DE1229623B - Antrieb fuer Schaltvorrichtungen, insbesondere fuer Programmsteuerungen - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. α.:

HOIh

Deutsche Kl.: 21 c - 40/50

Nummer: 1229 623

Aktenzeichen: H 50178 VIII d/21 c

Anmeldetag: 4. September 1963

Auslegetag: 1. Dezember 1966

"Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Antrieb für Schaltvorrichtungen, insbesondere für Programmsteuerung und ähnliche Einrichtungen, Welche beispielsweise mit einem Uhrwerks-Antrieb ausgestattet sind und die Möglichkeit bieten sollen, eine wählweise zusätzliche Verstellung von Hand aus zu ermöglichen, - ^

Schaltvorrichtungen mit einem Antrieb der obengenannten Art sind bekannt und kennzeichnen sich prinzipiell dadurch, daß sie zwischen dem direkten oder indirekten Antrieb der Schaltvorrichtung und der Schaltwelle, welche beispielsweise über Nockenkontakte betätigt, mit einer Rutsch- oder. Freilaufe Kupplung ausgestattet sind, so. daß die Schältwelle mittels eines Dreh-Knopfes von Hand aus verstellt werden kann."

:'" Die meisten dieser bekannten Antriebe für Schaltvorrichrungen haben jedoch den großen Nachteil, daß beim Weiterdrehen von Hand keine oder nur ungenügend arbeitende Rastungen vorhanden sind, welche ein exaktes Auffinden der richtigen'· Schaltstellungen gewährleisten. Fehlschaltungen und eventuelle Beschädigungen der Kontakte sind dann die Folge.

Die vorliegende Erfindung stellt sich demzufolge die Aufgabe, unter Vermeidung der Nachteile der bekannten Antriebe für Schaltvorrichtungen der obengenannten Art einen verbesserten Antrieb vorzusehen, welcher eine zusätzliche Handverstellung gestattet und absolut exakte Schaltstellungen gewährleistet.

Die" Lösung des gestellten Erfindungszieles erfolgt bei einem Antrieb für Schaltvorrichtungen, insbesondere Programmsteuerungen und ähnliche Einrichtungen mit direkt oder indirekt angetriebener und zusätzlich von Hand verstellbarer Schaltwelle sowie durch diese betätigte Kontakte dadurch, daß die Schaltwelle mit einem Ritzel-Antrieb ausgestattet ist, welcher in federndem Kraftschluß zu einer Gegenverzahnung der Schaltwelle angeordnet und als Handverstellungs-Rastelement ausgebildet ist.

Diesem Erfindungsmerkmal zufolge ist am Antrieb für die Schaltvorrichtung keine Rutsch- oder sonstige Kupplung vorgesehen, sondern das Ritzel, welches die Schaltwelle antreibt, wird bei der Handverstellung des Schalters von der Verzahnung der Schaltwelle abgedrückt, wirkt jedoch infolge der besonderen Ausbildung als Rastelement, so daß bei der Handverstellung ein fühlbares Einrasten der Schaltvorrichtung in exakten Schaltstellungen erfolgt.

Sehr häufig wird bei Schaltvorrichtungen gefordert, daß die Schaltwelle nur in einem bestimmten Umdrehungssinn bewegt werden darf und in entgegen-

Antrieb für Schaltvorrichtungen, insbesondere für Programmsteuerungen

Anmelder:

Holzer Patent A. G., Zug (Schweiz)

Vertreter: '

Dr.-Ing. Dipl.-Ing. G. RiebUng, Patentanwalt,
Lindau (Bodensee), Rennerle 10

Als Erfinder benannt:

Walter Holzer, Meersburg (Bodensee)

gesetztem Umdrehungssinn für die Verdrehung ge- -: sperrt ist. Um dieser Forderung Folge zu leisten, ist ao erfindungsgemäß vorgesehen, daß die Verzahnung zwischen Ritzel und Gegenverzahnung unsymmetrisch ausgebildet ist, derart, daß die Handverstellung nur in einer Richtung erfolgen kann.

Durch die erfindungsgemäße unsymmetrische Ausbildung der Verzahnung zwischen Gegenverzahnung und Ritzel sperrt letzteres die Handverstellung des Schalters in einer bestimmten Richtung, während die Verstellung im entgegengesetzten Richtungssinn unter : Beibehaltung der Rastwirkung des Ritzels möglieh ist. . !

·'-' Falls eine unsymmetrische Verzahnung aus Gründen bestimmter Funktionsmerkmale unerwünscht ist, kann die Sperrung für die Handverstellung in einem "■' bestimmten Richtungssinn auch dadurch erfolgen, daß das Ritzel in einem Winkel zur Gegenverzahnüngs-Radialen verschiebbar angeordnet ist.

