DE1895409U - Schrittschaltwerk. - Google Patents

Description

8 MÜNCHEN, BEN 10 ο 2*1964 ΜΕΙΝΕ ΑΚΤ.-ΝΒ..: , _ . _Α

6244 CLAEY CORPOEATI0I, San Gabriel, California, V.St.v.A_o

Schrittschaltwerk

Die Erfindung betrifft ein Schrittschaltwerk mit drei durch zwei sägeζahnartige Stirnverzahnungen verschiedener Zahnhöhe miteinander in Eingriff stehenden, auf einer gemeinsamen Achse drehbaren Drehkörper^ von denen der mittlere ein axiales Spiel zwischen den beiden äusseren hat und einer der äusseren in schrittartige Drehbewegung versetzt wird,

Ein wichtiges Problem bei schneilaufenden Schrittschaltwerken besteht darin, am Ende einer jeden Schrittbewegung das trägheitsbedingte Weiterdrehen des schrittweise betätigten Teiles zu verhindern» Dies wird bei einem Schrittschaltwerk der oben genannten Bauart gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß der mittlere Drehkörper als Mitnehmerorgan ausgebildet ist und durch äusseren Antrieb in hin~ und hergehende Drehbewegung versetzt wird, und daß die Stirnverzahnungen mit geringerer Zahnhöhe zwischen dem anzutreibenden Organ und dem Mitnehmerorgan und die Stirnverzahnungen zwischen dem als Nockenorgan ausgebildeten dritten Drehkörper und dem Mitnehmerorgan im wesentlichen geometriähnlich sind, und daß die Länge des axialen Spieles

des Mitnehmerorgans dem Betrag nach zwischen den Zahnhöhen der verschiedenen Stirnverzahnungen liegt, und daß das Nockenorgan in dem dem Drehsinn des angetriebenen Organs entgegengesetzten Sinne vorgespannt ist.

Bei einer besonders zweckmässigen Ausführungsform ist das Nockenorgan mittels einer Feder entweder in einem oder im anderen Drehsinn vorspannbar. Durch diese Maßnahme wird erreicht, daß durch einfaches Umspannen der Feder die Drehrichtung des angetriebenen Teiles umgekehrt wird.

Weitere Vorteile und Einzelheiten ergeben sich aus der nun folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles anhand der Zeichnung,

Fig. 1 zeigt in einem teilweise als Schnitt gezeichneten Grundriß eine bevorzugte Ausbildungsform eines erfindungsgemäßen Schrittschaltwerkes;

Fig. 2 ist ein Teilschnitt längs der Linie 2 - 2 in Fig. 1 und zeigt den Mechanismus zum Bestimmen der Drehrichtung in seiner Stellung für die Vorwärts-Drehrichtung;

Pig. 3 ähnelt Pig. 2, zeigt jedoch den Mechanismus in der Stellung für die Rückwärts-Drehrichtung;

Pig. 4 ist ein in größerem Maßstabe gezeichneter Teilschnitt durch die Zahntrommel und läßt die Befestigung der Trommelzähne erkennen;

Pig. 5 ist ein Schnitt längs der Linie 5 - 5 in Pig. 1 und zeigt eine Ausbildungsform eines hin- und herbewegbaren Betätigungsorgans für das Schrittschaltwerk;

Pig. 6 ist ein Teilschnitt längs der Linie 6 - 6 in Pig. 1 ujid zeigt die Einrichtung zum Zentrieren der Zahntrommel;

Pig. 7,8 und 9 zeigen die relative Stellung der Zahntrommel-Antriebssteile in verschiedenen Stadien eines Arbeitsspiels zum Transportieren ü&s Streifens in der Vorwärtsrichtung ;

Pig. 10 und 11 ähneln Pig. 7 bzw. Pig. 8, zeigen jedoch die relative Stellung der Teile für entsprechende Stadien eines Arbeitsspiels zum Transportieren des Streifens in der Rückwärtsrichtung.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist insbesondere zur Verwendung bei einer Lochstanze bzw. einem Streifenlocher z.B. für Lochstreifen-Lesevorrichtungen und Lochstreifendrucker bestimmt.

Das Schrittschaltwerk ist auf einer Grundplatte 11 angeordnet, die einen nach oben vorspringenden U-förmigen

Wandteil 12 aufweist. Dieser Wandteil grenzt eine Kammer ab, die durch eine an dem Wandteil auf geeignete Weise befestigte Vorderwand 13 abgeschlossen ist.

