SE462311B - Linjaert arbetande motor - Google Patents

Description

462 511 En motor enligt uppfinningen är avsedd att användas exempel- vis där hög precision erfordras för den alstrade rörelsen, såsom vid ställmotorer för precisionsinställning och där kraven på slaglängd och kraftalstring är relativt små men även vid applikationer, där större slaglängd och kraftalstring erfordras, såsom vid manövrering av lyftmekanismer.

Uppfinningen beskrivs närmare i det följande under hänvis- ning till tillhörande ritningar, på vilka olika utförings- former visas i exemplifierande syfte. Dessa utföringsformer är endast avsedda att illustrera uppfinningen, vilken kan modifieras inom ramen för patentkraven.

I Fig. 1 illustreras uppfinningen i sin generella form.

Fig. 2-6 visar olika utföringsformer av motorer enligt uppfinningen.

De detaljer som motsvarar varandra har erhållit samma hänvisningsbeteckning i de olika figurerna.

Linjärt arbetande motorer enligt föreliggande uppfinning hänför sig till passiva tillämpningar av ställdonsapplika- tioner, d v s längdökningen hos den långsträckta kroppen överföres till det drivna organet via en gripenhet på 3' 462 511 sådant sätt att nämnda organ stegmatas. En motor arbetande enligt stegmatningsprincipen illustreras generellt i Fig. 1, varvid en eller flera, i figuren visas två, långsträckta kroppar 10 med längdvarierbara egenskaper är anordnade att stegvis frammata en axel ll. Två låsdon 12, 13 är anordnade att bringas i ingrepp med axeln ll.Låsdonet 12 griper därvid om axeln ll, varefter matningsenheterna 10 matar fram axeln.

Därefter griper låsdonet 13 om axeln ll, varpå låsdonet 12 släpper sitt grepp om axeln och matningsenheterna 10 återgår till sin ursprungliga längd. Även om den generella tillämpningen av uppfinningen i Fig. 1 illustreras i samband med två låsdon är det dock, såsom framgår längre fram i beskrivningen, möjligt att åstadkomma den önskade frammatningen av axeln 10 medelst enbart ett låsdon. Ett väsentligt särdrag vid uppfinningen är därvid att låsdonet 12 och den långsträckta kroppen 11 är inbördes utbildade på sådant sätt att låsdonet genom kroppens längd- ökning bringas i ingrepp med det drivna organet ll. Låsdonet 12 är därvid utbildat med frihjuls-funktion så att låsdonets grepp om organet ll upphör när kroppen ll återgår till sin ursprungliga längd.

Uppfinningen är i första hand avsedd att tillämpas vid applikationer där matningsenheterna 10 är kroppar med sådana 462 511 magnetostriktiva egenskaper att kropparna undergår en längdökning under inverkan av ett magnetfält. Sådana magneto- striktiva material och deras påverkan av magnetiska fält är i detalj beskrivna i svensk patentansäkan nr 8700219-2, varför innehållet i denna patentansökan införlivas i före- liggande beskrivning.

Uppfinningen är dock generellt tillämplig i kombination med andra stationära långsträckta kroppar med längdvarierbara egenskaper. Som exempel på sådana kroppar kan nämnas en stav eller ett knippe trådar av minnesmetall, vilken respektive vilka undergår en längdförändring vid en viss temperatur.

Vid den i Fig. 2 visade utföringsformen är låsdonen 12', 13' svängbart lagrade kring svängningsaxlar 14 samt utbildade med genomgående hål för axeln ll. Vid alstring av ett magnetfält medelst en spole 15 kommer längden hos den magnetostriktiva staven 10 att öka. Stavens längdökning överföres till en styrning 16, i vilken axeln 14 är lagrad.

Vid stavens 10 längdökning och åtföljande förflyttning av axeln 14 kommer låsdonet 12' i initialskedet av längdökningen att snedställas, varvid fast grepp uppstår mellan axeln 11 och kanterna hos hålet i låsdonet. Därefter kommer låsdonet 12' att förflyttas i axeln 11 riktning av staven 10 och därvid draga med sig axeln ll. När magnetfältet kring 462 511 staven 10 upphör återtar staven sin ursprungliga längd.