Durch eine solche erfindungsgemäße Ausführungsform wird das Ritzel nur bei Handverstellung in einem bestimmten Richtungssinn von der Verzahnung der Schaltwelle abgedrückt und gestattet eine Rastverstellung, während bei einer Verdrehung der Schaltwelle im entgegengesetzten Sinn das Ritzel in Richtung zur Schaltwellen-Achse gezogen wird und eine Handverdrehung sperrt.

Falls zwecks Erreichung eines größeren Übersetzungsverhältnisses zwischen Antrieb und Schalt* welle ein Zwischenrad-Vorgelege angeordnet werden muß, ist erfindungsgemäß vorgesehen, das mit dem Ritzel im Eingriff stehende Zwischenrad mit der Gegenverzahnung auszustatten.

Ein weiteres wichtiges Erfindungsmerkmal kennzeichnet sich dadurch, daß die Anzahl der Rastun-

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gen der Anzahl der gewünschten Schaltstellungen einer Handyerdrehung der Schaltwelle.4 injier Rich-

entspricht. "-.-■- tung des Pfeiles 5.

Diesem Erfindungsmerkmal zufolge entspricht je- Die A b b. 2 zeigt eine bevorzugte Ausführungs-

der fühlbaren Einrastung während der Handverstel- form eines Ritzels 1 mit zwei Zähnen in Form von

lung eine exakte Schaltstellung, so daß Fehlschal- 5 Röllchen mit kreisförmigem Querschnitt, welche mit

tungen, wie sie beispielsweise bei den bekannten einer Gegenverzahnung 2 ,unsymmetrischen .Querr

Schaltvorrichtungs-Antrieben mit Rutsch-Kupplung schnittes im Eingriff stehen. Durch die unsymmetri-

möglich sind, mit Sicherheit unterbunden werden. sehe Ausbildung der Gegenverzahnung 2 kann die

Programm-Steuerungen sind in vielen Fällen" mit Schaltwelle 4 von Hand aus nur in Richtung des einer Anzahl von -Nockenscheiben ausgestattet, wel- io Pfeiles 5 verdreht werden, während eine Handverstelche auf der Schaltwelle angeordnet sind und eine lung gegen diese Pfeilrichtung gesperrt ist. Auch bei Vielzahl von Kontakten betätigen. In einem solchen dieser Ausführungsform mit unsymmetrischer Ge-FaIl ist es möglich und auch erfindungsgemäß vor- genverzahnung2 wird das Ritzeil durch nicht eingesehen, daß zumindest eine dieser Nockenscheiben gezeichneteelastischeMittelin Richtung des Pfeiles 3, mit der Gegenverzahnung zum Ritzel ausge- 15 d. h. in Richtung der gestrichelt eingezeichneten stattet ist. Gegenverzahnungs-Radialen der Eingriffs-Stelle, in

Die Erfindung sieht ■ weiterhin vor, dem Ritzel federndem .Kraftschluß gegen die Gegenverzahnung 2

einen Schritt-Antrieb zuzuordnen, dessen Schritt- gedrückt und weicht sowohl bei einer Handverstel?

Intervelle bei Raststellungen angeordnet sind, welche lung der Schaltwelle 4 in Richtung des Pfeile? 5 als"

das Rasten begünstigen. 20 auch bei einer eigenen Umdrehung in Richtung des

Auf Grund dieses wichtigen Erfindungsmerkmales . Pfeiles 6 gegen den Druck der elastischen Mittel und

werden Zwischenstellungen des Ritzels mit un- gegen die Richtung, des. Pfeiles 3 aus. An Stelle der-

günstiger Rastwirkung verhindert, wie dies bei kon- unsymmetrischen Ausbildung der Gegenverzahnung 2

tinuierlich angetriebenen Ritzeln unter Umständen zwecks Verhinderung einer Handverstellung gegen

der Fall sein kann. . as die Richtung des Pfeiles 5 kann eine solche Sperrung

In diesem Zusammenhang ist ein weiteres Erfin- auch dann bewirkt werden, wenn die Gegenverzah-

dungsmerkinal darin zu sehen, daß das Ritzel in der nung 2 symmetrisch ausgebildet ist. In einem solchen

Stellung des maximalen Übersetzungsverhältnisses Fall wird das Ritzel 1 nicht in der Richtung der Ge*

angehalten wird. genverzahnungs-Radialen,. sondern zu dieser in einem

Maximale Übersetzungsverhältnisse werden erfin- 30 Winkel, beispielsweise in den Richtungen des Dop-

dungsgemäß dadurch bewirkt, daß das Ritzel zwei-, . pelpfeiles 19 verschiebbar gelagert und. durch die

drei- oder vierzahnig ausgebildet ist. elastischen Mittel gegen die symmetrische Gegenver*

