DE1138601B - Antriebsvorrichtung fuer feinmechanische Geraete - Google Patents

Description

• Antriebsvorrichtung für feinmechanische Geräte Die Erfindung bezieht sich auf eine Antriebsvorrichtung für feinmechanische Geräte mit einem zur Ermittlung einer Meßgröße dienenden Laufwerk, z. B. Läufer eines Elektrizitätszählers, und mit einem auf dessen Abtriebswelle in entlastendem Sinne mit einem Hilfsdrehmoment einwirkenden, aus einem elektrischen Hilfsmotor bestehenden Hilfsantrieb für die Verstellung einer zusätzlichen Einrichtung, z. B. eines Tarifgerätes.
• Bei einem bekannten Gerät dieser Art, z. B. einem Elektrizitätszähler mit Tarifgerät, weist die Antriebsvorrichtung ein Differentialgetriebe auf, dessen erster, vom Zähler angetriebener Teil jeweils einen bestimmten Weg vorgibt, dessen zweiter, mit dem Hilfsmotor und dem Tarifgerät verbundener Teil jeweils den vorgegebenen Weg aufholt und dessen dritter Teil nach Aufholung des Weges eine Bremse oder einen Schalter für den Hilfsmotor betätigt.
• Dieses bekannte Gerät besitzt den Nachteil, daß es nicht nur infolge der Verwendung eines Differentialgetriebes in seinem Aufbau aufwendig ist, sondern auch vor allem nicht gewährleistet, daß das dem Meßwerksantrieb überlagerte Hilfsdrehmoment eine bestimmte Größe dauernd beibehält. Dieses Hilfsdrehmoment darf nicht zu groß sein, weil es sonst antreibend auf den Zähleranker einwirkt und dadurch dessen Angaben fälscht. Es darf aber auch nicht zu klein sein, weil sonst der Zähler zu stark belastet wird, insbesondere darf es nicht schwanken, sondern muß stets die gleiche Größe haben. Die Erzeugung eines solchen genau abgestimmten konstanten Antriebsmoments, beispielsweise durch einen Hilfsmotor, macht Schwierigkeiten, weil sich erfahrungsgemäß die den Motor speisende Spannung ändert und damit auch das vom Motor ausgeübte Drehmoment. Auch sind die Reibungen des Motors, seines Vorgeleges usw. von der Temperatur und anderen Verhältnissen abhängig.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem besonders einfachen Aufbau der Antriebsvorrichtung das Hilfsdrehmoment konstant zu halten. Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß zwischen den Hilfsantrieb und die Abtriebswelle des zu unterstützenden Antriebes des Meßwerkes eine an sich bekannte Hysteresiskupplung eingeschaltet ist.
• Eine Hysteresiskupplung weist aufbaumäßig im wesentlichen zwei Kupplungshälften auf, von denen die eine aus einem Magnet und die andere aus einem Hysteresiswerkstoff besteht, wobei es an sich gleichgültig ist, welche der beiden Kupplungshälften die antreibende und welches die angetriebene Hälfte ist. Die Hysteresiskupplung hat unter anderem die Eigenschaft, daß die antreibende Hälfte nach einem kurzen Leergang, der gewöhnlich nur einen geringen Bruchteil einer einzigen Umdrehung beträgt, die angetriebene Hälfte magnetisch mitnimmt. Besonders günstig ist dabei, daß das übertragene Drehmoment unabhängig von der Drehzahl der antreibenden Kupplungshälfte praktisch konstant ist und durch. entsprechende Bemessung der Kupplung von vornherein festgelegt werden kann. Es ist auch möglich, die Kupplung mit Verstellmitteln zum Einstellen des Drehmoments in gewissen Grenzen zu versehen. Das übertragene Drehmoment behält diesen konstanten Wert auch dann noch, wenn die Belastung der Kupplung auf der Abtriebsseite das der Kupplung eigene Drehmoment übersteigt. Auch beim Stillstand der Abtriebshälfte der Kupplung bleibt das Drehmoment als wirksame Kraft erhalten. Der über eine Hysteresiskupplung antreibende Antriebsmotor ist also in allen Fällen stets gleich belastet. Hysteresiskupplungen sind beispielsweise bei Seiltrommelantrieben, bei Dynamometern sowie auch als Bremsen bekannt.
• Die erfindungsgemäß angegebene Verwendung einer Hysteresiskupplung zur Erzeugung eines Hilfsdrehmomentes bei Geräten der gattungsmäßig vorausgesetzten Art bietet den Vorteil einer bedeutenden Vereinfachung im Aufbau des Getriebes bei einwandfreier Funktion im Sinne eines konstanten Abtriebsmomentes des vom Hilfsdrehmoment unterstützten Hauptantriebes. Zur Erzeugung des Hilfsdrehmomentes genügt ein einfacher, konstant umlaufender Motor und eine Hysteresiskupplung in einfaohster Bauform. In Weiterbildung der Erfindung besteht die eine Hälfte der Hysteresiskupplung aus einem zylindrischen Dauermagnet und die andere Hälfte aus einem den Dauermagnet koaxial mit Spiel umgebenden Hohlzylinder aus Hysteresiswerkstoff: Die Hysteresiskupplung hat, im Gegensatz zu bekannten Getrieben, wie z. B. Differentialgetrieben, keinerlei in mechanischem .Eingriff, miteinander arbeitende Teile, so daß auch nach längeren Betriebszeiten das Drehmoment des verstärkten Hauptantriebes unverändert konstant bleibt.
