DE1164185B

DE1164185B - Gripper indexing mechanism for jerky, step-by-step movement of a switching element

Info

Publication number: DE1164185B
Application number: DES68283A
Authority: DE
Inventors: Hermann Ebert; Friedrich Knoll
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1960-04-29
Filing date: 1960-04-29
Publication date: 1964-02-27

Description

Greifer-Schrittschaltwerk zum ruckartig schrittweisen Weiterbewegen eines Schaltgliedes Die Erfindung bezieht sich auf ein Greifer-Schrittschaltwerk zum ruckartig schrittweisen Weiterbewegen eines Schaltgliedes. Das Schaltglied kann beispielsweise eine Schaltwalze, eine Nockenscheibe, ein Schaltstern, ein Werkstück- oder Werkzeugträger, eine Lochkarte oder ein Lochkartenträger sein. Der das Schaltglied bewegende Greifer, von der Führungsbahn einer umlaufenden Hubscheibe geleitet, führt eine Hubbewegung zum Ein- und Ausrücken und eine zu dieser senkrechte Hubbewegung zum Weiterbewegen des Schaltgliedes aus.Gripper indexing mechanism for jerky, step-by-step movement of a switching element The invention relates to a gripper indexing mechanism for jerky, step-by-step movement of a switching element. The switching element can for example a shift drum, a cam disk, a star switch, a workpiece or a tool carrier, a punch card or a punch card carrier. The switching element moving gripper, guided by the guideway of a rotating lifting disc, leads a lifting movement for engaging and disengaging and a lifting movement perpendicular to this to move the switching element off.

Die bekannten Greifer-Schrittschaltwerke weisen zumeist einen Kurventrieb zum Ein- und Ausrücken des Greifers und einen weiteren Kurventrieb für Arbeitshub und Rückhub des Greifers auf. Aber auch die Anwendung eines gemeinsamen Kurventriebes für beide Bewegungsrichtungen ist bekannt.The known gripper indexing mechanisms mostly have a cam drive for engaging and disengaging the gripper and another cam drive for the working stroke and return stroke of the gripper. But also the use of a common cam drive is known for both directions of movement.

Häufig ist es erwünscht, daß die schrittweise Weiterbewegung des Schaltgliedes ruckartig erfolgt. Dabei muß vermieden werden, daß sich das Schaltglied über das vorgesehene Schrittmaß hinaus weiterbewegt. Bei einem bekannten Schrittschaltwerk in Form eines Malteserkreuzgetriebes ist daher als Schrittantrieb ein aus Kurventrieb und Feder gebildetes Sprungwerk vorgesehen. Aber auch ein Unterschreiten des vorgesehenen Schrittmaßes muß in der Regel vermieden werden.Often it is desirable that the step-by-step further movement of the switching element done jerkily. It must be avoided that the switching element on the the intended increment is moved further. In a known step-by-step mechanism in the form of a Maltese cross gear is therefore a cam drive as a step drive and spring formed spring mechanism provided. But also falling short of the planned As a rule, steps must be avoided.

Durch die Erfindung soll eine ruckweise Schrittbewegung des Schaltgliedes unter zwangläufig genauem Einhalten des vorgeschriebenen Schrittmaßes auf eine gegenüber den- bekannten Schrittschaltwerken; wesentlich einfachere Weise bzw. mit einem bedeutend geringeren Aufwand erreicht werden.The invention is intended to be a jerky step movement of the switching element while inevitably adhering to the prescribed increment on one opposite the known stepping mechanisms; much easier way or with a significant less effort can be achieved.

