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Mechanisches Relais Gegenstand der Erfindung ist ein mechanisches
Relais zur Auslösung eines Drehmoments durch einen Federmotor, dessen mit dem Federgehäuse
verbundene Feder durch ein von außen stetig über das Federgehäuse zugeführtes Drehmoment
unter Zwischenschaltung einer durch das Relais- ausgelösten Kupplung nachspannbar
ist.
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Es sind bereits Aufzugsvorrichtungen für Antriebsfedern von Sprechmaschinenlaufwerken,
Uhren od. dgl. bekanntgeworden, bei denen zwischen der Aufzugswelle und der Federwelle
eine Kupplung eingeschaltet ist, die normalerweise eingerückt und so ausgebildet
ist, daß sie vor einer Überlastung der Antriebsfeder deren Welle von der Aufzugswelle
selbsttätig trennt. Die Kupplung wird dann in gleicher Weise selbsttätig wieder
eingerückt, wenn die Spannung der Antriebsfeder unter einen gewissen Wert gesunken
ist, so daß die Feder erneut aufgezogen wird. Bei diesen Vorrichtungen erfolgt die
Steuerung des Ein- und Ausrückens der Kupplung durch eine Hilfsfeder.
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Das besondere Kennzeichen der Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung
besteht darin, daß die Kupplung durch eine von der Federmotorantriebswelle betätigte
Steuervorrichtung schaltbar ist, die nach Ablaufen eines festgelegten Umlaufwinkels
der Abtriebswelle das Einrücken im Sinne ihres Spannens um einen gleichfalls festgelegten
Umlaufwinkel
das Abschalten der Kupplung bewirkt.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist nachstehend, an Hand eines bevorzugten
Ausführungsbeispiels näher beschrieben in den Zeichnungen dargestellt.
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Fig. I ist eine Ansicht des Relais von oben, in der gewisse Teile
im Schnitt abgebildet sind; Fig. 2 ist ein Teilschnitt nach Linie II-II in Fig.
I ; Fig. 3 ist eine Seitenansicht eines Details; Fig. 4 ist eine Ansicht der Kupplung,
in der Teile im Schnitt abgebildet sind.
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Das Relais enthält eine Feder I, die in einem Gehäuse 2 untergebracht
ist. Eines der Enden dieser Feder I ist mit dem Gehäuse 2 fest verbunden; das andere
Ende ist hingegen mit einer das Gehäuse 2 axial durchdringenden Welle 3 fest verbunden.
Diese Welle 3 dreht sich in den in den Wänden eines Schutzgehäuses 4 angeordneten
Lagern. Das Gehäuse 2 ist mit einem Schneckenrad 5 fest verbunden, welches lose
auf der Welle 3 sitzt und mit der Schnecke 6 der Welle 7 im Eingriff steht. Die
Schneckenwelle 7 ist in den in die Wände des Schutzgehäuses eingesetzten Lagern
gelagert. Die Welle 7 trägt an ihrem einen Ende die Kupplung 8, die mit der Aufzugswelle
9 verbunden ist.
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Die Welle 3 trägt einerseits z. B. eine Kurbel IO, an welcher eine
Schubstange od. dgl. angelenkt werden kann, und andererseits ein Steuerorgan II.
Eine solche Schubstange kann irgendeine Vorrichtung antreiben, z. B. eire Umschaltvorrichtung
USW.
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Das Steuerorgan II besteht aus einer Nockencheibe, die in bezug auf
die Welle 3 eine begrenzte freie Winkelverdrehung ausführen kann. Diese Nockenscheibe
I I ist mit der Nabe 14 aus einem Stück hergestellt. Die freie Winkelverdrehung
der Nockenscheibe und ihrer Nabe ist durch eine Schraube I2, deren Ende in eine
Aussparung 13 der Welle 3 hineinragt, festgelegt.
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Ein Hebel 15 ist um einen mit dem Schutzgehäuse starr verbundenen
Zapfen I6 schwenkbar; er trägt eine Rolle 17, die mittels einer Feder 18 mit dem
Umfang der Nockenscheibe I I in Kontakt gehalten wird. Dieser Hebel weist noch an
dem der Rölie 17 gegenüberliegenden Ende eine schräge Gleitfläche I9 auf, an welcher
ein Finger 2o anliegt, der von einem Hebel 24 getragen ist, der um einen, an dem
Schutzgehäuse 4 befestigten Bolzen schwenkbar ist. Dieser Hebel 24 trägt eine Gabel
22, die in eine Ringnut 9,3 der Hülse 25 eingreift.
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Die Hülse 25 ist auf einer Buchse 26 axial verschiebbar und wird von
einem Stift 27 in einer festen Lage in bezug auf die Aufzugswelle g gehalten. Die
Büchse 26 besitzt Längsnuten 28, in denen Hebel 29 angeordnet sind, welche an in
der Büchse 26 sitzenden Zapfen 3o angelenkt sind.