Låsdonet 12' återgår därefter först till sin i Fig. 2 visade huvudsakligen vinkelräta riktning i förhållande till axeln ll, varefter låsdonet l2'förflyttas bakåt relativt axeln ll, sett i dennas frammatningsriktning.

Om inga eller endast små axiella belastningar verkar på staven ll i en riktning motsatt dennas frammatningsriktníng kan staven ll frammatas medelst ett enda låsdon l2'. Om väsentliga axiella belastningar föreligger kan ett andra låsdon 13' anordnas vid stavens 11 motsatta ände. Vid stavens ll frammatning är låsdonet 13' därvid anordnat att ej förflyttas axiellt utan endast ändra svängningsläge relativt axeln ll beroende på om låsdonet 13' skall låsa eller ej. Låsdonen l2', 13' växelverkar således på sådant sätt, att när låsdonet 12' är i ingrepp och flyttar axeln ll frikopplas låsdonet 13' på grund av axelns rörelse. När låsdonet 12' därefter går tillbaka för att ta ett nytt grepp låser låsdonet 13'.

Låsdonen l2', 13' är fjäderbelastade i axiell led medelst fjädrar 17, 18 och underifrån i radiell led medelst ej visade fjädrar i syfte att förbättra låseffekten. Den axiella rörelse hos staven 10, som åtgår innan låsning inträffar, blir därigenom mindre. 462 511 En del av det magnetfält som alstras i spolen 15 är anordnat att "återvinnas" medelst en magnetisk återledare 19, vilken är i kontakt med stavens 10 båda kortändar. Stavens 10 rörelse överföres via återledaren 19 till styrningarna 16 vid stavens båda kortändar. Styrningarnas 16 funktion är, förutom att överföra kraften till låsdonen 12', 13' via axlarna l4', att styra axlarnas 14' rörelse så att denna sker i axelns 11 längdriktning. Motorhuset 20 är utformat på sådant sätt att axeln 11 kan matas i båda riktningarna. Vid matning av axeln 11 åt vänster i Fig. 1 trycks den högra styrningen 16 på grund av belastningen i ett bottenläge, vilket som ovan nämnts medför att endast låsdonet 12' rör sig fram och tillbaka under det av låsdonet 13', beroende på om detta skall låsa eller ej, endast ändrar sitt vinkelläge.

För att stavens 10 längdutvidning på grund av magnetfältet skall vara så stor som möjligt krävs en förspänning i stavens längdriktning. Vid det visade utförandet alstras denna förspänning medelst en på den bakre, d v s den högra i Fig. 2, styrningen 16 verkande fjäder 21.

I Fig. 3 visas en modifiering av den stegmatande ringoscil- latorn i Fig. 2, vid vilken staven 10 verkar direkt på låsdonet eller frihjulet 12". Förspänning i staven 10 samt återförande av låsdonet 12" efter avslutad stegmatning av 4612 311 axeln ll åstadkommes medelst en fjäder 22. Reaktionskraften från fjädern 22 överföres via staven 10 och det bakre frihjulet 13" till ett mothåll 23 i huset 20.

Vid det i Fig. 3 visade utförandet stöder staven 10 mot frihjulet 13". Om så befinnes önskvärt kan detta utförande modifieras på sådant sätt att staven 10 anordnas att stöda mot en fast yta i huset 20. Vid frammatning av axeln 11 är därvid staven 10 och frihjulet 12" de enda rörliga delarna.

För låsning av frihjulet 13" till axeln 11 förbindes detta med en dragfjäder, vars andra ände fästes i huset 20.

Vid det i Fig. 4 visade utförandet frammatas axeln 11 medelst ett låsdon l2"' i form av en utväxlingsenhet 24, 25. Vid längdökning hos staven 10 är en med denna förbunden och i utväxlingsenheten ingående hävarm 24 anordnad att svänga i riktning mot axeln 11. Hävarmen 24 är på sådant sätt förbunden med ett friktionselement 25 att vid hävarmens 24 svängning friktionselementet 25 matar fram axeln 11. Vid det visade utförandet är hävarmsförhållandet och vinkeln på friktionselementet 25 sådana att en uppväxling av stavens 10 töjning i storleksordningen 10 gånger erhålles.

