NO122647B - - Google Patents

Description

Akselinnstillingsmekanisme.

Denne oppfinnelse angår mekanismer for innstilling av en dreibar aksel i flere på forhånd bestemte stillinger. Den har til formål å skaffe en akselinnstillingsmekanisme av denne art med en større grad av nøyaktighet og en større hastighet ved innstillingen. Den store grad av nøyaktighet for akselinnstillingsmekanismen i henhold til oppfinnelsen kan oppnåes uten at det kreves et stort antall meget nøyaktig frem-stilte deler. Denne akselinnstillingsmekanisme er karakterisert ved at den omfatter to roterbare innstillingsdeler hvorav den første innstillingsdel under innstillingen alltid bestemmer slutten av en sektor av den samlede vinkel som denne innstillingsdel kan utføre under dreiningen og innenfor hvilken sektor den endelige ønskede stilling av akselen skal ligge, og den annen innstillingsdel i motsatt dreieretning bestemmer den endelige ønskede stilling av akselen innenfor den sektor som er bestemt av den første innstillingsdel, idet det er sørget for en drivaksel som samtidig driver de to innstillingsdeler over innskutte overføringsmekanismer med slik utveks-ling at den første innstillingsdel vil rotere langsommere enn den annen innstillingsdel.

Alle sektorer har samme vinkelstør-relse og er hele grader av 360°, og forhol-det mellem omdreiningshastighetene for innstillingsdelene er lik antallet sektorer. Man kan følgelig oppnå en ensartet opp-deling av de stillinger som skal reguleres over 360°.

I en annen utførelsesform av oppfinnelsen drives akselinnstillingsmekanismen

fortrinnsvis elektrisk, idet den første innstillingsdel, heretter kalt sektorinnstillingsdelen, omfatter en kollektor som er slik forbundet med strømkretsen at når den valgte sektor er nådd, snues dreieret-ningen av den drivende aksel, idet det er anordnet en kobling mellom den sektorinnstillende del og kollekteren, hvormed det blir mulig med fri bevegelse av den sektorinnstillende del i forhold til kollekteren. I dette utførelseseksempel er det derfor mulig å velge den ønskede stilling av akselen i en hvilken som helst vilkårlig avstand fra selve akselen...

I enda en utførelsesform for oppfinnelsen blir den frie bevegelse av den sektorinnstillende del i forhold til kollekteren utført over en vinkel som har den samme eller en høyere verdi enn vinkelverdien for sektorene, hvis alle sektorer har samme verdi.

Den annen innstillingsdel som' bestemmer den endelige stilling av akselen, utgjø-res av to deler hvorav den ene del omfatter et palhjul og en kollektor som er fast forbundet med dette, og den annen del er en hjelpedel som drives av drivakselen, idet en kobling som er anordnet mellom de nevnte deler, tillater fri dreining av hjelpedelen i forhold til palhjulet i en dreieretning, men hjelpedel en i den annen retning kan utføre en dreining på maksimum 360° i forhold til palhjulet. Den mulige dreining av den sektorinnstillende del er derfor bestemt av den innbyrdes stilling av hjelpedelen og palhjulet.

I en utførelsesform er det sørget for en elektrisk påvirket pal som kanisam^ arbeide med palhjulet, idet stillingen av palen bestemmes av stillingen av kollekteren som er fast forbundet med palhjulet. Så snart kollekteren har nådd en stilling som bestemmes av en velgende kollektor, faller palen inn med palhjulet og låser dette.

I en ytterligere utførelsesform av oppfinnelsen anordnes hjelpedelen og palhjulet å bli på en felles aksel og er dreibare om denne aksel, idet det er anordnet en friksjonskobling mellom de nevnte to deler. I en annen foretrukket utførelsesform for oppfinnelsen blir imidlertid palhjulet sammen med sin kollektor drevet av en særskilt, aksel fortrinnsvis over en reduk-sjonsutyeksling. Denne utførelse byr spe-sielt på fordeler i forbindelse med den ønskede korte tid hvori akselen vil kunne innstilles, hvilket krever en stor hastighet av hjelpedelen, da i denne utførelsesform for oppfinnelsen frigivelsestiden for det relé som styrer palen er meget mindre.

I en utførelsesform for oppfinnelsen kan den aksel som skal innstilles bli drevet av den sektorinnstillende del. I dette tilfelle kan stillinger bare bli innstillet som ligger innenfor en vinkel på 360°. Dette er i de fleste tilfelle tilstrekkelig for f. eks. innstilling av kondensatorer, motstander og lignende deler. Hvis det imidlertid ønskes også å innstille på avtapninger av selv-induksjoner og lignende deler, i hvilket tilfelle akselen som skal innstilles må bli innstillet over flere ganger 360°, er denne aksel i en annen utførelsesform for oppfinnelsen koblet direkte med den drivende aksel.