Zur Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe wird ein solches Schrittschaltwerk so ausgebildet, daß die wulstartige Führungsbahn, wie an sich bekannt, in der zur Hubscheibe radialen Richtung (x-Richtung) vor- und wieder zurückläuft und in der zur Hubscheibe axialen Richtung (y-Richtung) allmählich schraubenlinienförmig vorläuft, wobei ein in bekannter Weise aus Kurventrieb und Feder gebildetes Sprungwerk als Schrittantrieb verwendet wird, und daß zwischen dem Ende der Führungsbahn und dem Anfang der gleichen oder einer in Umfangsrichtung folgenden Führungsbahn sich eine Lücke befindet, durch die die Gabel des Greifers unter der Wirkung einer gespannten Feder hindurchgezogen und von einem Anschlag so aufgefangen wird, daß bei Weiterdrehung der Hubscheibe die Gabel mit dem folgenden Anfang der Führungsbahn wieder in Eingriff gelangt. Durch diese einfache Ausbildung wird erreicht, daß das Schaltwerk seine Schaltschritte nach Art eines Federsprungwerkes ausführt: durch einen Antriebsteil, nämlich durch die Führungsbahn der Hubscheibe, wird eine Feder gespannt, durch die am Ende der Führungsbahn ein Abgleiten des Spannstückes, nämlich des Greifers, in seine Anfangslage an dem festen Anschlag bewirkt wird.Such a stepping mechanism is used to achieve the object according to the invention designed so that the bead-like guide track, as known per se, in the for Stroke disk runs forward and back in the radial direction (x-direction) and in the gradually leads in the axial direction (y-direction) towards the cam disk in a helical manner, with a spring mechanism formed in a known manner from cam drive and spring as Step drive is used, and that between the end of the guideway and the Beginning of the same or a following guide track in the circumferential direction Gap is located through which the fork of the gripper is under the action of a cocked The spring is pulled through and caught by a stop in such a way that it continues to rotate the lifting disc re-engages the fork with the following beginning of the guideway got. This simple design ensures that the rear derailleur is his Performs switching steps in the manner of a spring mechanism: by a drive part, namely through the guide track of the lifting disc, a spring is tensioned by the at the end of the guideway a sliding of the clamping piece, namely the gripper, in its initial position is effected on the fixed stop.

Die Wirkungsweise und die Vorteile eines solchen Schrittschaltwerkes werden an Hand zweier in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele erläutert.The mode of operation and the advantages of such a stepping mechanism are explained on the basis of two exemplary embodiments shown in the drawing.

In F i g. I soll eine Lochkarte 1 in der Richtung des Pfeiles 10 schrittweise und ruckartig weiterbewegt werden. Die Lochkarte 1 ist an ihrem Rand mit einer Reihe von Rasten 11 versehen, die alle die gleiche Form, die gleiche Größe und den gleichen gegen-3eitigen Abstand haben. Ein dauernd laufender Motor 2 treibt über ein Getriebe 3 eine Hubscheibe 4 an, deren Umfang ein zur Hubscheiben-Drehachse 40 exzentrischer Kreis ist. Auf dem Umfang der Hubscheibe 4 ist ein schraubenlinienförmiger Wulst 5 angebracht, dessen Enden in der Umfangsrichtung der Hubscheibe 4 einen kleinen Abstand voneinander haben. Der Wulst 5 bildet eine strichpunktiert eingezeichnete Führungsbahn 50, zwischen deren Anfang 51 und Ende 52 sich eine Lücke befindet. Die Führungsbahn 50 hat die Form einer Raumkurve, die auf dem Wege von ihrem Anfang 51 bis zu ihrem Ende 52 in den beiden mit x und y eingezeichneten Koordinatenrichtungen wie folgt verläuft: In der x-Richtung, also in der zur Hubscheibe radialen Richtung, läuft sie, von der Drehachse 40 aus gesehen, zunächst allmählich vor und dann allmählich wieder zurück; in der y-Richtung dagegen, also in der zur Hubscheibe axialen Richtung, läuft sie, von ihrem Anfang 51 aus gesehen, zwar ebenfalls allmählich vor, an ihrem Ende 52 aber sprungartig zum Anfang 51 zurück.In Fig. I is to move a punch card 1 step by step and jerkily in the direction of arrow 10. The punch card 1 is provided on its edge with a series of notches 11, all of which have the same shape, the same size and the same mutual spacing. A continuously running motor 2 drives a cam disk 4 via a gear 3, the circumference of which is a circle eccentric to the axis of rotation 40 of the cam disk. On the circumference of the lifting disk 4, a helical bead 5 is attached, the ends of which are at a small distance from one another in the circumferential direction of the lifting disk 4. The bead 5 forms a dash-dotted guide track 50, between the beginning 51 and end 52 of which there is a gap. The guide track 50 has the shape of a three-dimensional curve, which runs on the path from its beginning 51 to its end 52 in the two coordinate directions indicated by x and y as follows: In the x direction, i.e. in the direction radial to the lifting disc it, seen from the axis of rotation 40, first gradually forward and then gradually back again; in the y-direction, on the other hand, that is to say in the direction axial to the cam disk , it also progresses gradually, seen from its beginning 51 , but at its end 52 it jumps back to the beginning 51.