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Jeder dieser Hebe1 29 wird beim Verschieben der Hülse 25 durch einen
mit der Hülse 25 fest verbundenen Anschlag 31 geschwenkt und wirkt mit seiner Nase
32 auf den axial verschiebbaren Teil der Kupplung 8, wodurch die Hebel 29 das Ein-
und Ausrücken der Kupplung 8 bewirken. Durch die axialen Verschiebungen der Hülse
25 längs der Büchse 26 erfolgt somit die Herstellung und die Unterbrechung der mechanischen
Verbindung der Wellen 9 und 7. Die Nockenscheibe I I trägt noch einen Anschlag 33,
in dessen Bahn sich der an dem Schneckenrad 5 sitzende Finger 34 befindet.
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Eine Verriegelung ist bestrebt, die Welle in vorbestimmten Winkellagen
festzuhalten. Diese Verriegelungseinrichtung besteht aus einem Finger 35, der in
einer Führung 36 gleitet und dessen freies Ende durch eine Feder 36 gegen den Umfang
einer auf der Welle 3 angebrachten Scheibe 37 gedrückt wird.
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Die Scheibe 37 weist Rasten 39 auf, die längs über deren Umfang verteilt
angeordnet und dazu bestimmt sind, reit dem Finger 35 zusammenzuarbeiten. Ein Drahtseil
40 od. dgl., das über Leitrollen 41 geführt ist, ermöglicht zu gewünschten Zeiten
von Hand oder automatisch ein Zurückziehen des Fingers 35 der Verriegelungseinrichtung
und damit die Freigabe der Welle 3, um den Antrieb der Kurbel IO durch die Feder
I einzuleiten.
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-Die Wirkungsweise des beschriebenen Relais ist folgende: Ist
die Feder I aufgezogen und sind beide Teile der Kupplung 8 außer Eingriff (normale
Ruhelager des Relais), so steht die Rolle 17 in Berührungskontakt mit dem Kreisbogenteil
der Nockenscheibe I I. Die aufgezogene Feder I kann das Schneckenrad nicht in Drehung
versetzen, da die Schnecke selbstsperrend ist. Außerdem steht der Finger 35 im Eingriff
mit der Raste 39, so daß die Welle 3 stillsteht und damit die Feder i in aufgezogener
Lage bleibt.
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Wenn hingegen der Verriegelungsfinger 35 zurückgezogen wird, so treibt
die Feder i die Kurbel io an und stützt sich dabei auf dem Schneckenrad 5 ab, welches
sich seinerseits auf der Schnecke 6 abstützt. Die Welle 3 kann gegebenenfalls mehrere
Male im Lauf einer vollen Umdrehung der Kurbel io ver- und entriegelt werden. Es
ist aber klar, daß, wenn die Kurbel zo ihre Ausgangslage wieder erreich, die Welle
3- durch den in die Raste 39 eingreifenden Finger 35 stillgesetzt wird.
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Kurz bevor die Kurbel eine volle Umdrehung @eendigt, steigt die Rolle
17 auf die Flanke c des Nockens, der Nockenscheibe i i, welche durch die
mit der Begrenzung der Aussparung 13 zusammenwirkende Schraube 12 von der
Welle 3 mitgenommen wird. Der Ausschlag des Hebels 15 bewirkt die Verstellung des
Hebels 24 und damit eine axiale Verschiebung der Hülse 25 nach rechts bis in die
in Fig. 4 dargestellte Lage. Die Verschiebung der Hülse 25 bewirkt eine Winkelverschiebung
der Hebel 29 und infolgedessen das Einrücken der beiden Teile der Kupplung B. Dadurch
treibt die Aufzugswelle 9, die sich in ständiger Drehung befindet, die Welle 7,
das Schneckenrad 5, das Gehäuse 2 und den Mitnehmer 34. Die Feder i wird somit
wieder
aufgezogen. Wenn der Mitnehmer 34 gegen den Anschlag 33 schlägt und die Nockenscheibe
I I um einen genügend großen Winkel mitnimmt, damit die Rolle 17 von dem obersten
Punkt des Nockens auf die kreisförmige Bahn a des Umfangs der Nockenscheibe II fällt,
so bewirkt die Hülse 25, die nach der linken Seite verschoben wird, das Auseinanderrücken
der beiden Teile der Kupplung 8. Infolgedessen sind alle die Organe und Elemente
des Relais wieder in die ursprüngliche Lage zurückgeführt, und die erneut aufgezogene
Feder I hat wieder so viel Energie aufgespeichert, als im Lauf einer Umdrehung der
Kurbel verbraucht wurde.
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In dem Beispiel ist nur eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Relais an Hand der Zeichnung beschrieben; es ist aber selbstverständlich, daß alle
Organe und Elemente durch ihre Äquivalente ersetzt werden können. Die Motorwelle
und lie Kurbel IO könnten z. B. mit dem Gehäuse 2 fest verbunden sein, die Welle
3 hingegen könnte den Nocken I I tragen usw.
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Bei einer anderen Ausführungsform könnte z. B. die Verriegelung der
Welle 3 auch-durch die Verriegelung einer der durch die Kurbel IO angetriebenen
Organe ersetzt sein.
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Das erfindungsgemäße Relais kann z. B. eingesetzt werden, um die Schieberäder
eines Wechselgetriebes, den beweglichen Teil einer Kupplung, einen Teilapparat,
eine Abgebevorrichtung oder den Revolverkopf einer Werkzeugmaschine zu betätigen.