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Kupplungsvorrichtung für den Antrieb von Registrierkassen, Rechen- oder Buchungsmaschinen.
Es ist eine Kupplungsvorrichtung mit einem auf einer exzentrischen Scheibe des getriebenen Teiles angeordneten Ring bekannt, bei der zur Herstellung der Kupplung eine Rolle zwischen den Ring und einen Flansch des treibenden Teiles gebracht wird. Da der Ring sich nach Anhalten der getriebenen Welle etwas drehen kann, kommt bei jeder neuen Herstellung der Kupplung ein anderer Teil des Ringes mit der Rolle in Berührung. Die Anordnung des Ringes hat also den Vorteil, dass ein Einfressen der Rolle an einer bestimmten Stelle des getriebenen Teiles verhindert wird. Die bekannte Einrichtung hat jedoch den Nachteil, dass die Übertragung des gesamten Drehmomentes über die Berührungsstelle der Rolle mit dem Flansch des treibenden Teiles und mit dem Ring erfolgen muss. Dies führt zu einer einseitigen Beanspruchung der gesamten Kupplungseinrichtung.
Die einseitige Beanspruchung wird gemäss der Erfindung dadurch vermieden, dass die Rolle in ihrer wirksamen Lage auch einen Teil des Ringes mit dem Flansch in Berührung hält.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt. Fig. 1 zeigt, teilweise in Ansicht und teilweise im Schnitt, die Kupplungseinrichtung, Fig. 2 eine Ansieht des treibenden Teiles, Fig. 3 stellt einen Schnitt nach der Linie 3-3 von Fig. 1 und Fig. 4 (einen Schnitt gemäss der Linie 4-4 von Fig. 1 dar, Fig. 5 zeigt im Schnitt die treibenden und getriebenen Teile in der Lage nach Freigabe durch den Sperrarm, Fig. 6 zeigt die gleichen Teile in der Arbeitslage, wobei durch Pfeile die verschiedenen Kräfte und deren Angriffspunkte angedeutet sind.
Eine auf der Motorwelle sitzende Schnecke 31 steht mit einem auf einer Büchse 35 drehbaren Schneckenrad 30 in Eingriff, das mit einer Flanschscheibe 33 durch Bolzen 34 fest verbunden ist. Die Büchse 35 sitzt drehbar auf einem Lagerzapfen oder einer Zwischenwelle 3. 8 und bildet die Fortsetzung der Nabe eines zum Antrieb der nicht dargestellten Hauptwelle dienenden Zahnrades 36. Mit der Nabe dieses Zahnrades ist eine exzentrische Scheibe 39 durch Schrauben 37 und Stifte 38 verbunden. Auf der Scheibe 39 sitzt drehbar ein Ring 40, dessen innerer Durchmesser ein wenig grösser ist als der Durchmesser der Scheibe 39, so dass ein Spiel zwischen beiden Teilen besteht.
In der Ruhelage der Maschine berührt der Ring 40 den Flansch der Scheibe 33 von innen her, während zwischen der Scheibe 39 und dem Ring 40, wie Fig. 3 zeigt, ein auf den ganzen Umfang gleichmässig verteilter Zwischenraum vorhanden ist. Durch einen Flansch 41 der Scheibe 39 wird eine seitliche Verschiebung des Ringes 40 verhindert. Zwischen der Scheibe 39 einerseits und der Scheibe 33 bzw. der einen Stirnfläche der Nabe des Schneckenrades 30 anderseits ist eine Distanzscheibe 42 (Fig. 1) eingesetzt. Auf der Büchse 35 zwischen der Scheibe 39 und einem Absatz der Nabe des Zahnrades 36 sitzt eine Sperrscheibe 47, die mit ihnen durch Schrauben 37 verbunden ist. Auf der Nabe der Sperrscheibe 47 sitzt drehbar eine zwei Rollen 43, 44 tragende ringförmige Scheibe 45.
