DE2051764C - Anordnung zum beruhrungslosen Umwandeln einer schwingenden Be wegung in eine schrittweise Dreh bewegung bestimmter Drehnchtung - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zum berührungslosen Umwandeln einer schwingenden Bewegung eines antreibenden, mit einem Mitnehmermagneten versehenen Apparateteiles in eine schrittweise Drehbewegung bestimmter Drehrichtung eines getriebenen Apparateteiles.

Bei einer solchen bekannten Anordnung (schweizerische Patentschrift 445 991) muß das als Zahnscheibe ausgebildete getriebene Apparateteil beim ^riinsetzcn der schwingenden Bewegung des antreibenden Apparateteiles zunächst angestoßen und in die für den berührungslosen Antrieb richtige Stellung gebracht werden. Hierzu ist das antreibende Apparateteil mil einem entsprechender. Gestänge ausgestatte· an dem eine elastische Lamelle angeordnet ist, die hinter einen Zahn der Zahnscheibe greift. Das Gestänge ist so ausgebildet, daß nach dem Anl.'ii.'i der Zahnscheibe keine mechanische Krulti.bci tragung mehr von der Lamelle auf die Zahnscheibe erfolgt. Jedoch gleitet diese Lamelle fortlaufend auf dem Rücken der Zähne, wodurch eine Bremswirkung auf die Zahnscheibe ausgeübt wird und diese Teile einer Abnutzung unterworfen sind. Außerdem können durch dieses Gleiten störende Geräusche hervorgerufen werden. Die Lamelle wirkt ferner wie eine Sperrklinke, so daß damit die Drehrichtung der Zahnscheibe festgelegt ist und nicht geändert werden kanvi.

Der Erfindung liegt d'e Aufgabe zugrunde, eine Anordnung der eingangs beschriebenen Art so auszubilden, daß die einzelnen Teile keiner mechanischen Abnutzung unterworfen sind und die Anordnung vollkommen geräuschlos arbeitet.

Di« Lösung der gestellten Aufgabe gelingt nach der Erfindung dadurch, daß auf einer Welle ein mit in gleichen Abständen angeordneten Nordpolen versehenes erstes Polrad und in axialem Abstand zu diesem ein mit diesem magnetisch leitend verbundenes und mit in gleichen Abständen angeordneten Südpolen versehenes zweites Polrad angeordnet ist, c.as die Nord- bzw. Südpole des jeweils einen Polrades den Mitten der Pollücken des jeweils anderen Polrades gegenüberstehen, daß der Mitnehmermagnet des antreibenden Apparateteils außerhalb der Polriider im wesentlichen ach^rip;i^rallel zur Welle schwingt, wobei der Polabstand des Mitnehmermagneten in Richtung der Welle kleiner als der Abstand zwischen beiden Polrädern gewählt ist, und daß in radialer Richtung außerhalb der Polrader eine Rückschlußleiste aehsparallel zur Welle angeordnet ist. wolx^; der Mittenabstand /wischen Mitnehmermagnet und Rückschlußleiste in Umfangsrichtung um weniger als eine Poibreite bzw. Pollückenbreite von einer Polteilung bzw. einem ganzzahligen Vielfachen der Polteilung abweicht.

Die Anordnung nach der Erfindung läßt sich in vorteilhafter Weise als Zcitlaufwerk für Schaltuhren oder Zeilrelais verwenden, indem man ein Schnltglicd unmittelbar oder über eine Geinebcanordnung mit der Welle der Anordnung koppelt. Dieses Schaltglied wird dann nach Ablauf der eingestellten Zeit betätigt und löst einen Steuerbefehl aus. Weiterhin besieht die Möglichkeit, das Arbeitsprinzip der Anordnung umzukehren, indem man die Zahnscheiben durch einen Kraftantrieb betätigt und über den Mitnehmermagneten das schwingende Glied antreibt.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung besteht eine besonders einfache Ausführungsform darin, daß mit den Stirnseiten eines auf de. Welle angeordneten axial magnetisieren Permanentmagneten ferromagnetische Zahnschciben als Polrader magnetisch leitend verbunden sind.

