DE1034769B

DE1034769B - Vorrichtung zur Umsetzung einer in nur einer Richtung verlaufenden Drehbewegung in eine um eine Welle verlaufende Drehschwingbewegung oder zur umgekehrten Umsetzung

Info

Publication number: DE1034769B
Application number: DEN11281A
Authority: DE
Inventors: Johannes Meyer Cluwen
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1954-10-13
Filing date: 1955-10-10
Publication date: 1958-07-24

Description

Vorrichtung zur Umsetzung einer in nur einer Richtung verlaufenden Drehbewegung in eine um eine Welle verlaufende Drehschwingbewegung oder zur umgekehrten Umsetzung Es sind Vorrichtungen zur Umsetzung einer um eine Welle verlaufenden Drehschwingbewegung in eine in nur einer Richtung verlaufende Drehbewegung oder zur umgekehrten Umsetzung mittels getrennter, durch Dauermagmetkränze wechselnder Polarität magnetisch miteinander gekoppelter Teile bekannt. Hierbei ist der die Drehschwingbewegung ausführende Teil nur während seiner Bewegung in einer Richtung mit dem Teil gekoppelt, der die in nur einer Richtung verlaufende Drehbewegung ausführt, wohingegen in der anderen Bewegungsrichtung des erstgenannten Teils keine magnetische Kopplung zwischen den beiden Teilen vorhanden ist. Angestrebt wird eine Ausführung, bei welcher trotz der Schwingbewegung eines Teils dieser Teil bei jeder Bewegungsrichtung mit dem anderen Teil gekoppelt ist, so daß zu jeder Zeit eine Übertragung des Kräftepaares in der gewollten Richtung erfolgt.
Bei einer solchen Vorrichtung läßt sich dies durch eine Ausbildung erreichen, die erfindungsgemäß gekennzeichnet ist durch einen ersten Teil, der immer nur in einer Richtung umläuft, einen zweiten Teil, der infolge mechanischer Kupplung mit dem ersten Teil immer in entgegengesetzter Richtung umläuft, und einen dritten Teil, der die Drehschwingbewegung ausführt und während einer Bewegungsrichtung mit dem ersten Teil magnetisch gekoppelt ist und gegenüber dem zweiten Teil schlüpft, während der entgegengesetzten Richtung aber mit dem zweiten Teil magnetisch gekoppelt ist und gegenüber dem ersten Teil schlüpft, während ein vierter Teil an der mechanischen Kupplung zwischen dem ersten und zweiten Teil angreift und eine Drehbewegung in nur einer Richtung ausführt, wobei je nach der gewählten Art der Bewegungsumsetzung der dritte oder vierte Teil Antrieb-bzw. Abtriebseite ist.
Auf die gekennzeichnete Weise läßt sich die Bewegung in besonders wirksamer Weise umsetzen, da während des gegenseitigen Schlüpfens zweier Teile praktisch kein Moment von einem Teil auf den anderen übertragen wird.
Die Erfindung wird an Hand einiger in der Zeichnung schematisch dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert.
Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung nach der Erfindung zur Umsetzung einer um eine Welle verlaufenden Drehschwingbewegung in eine in nur einer Richtung verlaufende Drehbewegung; Fig.2 zeigt eine ähnliche Vorrichtung zur Bewegungsumsetzung in umgekehrter Richtung. ; In Fig. 1 besitzen Teile 1, 2 und 3 scheibenförmige Magnetkreise aus Dauermagnetmaterial, die in axialer Richtung derart magnetisiert sind, daß sie, längs eines Teilkreises gemessen, Pole von abwechselnd sich ändernder Magnetfeldrichtung aufweisen. Die Teile 1 und 3 besitzen je einen Magnetkreis, und der Teil 2 besitzt zwei solcher Magnetkreise. Es ist auch möglich, den Teilt mit nur einem Magnetkreis zu versehen. Die Kreise der Teile 1 und 3 sind mit Kegelrädern 4 und 5 aus weichmagnetischem Material verbunden, so daß die vom Teil 2 abgekehrten Pole der Kreise der Teile 1 und 3 magnetisch kurzgeschlossen sind. Ein Kegelrad 6 verbindet die Kegelräder 4 und 5 in der Weise, daß während der Umdrehung des Rades 6 die Räder 4 und 5 in entgegengesetzter Richtung umlaufen. Der Teilt wird in einer Drehschwingbewegung um eine Welle 7 durch ein an dieser Welle befestigtes Tretorgan 10 angetrieben. Zur Bestimmung der Drehrichtung des Rades 6 ist auf der Welle 8 dieses Rades eine Klinkenvorrichtung 9 vorgesehen, welche eine Drehung der Welle 8 in nur einer Richtung gestattet. Der Teil 2 kann mittels eines Keiles 7a begrenzter Länge mit der Welle 7 derart verbunden sein, daß eine Bewegung des Teiles 2 auf die Teile 1 und 3 zu in axialer Richtung möglich ist, ohne daß jedoch diese Kreise miteinander in Berührung kommen. Während der Schwingbewegung des Teiles 2 wird nur ein Magnetkreis desselben, da die Drehung der Teile 1 und 2 in nur einer Richtung möglich ist, sich mit jenem Kreis der Teile 1 und 3 koppeln, dessen Drehmöglichkeit mit der der Schwingvorrichtung zusammenfällt. Diese Kopplung wird verstärkt, indem die gekoppelten Teile eine gegenseitige Anziehungskraft erfahren, so daß der Teil t sich möglichst nahe an dem mit ihm gekuppelten Teil 1 oder 3 befindet. Zwischen den schlüpfenden Kreisen ändert sich die gegenseitige Anziehungs- bzw. Abstoßungskraft von Pol zu Pol, so daß ihr Mittelwert gleich Null ist. Infolge des großen Abstandes zwischen den schlüpfenden Teilen ist die Amplitude der veränderlichen Kräfte nur klein. Vorzugsweise aber ist der Teil 2 in Richtung der Welle 7 nicht beweglich, und zwischen den Teilen besteht ein möglichst geringer Luftspalt.
