DE2500021A1 - Vorrichtung zum verzoegerungsfreien anhalten eines bewegten koerpers - Google Patents

Description

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ρ 9061 2. Jaa 1975

Dipl.-Ing. Jürgen WEINMILLER PATENT ASSESSOR

SOSPI GmbH

8OOOMünchen8O 2500021

Zeppelinstr. 63

COMPAGNIE INDUSTRIELLE DES TELECOMMUNICATIONS CIT-ALCATEL 12, rue de la Baume, 75008 PARIS (Frankreich)

VORRICHTUNG ZUM VERZÖGERUNGSFREIEN ANHALTEN EINES BEWEGTEN KÖRPERS

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum verzögerungsfreien Anhalten in einer bestimmten Winkelstellung eines um seine Achse gedrehten beweglichen Körpers. Bei diesen beweglichen Körper kann es sich um eine Magnetband- oder Lochstreifenspule oder eine Walze handeln, die in einem Faksimileübe r tragungsgerät ein Dokument trägt.

Im allgemeinen ist dem beweglichen Körper eine Nockenscheibe mit einer oder mehreren Kerben zugeordnet, die mit einer Schaltrolle zusammenwirken. Wenn diese Schaltrolle der Nockenscheibe angenähert wird, greift sie in die nächstgelegene Kerbe

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ein und stoppt den bewegten Körper plötzlich. Zur Vermeidung von Verformungen oder Brüchen der den Anhaltemechanismus bildenden Teile durch dieses plötzliche Anhalten wurde in eine bekannte Vorrichtung zwischen den Motor und den beweglichen Körper eine elastische Kupplung eingebaut, die einem beweglichen Bremssystem zugeordnet ist· Auf diese Weise wird verhindert, daß die in der elastischen Kupplung gespeicherte Energie 'freigesetzt und so der bewegliche Körper in umgekehrter Richtung bewegt wird.

Um wirksam zu sein, darf die in der elastischen Kupplung angesammelte Energie nicht zu gering sein und folglich muß ein großes Bresmvermögen vorhanden sein, damit diese Energie in sehr kurzer Zeit vernichtet wird. Dieses dauernd auf den beweglichen Körper einwirkende Bremsen verbraucht Energie, die vom Motor geliefert werden muß.

Dieser Nachteil soll durch die Erfindung behoben werden. Sie betrifft eine Vorrichtung zum verzögerungsfreien Anhalten in einer bestimmten Winkelstellung eines um seine Achse rotierenden Körpers, zu der eine mit einer Nockenscheibe zusammenwirkende Schaltrolle gehört, wobei die Nockenscheibe mit dem beweglichen Körper rotiert. In einer solchen Vorrichtung ist die Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß der bewegliche Körper mit elastischen Mitteln an die Nockenscheibe angeschlossen ist und daß der bewegliche Körper darüber hinaus über ein Rutschmittel an ein Antriebsrad gekoppelt ist. In einer besonderen Ausführungsform der Erfindung wird dieses Antriebsrad aus einem

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Schwungrad gebildet oder mit einem Schwungrad fest verbunden. Gemäß einer Alternativausführung ist das Antriebsrad mit einem Motor fest verbunden, dessen Versorgungsschaltkreis einen Unterbrecher enthalten kann, der durch den die Schaltrolle tragenden Arm betätigt wird, wenn die Schaltrolle in die Nockenscheibe eingreift.

Das Prinzip der erfindungsgemäßen Lösung besteht also darin, daß das Abbremsen gemäß der bekannten Vorrichtung durch eine Rutschkupplung zwischen dem Motor und dem beweglichen Körper ersetzt wird. Durch diese Anordnung kommt es zum Rutschen nur im Falle einer plötzlichen Rqtationsgeschwindigkeitsänderung, insbesondere im Fall eines Anhaltens des beweglichen Körpers. Darüber hinaus tritt das Rutschen zwischen zwei Systemen auf, die im Augenblick des plötzlichen Anhaltens umgekehrte Bewegungen durchführen. Das elastische System erfährt eine Kompression von Null auf ein Maximum; in derselben Zeit beginnt das Kupplungssystem in derselben Richtung zu rutschen; im Kompressionsmaximum des elastischen Systems (Nockenscheibe und beweglicher Körper befinden sich im Stillstand) hat die durch das elastische System gespeicherte Energie die Tendenz, den beweglichen Körper in umgekehrte Richtung zu bewegen, jedoch wird durch das rutschende Kupplungssystem die Umkehrung der Rotationsbewegung verhindert, da dieses System ein Rück lau fgegenmoment für den unter dem Einfluß des elastischen Systems stehenden beweglichen Körper erzeugt und auf diese Weise die Schaltrolle in ihrer Lage am Grunde der Nockenscheibenkerbe hält.

