DE716401C

DE716401C - Device for converting oscillating movements into rotary movements

Info

Publication number: DE716401C
Application number: DEA79696D
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Rudolf Koeberich
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1936-06-14
Filing date: 1936-06-14
Publication date: 1942-01-19
Also published as: FR822484A

Description

Einrichtung zur Umwandlung von oszillierenden Bewegungen in Drehbewegungen Es ist ein elektrischer Vibrationsmotor bekannt, bei dem eine Feder benutzt wird, die durch einen rasch aufeinanderfolgend magnetisierten Eisenkern in Schwingung versetzt wird. Diese Feder verläuft in Achsrichtung durch eine zweite Spule, und ihr aus der Spule hervorragendes Ende befindet sich in unmittelbarer Nähe :einer Scheibe, die durch die schwingende Feder in .eine gleichgerichtete Drehung versetzt werden soll. Die Feder schwingt bei Erregung der ersten Spule hin und her, und die Scheibe soll voraussetzungsgemäß in nur einer Richtung mitgenommen werden. Die Mitnahme ist beim Hinschwingen der magnetisierten Feder ohne weiteres gewährleistet. Beim Zurückschivringen der Feder darf aber keine Magnetisierung .vorhanden sein, damit die Scheibe nicht den gleichen Weg in entgegengesetzter Richtung durchläuft. Um die Magnetisierung der Feder in dieser Weise rhythmisch zu steuern, bedarf es einer besonderen Schaltung, und außerdem hat der bekannte Vibrationsmotor den Mangel, daß das Zurückschwingen der Feder leer erfolgt, so daß die Scheibe während dieser Zeit stehenbleibt. Daraus ergibt sich eine schrittweise Bewegung der Scheibe, die für verschiedene Zwecke unvorteilhaft ist.Device for converting oscillating movements into rotary movements There is known an electric vibration motor in which a spring is used, which vibrate through a rapidly successive magnetized iron core is moved. This spring runs in the axial direction through a second coil, and its end sticking out of the reel is in close proximity: one Disc, which is caused to rotate in the same direction by the oscillating spring shall be. The spring oscillates back and forth when the first coil is excited, and the According to the prerequisite, the disc should only be taken in one direction. The takeaway is easily guaranteed when the magnetized spring oscillates. At the However, there must be no magnetization the disc does not follow the same path in the opposite direction. Around To rhythmically control the magnetization of the spring in this way requires one special circuit, and also the well-known vibration motor has the defect, that the swinging back of the spring takes place empty, so that the disc during this Time stands still. This results in a gradual movement of the disc, which is unfavorable for various purposes.

Zur Kraftübertragung zwischen zwei ungleichachsigen Wellen mittels magnetischer Kraftlinien ist auch schon eine Einrichtung bekannt, bei der die Kraftlinien zwischen der treibenden und der getriebenen Welle durch die seitlichen Begrenzungsflächen nebeneinander angeordneter, sich Übergreifender, auf Naben, Scheiben, Radkränzen o. dgl. sitzender schaufelartiger Vorsprünge übergeführt werden.For power transmission between two non-coaxial shafts by means of magnetic lines of force a device is already known in which the lines of force between the driving and the driven shaft through the lateral boundary surfaces Side by side, overlapping, on hubs, discs, wheel rims o. The like. Seated scoop-like projections are transferred.

Eine drehende Bewegung wird erübrigt, sobald infolge gegenseitiger Verschiebung der seitlichen Begrenzungsflächen in der Drehrichtung, also bei abnehmender überdeckung dieser Flächen eine Schrägstellung der Kraftlinien eintritt. Zwar erfolgt bei dieser Einrichtung eine Bewegungsübertragung auf magnetischem Wege. Jedoch ist eine Voraussetzung, daß, zwei parallel angeordnete Wellen vorhanden sind und - daß eine dieser Wellen bereits eine Drehbewegung .ausführt. Die Anordnung ist also nicht zur Umwandlung einer oszillierenden Bewegung in eine Drehbewegung bestimmt und hierfür auch nicht geeignet.A rotating movement is unnecessary as soon as due to mutual Shifting of the lateral boundary surfaces in the direction of rotation, i.e. with decreasing overlap of these surfaces an inclined position of the lines of force occurs. It is done in this device a magnetic transmission of motion. However is a prerequisite that there are two parallel shafts and - that one of these shafts is already rotating. So the arrangement is not intended for converting an oscillating movement into a rotary movement and for this purpose also not suitable.