Ein leistenförmiger Greifer 6 hat an seinem einen Ende die Form einer Gabel 61, die den Führungswulst 5 formschlüssig umgreift. Der Greifer 6 ist mit einem Langloch 62 auf einem Zapfen 63 gelagert, so daß er sich in der zur Zapfenachse senkrechten Ebene in allen Richtungen bewegen und somit der Führungsbahn 50 sowohl in der x-Richtung als auch in der y-Richtung ständig folgen kann. Damit dies auch an der Unterbrechungsstelle des Wulstes 5 der Sprungstelle der Führungsbahn 50 geschieht, ist eine Zugfeder 64 vorgesehen, die den Greifer 6 am Ende 52 der Führungsbahn sprungartig bis an den festen Anschlag 65 hinüberzieht.A strip-shaped gripper 6 has at one end the shape of a fork 61 which engages around the guide bead 5 in a form-fitting manner. The gripper 6 is mounted with an elongated hole 62 on a pin 63 so that it can move in all directions in the plane perpendicular to the pin axis and thus can constantly follow the guide track 50 both in the x-direction and in the y-direction. So that this also happens at the point of interruption of the bead 5 of the jump point of the guideway 50 , a tension spring 64 is provided which pulls the gripper 6 at the end 52 of the guideway abruptly up to the fixed stop 65.

Der Greifer 6 ist an seinem der Gabel 61 entgegengesetzten Ende mit einem Greiffinger 66 versehen. Die Bewegungskurve des Greiffingers 66 ist in den F i g. 1 und 2 mit der strichpunktierten Linie 67 eingezeichnet. Der Greiffinger 66 kommt also bei seiner Bewegung in der x-Richtung mit der ihm jeweils gegenüberstehenden Raste 11 der Lochkarte 1 abwechselnd in und außer Eingriff, während er bei seiner sprungartigen Bewegung in der y-Richtung mit der Raste 11 in Eingriff steht und die Lochkarte 1 jeweils ruckartig in der Richtung des Pfeiles 10 weiterbewegt.The gripper 6 is provided with a gripping finger 66 at its end opposite the fork 61. The movement curve of the gripping finger 66 is shown in FIGS. 1 and 2 are drawn in with the dash-dotted line 67. The gripping finger 66 thus alternately engages and disengages during its movement in the x-direction with the notch 11 of the punched card 1 opposite it, while it engages with the notch 11 and the punch card during its abrupt movement in the y-direction 1 moved jerkily in the direction of arrow 10 .

Der Greiffinger 66 hat im wesentlichen die gleiche Form und Größe wie die Rasten 11. Er ist daher während der Dauer des Eingriffs in eine der Rasten mit der Lochkarte formschlüssig gekoppelt. Die der Lochkarte 1 durch die ruckartige Bewegung des Greiffingers 66 erteilte kinetische Energie wird beim Bremsvorgang vom Greiffinger wieder aufgenommen, so daß die Lochkarte 1, also das weiterzubewegende Schaltglied, mit Sicherheit jeweils genau und nur einen Schaltschritt ausführen kann. Ein selbständiges Weiterbewegen, z. B. Weiterschleudern, des Schaltgliedes 1 ist deshalb ausgeschlossen.The gripping finger 66 has essentially the same shape and size as the notches 11. It is therefore positively coupled to the punch card for the duration of the engagement in one of the notches. The kinetic energy given to the punched card 1 by the jerky movement of the gripping finger 66 is absorbed again by the gripping finger during the braking process, so that the punched card 1, that is to say the switching element to be moved on, can reliably carry out only one switching step. Independent further movement, e.g. B. Further fling, the switching element 1 is therefore excluded.