Eine Zahntrommelachse 14 ist mit ihrem einen Ende fest in eine#Lagerbock 15 eingebaut, der sich von der Grundplatte 11 aus nach oben erstreckt, während das andere Ende der Zahntrommelachse in einer in die Vorderwand eingebauten Buchse 16 angeordnet ist. Auf der Achse 14 sind eine Zahntrommel 17» ein Sperrorgan 18 und ein Keil- oder Nockenorgan 20 relativ zueinander drehbar gelagert. Die Zahntrommel 17 und das Nockenorgan 20 werden in einem festen axialen Abstand

voneinander gehalten, während das Sperr- oder Mitnehmerorgan 18 auf eine noch zu beschreibende Weise begrenzte axiale Bewegungen ausführen kann« Zu dem genannten Zweck kann sich das Nockenorgan 20 an der Vorderwand 13 abstützen.

Die Zahntrommel 17 trägt eine Reihe von Streifentransportzähnen 21, welche in Perforationslöcher 22 eingreifen, die in der längsrichtung des zu transportierenden Streifens in regelmässigen Abständen verteilt sind. Die Transportzähne 21 sind gemäß Pig, 4 allgemein zylindrisch, und sie sind in radiale Öffnungen der Zahntrommel 17 eingebaut, welche mit einer Ringnut 24 der Zahntrommel in Verbindung stehen. Am Umfang jedes Transportzahns ist eine Hut 25 ausgebildet, die es ermöglicht, den Zahn mit Hilfe eines geeigneten Kittes 26 festzulegen, der die Ringnut 24 ausfüllt und die Basis des Zahns 21 umschliesst.

Die Zahntrommel 17 wird in der einen oder anderen Richtung jeweils um einen Winkelbetrag weitergedreht, der gleich dem Winkelabstand zwischen den Achsen benachbarter Transportzähne ist, und sie wird in jeder ihrer Winkelstellungen durch eine in Fig. 6 gezeigte Rasteinrichtung nachgiebig festgehalten. Die Rasteinrichtung umfasst gemäß Fig. 6 Arme 27 und 28, die bei 30 bzw. 31 auf einer Stange 32 drehbar ge-

lagert sind. Die Arme sind durch eine sie verbindende Zugfeder 33 aufeinander zu vorgespannt, und jeder Arm trägt an seinem freien Ende eine Rolle 34, die mit einem Satz von in gleichmässigen Winkelabständen verteilten Kerben 29 am Umfang der Zahntrommel zusammenarbeiten. Die Stange 32 ist bei 35 drehbar gelagert, und ihre Winkelstellung kann mit Hilfe von Schrauben 36 variiert werden, um die Winkellage der Rastitellung der Zahntrommel einzustellen.

Das Mitnehmerorgan 18 wird um die Achse 14 jeweils um einen Betrag hin- und herbewegt, der im wesentlichen gleich dem Winkelabstand der Transportzähne 21 ist, und eine solche Bewegung wird während jedes Arbeitsspiels der Vorrichtung bewirkt. Zu diesem Zweck ist eine in Pig. 5 insgesamt mit 37 bezeichnete Betätigungseinrichtung vorgesehen, die der in der weiter oben erwähnten Patentanmeldung beschriebenen ähnelt j das Betätigungsorgan wird durch zwei sich ständig drehende Rollen 38 und 40 angetrieben, die sich gemäß Pig. 5 in Richtung der Pfeile A drehen. Diese Rollen sind so angeordnet, daß sie eine bei 42 auf dem Betätigungshebel 43 drehbar gelagerte exzentrische Rolle 41 reibungsschlüssig antreiben. Der Hebel 43 ist bei 44 drehbar gelagert und bei 45

gelenkig mit einer Mutter 46 verbunden. Eine ein Verbindungsglied bildende Stange 47 ist in die Mutter 46 eingeschraubt und steht außerdem in Gewindeverbindung mit einer zweiten Mutter 48, die bei 50 gelenkig mit dem Mitnehmerorgan 18 verbunden ist. Die Gewindeverbindungen an den Enden der Stange 47 haben vorzugsweise unterschiedliche Ganghöhen, so daß man den Abstand zwischen den Gelenkpunkten 45 und 50 durch Drehen der Stange 47 einstellen kann. Die beweglichen Verbindungen 45> 46, und 50 lassen außerdem eine geringe axiale Bewegung des Mitnehmerorgans 18 zu.