In . dem Augenblick, in dem die Richtung der Schwingbewegung des Teiles 2 umkehrt, fängt die zuerst vorhandene Kupplung zu schlüpfen an, während die bisher schlüpfenden Teile synchron gekuppelt werden. Die obenerwähnte Vorrichtung ist z. B. vorteilhaft beim Betrieb einer Tretnähmaschine anwendbar, bei der das Tretorgan 10 mit den Füßen betätigt wird, während die antreibende Drehbewegung der Maschine der Welle 8 entnommen wird.
In Fig. 2 sind Teile 11, 12 und 13 auf gleiche Weise wie in Fig. 1 angeordnet und mit Magnetkreisen versehen. Der Antrieb erfolgt hier durch eine in nur einer Richtung umlaufende Welle 14 eines Kugellagers 15, so daß die mit den Magnetkreisen 11 und 13 verbundenen Kegelräder 16 und 17 in entgegengesetzter Drehrichtung angetrieben werden. Der Kreis 12 ist mit einem vorspringenden Teil 18 versehen, der mit einem an der Vorrichtung fest angebrachten Nocken 19 zusammenwirken kann. Während der Drehung der Welle 14 wird der Teil 12 mit einem der Teile 11 und 13 gekuppelt, bis der Vorsprung 18 gegen den Nocken 19 stößt. Der Nocken 19 ist nachgiebig ausgebildet und kehrt die Bewegungsrichtung des Teiles 12 um, so daß der Teil 12 mit einem anderen Teil gekuppelt und daher in der anderen Schwingrichtung angetrieben wird. Bei fester Anordnung des Nockens 19 würde die Bewegung des Drehschwingungsteiles nur angehalten werden, und es würde von der Größe des zu übertragenden Momentes abhängen, ob überhaupt der Drehschwingungsteil in der anderen Richtung angetrieben wird; dann ist zu befürchten, daß dieser Teil am Nocken stehenbleibt und dauernd gegenüber dem anzutreibenden Teil schlüpft. Dagegen gewährleistet die nachgiebige Ausbildung des Nockens 19, daß die Umkehr der Bewegungsrichtung des Drehschwingungsteiles tatsächlich und sehr schnell erfolgt, und ferner, daß die Energie im Schwingungsteil nicht vernichtet, sondern für die Beschleunigung in der entgegengesetzten Richtung ausgenutzt wird. Diese Vorrichtung kann z. B. zum Antrieb einer Radarantenne benutzt werden, die über einen bestimmten Winkel um eine Welle schwenken muß. Es ist auch möglich, statt durch den Nocken 19 den Teil 12 durch eine oder ; mehrere Federn mit dem festen Teil der Vorrichtung zu verbinden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Vorrichtung zur Umsetzung einer in nur einer Richtung verlaufenden Drehbewegung in eine um eine Welle verlaufende Drehschwingbewegung oder zur umgekehrten Umsetzung mittels getrennter, durch Dauermagnetkränze wechselnder Polarität magnetisch miteinander gekoppelter Teile, gekennzeichnet durch einen ersten Teil, der immer in nur einer Richtung umläuft, einen zweiten Teil, der infolge mechanischer Kupplung mit dem ersten Teil immer in entgegengesetzter Richtung umläuft, und einen dritten Teil, der die Drehschwingbewegung ausführt und während einer Bewegungsrichtung mit dem ersten Teil magnetisch gekoppelt ist und gegenüber dem zweiten Teil schlüpft, während der entgegengesetzten Richtung aber mit dem zweiten Teil magnetisch gekoppelt ist und gegenüber dem ersten Teil schlüpft, während ein vierter Teil an der mechanischen Kupplung zwischen dem ersten und zweiten Teil angreift und eine Drehbewegung in nur einer Richtung ausführt, wobei je nach der gewählten Art der Bewegungsumsetzung der dritte oder vierte Teil Antrieb- bzw. Ahtriebseite ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Teile scheibenförmige, in axialer Richtung magnetisierte Kreise besitzen und die Teile koaxial nebeneinander angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß der um seine Welle schwingende Teil in axialer Richtung eine beschränkte Verschiebungsmöglichkeit gegenüber den in nur einer Richtung umlaufenden Teilen besitzt, so daß die gegenseitig schlüpfenden Teile nur geringe veränderliche Magnetkräfte aufeinander ausüben.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Teile scheibenförmige, in axialer Richtung magnetisierte Kreise besitzen und die Teile koaxial nebeneinander angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß der um seine Welle schwingende Teil in axialer Richtung starr auf der Welle gegenüber den übrigen Teilen befestigt ist und der zwischen den Teilen vorhandene Luftspalt möglichst gering ist, wobei die Teile je einen oder mehrere Magnetkreise besitzen, die, längs eines Teilkreises gemessen, Dauermagnetpole mit abwechselndem Vorzeichen haben.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3 zur Umsetzung einer in nur einer Richtung verlaufenden Drehbewegung in eine Drehschwingbewegung, dadurch gekennzeichnet, daß der um seine Welle schwingende Teil derart nachgiebig mit dem festen Teil der Vorrichtung zusammenwirkt, daß seine Bewegungsrichtung periodisch umgekehrt wird. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 742 362; USA.-Patentschriften Nr. 1 171351, 2 481360.