DE933719C

DE933719C - Mechanischer Servomotor

Info

Publication number: DE933719C
Application number: DET5735A
Authority: DE
Inventors: Georges Alfred Thomas
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1951-02-19
Filing date: 1952-02-10
Publication date: 1955-09-29

Description

Mechanischer Servomotor Die Erfindung betrifft einen mechanischen Servomotor, der bei geringem Kraftaufwand eine Arbeit verrichten kann, die sonst einen großen Kraftaufwand erfordert.
Es gibt bereits mechanische Servomotoren, bei denen eine Schaltfeder einen Schwenkhebel betätigt.
Bei gewissen Servomotoren dieser Art hat die Feder die Aufgabe, den Schwenkhebel plötzlich und vorübergehend in eine bestimmte Stellung überzuführen, sobald die Totpunktstellung überwunden ist.
Bei weiteren bekannten Bauarten dient die Feder nur zum Ausgleichen eines ständig wirkenden Kräftepaares, das. auf den Hebel einwirkt und gegebenenfalls je nach der Hebelstellung veränderlich sein kann, um den Hebel zu entlasten und dessen Bedienung zu erleichtern. Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, unter geringem Kraftaufwand die fortschreitende Schaltung eines Schwenkhebels mittels einer in einer gespannten Feder aufgespeicherten, im wesentlichen gleichbleibenden Energie zu erreichen, wobei diese Energie an verschiedenen Punkten dieses Hebels angesetzt wird, um ein zwischen einem Nullwert- und einem Höchstwert veränderliches Drehmoment zu erzielen.
Die zur Lösung dieser Aufgabe dienende Vorrichtung, die einen mechanischen Servomotor bildet, ist besonders für gewisse landwirtschaftliche Maschinen geeignet, um das nahezu mühelose Anheben der Werkzeuge und das Einstellen ihrer Gangtiefe im Ackerboden zu gestatten.
Der mechanische Servomotor gemäß der Erfindung, der mit einem unter Spannung gehaltenen Zugmittel ausgerüstet ist, das auf einen Schwenkhebel einwirkt, ist in der Hauptsache dadurch gekennzeichnet, daß ein Ende einer Zugfeder an einem festen Punkt angebracht ist und das andere Federende an dem Schwenkhebel entlang von der Schwenkachse des letzteren aus verschiebbar ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform des Servomotors gemäß der Erfindung ist dieser noch durch folgende weitere Merkmale gekennzeichnet: Das bewegliche Ende der Feder trägt eine am Schwenkhebel verschiebbare Laufrolle.
Der Schwenkhebel weist für die Verlagerung der Laufrolle eine durch die Drehachse des Schwenkhebels gehende Rollbahn auf.
Die Rollbahn weist in der Nähe der Drehachse des Schwenkhebels einen gekrümmten Teil auf. Der Schwenkhebel ist als doppelarmiger Hebel mit einem senkrecht am Drehpunkt befestigten Lastarm so ausgebildet, daß der Lastarm in beiden Drehrichtungen Kräfte ausüben kann.
Die Rollbahn des Schwenkhebels weist Einstellrasten auf, um die an dem freien Federende befestigte Rolle in gewissen vorbestimmten Stellungen festzuhalten.
Zur Beschränkung der Ausschlagweite des Schwenkhebels sind Anschläge vorgesehen.
Die Feder ist zur Regelung der Federspannung nachstellbar.
Weitere Merkmale und Einzelheiten des neuen Servomotors ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels. In der Zeichnung stellt dar Fig. I den Servomotor, der hier als doppelt wirkender Servomotor ausgebildet ist, in der Ruhestellung, Fig. 2 eine der Fig. I entsprechende Draufsicht mit teilweise im Schnitt gezeichneten Teilen, Fig. 3 und 4 den Servomotor in zwei verschiedenen Schaltstellungen.
Der in der Zeichnung dargestellte Servomotor ist als doppelt wirkender Servomotor ausgebildet, da er in dem einen Sinne eine in ihrer tiefsten Stellung an einem Halter S1 aufgehängte Last P1 und im entgegengesetzten Sinne eine am Ende eines Waagebalkens angeordnete, in der Ruhestellung auf einer Unterlage S2 aufruhende Last P2 anheben soll. Dieser Servomotor weist einen Schwenkhebel I auf, der um die Drehachse 2 schwenkbar und mit einem Schaltarm 3 fest verbunden ist.
Auf dem Schwenkhebel I kann eine Rolle 4 verstellt werden, deren Zapfen mit dem einen. Ende einer Feder 5 verbunden ist, während das andere Ende der Feder an einem festen Punkt 6 eingehängt ist, dessen Abstand von der Drehachse 2 gleichbleibend ist. Anschläge 7 und 8 beschränken die Ausschläge des Schwenkhebels I nach beiden Seiten.
Die Rolle 4 läuft über eine Rollbahn, die einen konvexen Teil Ia aufweist, dessen Krümmungsradius gleich dem Abstand zwischen der Drehachse 2 und dem festen Punkt 6 ist.