Die Rolle 41 besitzt an ihrem Umfang eine Nut 51, in die dazu passende Teile der Rollen 38 und 40 mit Reibungsschluß eingreifen. Jedoch wird eine Drehung der Rolle normalerweise durch ein Bremsorgan §>2 verhindert, das auf dem Hebel 43 bei 53 gelagert ist. Bei der in Fig. 5 gezeigten normalen Ruhestellung ist die Rolle 51 so angeordnet, daß der Mittelpunkt ihrer Umfangsfläche direkt unter dem Mittelpunkt ihrer Lagerung liegt. Das Bremsorgan

anist außerdem bei 54 an einem Arm 55/gelenkt, der seinerseits gelenkig mit einem bei 57 gelagerten, mit einem Elektromagneten 58 zusammenarbeitenden Anker 56 verbunden ist.

Wenn der Elektromagnet eingeschaltet wird, was gewöhnlich bei einem normalen Streifentransportschritt geschieht, wird der Anker 56 durch eine hier nicht gezeigte Feder im Uhrzeigersinne geschwenkt, so daß das Bremsorgan entgegen dem Uhrzeigersinne gedreht wird, um die exzentrische Rolle 41 freizugeben, damit sie durch die Rolle 40 gedreht werden kann.

Wenn die Rolle 41 jetzt gedreht wird, bewegt sich ihre Lagerung 42 zuerst nach unten, so daß der Hebel 43 im Uhrzeigersinne geschwenkt und das Mitnehmerorgan 18 entsprechend gedreht wird. Danach kommen die Rollen 38 und 40 gleichzeitig zur Wirkung, um die Rolle 41 in ihre aus Fig. 5 ersichtliche Ruhestellung zurückzudrehen, so daß der Hebel 43 und das Mitnehmerorgan 18 zurückgestellt werden; am Ende dieses Arbeitsspiels greift die Rolle 41 an dem Bremsorgan 52 an, das in der Zwischenzeit in die gezeigte Ruhestellung zurückgeführt worden ist.

Das Mitnehmerorgan 18 und die Zahntrommel 17 sind an ihren einander zugewandten Stirnflächen jeweils mit einem Satz von in regelmäßigen Winkelabständen verteilten, radial verlaufenden V-förmigen Zahnen oder Vorsprüngen 65 bzw. 66 versehen, damit eine Drehbewegung zwischen dem

Mitnehmerorgan und der Zahntrommel übertragen werden kann. Ferner sind die einander zugewandten Stirnflächen des Nockenorgans 20 und des Mitnehmerorgans 18 jeweils mit einem Satz von im gleichmässigen Winkelabständen verteilten, radial verlaufenden V-förmigen Zähnen oder Vorsprüngen 67 bzw. 68 versehen.

Die Flanken der Zähne 67 und 68 verlaufen gemäß Fig. 7 vorzugsweise unter dem gleichen Winkel zur gemeinsamen Achse der Elemente 17, 18 und 20, und dieser Winkel liegt in der Größenordnung von 65°· Entsprechend verlaufen die Flanken der Zähne 65 und 66 unter dem gleichen Winkel b, der ebenso groß ist wie der erwähnte, in Fig. 7 mit a bezeichnete Winkel. Ferner erstrecken sich die Flanken der verschiedenen Zähne unter gleichen Winkeln um "die erwähnte gemeinsame Achse. Mit anderen Worten, die Zahnflanken verlaufen parallel zueinander, jedoch sind die Zähne 67 und 68 vorzugsweise doppelt so groß wie die Zähne 65 und 66.

Das Mitnehmerorgan 18 kann sich axial über eine Strecke bewegen, die genügt, um es den Zähnen 65 zu ermöglichen, sich an den Zähnen 66 vorbeizudrehen. Dieser Spielraum

in axialer Richtung reicht jedoch nicht aus, um es den Zähnen 68 zu ermöglichen, sich an den Zähnen 67 vorbei zu bewegen.

Normalerweise wird das Mitnehmerorgan 18 in seiner aus Fig. 1, 7 und 10 ersichtlichen Stellung auf der rechten Seite gehalten, damit die Zähne 65 und 66 durch das Nockenorgan und eine Druckfeder 70, welche auf die Zahntrommelwelle aufgeschoben ist und zwischen dem Mitnehmerorgan 18 und der Buchse 16 liegt, vollständig in Eingriff gehalten werden.