Schließlich ist ein Resonanzrelais mit zwei nebeneinanderliegenden, magnetisch leitfähigen Zungen bekannt, das einen im Bereich des aus den Zungen austretenden Kraftlinienpfades angeordneten, beweglich gelagerten Doppelanker aus magnetisch leitfähigem Material besitzt. Der Anker hat im wesentlichen die Form einer ebenen Platte und ist um eine Achse drehbar, die parallel zur Schwingungsrichtung der beiden Zungen verläuft. Aus diesem Grunde ist der erzielbare Ausschlag des Resonanzrelais gering, weil man darauf Bedacht nehmen muß, daß die drehbare Ankerplatte mit den schwingenden Zungen nicht in Berührung kommt. Dies bedeutet aber auch, daß bei einem Ankerausschlag keine großen Winkel zurückgelegt werden können, so daß eine sehr genaue Justierung des Relais erforderlich ist, um ein einwandfreies Arbeiten zu gewährleisten.Finally, a resonance relay with two adjacent, magnetically conductive tongues known, the one in the area of the emerging from the tongues Movably mounted double armature made of magnetically arranged force line path conductive material. The anchor essentially has the Shape of a flat plate and is rotatable about an axis that is parallel to the direction of oscillation of the two tongues. For this reason, the achievable deflection of the resonance relay is low, because you have to make sure that the rotatable anchor plate with the vibrating tongues does not come into contact. But this also means that with one Anchor deflection no large angles can be covered, so that a very precise adjustment of the relay is required in order to work properly guarantee.

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Umwandlung von oszillierenden Bewegungen in Drehbewegungen, bei der die Übertragung des Drehmoments auf magnetischem Wege mittels eines durch eine Steuerfrequenz erregten schwingenden Körpers zu einem getrennt davon angeordneten Drehkörper erfolgt. Die Einrichtung ist insbesondere als Empfangsrelais für Fernsteueranlagen bestimmt.The invention relates to a device for converting oscillating Movements in rotary movements, in which the transmission of the torque on magnetic Paths to one by means of a vibrating body excited by a control frequency separately arranged rotating body takes place. The establishment is particular intended as a receiving relay for remote control systems.

Die Einrichtung ist erfindungsgemäß so ausgebildet, daß zwei Stern- oder scheibenförmige Körper auf einer Achse angeordnet und als Polräder gleicher Polzahl ausgebildet sind, deren Pole um eine halbe Teilung räumlich gegeneinander versetzt sind, und daß die durch die Steuerfrequenz erregten schwingungsfähigen Gebilde in Richtung der Drehachse schwingen, so daß bei jeder Schwingung abwechselnd zwei magnetische Kreise entstehen, wobei der Drehsinn der Polräder durch Abschrägung des den magnetischen Widerstand ändernden Polschuhes der schwingungsfähigen Gebilde oder der Zähne der Polräder festgelegt ist. Die Einrichtung arbeitet also so, daß die Bewegungsübertragung auf magnetischem Wege erfolgt. Eine Berührung der schwingenden Zungen und der stern- oder scheibenförmigen Körper ist vermieden, wobei aber trotzdem beträchtliche Winkelausschläge möglich sind, so daß die voneinander verschieden auszuführen- i den Schaltvorgänge nicht fälschlicherweise vorgenommen werden können. Außerdem ist wegen der Verwendung von zwei stern- oder scheibenförmigen Körpern, die um eine halbe Teilung gegeneinander versetzt sind, und wegen der abwechselnden Einwirkung des schwingungsfähigen Gebildes auf jeden dieser beiden Körper eine weitgehend vergleichmäßigte Bewegung erreichbar.The device is designed according to the invention so that two star or disk-shaped bodies arranged on an axis and the same as pole wheels Number of poles are formed, the poles of which are spaced apart by half a division are offset, and that the vibratory excited by the control frequency Swing structures in the direction of the axis of rotation, so that alternately with each oscillation two magnetic circles are created, whereby the direction of rotation of the pole wheels is caused by beveling of the pole piece of the oscillatable structure that changes the magnetic resistance or the teeth of the pole wheels is fixed. So the facility works so that the movement is transmitted magnetically. A touch of the swaying Tongues and the star- or disk-shaped body is avoided, but nevertheless considerable angular deflections are possible, so that they are different from each other - i the switching operations cannot be carried out incorrectly. In addition, because of the use of two star-shaped or disk-shaped bodies, which are offset from one another by half a division, and because of the alternating Effect of the vibratory structure on each of these two bodies to a large extent even movement achievable.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch dargestellt. In Fig. i, die nur zur Erläuterung des Prinzips dient, bezeichnet S ein Gestell, in dem übereinander zwei schmale Blattfedern FI und F, mit ihrem einen Ende fest eingespannt sind. Dabei ist zunächst angenommen, daß jede dieser Federn durch den abgebildeten Elektromagneten EM mit der Wicklung L' zum Schwingen gebracht wird. Es ist daran gedacht, daß die Anordnung zwei verschiedene Verstellbewegungen ausführen soll, so daß nur zwei derartige Federn vorhanden sind, deren jede eine bestimmte Eigenfrequenz hat, die der Frequenz eines in der Wicklung E hervorgerufenen Wechselstromes entspricht. An den freien Enden dieser Federn sind Polschuhe aus magnetischem Material MI und Ah befestigt, die so ausgebildet sind, daß die mit i und 2 bezeichneten Kanten sich in der Nähe der beiden auf einer geneinsamen Achse befestigten Polräder R, und R.; befinden. Mit dieser Achse ist, wie schematisch .angedeutet, ein L bersetzungsgetriebe verbunden, von dem aus ein beweglicher Kontakt a einem festen Gegenkontakt b genähert wird.Exemplary embodiments of the invention are shown schematically in the drawing shown. In Fig. I, which only serves to explain the principle, S denotes a frame in which, one above the other, two narrow leaf springs FI and F, with one of them Are firmly clamped at the end. It is initially assumed that each of these springs caused to oscillate by the illustrated electromagnet EM with the winding L ' will. It is envisaged that the arrangement can have two different adjustment movements to perform, so that only two such springs are available, each one has a certain natural frequency that is the frequency of one produced in the winding E. Alternating current. At the free ends of these springs, pole pieces are made magnetic material MI and Ah attached, which are designed so that the with Edges denoted by i and 2 are in the vicinity of the two on a common axis fixed pole wheels R, and R .; are located. With this axis is how schematic .Indicated, a reduction gear connected from which a moving contact a is approached to a fixed mating contact b.