• Bei Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung bei elektromotorisch aufgezogenen Uhren wird zweckmäßig die Hysteresiskupplung zwischen den elektromotorischen Antrieb und die Abtriebswelle des Uhrwerkes eingeschaltet.
• Das in der Zeichnung dargestellte Ausführungsbeispiel wird wie folgt erläutert: Ein Zähleranker 1 treibt eine Welle 2 an. Auf diesei Welle sitzt ein Zahnrad 3, das mit Zahnrädern 4, 5 kämmt. Das Zahnrad 5 ist mit der einen Hälfte 6 einer Hysteresiskupplung verbunden, die einen Zylinder aus Hysteresisbaustoff, beispielsweise aus Stahl, enthält. Die andere Hälfte der Kupplung besteht aus einem polarisierten Dauermagnetkörper 8, der von einem Zeitwerksmotor 9 angetrieben wird. Der Zeitwerksmotor treibt ferner eine Nockenscheibe 10 an, deren Nocken 11 periodisch, beispielsweise alle Viertelstunden, einen Hebel 12 im Pfeilsinne schwenkt und dadurch Zahnräder 13, 14 außer Eingriff bringt. Das Zahnrad 14 treibt ein Maximumwerk 15 an, das eine bekannte Bauform haben kann und deshalb nicht näher erläutert ist. Das Rad 13 sitzt lose auf einer- vom Zahnrad 4 angetriebenen Welle 16 und wird über eine Speicherfeder 17 mitgenommen. Beim Schwenken des Hebels 12 im Pfeilsinne kommt das Rad 13 in Eingriff mit einer Sperrklinke 18.
• Die Anordnung arbeitet folgendermaßen: Der Welle 2 wird über die Hysteresiskupplung 7 gerade ein solches Hilfsmoment überlagert, wie es zum Antrieb des Maximumwerkes 15 und zur überwindung der Reibung der zwischengeschalteten Getriebe erforderlich ist. Dadurch ist der Zähleranker 1 praktisch vom Antrieb des Maximumwerkes 15 entlastet. Am Ende von beispielsweise einer Viertelstunde rückt der Nocken 11 vorübergehend die Zahnräder 13, 14 aus. Der Mitnehmer des Maximumwerkes geht dabei in bekannter Weise in die Ausgangsstellung zurück. Der inzwischen vom Zähleranker zurückgelegte Drehweg wird bei Sperrung des Rades 13 durch die Klinke 18 in der Feder 17 gespeichert und entlädt sich nach Wiedereinrücken der Räder 13, 14 auf das Maximumwerk, so daß also kein Meßweg durch die vorübergehende Entkupplung verlorengeht.
• Die Größe des von der Hysteresiskupplung 7 übertragenen Hilfsdrehmomentes kann beispielsweise in einfacher Weise durch axiale Verschiebung der beiden Kupplungsteile fein eingestellt werden. Temperatureinflüsse können in bekannter Weise, z. B. durch Anwendung von Wärmelegierungen, ausgeglichen werden.
• Ein solcher unveränderlicher Antrieb ist aber auch bei vielen anderen Anwendungsgebieten oft erwünscht, so z. B. bei Uhren, insbesondere solchen mit elektromagnetischem Aufzug. So kann man z. B. bei entsprechend stärkerer Ausführung den durch die gestrichelte Linie 90 eingerahmten Teil als elektromotorischen Uhrenaufzug verwenden. Der Motor kann dann dauernd laufen, die Federspannung der Uhr bleibt praktisch gleich, und die Uhr geht deshalb erfahrungsgemäß genauer.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Antriebsvorrichtung- für feinmechanische Geräte mit einem zur Ermittlung einer Meßgröße dienenden Laufwerk, z. B. Läufer eines Elektrizitätszählers, und mit einem auf dessen Abtriebswelle in entlastendem Sinne mit einem Hilfsdrehmoment einwirkenden, aus einem elektrischen Hilfsmotor bestehenden Hilfsantrieb für die Verstellung einer zusätzlichen Einrichtung, z. B. eines Tarifgerätes, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Hilfsantrieb (9) und die Abtriebswelle (2) des zu unterstützenden Antriebes (1) des Meßwerkes eine an sich bekannte Hysteresiskupplung (7) eingeschaltet ist.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet; daß die eine Hälfte der Hysteresiskupplung aus einem zylindrischen Dauermagnet (8) und die andere Hälfte (6) aus einem den Dauermagnet koaxial mit Spiel umgebenden Hohlzylinder aus Hysteresiswerkstoff besteht.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei ihrer Anwendung bei elektromotorisch aufgezogenen Uhrwerken die Hysteresiskupplung zwischen den elektromotorischen Antrieb und die Abtriebswelle des Uhrwerkes eingeschaltet ist. In. Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 890 741; USA. Patentschrift Nr. 2 583 523; französische Patentschrift Nr. 787 605; Richter und v. Voß, »Bauelemente der Feinmechanik«, 1952, S. 522, 523, 492.