Nachstehend wird nunmehr die Einrichtung zum Umsteuern der Streifentransportrichtung beschrieben} das Nockenorgan 20 trägt gemäß Pig. 3 einen radial nach außen ragenden Stift 71, an dem normalerweise der untere Schenkel 72 einer aus Draht hergestellten Feder angreift, deren mittlerer Teil einen Lagerstift 73 umschlingt und auf der anderen Seite einen oberen Schenkel 74 der Feder trägt. Die Schenkel 72 und 74 der Feder sind zugehörigen Zungen 75 bzw. 76 eines auf dem Stift 73 gelagerten Richtungswählhebels benachbart. Der Richtungswählhebel trägt einen Fortsatz 78, der mit einem mit der Hand zu betätigenden Druckstift zusammenarbeitet. Die Zungen 75 und 76 sind oberhalb bzw. unterhalb des Stiftes 71 angeordnet, so daß sie die Drehung

«tides. Nockenorgans 20 begrenzen.

Der Hebel 77 ist gelenkig mit dem oberen Ende einer verschiebbaren Stange 81 verbunden, deren unteres Ende an der beweglichen Kontaktfeder eines normalerweise offenen Schalters 82 angreift. Dieser Schalter ist vorzugsweise mit dem Stromkreis des Elektromagneten 58 nach Pig. 5 verbunden.

Zwischen einem Schaltertragorgan 84 und einer fest auf der fest verschiebbaren Stange 81 sitzenden Scheibe 85 ist eine Druckfeder 83 angeordnet, um den Hebel 77 normalerweise in seiner Stellung nach Pig. 2 zu halten, in welcher er im Uhrzeigersinne geschwenkt Ist. Der Hebel 77 trägt einen Stift 86, der bei der Stellung nach Fig. 2 das Hoekenorgan entgegen dem Uhrzeigersinne bzw. gemäß Pig. 7 in Richtung des Pfeils 0 vorspannt.

Wenn der Druckstift 80 gemäß Pig. 3 nach innen gedrückt wird, wird der Hebel 77 entgegen dem Uhrzeigersinne geschwenkt, so daß der zugehörige Stift 86 auch die Drahtfeder schwenkt, damit deren oberer Schenkel 74 das Nockenorgan 20 gemäß Pig. 3 im Uhrzeigersinne bzw. gemäß Pig. 10 in dichtung des Pfeils B vorspannt, so daß das Nockenorgan die in Pig. 10 gezeigte Stellung gegenüber dem Mitnehmerorgan 18 einnimmt. Während der Druckstift 80 seine Bewegung zuende-

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führt, bewirkt die verschiebbare Stange 81, daß der Schalter geschlossen wird, um den Elektromagneten 58 einzuschalten, damit ein Streifentransportvorgang eingeleitet wird.

Bezüglich der nun folgenden Beschreibung der Arbeitsweise der Streifentransportvorrichtung beim Betrieb in der Vorwärtsrichtung sei daran erinnert, daß die Betätigungseinrichtung nach Fig. 5 im Verlauf eines Arbeitsspieles zuerst das Mitnehmerorgan 18 aus seiner Ruhestellung im Uhrzeigersinne dreht und es dann wieder in seine Ruhestellung zurückführt. Da die Flanken der Zähne 66 und 67 parallel sind, bewegt sich das Mitnehmerorgan in Richtung des Pfeils F in Fig. 7 entgegen der Kraft der Feder 70 und bewirkt, daß die Flanken der Zähne 65 und 68, die während des Betriebes in der Vorwärtsrichtung keine Antriebskraft übertragen, auf den benachbarten Zähnen 66 und 67 des Mitnehmerorgans bzw. des Nockenorgans gleiten, ohne daß eine Bewegung dieser beiden Organe herbeigeführt wird. Dieae Bewegung setzt sich fort, bis die Köpfe der Zähne 65 die Köpfe der Zähne 66 gemäß Fig. 8 passieren. Danach kommt der Schenkel 72 der Drahtfeder zur Wirkung, um das Nockenorgan 20 weiter in Richtung des Pfeils C zu bewegen und so die Feder 70 zu unterstützen, durch welche das Mitnehmerorgan nach rechts bewegt wird, um die Zähne 65 und 66 gemäß Fig. 9 wieder voll in Eingriff zu bringen.

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Es sei bemerkt, daß während des soeben beschriebenen Vorgangs die Zähne 67 und 68 in keinem Zeitpunkt voll in Eingriff kommen.

Während das Mitnehmerorgan 18 durch die Betätigungseinrichtung zurückgeführt wird, werden die Zähne 65 und 66 voll in Eingriff gehalten, da die Federkraft das Nocken« organ 20 in Sichtung des Pfeils C vorspannt. Daher überträgt das Mitnehmerorgan eine Transportbewegung auf die Zahntrommel entgegen der Wirkung der Zentriereinrichtung nach Fig. 6 , bis die Zahntrommel am Ende des Arbeitsspieles in ihrer neuen Stellung zentriert wird.