Foråt oppfinnelsen skal forståes bedre og lettere settes ut i livet vil den bli beskrevet under henvisning til tegning som skjematisk viser den elektriske og mekan-iske opplegning av en akselinnstillingsmekanisme.

En aksel 1 som skal innstilles, har et snekkehjul 2, som er fast forbundet med akselen.. Snekkehjulet 2 bærer en pinne 3. En kollektor 4, som omfatter en ledende ring med en smal sektor 5 over en vinkel på mindre enn 10°, er anordnet på akselen 1, og denne sektor er av ikke-ledende materiale. I alt er det anordnet 36 faste glidekontakter 6 med like store avstander på periferien av kollekteren 4. Denne kollek-ter har også en rille 7 hvori pinnen 3 griper inn, og som opptar en vinkel på litt mer enn 10°. Denne tilleggsverdi kreves av hensyn til tykkelsen av pinnen 3. Dette medfører at snekkehjulet 2 kan dekke en vinkel på 10° i hver dreieretning uten at kollekteren blir tatt med. Snekkehjulet 2 drives uten spillerom av snekken 8. Det er videre anordnet en glidekontakt 9 som er fast festet og forbundet med den indre side av kollekteren 4.

Snekken 8 er fast forbundet med en drivende aksel 10, som har et snekkehjul 11. Snekkehjulet 11 driver en hjelpedel 12, som også har form av et snekkehjul, og som kan rotere fritt om en aksel 13. Over-setningsforholdet i denne utførelsesform méllom snekken 8 og snekkehjulet 2 er 1 : 36, mens snekkehjulet 11 og hjelpedelen

12 har et oversetningsforhold på 1 :1. Hjelpedelen 12 har en pinne 14. Et palhjul 15 som i dette tilfelle har 50 hakk 16, kan også rotere fritt om akselen 13, idet hak-kene er jevnt fordelt over omkretsen av palhjulet 15. En enkel friksjonskobling 12a er anordnet mellom hjelpedelen 12 og palhjulet 15. Palhjulet 15 har videre to pin-ner 17 og 18 som er fast forbundet med palhjulet. En pal 19 kan rotere om pinnen 17. Denne pal 19 har en V-formet ende 20

og blir normalt skjøvet mot pinnen 18 ved hjelp av en fjær 21 festet til en pinne 22a slik at pinnen 14 ligger i den V-formede ende 20 av palen 19.

En kollektor 22 av ledende materiale er fast forbundet med palhjulet 15, og i denne kollektor er det en sektor 23 med ikke-ledende materiale. På den ytre side av denne kollektor er det anordnet 50 gli-dende kontakter som er fast anordnet og jevnt fordelt over 360°, mens en glidekontakt 25, som også er fast anordnet, er i kontakt med den indre side av kollekteren.

En pal 26 faller inn i tennene på palhjulet 15 og kan rotere om et fast punkt 27. Stillingen av palen bestemmes av et stasjonært relé 28, idet palen selv samar-beider med en elektrisk kontakt 29 slik at denne kontakt er åpen, når palen faller inn i palhjulet 15 og låses men sluttet, når palen tiltrekkes av reléet 28.

Drivakselen 10 drives av en elektrisk motor 31, som kan ha to dreieretninger, idet det er innskutt en overbelastningskob-ling 30. Overbelastningskoblingen 30 er av kjent type som kobler ut når akselen 10 blir belastet over en forutbestemt verdi, og som automatisk kobler inn igjen når overbelastningen på akselen 10 er elimi-nert. Når forbindelsen mellom den elektriske motor 31 og akselen 10 avbrytes, på-virker overbelastningskoblingen en bryter 32 på kjent måte. I det viste tilfelle avbrytes bryteren 32 når overbelastningen inntreffer, og kontakten i bryteren blir gjen-opprettet igjen når overbelastningen er eli-minert. Den bryter som brukes, kan f. eks. være av mikrotypen. Videre er det anordnet et omvendingsrelé 33 som bestemmer rotasjonsretningen av den elektriske motor 31.