Die zur Bewegung der Lochkarte 1 benötigte Kraft wird allein von der Zugfeder 64 aufgebracht. Der Antriebsmotor 2 kann daher entsprechend schwach vorgesehen sein.The force required to move the punch card 1 is solely from the Tension spring 64 applied. The drive motor 2 can therefore be provided correspondingly weak be.

Bei dem -Ausführungsbeispiel nach F i g. 1 ist der Umfang der Hubscheibe 4 ein Kreis, und die Führungsbahn 50 hat die Form einer Schraubenlinse. Die Bewegungsbahn 67 des Greiffingers 66 ist hierdurch ein einseitig abgeplatteter Kreis. Noch günstiger - ist es, die Hubscheibe 4- und die Führungsbahn 50 so auszubilden, daß die Bewegungsbahn 67 des Greiffingers 66 eine in der x-Richtung langgestreckte Form erhält, wie in F i g. 2 gezeigt wird. Hier hat die schraubenlinienförmige Führungsbahn 50 an ihren beiden Enden. je einen-kreisbogenförmigen Teil. Dadurch erhält die Bewegungsbahn 67 des Greiffingers angenähert eine Eiform, die das Einrücken des Greiffingers in. die Rasten 11 der Lochkarte begünstigt.In the exemplary embodiment according to FIG. 1, the circumference of the lifting disc 4 is a circle, and the guide track 50 has the shape of a screw lens. The movement path 67 of the gripping finger 66 is thereby a circle flattened on one side. It is even more favorable to design the lifting disc 4 and the guide track 50 in such a way that the movement track 67 of the gripping finger 66 is elongated in the x-direction, as in FIG. 2 is shown. Here the helical guide track 50 has at both ends. a circular arc-shaped part each. This gives the movement path 67 of the gripping finger approximately an egg shape, which favors the engagement of the gripping finger in the notches 11 of the punch card.

Die Bewegung des Greiffingers 66 beim Beispiel nach F i g. 2 ist in F i g. 3 und 4 schaubildlich nach den beiden Koordinatenrichtungen x und y zerlegt dargestellt: in F i g. 3 ist die Bewegung in der x-Richtung, in F i g. 4 in der y-Richtung gezeigt, beide mit dem Hubscheibenumfang in Winkelgraden als Abszisse. Da die Winkelgrade zugleich den Zeitverlauf t darstellen, zeigen die beiden Schaubilder gleichzeitig das Zeit Weg-Diagranun in der x- und y-Koordinatenrichtung. In F i g. 3 befindet sich der Greiffinger längs der oberen waagerechten Kurventeile mit den Rasten der Lochkarte in Eingriff, längs der unteren waagerechten Kurventeile dagegen außer Eingriff. In F i g. 4 zeigt das senkrechte Teilstück der Kurve den Schaltschritt des Greiffingers an.The movement of the gripping finger 66 in the example according to FIG. 2 is in F i g. 3 and 4 graphically broken down according to the two coordinate directions x and y shown: in F i g. 3 is the movement in the x direction in FIG. 4 in the y-direction shown, both with the stroke disc circumference in degrees as the abscissa. The two graphs show that the angular degrees also represent the time course t at the same time the time / distance diagranun in the x and y coordinate directions. In F i G. 3 is the gripper finger along the upper horizontal curve parts the notches of the punch card into engagement along the lower horizontal curve parts on the other hand out of engagement. In Fig. 4 shows the vertical section of the curve Switching step of the gripping finger.