Bezüglich der Beschreibung der Arbeitsweise der Streifentransportvorrichtung beim Betrieb in der Rückwärtsrichtung sei daran erinnert, daß beim Eindrücken des Stiftes $0 nach Fig. 3 das Nockenorgan 20 nachgiebig im Uhrzeigersinne bzw. in Richtung des Pfeils B in Fig. 10 bewegt wird. Infolge— dessen werden die entgegengesetzten Flanken der Zähne 67 an den entgegengesetzten Flanken der Zähne 68 angreifen.

Wenn das Mitnehmerorgan 18 den ersten Teil seiner Hubbewegung zurücklegt, hält daher das Nockenorgan 20 die Zähne des Mitnehmerorgans in vollem Eingriff mit den Zähnen

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66 der Zahntrommel, so daß die Zahntrommel in der Rückwärtsrichtung angetrieben wird. Wenn später das Mitnehmerorgan zurückgeführt wird, bewegt es sich in Richtung des Pfeils G in I¹Ig. 10, da die keine Antriebskraft übertragenden Flanken der Zähne 65 und 68 auf den parallelen Flanken der Zähne 66 bzw. 67 gleiten, bis die Köpfe der Zähne 65 gemäß Fig. 11 die Köpfe der Zähne passieren. Nunmehr kommt der obere Federschenkel 74 zur Wirkung, um das Nockenorgan 20 weiter in Richtung des Pfeils D zu bewegen, so daß das Mitnehmerorgan voll in Eingriff mit den Zähnen der Zahntrommel gebracht wird.

Da das Mitnehmerorgan eine große Zahl von Antriebszähnen sowie von als Hocken wirkenden Zähnen trägt, verteilt sich der Verschleiß auf diese Zähne, so daß die insgesamt auftretende Abnutzung vermindert wird.

Es sei bemerkt, daß man bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel die verschiedensten Abänderungen und Abwandlungen vorsehen kann, ohne den Bereich der XeaxacKuaxgcxzu verlassen·

Schutzansprüche:

Claims (6)

~ 15 Schutzansprüche :

1. Schrittschaltwerk mit drei durch zwei sägeζahnartige Stirnverzahnungen verschiedener Zahnhöhe miteinander in Eingriff stehenden, auf einer gemeinsamen Achse dreh— baren Drehkörpern, von denen der mittlere ein axiales Spiel zwischen den beiden äusseren hat und einer der äusseren in schrittartiger Drehbewegung versetzt wird, dadurch gekennz e ichne t, daß der mittlere Drehkörper (18) als Mitnehmerorgan (18) ausgebildet ist und durch äusseren Antrieb (Fig. 5) in hin- und hergehende Drehbewegung versetzt wird, und daß die Stirnverzahnungen (65, 66) mit geringerer Zahnhöhe zwischen dem anzutreibenden Organ (17) und dem Mitnehmerorgan (18) und die Stirnverzahnungen (67, 58) zwischen dem als Nockenorgan (20) ausgebildeten dritten Drehkörper und dem Mitnehmerorgan (18) im wesentlichen geometrisch ähnlich sind, und daß die Länge des axialen Spieles des Mitnehmerorganes (18) dem Betrag nach zwischen den Zahnhöhen der verschiedenen Stirnverzahnungen (65, 66 und 67, 68) liegt, und daß das Nockenorgan (20) in dem dem Drehsinn des angetriebenen Organs (17) entgegengesetzten Sinne vorgespannt (74) ist.

2. Schrittschaltwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei den ineinandergreifenden Stirnverzahnungen (65, 66 bzw. 67j 68) jeweils eine (z.B.

bzw. 68) nur einen einzigen Zahn aufweist.

3. Schrittschaltwerk nach den Ansprüchen 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Mitnehmerorgan (18) axial in Richtung auf das angetriebene Organ (17) federnd (70) vorgespannt ist.

4. Schrittschaltwerk nach den Ansprüchen 1 bis 3, gekennzeichnet, durch eine Rasteinrichtung (27, 28),welche das anzutreibende Organ (17) zwischen je zwei Teildrehbewegungen arretiert.

5. Schrittschaltwerk nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Rasteinrichtung von zwei Klinken (27, 28) gebildet wird, die mit Rollen (34) in am Umfang des anzutreibenden Organes (17) verteilte Kerben (29) einrastbar sind.

6. ümstellbares Schrittschaltwerk nach den Ansprüchen 1 bis 5> dadurch gekennzeichnet, daß das Nockenorgan (20) mittels einer Feder (74) entweder in einem oder im anderen Drehsinn vorspannbar ist.