To velgekollektorer 34 og 40 fastlegger stillingene av kollektorene 4 og 22. Velge-kollektoren 34 har en ledende del 35, som har en ledende séktor 36, mens delen 37 er isolerende. På periferien er det anordnet 36 glidekontakter 38 som er faste og jevnt fordelt over 360°, idet det er en fast glidekontakt 39 anordnet på innersiden. Velge-kollektoren 40 har også en ledende indre ring 41 med en ledende sektor 42 og en isolerende ytre ring 43 og omfatter 50 faste glidekontakter 44 som også er anordnet jevnt fordelt over 360° på den ytre side av kollektoren, idet en fast glidekontakt 45 er i kontakt med den indre side av kollektoren.

Arbeidsmåten for den akselinnstil-lende mekanisme som er beskrevet, vil bli forklart nedenfor, idet det antas at en like-strømskilde er forbundet med anordnin-gen, dvs. med plussklemmen ved 46 og med minusklemmen ved 47. Vi antar videre at det ønskes en ny stilling av akselen 1 slik at både kollektor 34 og kollektor 40 må dreies. De riktige stillinger av disse kollektorer, tilsvarende den nye stilling, kan f. eks. avleses på en tabell. Når disse stillinger er nådd, blir det for det første sluttet en strømkrets fra 46 over glidekontakt 39, sektor 36, glidekontakt 38, glidekontakt 6, kollektor 4, glidekontakt 9, omvendingsrelé 33 til 47. Ankeret av omvendingsreléet 33 blir derfor tiltrukket og kontaktene 48, 49, 50 og 51 sluttes. Samtidig istandbringes en krets fra 46 over glidekontakt 45, kollektor 40, sektor 42, glidekontakt 44, glidekontakt 24, kollektor 22, glidekontakt 25, relé 28 til minusklemmen 47. Reléet 28 blir derfor energisert, og palen 26 tiltrekkes slik at den ikke lenger stanser palhjulet 15, og bryteren 29 blir også sluttet. Den elektriske motor er også i mellomtiden blitt slått på ved en krets over 46, kontakt 50, 51, kontakter 48, 49 og minusklemmen 47, og denne motor begynner nå å rotere på en slik måte at både sektorinnstillingsdelen 2 og hjelpedelen 12 roterer i retning mot urviseren. Dette er mulig fordi akselen 10 og den elektriske motor 31 er koblet sammen ved hjelp av koblingen 30. Kontakten i bryteren 32 er også blitt sluttet i mellomtiden.

Palhjulet 15 og kollektoren 22 ble til å begynne med drevet av friksjonskoblin-gen 12a. Kollektoren behøver imidlertid maksimalt å dreie bare en omdreining (ut-trykt nøyaktig: 360° — ca. 8°), da hver ny innstilling som tilsvarer den stilling som ble innstillet av kollektoren 40, da sikkert er nådd. Når kollektoren har nådd den nye stilling, er reléet 28 ikke lenger energisert (kretsen 46-45-41-42-44-24-2 3-22r25-28-47 er brutt), og palen 26 er frigitt og griper palhjulet 15. Videre åpnes bryteren 29. Imidlertid har kollektoren 4 i alminnelig-het ikke nådd den nye stilling som tilsvarer den nye stilling av kollektor 34, men hjelpedelen kan, etterat palen 26 har grepet palhjulet, fortsette sin rotasjon i samme retning, da på den ene side omvendingsreléet 33 enda er energisert, og på den annen side pinnen 14 alltid kan rotere i retning mot urviseren, da palen 19 kan bli løftet. Hjelpedelen 12 roterer 36 ganger så fort som sektorinnstillingsdelen 2.

Når sektorinnstillingsdelen 2 med sin kollektor 4 også har nådd den stilling i hvilken kollektorstillingen tilsvarer stillingen av kollektor 34, blir omvendingsreléet avenergisert (kretsen 46-39-35-36-38-6-5-9-33-47 er nå brutt), og rotasjonsretningen av den elektriske motor 31 snur om. Denne motor mottar nå selv strøm over bryteren 32 som fremdeles er sluttet. Hjelpedelen 12 roterer også nå i retning med urviseren inntil pinnen 14 støter mot den V-formede ende av palen 19. Hjelpedelen kan da ikke rotere mer, og overbelastningen på akselen 10 inntreffer, og overbelastningskoblingen 30 blir uvirksom med det resultat at kontakten 32 åpnes, og den elektriske motor blir stoppet. Under dreiningen av hjelpedelen 12 i retning med urviseren, har den sektorinnstillende del 2 også rotert i retning med urviseren slik at akselen 1, som skal innstilles, også roterer i retning med urviseren. Kollektoren 4 forblir imidlertid i ro på grunn av pinnens 3 plasering i rillen 7.