Wird eine der beiden Federn durch eine ankommende Frequenz zum Schwingen gebracht, dann pendelt diese Feder nach links und rechts von der gezeichneten Mittelstellung, so daß sich das betreffende Magnetstück, beispielsweise AI" abwechselnd über dein einen und dem anderen Polrad befindet. Durch die periodische Annäherung der mit i und 2 bezeichneten Polschuhkanten an die beiden Polräder wird jedesmal der magnetische Widerstand bis zu einem Minimum herabgesetzt und eine Drehung des betreffenden Polrades um eine halbe Polteilung herbeigeführt. Beim Zurückschwingen der Feder kommen die bezeichneten kanten in die Nähe der Polschuhe des zweiten Polrades, das gegenüber dem ersten Rad um eine halbe Polteilung versetzt angeordnet ist, so daß auch hier wiederum der magnetische Widerstand i erheblich verringert wird und eine Drehung der Achse vorgenommen wird. Es ergibt sich daraus je nach der Schwingungszahl der Feder eine mehr oder weniger schrittweise erfolgende Drehbewegung, von deren Winkel- i ausschlug ein. Kontäktschluß oder eine Konta>töll'nung abgeleitet wird.One of the two springs starts to vibrate due to an incoming frequency brought, then this spring oscillates to the left and right of the drawn center position, so that the magnet in question, for example AI "alternately on your one and the other pole wheel is located. Due to the periodic approximation of the with i and 2 marked pole shoe edges on the two pole wheels is each time the magnetic one Resistance reduced to a minimum and one rotation of the pole wheel concerned brought about by half a pole pitch. When the spring swings back, they come marked edges in the vicinity of the pole shoes of the second pole wheel, the opposite one the first wheel is offset by half a pole pitch, so that here too in turn, the magnetic resistance i is significantly reduced and a rotation the axis is made. It results from this depending on the number of vibrations Spring a more or less gradual rotating movement, of the angular i turned it down. Contact closure or a contact closure is derived.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in Fig.2 dargestellt. Darin bezeichnet @ll einen um die Achse D sch«ingen- i den Körper, der vollständig oder zumindest an seinem rechten Ende aus magnetischem Material besteht. Das rechte Ende des Körpers IVI ist zu Polschuhenmi und m. ausgebildet, die im Verlauf der Schwingbewegung i abwechselnd dem einen oder anderen Zahnrad Z, bzw. Z. genähert werden. Beide Zahnräder sind wiederum auf derselben Welle fest angeordnet, jedoch so, daß die Zähne des einen Rades gegenüber denen des anderen i: um eine halbe Zahnteilung versetzt sind. In der Fig. 2 ist dies durch unterschiedliche Schraffur der Zähne angedeutet. Bei jeder Schwingbewegung wird einmal das eine, dann das andere Zahnrad um eine halbe Zahnteilung weitergeschaltet, so daß sich insgesamt wiederum eine Drehbewegung der Zahnradachse ergibt, von der unmittelbar eine Verstellbewegung abgeleitet werden kann oder die-zur Auslösung einer Verstellbewegung benutzt werden kann. In der Fig. 2 ist der Antrieb, der die schwingende Bewegung des Körper M hervorruft, nicht dargestellt. Die Schwingbewegung kann, wie bereits oben erwähnt, auf elektrischem oder magnetischem Wege erzeugt werden; sie kann aber auch von einem der bekannten Kurbeltriebe abgeleitet sein.Another embodiment of the invention is shown in FIG. In this, @ll denotes a body that bends about the axis D and is completely or at least at its right end made of magnetic material. The right The end of the body IVI is formed into pole shoes mi and m., Which in the course of the Oscillating movement i alternately approximates one or the other gear Z or Z. will. Both gears are again fixed on the same shaft, however so that the teeth of one wheel compared to those of the other i: by half a tooth pitch are offset. In Fig. 2 this is due to different hatching of the teeth indicated. With every swinging movement there is one thing, then the other Gear shifted by half a tooth pitch, so that a total of again results in a rotary movement of the gear axle, of which an adjustment movement directly can be derived or which can be used to initiate an adjustment movement can. In Fig. 2 is the drive that causes the oscillating movement of the body M, not shown. As already mentioned above, the oscillating movement can be electric or generated magnetically; but it can also be from one of the well-known Be derived from crank mechanisms.