Für ein besseres Verständnis der Erfindung wird zahnung 2. gedrückt. Es läßt sich, ersehen, daß durch

auf die Zeichnungen hingewiesen, welche in verschie- eine solche Anordnung auch bei einer symmetrischen

denen Abbildungen verschiedene Ausführungsformen 35 Gegenverzahnung 2 eine Sperrung, der Schaltwelle 4

erfindungsgemäß ausgebildeter Antriebe für Schalt- gegen eine Handverdrehung in.Richtung des Pfei-

vorrichtungen zeigen, wobei aus den einzelnen Ab- les 5 bewirkt wird, während bei einer Verdrehung

bildungen und den entsprechenden Erläuterungen gegen diese Richtung das Ritzel 1 durch die Gegen-

noch weitere Erfindungsmerkmale entnommen wer- verzahnung 2 nach außen abgedrückt wird. . . Γ

den können. 40 In der A b b. 3 wird eine abgeänderte Ausführungs-

A b b. 1 zeigt schematisch das Prinzip des erfin- form einer erfindungsgemäß ausgebildeten Schalt-

dungsgemäßen Antriebes; vorrichtung dargestellt, bei welcher zwischen dem

Abb.2 zeigt die Anordnung eines zweizahnigen Ritzel 1 und der Schaltwelle4 ein Zwischenrad-Ritzels an einer unsymmetrischen Gegenverzahnung; Vorgelege 7 angeordnet ist, dessen mit dem Ritzel i

Abb. 3 zeigt einen erfindungsgemäßen Antrieb 45 im Eingriff stehendes Zwischenrad mit der Gegenver-

mit Vorgelege zwischen Ritzel und Schaltwelle; zahnung 2 ausgestattet ist. Die A b b. 3 zeigt weiter-

Abb. 4 zeigt eine mögliche Ausführungsform des hin auf der Schaltwelle4 angeordnete.Schaltnocken8,

Antriebes mit schrittweise weiterbewegtem Ritzel. welche Kontakte 9 betätigen und durch den auf der

: Die Abb. 1 zeigt das Ritzel 1, welches beispiels- Schaltwelle 4 angeordneten Drehknopf 10 von Hand

weise mit drei Zähnen ausgebildet ist und mit der 5° verstellt werden können.

Gegenverzahnung 2 der Schaltwelle 4 im Eingriff Die A b b. 4 zeigt eine weiterhin abgeänderte Aus-, steht. Das Ritzel 1 ist in Richtung der Gegenverzah- führungsform des erfindungsgemäß ausgebildeten nungs-Radialen der Eingriffs-Stelle verschiebbar ge- Antriebes für Schaltvorrichtungen, bei welchem das lagert und wird durch elastische Mittel (in den Ritzel 1 schrittweise angetrieben wird. Der Schritt-Abbildungen nicht eingezeichnet) in der Richtung des 55 Antrieb besteht aus einem Motor 11, welcher über¹ Pfeiles 3 in federndem Kraftschluß zur Gegenverzah- Zwischenräder 12 einen Nocken 13 antreibt, welcher nung 2 gehalten. Es läßt sich aus der Abb. 1 er- gemeinsam mit dem Ritzel 1 umläuft. Der Nocken 13 sehen, daß durch diese erfindungsgemäße Anordnung besitzt Aussparungen 14, deren Anzahl vorteilhafter-: die Möglichkeit besteht, die Schaltwelle 4 von Hand weise gleich der Zähnezahl des Ritzels 1 gewählt aus beispielsweise in Richtung des Pfeiles 5 zu vet- 60 wird. Durch den Nocken 13 werden Kontakte 15,16 drehen, wobei das Ritzel 1 gegen den Druck der betätigt, welche im Stromkreis des Motors 11 mit den elastischen Mittel federnd gegen die Richtung des Polen 17 der Spannungsquelle liegen und durch einen Pfeiles 3 ausweicht und eine fühlbare' Rastung der normalerweise offenstehenden Drucktasfenschalter 18 Gegenverzahnung 2 und demzufolge auch der Schalt- überbrückt sind. Durch kurze Betätigung des Druckwelle 4 bewirkt. Bei dieser Ausführungsform ist es 65 tastenschalters 18 wird der Stromkreis des Motors 11 auch möglich, die Schaltwelle 4 gegen die Richtung geschlossen, und dieser treibt über die Zwischenräder des Pfeiles 5 von Hand aus zu verdrehen, wobei das 12 den Nocken 13 an, wodurch die Kontakte 15,16 Ritzel 1 die gleiche Rastwirkung ausübt wie bei geschlossen werden und die Drucktaste 18 freigege-

ben werden kann. Bei der dargestellten Ausführungsform des Nockens 13 mit zwei Aussparungen 14 werden nach einer halben Nockenumdrehung die Kontakte 15,16 geöffnet und der Motorstromkreis unterbrochen, so daß das Ritzel 1 nach jeder halben Umdrehung angehalten wird.