Bei dem vorstehend beschriebenen Schrittschah werk kann die Führungsbahn statt der Wulstform auch die Form einer Nut haben. Bei dem Greifer 6 kann an seinem mit der Führungsbahn in Eingriff stehenden Ende der der Feder 64 zugewandte Gabelzinken fortgelassen werden, so daß der Greifer nur an einer der beiden Flanken des Führungswulstes anliegt und sich gegen den Federzug abstützt. Der Greifer 6 kann statt der Streifen- bzw. Stabform auch eine beliebige andere Form, z. B. eine Winkel- oder U-Form aufweisen. Während die in F i g. 1 und 2 gezeigte Ausbildung des Greifers 6 bewirkt, daß ein zunehmendes Entfernen des Greifers von der Drehachse 40 eine Annäherung des Greiffingers 66 an die Lochkarte 1 zur Folge hat, kann durch entsprechende andere Formgebung des Greifers auch eine Umkehrung dieses Verhältnisses erreicht werden. Ferner kann der feste Anschlag 65 unmittelbar an der Hubscheibe 4 angebracht sein. Während sich bei den Beispielen nach F i g. 1 und 2 die Führungsbahn auf den ganzen Umfang der Hubscheibe erstreckt, kann sie auch auf nur einen Teil des Umfanges beschränkt werden. So können insbesondere längs des Hubscheibenumfanges mehrere schraubenlinienförmige Führungsbahnen in Reihe hintereinander vorgesehen sein, wobei jeweils der Übergang zwischen dem Ende einer jeden Führungsbahn und dem Anfang der auf sie folgenden Führungsbahn ebenso ausgebildet werden kann wie der Übergang zwischen dem Anfangspunkt 51 und dem Endpunkt 52 der Führungsbahn in F i g.1 und 2. Der Endpunkt einer. jeden Führungsbahn fällt dann, im Gegensatz zu F i g. 1 und 2, nicht mehr mit dem Anfangspunkt der gleichen Führungsbahn zusammen, sondern mit dem Anfangspunkt der jeweils folgenden Führungsbahn.In the step mechanism described above, the guide track can also have the shape of a groove instead of the bead shape. In the case of the gripper 6, the fork prongs facing the spring 64 can be omitted at its end which is in engagement with the guide track, so that the gripper rests against only one of the two flanks of the guide bead and is supported against the spring balancer. The gripper 6 can, instead of the strip or rod shape, also have any other shape, e.g. B. have an angle or U-shape. While the in F i g. The formation of the gripper 6 shown in 1 and 2 causes an increasing removal of the gripper from the axis of rotation 40 to bring the gripping finger 66 closer to the punch card 1; this relationship can also be reversed by correspondingly different shaping of the gripper. Furthermore, the fixed stop 65 can be attached directly to the lifting disk 4. While in the examples according to FIG. 1 and 2, the guideway extends over the entire circumference of the lifting disc, it can also be limited to only part of the circumference. In particular, several helical guideways can be provided in series along the circumference of the lifting disc, whereby the transition between the end of each guideway and the start of the following guideway can be formed as well as the transition between the starting point 51 and the end point 52 of the guideway in F i g.1 and 2. The end point of a. each guideway then falls, in contrast to FIG. 1 and 2, no longer together with the starting point of the same guideway, but with the starting point of the respective following guideway.

Claims

Claim: gripper indexing mechanism for jerky, step-by-step Moving a switching element further, wherein the gripper moving the switching element, guided by the guideway of a rotating lifting disc, a lifting movement to the Engaging and disengaging and a vertical stroke movement to move on of the switching element, characterized in that the bead-like guide track (50), as is known per se, in the radial direction (x-direction) to the lifting disc (4) runs backwards and forwards and in the axial direction to the lifting disc (y-direction) runs helically, with a known manner from cam drive and Spring formed spring mechanism is used as a step drive, and that between the end (52) and the beginning (51) of the same or one following in the circumferential direction Guideway there is a gap through which the fork (61) of the gripper (6) pulled through under the action of a tensioned spring (64) and from a stop (65) is caught in such a way that as the cam disc continues to rotate, the fork with the following the beginning of the guideway again engages. ,