Zwischen den Rollen 43,44 befindet sich eine frei bewegliche Rolle 46, die den Ring 40 berührt und mit dem Flansch der Scheibe 33 von innen her in Berührung gebracht werden kann. In der Ruhelage legt sich die Rolle 46, wie Fig. 3 zeigt, an die Rolle 43 und die Aussenfläche des Ringes 40 an, während zwischen der Rolle 46 und dem Flansch der Scheibe 33 sowie zwischen den Rollen 46 und 44 ein geringes Spiel vorhanden ist.
Neben der Sperrscheibe 47 sitzt drehbar auf der Nabe des Zahnrades 36 eine Hubscheibe 48, die die Ein-und Ausschaltung des Motorstromkreises bewirkt. An der Hubscheibe 48 ist ein Anschlag 50 (Fig. 1 und 4) befestigt, der sich ebenso wie die Absätze 52 und 51 der Scheiben 45 und 47 (s. Fig. 3 und 4) gegen einen Sperrarm 53 legt.
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Eine um die Nabe der Hubscheibe 48 gewundene Schraubenfeder 54 greift mit ihrem einen Ende hinter einen Stift 55 der Sperrscheibe 47 und mit ihrem andern Ende hinter den Anschlag 50 der Hubscheibe 48 (Fig. 4). Ein seitlicher Stift 56 der Scheibe 45 (Fig. 4) ragt durch die Bogenschlitze 57 und 58 der Seheiben 48 und 47 hindurch.
Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist folgende : Durch Drücken einer Freigabe-oder Motortaste wird in an sich bekannter Weise der Sperrarm 53 im Gegenzeigersinne gedreht und aus der Bahn des Anschlages 50 der Hubscheibe 48 und der Absätze 52 und 51 der Scheibe 45 und der Sperrscheibe 47 entfernt. Infolgedessen kann sich auch die Hubscheibe 48 unter Wirkung der gespannten Feder 54 im Gegenzeigersinne drehen und den Schalter für den Motorstromkreis schliessen. Dadurch ist der Motor in Gang gesetzt, der über die Schnecke 31 und das Schneckenrad 30 die Scheibe 33 dreht. Bei der Gegenzeigerdrehung der Hubscheibe 48 trifft das Ende ihres Bogenschlitzes 57 auf den Stift 56 der Scheibe 45 und nimmt diese um ein kleines Stück im Gegenzeigersinne mit (Fig. 3).
Dabei wird durch die Rolle 44 der Scheibe 45 die Rolle 46 in die in Fig. 5 dargestellte Lage, also von innen her mit dem Flansch der Scheibe 33 in Berührung gebracht. Sobald die Scheibe 33 durch den Motor im Gegenzeigersinne bewegt wird, nimmt ihr Flansch die Rolle 46 weiter mit nach links (Fig. 6). Da sich infolge der exzentrischen Anordnung des Ringes 40 der Abstand zwischen dem Ring 40 und dem Flansch der Scheibe 33 nach links vermindert, wird die Rolle 46 stärker gegen den Ring 40 gedrückt. Die Resultierende A (Fig. 6) dieses Druckes geht durch die beiden Berührungspunkte der Rolle 46 mit dem Flansch der Scheibe 33 und mit dem Ring 40 sowie durch den Mittelpunkt des Ringes 40 hindurch. Die Richtung des Druckes geht also nicht durch den Berührungspunkt B des Ringes 40 mit dem Flansch der Scheibe 33.
Das bedeutet, dass durch den Druck der Rolle 46 ein kleines Drehmoment auf den Ring ausgeübt wird, das den Ring 40 im Uhrzeigersinne zu drehen sucht. Dieses Drehmoment kann jedoch, so lange das volle Drehmoment von der Scheibe 33 über den Ring 40 auf die Scheibe 39 übertragen wird, nicht wirksam werden. Die Übertragung kann man sich so vorstellen, dass die waagrechte Komponente der Resultierenden bei C angreift. Selbstverständlich berühren sich der Ring 40 und die Scheibe 39 nicht in einem Punkt. Infolge seiner Elastizität umspannt der Ring 40 vielmehr einen gewissen Bogen der Scheibe 39.
Hat die Kupplungseinrichtung ihre Gegenzeigerdrehung nahezu vollendet, so schaltet die Hubscheibe 48 den Motorstromkreis wieder aus. In der Ausschaltstellung wird die Hubscheibe 48 durch den Sperrarm 53 angehalten, der gegen Ende des Maschinenganges in seine wirksame Lage zurückgebracht ist.