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Nachfolgend wird die Erfindung mit Hilfe der fünf beiliegenden Figuren näher beschrieben.

Fig. 1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemaßen Vorrichtung.

Fig. 2 stellt im Schnitt eine andere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung dar.

Fig. 3 stellt im Schnitt eine weitere Variante dar.

Die Figuren 4 und 5 zeigen Schnitte durch die elastischen Mittel bei zwei verschiedenen Arbeitszuständen.

In Fig. 1 ist mit der Referenz 1 ein bewegter Körper in Form einer fest auf einer Achse 2 sitzenden Walze gezeigt, die um diese Achse gedreht wird. Die Antriebskraft kommt von einem Motor 3, der über zwei Zahnräder 4 und 5 an die Achse 2 angekuppelt ist; das Zahnrad 5 wird durch ein Rutschkreuz 6 gegen eine fest auf der Achse 2 sitzende (nicht sichtbare) Reibscheibe gedruckt. Dieses mit der Achse 2 fest verbundene Kreuz wird mit seinen vier Enden auf eine Seitenfläche des Zahnrads 5 gepreßt und überträgt so mit der Reibscheibe die Rotationsenergie des Motors 3 auf die Achse 2 in Abhängigkeit von der mit Hilfe einer Schraube 7 einstellbaren auf die Kreuzenden wirkenden Druckkraft. Die Schraube 7 wird so eingestellt, daS jegliches Rutschen vermieden wird, solange die Walze 1 normal rotiert, und daß bei plötzlichem Anhalten der Walze das Kreuz rutschen kann.

Das Anhalten wird mit einer Nockenscheibe 8 erreicht, die auf der Achse 2 gegen axiale Verschiebung gesichert und

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mit der Walze 1 aber eine Zackenhülse 9 so verbunden ist, daß sich zwischen der Nockenscheibe 8 und der Walze ein Rotationsspiel von einigen Winkelgraden ergibt. Im Raum zwischen den Zacken, der diesem Winkelabstand entspricht, werden zwei Zylinder 10 aus einem elastischen Material eingespannt, durch die die Kupplung zwischen der. Nockenscheibe 8 und der Walze 1 elastisch gemacht und trotzdem ein genau bestimmtes Winkelverhältnis aufrechterhalten wird, wenn alle Kräfte im Ausgleich sind.

Auf dem Umfang der Hockenscheibe 8 ist eine Einkerbung 11 zu sehen, die in einer besonderen Winkelstellung mit einer Schaltrolle 12 zusammenwirken kann, die auf einem um eine Achse 14 winkelförmig angeordneten Arm 13 sitzt. Dieser Arm wird durch eine Feder 15 so angezogen, daß bei fehlender äußerer Gegenkraft die Schaltrolle 12 auf dem Umfang der Nockenscheibe läuft und in die Kerbe 11 eingreift, wenn die Nockenscheibe die entsprechende Winkelstellung einnimmt. Ein Stellhebel 16 zwingt den Arm 13 in seine andere äußerste Stellung, in der die Schaltrolle 12 von der Nockenscheibe gelöst ist. Darüber hinaus wirkt der Arm 13 auf einen elektrischen Unterbrecher 17 ein, der im Versorgungsschaltkreis des Motors 3 liegt. Der Unterbrecher ist im in Pig. I dargestellten Zustand geschlossen und ist geöffnet, wenn die Schaltrolle 12 in die Kerbe 11 einrastet.

Die Vorrichtung gemäß Fig. 1 arbeitet folgendermaßen : Es sei zuerst angenommen, die Walze 1 rotiert mit normaler Geschwindigkeit. Der Motor 3 nimmt die Achse 2 der Walze mit, ohne daß das Rutschkreuz auf dem Rad 5 rutscht, der Hebel 16

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hebt die Schaltrolle 12 von der Nockenscheibe 8 und der Unterbrecher 17 ist geschlossen. Fig. 4 zeigt in einem Schnitt durch die Zackenhülse 9 in Höhe des Zackengrundes, daß die Zylinder 10 entspannt sind.