Wie man sieht, ist das Ritzel 1 der Abb. 4 gleich dem Ritzel 1 der Abb. 2 nur mit zwei walzenförmigen Zähnen ausgebildet, da sich bei extrem niedriger Zähnezahl optimale Verhältnisse für gute Rastung und zuverlässigen Eingriff des Antriebes ergeben, wodurch außerdem die Gestehungskosten des Antriebes verringert werden.

Man kann aus der A b b. 4 entnehmen, daß die dargestellte Lage des Ritzels 1 eine besonders günstige Rastwirkung ergibt. Man wird daher zweckmäßigerweise die Aussparungen 14 am Nocken 13 so anordnen, daß der Stromkreis des Motors 11 immer dann unterbrochen wird, wenn das Ritzel 1 diese eingezeichnete Stellung erreicht hat. Auch kleine ToIeranzen in den Ritzel-Stellungen beim Anhalten werden auf die Stellung der Schaltwelle 4 nur einen vernachlässigbar kleinen Einfluß ausüben. Diese Toleranzen werden auch dadurch ausgeglichen, daß das Ritzel 1 zweizahnig ausgebildet ist, wodurch bekanntlieh ein ungleichförmiger Umlauf der angetriebenen Gegenverzahnung bewirkt wird, welcher beispielsweise in der eingezeichneten Stellung gemäß Abb. 4 das maximale Übersetzungsverhältnis erreicht, in welchem die Geschwindigkeit der angetriebenen Gegenverzahnung 2 gleich Null ist. Das Anhalten des Ritzels 1 in der eingezeichneten Stellung gemäß A b b. 4 wird durch die zweizahnige Ritzelausbildung wesentlich begünstigt, da das Gegen-Drehmoment, welches dem Schwung-Moment des Ritzelantriebes entgegenwirkt, in dieser Stellung ein Maximum erreicht.

Wenngleich in der Beschreibung und in den Abbildungen im wesentlichen auf die Verwendungsmöglichkeit des erfindungsgemäßen Antriebes bei Programmsteuerungen und ähnlichen Einrichtungen hingewiesen wurde, soll hier festgehalten werden, daß die Darstellungen nur als mögliche Ausführungsbeispiele aufzufassen sind, und daß sich Anwendungsmöglichkeiten für den erfindungsgemäßen Antrieb überall dort bieten, wo außer einem motorischen Antrieb auch die Möglichkeit einer Handverstellung mit exakter Rastung erwünscht ist.

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Antrieb für Schaltvorrichtungen, insbesondere Programmsteuerungen und ähnliche Einrichtungen, mit direkt oder indirekt angetriebener und zusätzlich von Hand verstellbarer Schaltwelle sowie durch diese betätigte Kontakte, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltwelle (4) mit einem Ritzelantrieb (1) ausgestattet ist, welcher in federndem Kraftschluß zu einer Gegenverzahnung (2) der Schaltwelle angeordnet und als Handverstellungs-Rastelement ausgebildet ist.

2. Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzahnung zwischen Ritzel und Gegenverzahnung unsymmetrisch ausgebildet ist, derart, daß die Handverstellung nur in einer Richtung erfolgen kann.

3. Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ritzel in einem Winkel (19) zur Gegenverzahnungs-Radialen verschiebbar angeordnet ist (Abb. 2).

4. Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Ritzel und Schaltwelle ein Zwischenrad (7) angeordnet und dieses mit der -Gegenverzahnung ausgestattet ist (Abb. 3).

5. Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der Rastungen der Anzahl der gewünschten Schaltstellungen entspricht.

6. Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine oder mehrere Nockenscheiben vorhanden sind, von welchen zumindest eine mit der Gegenverzahnung ausgestattet ist.

7. Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Ritzel ein Schritt-Antrieb zugeordnet ist, dessen Schritt-Intervalle bei Ritzelstellungen angeordnet sind, welche das Rasten begünstigen.

8. Antrieb nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Ritzel in der Stellung des maximalen Übersetzungsverhältnisses angehalten wird.

9. Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ritzel zwei-, drei- oder vierzahnig ausgebildet ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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