I den viste utførelse har kollektoren 4 36 stillinger. Sektoren 5 for denne kollektor kan således maksimalt ha en vinkel-verdi som sikrer at det ikke samtidig dan-nes kontakt med to glidekontakter 6. Det vil også være klart at innstillingsdelen 2 også har 36 stillinger hver på 10°. Når innstillingsdelen 2 har dekket 10°, har imidr lertid hjelpedelen 12, slik som nevnt tidligere, dekket 360°. Palhjulet 15 har imidlertid 50 tenner, hvilket gjør at det kan innta en hvilken som helst av 50 stillinger i løpet av en fullstendig omdreining. Disse 50 stillinger er således mulige innenfor en vinkelforskyvning på 10° av innstillingsdelen 2 slik at i alt er 36 X 50 = 1800 forutbestemte stillinger mulig for akselen 1.

Når akselen 10 går fra en forutbestemt stilling til en ny ønsket stilling, er alltid begynnelsesretningen for rotasjonen i samme retning og slik at hjulet 2 roterer i retning mot urviseren. Kollektoren 4 begynner imidlertid bare å rotere når pinnen 3 ligger an mot enden av rillen 7. Når den riktige stilling av kollektoren 4 er nådd, vender retningen av bevegelsen av delen 2 om og pinnen 3 beveger seg bort fra enden av rillen 7, men kollektoren 4 forblir i ro. På grunn av den førstnevnte bevegelse er enden av en sektor på 10° (i dette tilfelle) således valgt innenfor den sektor hvori den ønskede stilling av akselen ligger. Så snart1 denne ende er nådd og pinnen 3 således har beveget kollektoren inn i sin riktige stilling og således akselen som skal innstilles, inn i sin foreløpige stilling, beveger pinnen 3 seg bort fra enden av rillen 7 (dvs. enden av sektoren) og akselen 1 beveger seg inn i sin endelige stilling. Herav følger at vinkelverdien av rillen 7 ikke må være mindre enn 10°. Den kan imidlertid tillates å være større da den øvre grense for rillen er uten betydning på grunn av at pinnen 3 aldri er i stand til å nå denne øvre grense. Delen 2 er derfor faktisk en sektorinnstillende del som for det første fastlegger enden av en sektor.

Det er på ingen måte nødvendig at kollektorene 34 og 41 blir innstillet samtidig. Når kollektoren 34 blir innstillet først, begynner motoren allerede å rotere, men det er ikke noe i veien for dette, da hjelpedelen 12 kan fortsette å rotere i retning mot urviseren, selv om palhjulet 15 fremdeles er stanset av palen 26. Pinnen 14 som roterer i retning mot urviseren, løfter da palen 19 mot trykket av fjæren 21 og kan fortsette sin rotasjon. Palen 26 frigir først palhjulet 15 etteråt kollektoren 40 er blitt innstillet, og nå følger palhjulet 15 bevegelsen av hjelpedelen 12.

I det foranstående er det antatt at begge kollektorer roterer, enten samtidig eller ikke samtidig. Det er imidlertid mulig at med hensikt bare kollektoren 34 innstilles. Dette kan f. eks. inntreffe når stillingen av akselen 1 må varieres slik at et helt antall ganger 10° må tillegges eller fratrek-kes stillingen. I dette tilfelle innstilles ikke kollektoren 40, og palen 26 forblir i inngrep med palhjulet 15. Sektorinnstillingsdelen 2 roterer da i retning mot urviseren inntil slutten av den nye sektor er nådd, idet pinnen 14 fortsetter sin rotasjon under palen 19. Når denne ende er nådd, vender bevegelsen om, og så snart som pinnen 14 har grepet palen 19, er den nye stilling nådd som således avviker n ganger 10° fra den tidligeré stilling.

På den annen side er det også mulig at en ny stilling ønskes som bare avviker en liten vinkel, f. eks. 3° fra den tidligere stilling, idet den nye stilling ligger innenfor den sektor som den tidligere stilling lå i, og således f. eks. går fra 93° til 96°. I dette tilfelle blir bare kollektor 40 innstillet og kollektor 34 forblir i ro. Under dreiningen av kollektor 40 blir palen 26 straks løftet, og da relé 33 mottar strøm over kontakt 29, vil motoren igjen rotere i retning mot urviseren, inntil kollektoren 22 igjen har en tilsvarende stilling.