Im oberen Teil weist die Rollbahn einen zweiten Kurventeil Ib auf, dessen Halbmesser kleiner ist als der Krümmungsradius Ia und etwa dem Abstand zwischen dem festen Punkt 6 und dem oberen Ende des am Anschlag 7 anliegenden Hebels r entspricht. Ein weiterer Kurventeil Ic, der dem Kurventeil Ib gleich ist, befindet sich am unteren Ende der Rollbahn.
Die Feder 5 kann mit einer solchen Kraft gespannt sein, daß, wenn die Rolle 4 durch die Bedienungskraft g aus der in Fig. I dargestellten Lage in die aus Fig. 3 ersichtliche Lage 4, übergeführt wird, das Hubmoment des Lastarmes 3 das durch die Last P1 bedingte Gegenmoment im wesentlichen ausgleicht, so daß sich das ganze System im Gleichgewichtszustand befindet. Der Benutzer braucht nur eine geringe Kraft auf die Rolle 4 auszuüben, um dieses Ergebnis zu erreichen. In diesem entlasteten Zustand kann der Hebel I mühelos gegen den Anschlag 7 geschoben werden. Um die Verriegelung des Systems in der letzteren Stellung zu erzielen, braucht nur die Rolle 4 aus der Stellung 4a in die Stellung 41, gebracht zu werden. Das Hubmoment ist alsdann entschieden größer als das Gegenmoment, das auf die Last P1 zurückzuführen ist, so daß das System mit der Last P1 in angehobener Stellung verriegelt bleibt.
Die- umgekehrte Betätigung erfordert nur die Ausübung eines geringen abwärts gerichteten Druckes auf die Rolle 4.
Um in ähnlicher Weise einer Widerstandskraft entgegenzuwirken, die beispielsweise von unten nach oben durch die Last P2 erzeugt wird, braucht nur die Rolle 4 in die aus Fig. 4 ersichtliche Stellung 4c gebracht zu werden, welche der Stellung 4b bei entgegengesetzter Betätigung entspricht. Dann drückt der Lastarm 3 über den Waagebälken L die Last P2 nach oben.
Um die Rolle 4 in der aus Fig. I ersichtlichen Stellung, d. h. in der neutralen Stellung festzuhalten, können Verriegelungsmittel vorgesehen werden, z. B. eine Raste an dem Teil der Rollbahn, der sich in gedachter Verlängerung der Drehachse 2 befindet.
Der neue Servomotor läßt zahlreiche Anwendungsmöglichkeiten zu und eignet sich namentlich als Kraftheber an landwirtschaftlichen Maschinen, um ein müheloses Anheben der an diese Maschinen angebauten Werkzeuge und bzw. oder umgekehrt ein Niederdrücken oder Senken der Werkzeuge zu gewährleisten. Dieses Anwendungsbeispiel schließt selbstverständlich sonstige Anwendungsmöglichkeiten nicht aus.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Mechanischer Servomotor mit einem unter Spannung gehaltenen Zugmittel, das auf einen Schwenkhebel einwirkt, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ende einer Zugfeder (5) an einem festen Punkt (6) angebracht ist und das andere Federende an dem Schwenkhebel (i) entlang von der Drehachse (2) des letzteren aus verschiebbar ist.
2. Mechanischer Servomotor nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegliche Ende der Feder (5) eine am Schwenkhebel (I) verschiebbare Laufrolle (4) trägt.
3. Mechanischer Servomotor nach den Ansprüchen I und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenkhebel (I) für die Verlagerung der Laufrolle (4) eine durch die Drehachse des Schwenkhebels (I) gehende Rollbahn (Ia) aufweist.
4. Mechanischer Servomotor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rollbahn (Ia) in der Nähe der Drehachse (2) des Schwenkhebels (I) einen gekrümmten Teil aufweist.
5. Mechanischer Servomotor nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenkhebel (I) als doppelarmiger Hebel mit einem senkrecht am Drehpunkt befestigten Lastarm (3) so ausgebildet ist, daß der Lastarm (3) in beiden Drehrichtungen Kräfte ausüben kann.
6. Mechanischer Servomotor nach den Ansprüchen I und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rollbahn (Ia, Ib, Ic) des Schwenkhebels (I) Einstellrasten aufweist, um die an dem freien Federende befestigte Rolle in gewissen vorbestimmten Stellungen festzuhalten.
7. Mechanischer Servomotor nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß zur Beschränkung der Ausschlagweite des Schwenkhebels (I) Anschläge (7, 8) vorgesehen sind. B. Mechanischer Servomotor nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (5) zur Regelung der Federspannung nachste@llbar ist. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 538411, 719214, 736 994; französische Patentschrift Nr. 810 424.