Vid det i Fig. 5 visade utförandet innefattar låsdonen 121V, 13:” gripmembran 26, 27, 28, 29. Vid förlängning av stavarna 462 311 10 matar gripmembranet 26 i ingrepp med axeln 11 fram denna under det att gripmembranet 28 släpper fram axeln 11. Vid stavarnas 10 återgång lösgöres gripmembranet 26 från axeln ll, varvid gripmembranet 28 håller axellasten.

Vid det i Fig. 6 visade utförandet innefattar låsdonen 12V, 13” ett ringformigt organ 30 och ett kilorgan 31. Det ringformiga organet 30 pressas mot kilorganet 31 medelst en fjäder 32. När staven 10 bringas att förlängas pressas det i Fig. 6 högra kilorganet 31 mot det ringformiga organet 30, vilket pressas mot axeln 11 och därvid greppar tag i denna och förflyttar axeln. Vid stavens 10 återgång till ursprunglig längd förhindras axeln 11 att röra sig mot sin frammatnings- riktning medelst låsdonet 12”. Genom att på lämpligt sätt utbilda kilorganen 31 med två motställda kilytor kan axeln 11 frammatas i båda riktningarna.

Claims (8)

462 311 PATENTKRAV

1. Linjärt arbetande motor för stegvis frammatning av ett drivet organ (11), såsom en axel, innefattande en långsträckt kropp (10) med längdvarierbara egenskaper och medel (15) för förändring av längden hos nämnda krOPP (10), k ä n n e t e c k n a d a v att det drivna organet (11) är tillordnat åtminstone ett första låsdon (12), varvid vid längdökning hos nämnda kropp (10) det första låsdonet (12) medelst nämnda längdökning är anordnat att bringas i ingrepp med nämnda organ (11) och nämnda kropp (10) är anordnad att påverka det första låsdonet (12) på sådant sätt att detta och därigenom även nämnda organ (ll) förflyttas vid kroppens (10) längdökning.

2. Motor enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d a v att det drivna organet (11) är tillordnat ett andra låsdon (13), varvid vid längdökning hos den långsträckta kroppen (10) det andra låsdonet (13) är anordnat att väsentligen bringas ur verksamt ingrepp med nämnda kropp (10).

3. Motor enligt krav 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a d a v att det första låsdonet (12) är anordnat att bringas ur ingrepp med nämnda organ (11) medelst den långsträckta kroppen (10) vid minskning av dennas längd. /0 462 311

4. Motor enligt något av kraven 1-3, k ä n n e t e c k n a d a v att den långsträckta kroppen (10) har magnetostriktiva egenskaper och att nämnda medel (15) för ändring av kroppens (10) längd utgöres av medel för alstring av ett magnetfält anordnat att påverka kroppen (10).

5. Motor enligt något av kraven 1-4, k ä n n e t e c k n a d a v att låsdonen (l2', l3') är svängbart lagrade, varvid de är utbildade med ett genom- gående hål för att driva organet (ll) och varvid det ena låsdonet (l2') vid kroppens (10) längdökning är anordnat att först svänga så att grepp uppstår mellan nämnda organ (11) och hål och därefter förflytta låsdonet (l2') och organet (11) i dettas framatningsriktning.

6. Motor enligt krav 5, k ä n n e t e c k n a d a v att låsdonet (l2“) förflyttas mot verkan av ett fjädrande element (22), vilket är anordnat att anbringa en förspännings- kraft på den långsträckta kroppen (10).

7. Motor enligt något av kraven 1-4, k ä n n e t e c k n a d a v att låsdonet (l2“) innefattar en ring (30) med ett genomgående hål för det drivna organet (ll) och en kil (31) med en kilyta anordnad att anligga mot f/ 4-62 311 ringen (30), varvid den långsträckta kroppens (10) längd- ökning kilen (31) först är anordnad att pressa ringen (30) mot det drivna organet (11) och därefter förflytta det drivna organet (ll) i dettas frammatningsriktning.

8. Motor enligt något av kraven 1-4, k ä n n e t e c k n a d a v att låsdonet (12"') innefattar ett första svängbart anordnat element (24) och ett med detta förbundet och för ingrepp med det drivna organet (ll) avsett friktionselement (25), varvid den långsträckta kroppen (ll) vid sin längdökning är anordnad att svänga det första elementet (24) i riktning mot nämnda organ (ll) och därvid först pressa friktionselementet (25) till anliggning mot organet (ll) och därefter frammata detta.