Die Drehri'htung des getriebenen Apparateteiles kann auf einfache Weise verändert werden, wenn die Rückschlußleiste in Umfangsrichtung verstellbar angeordnet ist.

An Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels wird der Gegenstand der Erfindung nachfolgend näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1. eine perspektivische Darstellung der Anordnung nach der Erfindung,

Fig. "Ln bis 2e die einzelnen Schaltschritte in einer abgewickelten Darstellung der Anordnung.

Γη Fig. I ist ein mit I bezeichnetes Glied verschwenkl'ar um eine Pendelachse 1 <; angeordnet. Mit dem Glied I ist ein als kleiner Stabmaenet aus»c-

bildeier Mischnehmermagnet 2 verbunden. Ein auf einer in Lagern 3 und 4 drehbar gelagerten Welle 5 angeordneter axialmagnetisierter Permanentmagnet 6 ist auf seinen Slimseiten jeweils mit einem aus ferromagneiischem Material bestehenden und als Zahnscheibe 7 bzw. 8 ausgebildeten Polrad magnetisch leitend verbunden. Die Zahnscheiben 7 und 8 sind dabei so angeordnet, daß jeweils die die Nord- und Südpoie bildenden Zähne Ta bzw. 8« der einen Zahnscheibe den Pol- bzw. Zahnlücken Ib bzw. Sb der anderen Zahnscheibe gegenüberstehen. Eine ebenfalls aus ferromagnetischem Material bestehende Rücksehlußleiste 9 ist deii Zähnen der beiden Zahnscheiben berührungslos gegenüberstehend angeordnet. Der Mittenabstand zwischen der Rücksehlußleiste 9 und dem Milnehniermagneien 2 ist in LSmfangsriuhtung um weniger ais die Zahn- bzw. Zahnlückenbreite kleiner oder größer als eine Polteilung bzw. <\n-_-m ganzzahligen Vielfachen der Poltei.ung. Unter l'nhcilung wird jeweils der Mittenabstand von zwei Zähnen einer Zahnscheibe » erstanden.

An Hand der in F i g. 2 in abgewickelter Form dargestellten Anordnung wird nachfolgend die Wirkungsweise derselben erläutert.

Mit Λ, B. C ist die Stellung von drei Zähnen bzw. von drei Nordpolcii der ersten Zahnscheibe 7 bzw. tic-s ersten Polrades und mi'. D, E, F die Stellung von drei Südpolen der zweiten Zahnscheibe 8 bzw. d'S zweiten Polrades in bezug auf die Rücksehlußleiste 9 bezeichnet. Die Zahnscheiben werden durch den Permanentmagneten 6 magnetisiert, so daß die Zähne wie Magnetpole wirken. Entsprechend -.""er Anordnung des Permanentmagneten 6 sind die Zähne Ία als r.uigneiische Nordnole und die Zähne 8 a als magnetische Südpole ausgebildet. Der Mitnehinermugnet 2 ist so mit dem Glied 1 verbunden, daß seine beiden Magnetpole ungleichnamig magnetisieren Zähnen der Zahnscheiben gegenüberstehen.

Von der ii, F i g. 2 a gezeigten Stellung ausgehend, ergibt sich folgende Wirkungsweise:

Infolge der Schwingungen dos Gliedes 1 ist der Miinelni; :rmagnet 2 zu der ersten Zahnscheibe 7 hin bewegt. Der m der Stellung Λ befindliche, als Nordpol magnetisierte Zahn 7 α wird dabei von dem Südpol des Mitnehmermagneten angezogen und bleibt unter diesem stehen. Der nächste als Nordpol magnetisierte und in der Stellung ö befindliche Zahn wird auf Grund der Bedingung, daß der Abstand der Rücksehlußleiste zum Mitnehmermagneten 2 einer um weniger als die Zahn- oder Zahnlückenbreite verkleinerten oder vergrößerten Polteilung oder einem ganzzahligen Vielfachen entspricht, nur wenig von

