbereich sehr ausgedehnt
sein kann.
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Die Erfindung bezieht sich auf derartige Antriebe, deren Raumbedarf
erheblich verkleinert ist, während der Wirkungsgrad, d.h. das Verhältnis zwischen
der an der Achse des Schaltrades abgenom-menen Antriebsleistung zu der dem Elektromagnet
zugeführten Energie, in großem Ausmaß erhöht ist.
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Die Erfindung hat Verbesserungen an Schrittschaltantrieben zum Gegenstand,
welche sich im \vesentlichen durch folgende Merkmale kennzeichnen: i. der magnetische
Kreis besitzt zwei zu beiden Seiten des Schaltrades angeordnete Spulen; er schließt
sich hinter dem Schaltrad durch einen feststehenden Anker und vorn durch einen beweglichen
Anker von kleinen Abmessungen; 2. die die Klinke und den beweglichen Anker des Elektromagnets
tragende Anordnung, die außerhalb des Schaltrades angebracht ist, schwenkt um eine
Achse,
die von derjenigen des Schaltrades verschieden -ist;
3. der bew#egliche Anker des Elektromagnets ist zwischen der Schwenkachse
und dem Punkt angeordnet, an welchem die Klinke an dem beweglichen Teil befestigt
ist; 4. die Klinke besitzt ein verjüngtes und daher biegsames Teil, welches mit
der den beweglichen Anker des Elektromagnets tragenden Anordnung starr verbunden
ist und die automatische Rückführungder Klinke in ihre Anfangslage gestattet.
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Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der
folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispiielen-,an Hund der Zeichnung. In deT
Zeichnung zeigt Fig. i die übliche Einrichtung eines Schrittschaltantriebes, Fig.:2
ein Schema der erfindungsgemäßen Anordnung, Fig. 3 ein Diagrainm zur, Veranschaulichung
der Wirkungsweise, Fig- 4 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Anordnung.
Nach Fig. i ist D das Schaltrad, welches durch zwei konzentrisch
' e Kreise dargestellt ist, die den Kopf bzw. Grund der Schaltzähne bezeichnen.
Dieses Rad dreht sich um,die Achse 0, um welche auch der ArmL schwenkt, der
einerseits, den beweglichen Anker P des die Verschiebung des Rades betätigenden
Elektromagnets und andererseits die Achse 0' trägt, an welcher die Klinke
C drehbar ist. Diese Klinke muß durch -eine nicht dargestellte Feder in dtr
Weise zurückgeholt werden, daß sie sich fortlaufend an dem Rad anlegt. Der in Richtung
des Pfeiles f durch den nicht dargestellten Elektrornagnet, welcher den Anker P
anzieht, verschobene Arm L wird durch die Feder R in seine Ruhelage zurückgeholt.
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Schließlich verhindert ein Anschlag B, daß das Rad.D um mehr als einen
Zahn auf einma,1 fortgeschaltet wird, indem die Klinke in dem Zahn ganz im Eingriff
bleiibt und so bei jedem Impuls des den Elektromagnet betätigenden Stromes den Vorschub
des Rad-es, D um einen einzigen Zahn bewirkt. Eine um die feste Achse
0"' schwenkbare Gegenklinke C
verhindert, daß das Rad durch die Klinke C in
umgekehrter Richtung mitgenommen wird, wenn diese durch die Feder R in ihre Ruhelage
zurückgeholt wird.
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In Fig. 2 sind die der Fig. i entsprechenden Teile mit denselben Bezugszeichen
versehen. Wie ersichtlich, sind folgende Unterschiede vorhanden: Der Arm L ist um
eine feste Achse 01 schwenkbar, die von der Drehachse 0 des Rades
verschieden ist; dadurch kann der Anker P an dem zwischen der Drehachse
0 und der Klinke gelegenen Teil des Armes L befestigt werden, obwohl er nur
kleine Abmessungen besitzt. Die Klinke ist nicht mehr ,chwenikbar befestigt, sondern
an dem Arm L durch ein biegsames Teil L! fest angebracht. Die Zähnezahl des Rades
D ist durch das gewünschte Verhältnis zwischen der Winkelgeschwindigkeit
des Sohaltrades und der Frequenz der Steuerimpulse bestimmt. Die Lage :des Ankers
P ermöglicht es, die Kraft F' der Klinke an den Schaltzähnen zu erhöhen, weil bei
gleicher Verzahnung des Rades D
sein Hub kleiner und folglich die durch den
Elektroniagnet auf den Anker P ausgeübte Wirkung des Feldes stärker ist, obwohl
die Form des Hebels, der aus dem um 01 schwenkbaren Arm L besteht und der
auf P ausgeübten Kraft F sowie dem auf L, ausgeübten Widerstand F' unterworfen ist,
ungünstig zu sein scheint. Die Kraft F, welcher der AnkerP unterworfen wird, ist
tatsächlich umgekehrt proportional zu dem Quadrat des Hubes FI von P, während das
Verhältnis -:j#- umgekehrt proportional ist zu dem Abstand von r zu 01.
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Eine einfache Rechnung zeigt, daß, wenn H das Feld des Elektromagnets,
1 den Abstand OJ, l' den Abstand 0, L' und c den Klinkenhub,
d. h. den Schritt der Verzahnung, bezeichnet (Fig. 3),
die von der
Klinke auf die SchaItzähne ausgeübte Kraft F,durch. folgende Formel gegeben ist:
wobei K eine Konstante ist.
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Es kommt daher darauf an, möglichst groß, insbesondere größer als
i zu machen. Die von der Klinke C auf idas Rad D ausgeübte Kraft ist demnach
bei der Anordnung nach Fig. 2 größer als bei .derjenigen nach Fig. i.
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Durch die Biegsamkeit des Armes L! wird die Anordnung der
TeileL, L!, C selbsttätig in ihre Ruhestellung zurückgebracht, sobald die Einwirkungdes
Elektromagnets auf den Anker P aufhört. Diese Einrichtung gestattet es somit, den
gesamten Raumbedarf des Antriebs in der Höhe zu verkleinern und die Ausführung zu
vereinfachen, insbesondere durch den Wegfall der verschiedenen Rückzugsfedern. Dies
geht deutlich aus Fig. 4 hervor, welche eine perspektivische Ansicht der Einrichtung
zeigt. Die beiden Elektromagnete sind hier zu beiden,Seitendes Schaltrades angeordnet.
Der magnetische Kreis wird dabei durch die Kerne der Elektromagnete, den festen
Anker, -welcher an der Rückseite des Rades die beiden Kerne verbindet, und an der
Vorderseite durch den Anker P gebildet, welcher den beweglichen Anker der Einrichtung
darstellt.
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Die Gegenklinke ist an -dem Gestell durch Vermittlung eines 'biegsamen,
Teiles fest angebracht. Schließlich sind Langlöcher b, b' vorgesehen,
um die Lage des Anschlages B bzw. der Gegenklinke C
einstellen zu können.