Durch die Ausschaltung des Motors wird das von der Scheibe 33 zu übertragende Drehmoment so klein, dass das von der zwischen den Flansch der Scheibe 33 und den Ring 40 geklemmten Rolle 46 ausgehende kleine Drehmoment bestrebt ist, den Ring 40 im Uhrzeigersinne zu drehen und damit die Rolle 46 aus der wirksamen Lage zu entfernen. Es unterstützt also die Wirkung der Scheibe 45, die etwas später als die Hubseheibe 48 durch den Sperrarm 53 angehalten wird. Infolgedessen wird die Rolle 46 daran verhindert, weiter von der Scheibe 33 mitgenommen zu werden. Da das kleine Drehmoment im gleichen Sinne wirkt, kann die Rolle 46 leicht, also ohne Stoss, aus ihrer wirksamen Lage entfernt werden.
Zuletzt trifft der Absatz 51 der Sperrscheibe 47 auf den Sperrarm 53. Ist dies geschehen, so stehen die getriebenen Teile endgültig still, während die treibenden Teile noch auslaufen können.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Kupplungsvorrichtung für den Antrieb von Registrierkassen, Rechen-oder Buchungsmaschinen mit einem auf einer exzentrischen Scheibe der getriebenen Welle angeordneten Ring, bei der zur Herstellung der Kupplung eine Rolle zwischen den Ring und einen Flansch des treibenden Teiles gebracht wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Rolle (46) in ihrer wirksamen Lage auch einen Teil des Ringes (40) mit dem Flansch des treibenden Teiles (33) in Berührung hält.
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Coupling device for driving cash registers, calculating or accounting machines.
A coupling device is known with a ring arranged on an eccentric disk of the driven part, in which a roller is brought between the ring and a flange of the driving part to produce the coupling. Since the ring can rotate slightly after the driven shaft has stopped, a different part of the ring comes into contact with the roller each time the coupling is made. The arrangement of the ring thus has the advantage that the roller is prevented from seizing at a certain point on the driven part. However, the known device has the disadvantage that the transmission of the entire torque must take place via the contact point of the roller with the flange of the driving part and with the ring. This leads to one-sided loading of the entire coupling device.
The one-sided loading is avoided according to the invention in that the roller in its effective position also keeps part of the ring in contact with the flange.
An embodiment of the invention is shown in the drawings. Fig. 1 shows, partly in view and partly in section, the coupling device, Fig. 2 shows a view of the driving part, Fig. 3 shows a section along the line 3-3 of Fig. 1 and Fig. 4 (a section according to the Line 4-4 of Fig. 1, Fig. 5 shows in section the driving and driven parts in the position after being released by the locking arm, Fig. 6 shows the same parts in the working position, with arrows indicating the various forces and their points of application are indicated.
A worm 31 seated on the motor shaft meshes with a worm wheel 30 which is rotatable on a sleeve 35 and which is firmly connected to a flange disk 33 by bolts 34. The sleeve 35 is seated rotatably on a bearing journal or an intermediate shaft 3, 8 and forms the continuation of the hub of a gear 36 serving to drive the main shaft, not shown. A ring 40 is rotatably seated on the disk 39, the inner diameter of which is slightly larger than the diameter of the disk 39, so that there is play between the two parts.
In the rest position of the machine, the ring 40 touches the flange of the disk 33 from the inside, while between the disk 39 and the ring 40, as shown in FIG. 3, there is an interspace evenly distributed over the entire circumference. Lateral displacement of the ring 40 is prevented by a flange 41 of the disk 39. Between the disk 39 on the one hand and the disk 33 or the one end face of the hub of the worm wheel 30 on the other hand, a spacer disk 42 (FIG. 1) is inserted. On the sleeve 35 between the disk 39 and a shoulder of the hub of the gear 36 sits a locking disk 47 which is connected to them by screws 37. An annular disk 45 carrying two rollers 43, 44 is rotatably seated on the hub of the locking disk 47.