In Fig.3 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, und zwar sind wiederum zwei Federn F1 und F2 vorhanden, deren eines Ende in dem Gestell S .fest eingespannt ist. Es ist angenommen, daß jede dieser Federn durch den Magnet M dann zum Schwingen gebracht wird, wenn der durch die Magnetwicklung fließende Strom eine "Frequenz hat, die der Eigenfrequenz der betreffenden Feder entspricht. An dem freien Ende ist jede dieser Federn wieder polschuhartig ausgebildet und wird im Verlauf der Schwingbewegung periodisch dem einen oder anderen Zahnrad zI, Z2 genähert, woraus sich die erwähnte Drehbewegung der gemeinsamen Achse dieser Zahnräder ergibt. Infolge der polschuhartigen Ausbildung der beiden Federn an ihren freien Enden und infolge der symmetrischen Anordnung dieser Federn ergibt sich, daß bei Erregung einer derselben eine schrittweise Drehung in der einen Richtung, bei der Erregung der anderen Feder eine schrittweise Bewegung in- der anderen Richtung vorgenommen wird.In Figure 3, a further embodiment of the invention is shown, there are again two springs F1 and F2, one end of which is in the Frame S. Is firmly clamped. It is believed that each of these springs by the magnet M is then made to oscillate when the magnet winding The current flowing has a "frequency that corresponds to the natural frequency of the spring in question is equivalent to. At the free end, each of these springs is again designed like a pole shoe and is periodically one or the other gear in the course of the oscillating movement zI, Z2 approximated, from which the mentioned rotary movement of the common axis of these Gears results. As a result of the pole shoe-like design of the two springs on their free ends and due to the symmetrical arrangement of these springs results in that when one of them is excited a step-by-step rotation in one direction, a gradual movement in the other direction when the other spring is excited is made.

In allen Fällen kann das Polrad bzw. das Polradpaar nach einem bestimmten -festgesetzten Wege dadurch zwangsläufig zum Stillstand gebracht werden, daß an der gewünschten Stelle des Umfangs eine Zahnlücke vorgesehen ist, die eine oder mehrere Zahnteilungen umfaßt.In all cases, the pole wheel or the pole wheel pair can after a certain - Fixed paths are inevitably brought to a standstill that at the desired point of the circumference a tooth gap is provided, the one or comprises several tooth pitches.

Claims

PATENT CLAIMS i. Device for converting oscillating movements in rotary movements in which the torque is transmitted magnetically separated into one by means of a vibrating body excited by a control frequency of which arranged rotating body takes place, in particular receiving relays for remote control systems, characterized in that two star-shaped or disk-shaped bodies on one axis are arranged and designed as pole wheels with the same number of poles, whose poles are around, one half 'bearing are spatially offset from one another, and that by the control frequency excited vibratory structures in the direction of the axis of rotation, so that with each oscillation two magnetic circles alternate, whereby the direction of rotation of the pole wheels by beveling the pole piece which changes the magnetic resistance the vibratory structure or the teeth of the pole wheels is set. z. Facility according to claim i, characterized in that the reciprocating element as. is permanent or designed as an electromagnet, and that the magnetic circuit is closed over two .or more teeth of the pole wheel. 3. Set up after Claims i and z, characterized in that the magnetic field from one in space fixed magnet is generated, its flow through the reciprocating element is changed periodically. q .. device according to claim i to 3, characterized in that da.ß the element going back and forth as a resonance spring of a certain natural frequency is trained. 5. Device according to claim i to characterized in that two tuned to different frequencies on one and the same pole wheel or pole wheel pair Attack resonance springs magnetically in such a way that the pole wheel or pole wheel pair through corresponding inclination of the pole pieces is rotated in different directions. 6th Device according to Claims 1 to 5, characterized in that the pole wheel or pole wheel pair inevitably brought to a standstill after a fixed path is that at the desired point of the circumference there is a tooth gap that comprises one or more tooth pitches.