Bei Betätigen des Stellhebels 16 wird der Arm 13 gelöst und legt sich mit der Schaltrolle 12 auf die Nockenscheibe 8. In dem Augenblick, in dem das Schaltrad in die Kerbe 11 einrastet, wird die Nockenscheibe plötzlich angehalten und der Unterbrecher 17 wird geöffnet. Aufgrund der gespeicherten kinetischen Energie will die Walze 1 ihre Bewegung beibehalten, wird jedoch durch die beiden elastischen Zylinder 10 rasch abgebremst und angehalten, die beiden Zylinder werden in den Zacken der Hülse 9 zusammengepreßt, wodurch die Aufpressflächen zwischen der Hülse 9 und der Nockenscheibe um einen Winkel versetzt werden, der dem Bremsbogen der Walze entspricht. Fig. 5 zeigt im Schnitt, daß die Zylinder in diesem Augenblick abgeflacht sind und die kinetische Energie der Walze aufgenommen haben und daß sie die Tendenz haben, die Walze mit, abgesehen von Reibungsverlusten, praktisch derselben Beschleunigung in umgekehrte Drehung zu versetzen. Jedoch wird eine rasche Rückbewegung der Nockenscheibe und folglich ein Lösen der Schaltrolle 12 aus der Kerbe 11 durch das Rutschmittel verhindert, das aus dem Kreuz 6 und dem Zahnrad 5 besteht. Obwohl die Stromversorgung des Motors unterbrochen ist, läuft er infolge seiner Trägheit weiter und wirkt über die Rutschkupplung der Tendenz der Walze entgegen, ihre Rotation umzukehren. Nach einer sehr geringen Übergangszeit wird der Motor dann angehalten und die Walze

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bleibt in der genau bestimmten Winkelstellung stehen. Die Zylinder 10 nehmen danach ihre Gleichgewichtlage gemäß Fig. 4 wieder ein.

Die Erfindung ist nicht auf das beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. Insbesondere können konstruktive Änderungen an der Rutschkupplung, an der elastischen Kupplung, an dem Antriebssystem und an der Nockenscheibe vorgenommen werden, und die erfindungsgemäße Vorrichtung kann bei anderen bewegten Körpern, wie z.B. Scheiben, Platten und Spulen, eingesetzt werden. Eine besonders interessante Ausführungsform besteht darin, die normalen Antriebsfunktionen von denen im Augenblick des Anhaltens zu trennen. Dieser Fall ist in Fig. 2 dargestellt, wo eine Walze I¹ zu sehen ist, die um ihre Achse 2* durch einen Motor angetrieben wird, der hier nicht dargestellt ist. Auf dieser Achse befindet sich eine elastische Kupplung, die aus einer Zackenhülse 9* und zwei elastischen Zylindern 10' besteht, die die gleichen sind wie bei der Kupplung der Nockenscheibe 8 gemäß Fig. 1.

Die Achse 2* trägt darüber hinaus ein Schwungrad 18, das zwischen einer Bremsscheibe 19 und einer Stellschraube 7* befestigt ist, sowie ein Kreuz 6*, das ähnlich dem in Fig. 1 gezeigten ist.

Die Arbeitsweise der Vorrichtung ist dieselbe wie die der Vorrichtung gemäß Fig. 1, da die Trägheit des Schwungrads 18 der Trägheit der drehenden Teile des Motors gemäß Fig. 1 entspricht.

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Das Schwungrad kann auch gemäß einer Variante hinter einem Getriebe angeordnet werden, wie es in Fig. 3 gezeigt wird. Diese Lösung könnte vorteilhaft sein, um die Rotationsgeschwindigkeit des Schwungrads zu vervielfachen oder um es in einem außerhalb der Achsenverlängerung der Walze vorhandenen Raum anzuordnen.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es möglich, die mechanischen Bestandteile zu schützen und folglich ihre Betriebsdauer zu verlängern und sie gleichzeitig leichter und einfacher zu gestalten. Mit der Trägheitsbremse ist es darüber hinaus möglich, den Rücklauf der durch die Nockenscheibe gestoppten Walze zu vermeiden und unter jeglicher Ausschaltung von Störschwingungen den genauen Anhaltepunkt beizubehalten.

Patentansprüche

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Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE

   Vorrichtung zum ver zögerungs freien Anhalten in einer bestimmten Winkelstellung eines um seine Achse gedrehten Körpers, die ein Schaltrad umfaßt, das mit einer Nockenscheibe zusammenwirkt, die mit dem bewegten Körper rotiert, dadurch gekennzeichnet, daß der bewegte Körper (1) mit der Nockenscheibe (8) Ober elastische Mittel (10) gekoppelt ist und daß er darüber hinaus über ein Rutschmittel (6) mit einem Antriebsrad (5, 18) verbunden ist.

   2 - Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebsrad (18) aus einem Schwungrad besteht oder mit einem Schwungrad fest verbunden ist (Fig. 2, 3).

   3 - Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebsrad (5) mit einem Motor (3) fest verbunden ist.

   4 - Vorrichtung gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Versorgungsschaltkreis des Motors einen Unterbrecher (17) enthält, der durch einen die Schaltrolle (12) tragenden Arm (13) betätigt wird, wenn die Schaltrolle in die Nockenscheibe (8) eingreift.

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