Between the rollers 43, 44 there is a freely movable roller 46 which contacts the ring 40 and can be brought into contact with the flange of the disk 33 from the inside. In the rest position, as shown in FIG. 3, the roller 46 rests against the roller 43 and the outer surface of the ring 40, while there is little play between the roller 46 and the flange of the disk 33 and between the rollers 46 and 44 .
In addition to the locking disk 47, a lifting disk 48 is rotatably seated on the hub of the gearwheel 36 and causes the motor circuit to be switched on and off. A stop 50 (FIGS. 1 and 4) is attached to the lifting disk 48 and, like the shoulders 52 and 51 of the disks 45 and 47 (see FIGS. 3 and 4), lies against a locking arm 53.
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A helical spring 54 wound around the hub of the lifting disk 48 engages with its one end behind a pin 55 of the locking disk 47 and with its other end behind the stop 50 of the lifting disk 48 (FIG. 4). A lateral pin 56 of the disk 45 (FIG. 4) protrudes through the arcuate slots 57 and 58 of the washers 48 and 47.
The operation of the device is as follows: By pressing a release or motor button, the locking arm 53 is rotated counterclockwise in a known manner and removed from the path of the stop 50 of the lifting disc 48 and the shoulders 52 and 51 of the disc 45 and the locking disc 47 . As a result, the cam disk 48 can also rotate counter-clockwise under the action of the tensioned spring 54 and close the switch for the motor circuit. This sets the motor in motion, which rotates the disk 33 via the worm 31 and the worm wheel 30. When the cam disk 48 rotates in the opposite direction, the end of its arcuate slot 57 hits the pin 56 of the disk 45 and takes it with it by a small amount in the counterclockwise direction (FIG. 3).
In this case, by means of the roller 44 of the disk 45, the roller 46 is brought into contact with the flange of the disk 33 in the position shown in FIG. 5, that is, from the inside. As soon as the disc 33 is moved counterclockwise by the motor, its flange takes the roller 46 further to the left (FIG. 6). Since the distance between the ring 40 and the flange of the disk 33 decreases to the left as a result of the eccentric arrangement of the ring 40, the roller 46 is pressed more strongly against the ring 40. The resultant A (Fig. 6) of this pressure goes through the two points of contact of the roller 46 with the flange of the disk 33 and with the ring 40 and through the center of the ring 40. The direction of the pressure therefore does not go through the point of contact B of the ring 40 with the flange of the disk 33.
This means that the pressure of the roller 46 exerts a small torque on the ring, which tries to turn the ring 40 clockwise. However, this torque cannot become effective as long as the full torque is transmitted from the disk 33 via the ring 40 to the disk 39. The transfer can be imagined in such a way that the horizontal component of the resultant acts at C. Of course, the ring 40 and the disc 39 do not touch at one point. As a result of its elasticity, the ring 40 rather spans a certain arc of the disk 39.
When the coupling device has almost completed its counter-pointer rotation, the lifting disk 48 switches off the motor circuit again. In the switched-off position, the lifting disk 48 is stopped by the locking arm 53, which is returned to its operative position towards the end of the machine aisle.
By switching off the motor, the torque to be transmitted by the disk 33 becomes so small that the small torque emanating from the roller 46 clamped between the flange of the disk 33 and the ring 40 tries to turn the ring 40 clockwise and thus the Remove roller 46 from the effective position. It thus supports the effect of the disk 45, which is stopped somewhat later than the lifting disk 48 by the locking arm 53. As a result, the roller 46 is prevented from being carried away by the disc 33 any further. Since the small torque acts in the same way, the roller 46 can be removed from its effective position easily, that is to say without impact.
Finally, the shoulder 51 of the locking disk 47 meets the locking arm 53. Once this has happened, the driven parts finally come to a standstill, while the driving parts can still run out.
PATENT CLAIMS:
1. Coupling device for driving cash registers, calculating or accounting machines with a ring arranged on an eccentric disk of the driven shaft, in which a roller is brought between the ring and a flange of the driving part to produce the coupling, characterized in that the Roller (46) in its operative position also holds part of the ring (40) in contact with the flange of the driving part (33).