I mellomtiden er også den sektorinnstillende del 2 blitt drevet, men da den ønskede innstilling av akselen avviker mindre enn 10° fra den tidligere stilling, er rotasjonen av delen 2 nå så liten at pinnen 3 ikke kan gripe enden av rillen 7 før omvendingsreléet allerede er avenergisert på grunn av inngrepet med palen 26. Kollektoren 4 forblir således i ro, og etterat rotasjonsretningen er vendt om, beveger pinnen 3 seg igjen tilbake, men litt lenger enn tilfellet var med den forrige stilling. Den spesielle stilling av pinnen 14 i forhold til palhjulet 19 i omvendingsøyeblikket bestemmer som tidligere utstrekningen av bevegelsen bakover av pinnen 3 og således den endelige stilling av akselen 1.

Endelig er det mulig at akselen iste-denfor å bli beveget fra 93° til 96° må bli beveget fra 96° til 93°, i hvilket tilfelle f. eks. kollektor 40 er blitt rotert litt i retning med urviseren. Kollektoren 22 må da bli rotert nesten 360°, men i de fleste tilfelle har pinnen 3 da allerede grepet enden av rillen 7, slik at kollektoren 4 begynner å rotere. Så snart som dette inntreffer blir også den første krets sluttet, og skjønt palen 26 allerede har falt inn etter omdreining av kollektor 22 nesten 360°, fortsetter sektorinnstillingsdelen 2 og hjelpedelen 12 å rotere inntil de første 360° er dekket. I dette øyeblikk er imidlertid omvendingsreléet definitivt avenergisert, og nå kan det riktige innstillingspunkt bli funnet i den omvendte rotasjonsretning på den tidligere beskrevne måte.

Det er blitt nevnt ovenfor og er blitt enda klarere av foranstående at den defi-nitive stilling av akselen 1 endelig bestemmes av de romlige stillinger som inntas av pinnen 14 og palen 19, når rotasjonsretningen vender om. For det første vil de to deler alltid møte med en rotasjonsretning med urviseren for hjelpedelen 12, slik at enhver slark i den samme retning alltid elimineres, mens det dreiningsmoment som akselen 10 fortsatt er utsatt for etterat koblingen 30 er blitt brutt, sikrer at slikt spillerom alltid pådras med det samme mo-ment. Da den uunngåelige unøyaktighet av innstillingen overføres med reduksjon er noe multippel av 0,2°. Det må imidlertid i dette tilfelle tas i betraktning at denne uregelmessighet gjentas hver 10°, dvs. i hver sektor av akselen som skal innstilles. Dette er ingen hindring for visse formål. Videre er man ikke begrenset av sektorer på 10°, men andre verdier kan like godt velges. Det er endog mulig å bruke sektorer med innbyrdes iorskjeilige verdier. I dette tilfelle kan overføringsmekanismen mellom den drivende aksel og innstillingsdelen varieres for hver omdreining, f. eks. ved hjelp av eliptiske tannhjul eller lignende deler.

Den akselinnstillingsmekanisme som er beskrevet, er ikke bare egnet for anord-ninger i radiosamband, men kan også brukes som en innstillingsanordning for ma-skinverktøy og lignende maskiner, hvor det er ønskelig med nøyaktig og hurtig innstilling av arbeidsstykket som skal be-arbeides av verktøyet.

Claims (2)

1. Akselinnstillingsmekanisme for innstilling av en roterende aksel (1) i flere forutbestemte stillinger, karakterisert ved at akselinnstillingsmekanismen omfatter to roterbare innstillingsdeler (2,12) hvorav den første innstillingsdel (2) under innstillingen alltid fastlegger slutten av en sektor av den samlede rotasjonsvinkel som denne innstillingsdel (2) kan utføre og in-nen hvilken sektor den endelige ønskede stilling av akselen (1) befinner seg, og den annen innstillingsdel (12) i den motsatte rotasjonsretning fastlegger den endelige ønskede stilling av akselen (1) innenfor den sektor som er fastlagt av den første innstillingsdel (2), og hvor det er anordnet en drivaksel (10) som driver de to innstillingsdeler (2,12) over innskutte over-føringsmekanismer (8,11) med slik utveks-ling at den første innstillingsdel vil rotere langsommere enn den annen innstillingsdel, at alle sektorer har samme vinkelstør-relse og er hele grader av 360°, og at for-holdet mellom omdreiningshastighetene for innstillingsdelene er lik antallet av sektorer.

2. Akselinnstillingsmekanisme ifølge påstand 1, karakterisert ved at drivakselen (10) drives elektrisk, idet den første innstillingsdel (2) omfatter en kollektor (4), som er slik forbundet med strømkretsen at når den valgte sektor er nådd, forandres rotasjonsretningen av drivakselen, idet en koblingsanordning (3,7) mellom sektorinnstillingsdelen (2) og kollektoren (4) tillater fri bevegelse av sektorinnstillingsdelen i forhold til kollektoren.