ίο der Rücksehlußleiste 9 überdeckt. Sobald das Glied 1 mit dem Mitnehmermagneten 2 zurückschwingt (F ig. 2 b), wird dieser Zahn vollends unter die Rücksehlußleiste 9 gezogen und somit die Zahnscheiben 7 und 8 um einen entsprechenden Winkel nachgestellt. Durch dieses Nachstellen wird eine Unsymmeui (geschaffen, so daß der Mitnehmermagnet 2 nicht in der Mitte zwischen de- Zähnen der zweiten Zahnscheibe 8 schwingt, sondern in einem kleineren Abstand zu dem als Südpol magnetisieren und in der Stellung E befindlichen Zahn. Damit wird dieser Zahn von dem Nordpol des Mitnehmerinagneten 2 ange -ogen und die schrittweise Drehbewegung fortgesetzt (Fig. 2c). Von der Rückschlußleiste wird der nächste als Südpol magnetisierte und in der Stellung F befindliche Zahn beim Zurückschwingen des Gliedes 1 angezogen (Fig. 2d) iiiid damit die Zahnscheiben wiederum um einen entsprechenden Winkel nachgestellt. Damit ist der Abstand des Mitnehmermagneten 2 zu dem aU Nordpol magnetisieren und in der Stellung B befindlichen Zahn kleiner als zu dem ebenfalls als Nordpol magnetisieren und in der Stellung/1 befindlichen Zahn, so daß beim Annähern des Mitnehmermagneten 2 der in der Stellung ß befindliche Zahn unter den Südpol des Mitnehmerm;·.-gneten gezogen wird (Fig. 2e). Damit ist wieder die Ausgangsstellung erreicht und die schrittweise Drehbewegung der Zahnscheiben wird bei den weiteren Schwingungen des Gliedes 1 in der beschriebenen Folge fortgesetzt.

Zur Verminderung des Trägheitsmomentes kann an Stelle eines zwischen den Zahnscheiben angeordneten Permanentmagneten die Rücksehlußleiste als Permanentmagnet ausgebildet sein.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Anordnung zum berührungslosen Umwandeln einer schwingenden Bewegung eines antreibenden, mit einem Mitnehmermagneten verseheneu Apparateteiles in eine schrittweise Drehbewegung bestimmter Drehrichtung eines getriebenen Apparateteiles. dadurch gekennzeichnet, daß auf einer Welle (5) ein mit in gleichen Abständen angeordneten Nordpolen (7a) versehenes erstes Polrad (7) und in axialem Abstand zu diesem ein mit diesen π agnetisch leitend verbundenes und mit in gleichen Abstanden angeordneten Südpolen (8«) versehenes zweites Pulrad (8) angeordnet ist, daß die Nordtvw. Südpole des jeweils einen Polrades den Mitte- der Pollüe¹. η (Ib. 8/i) des jeweils anderen Foirades gegenüberstehen, daß der Mitnehmermagnet (2) des antreibenden Apparateteiles außerhalb der Polräder (7, 8) im wesentlichen achsparallel zur Welle schwingt, wobei der Polabstand des Mitnehmermag..eten in Richtung der Welle kleiner als der Abstand zwischen beiden Polrädern gewählt ist, und daß in radialer Richtung außerhalb der Polrader eine RücksehluLMeiste (9) achsparallel zur Welle angeordnet ist, wobei der Mittenabstand zwischen Mitnehmernuignet u,.d Rüekschiußleiste in L'miangsrichuing um weniger als "ine Pc'breite bzw. Pollückenbreite von einer Polteilung bzw. einem ganzzahligen Vielfachen der PoIu lung abweicht.

2. Anordnung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß mit den Stirnseiten eines auf der Welle (S) angeordneten, axial magnetisieren Permanentmagneten (6) ferromagnetische Zahnscheiben (7, 8) als Polriider magnetisch leitend \erbunden sind.

?i. Anordnung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die den Pollücken (7 /;, 8 b) zugewandte Seite des Mitnehmermagneten (2) schmäler als eine Pollücke ist.

4. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Riickschlußleiste (9) in L'mfangsrichtung verstellbar angeordnet ist.