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Vorrichtung zum schrittweisen Steuern Die Erfindung bezieht sich auf
eine Vorrichtung zum schrittweisen Steuern, insbesondere für den Antrieb eines DrehkommutWors,
mit einem durch eine Sperrvorrichtung gehemmten Schrittschaltwerk.
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Übliche Schrittschaltwerke arbeiten in der Regel mit zwei gegeneinander
drehenden, Scheiben, an deren einer ein Schaltzahn und an deren anderer, dem S.ch-altrad,
eine vom Schaltzahn für eine vorbestimmte Wegstrecke mitgenommene Anordnung angebracht
ist. Eine derartige Schrittschaltanordnung ist z. B. das Malt--serkreuz, bei dem
ein an der Antriebsscheibe liegender Schaltzahn oder Schaltstift bei jeder Drehung
der Antriebsscheibe in Schlitze des Schaltrades eingreift und dieses um eine, entsprechend-Winkeldrehun-
mitnimmt. Bei anderen bekannten Anordnungen arbeitet der Schaltzahn gegen eine entsprechende
Verzahnung im Schaltrad. Das Schaltverhältius läßt sich durch die entsprechende
Auswahl der Schaltzähne und der Mitnehmeranordnungen am Schaltrad einstellen.
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Bei derartigen mit Verzahnungen arbeitenden Schrittschaltwerken ist
es auch bekannt, zwei Antriebssche,iben vorzusehen, wobei an der einen Antriebsscheibe
eine der gewählten Verzahnungsart entsprechende Zahnlücke angeordnet ist, die in
entspiechende Schaltzähne an einer der Schalträder angreift, während an der zweiten
Antriebsscheibe die die Lücke begrenzenden Zähne angeordnet sind, die in eine vollständige
Verzahnung am anderen Schaltrad eingreifen. Durch diese Anordnung soll ermöglicht
worden, daß diese mit Verzahnungen über den ganzen Umfang des Schaltrades arbeitenden
Schrittschaltwerke auch für relativ sehr kurze Schaltschritte, d. h. eine
sehr kurze Winkelstellung am Schaltrad, geeignet sind. Diese bekannte Anordnung
ist jedoch
außerordentlich kompliziert und insbesondere wegen der Notwendigkeit
der Herstellung einer mit sehr geringem Spiel arbeitenden Verzahnung über den gesamten
Umfang der beiden Schalträder kostspielig.
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Um eine Bewegung des Schakrades zu verhindem, wenn der Schaltzahn
außer Eingriff vom Schaltrad ist, legt sich üblicherweise das Schaltrad mit einer
entsprechenden Kurve an den Umfang emes mit dem Schaltzahn verbundenen Sperrzylinders
an. Mit Eingriff des Schaltzahnes kommt gleichzeitig eine Ausnehmung in #derUmfangsfläch--,desSperrzylinders
in den Bereich der Anlagefläche des Schaltrades, so daß die Bewegungssperre für
das Schaltrad während des Schaltvorganges aufgehoben wird.
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Ein bei derartigen Schrittschaltwerken auftretendes Probleni, besteht,darin,
daß der Bewegungsablauf des Schaltrades entsprechend dem sich ändernden Angriffszadius
des Schakzahnes an der hEtnehmeranordnung, z. B. dem Schlitz. beim Malteserkreuz,
entlang einer Sinuskurve verläu:% d. h. dem Bewegungsablauf'des SchaJ&ad'os
ist ungleichföTinig. Um dies zu vermeiden ist es bekannt, an Stelle eines Schaltrades
eine Reihe von Scha-Itzähnen mit einer Üblichen eine lineare Ge-&chwingdigk-eitsubertragung
bewirkenden Verzahnung anzuordnen, so daß der Bewegungsimpuls, dem Schaltrad nicht
durch einen, sondern durch mehrere Zähne Übeewagen wird. Eine derartige Anordnung
ist relativ aufwendig in der Herstellung und ist außerdem, nicht bei sehr kurzer
Bewegung des Schaltrades anwendbar.
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Eine weitere bekannte Lösung zur Abflachung der Bewegangskurve des
Schaltrades besteht darin, daß das Schaltrad eine Über den ganzen Umfang verlaufende
Verzahnung.aufweis4-in der der Sperrzylin-,der als Schnecke eingreift, die über
den weGentlichen Teil des Umfanges eine wchtwiuldig zur Drehachse liegende Schneckenverzahming
aufweist, während der Schaltzahn an einer Stelle des Umfanges durch eine relativ
steile Steigung von einem Gang der Schnecke zum nächsten Gang der Schnecke ausgebildet
ist. Auch diese Anomdeung ist rellativ aufwendig und ermöglicht außerdem nur eine
relativ geringe Weiterdrehung des Schaltrades bei jeder Stufe, da die Ganghöhe der
Schnecke, in einem bestimmten Verhältnis zum Modul, der Verzahnung am Schaltrad
stehen muß.
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Es ist die der Erfmdung zugrunde liegende Aufgabe, eine derartige
Schrittscha14anoTdnung zu schaffen, bei der die 1>,wegwigskurve des, Schaltschrittes
ganz wesentlich abgeflacht ist W die außerdem eine
sehr exakte spielfreie
Schaltung ermöglicht, während andererseits der Aufbau sehr einfach und die Anordnung
damit robust und betriebssicher ist. Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht,
daß das Schrittschaltwerk und die Sperrvorrichtung je eine Antriebsscheibe
mit wenigstens je einem Zahn am Umfang aufweisen, der mit auf einer Welle
sitzenden Antriebszahnrädern mit gleicher Zahnteilung zusammenarbeitet, wobei beide
Antriebsscheiben auf einer gemeinsam-en Welle um eine halbe Zahnteilung versetzt
angeordnet sind.
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Durch diese erfindungsgemäße Anordnung, bei der zwei gleichlaufende
Schaltzähne kurz nacheinander während des Schaltvorganges an auf der gleichen Wolle
sitzenden Schalträdern in Eingriff gelangen, wird die Bewegungskurve wesentlich
abgeflacht und gleichzeitig eine absolut sichere, spielfreie Steuerung erreicht,
da durch den vor- bzw. nachlaufenden Antriebsimpuls auf eine der Flächen der Mitnehmeranordnung
am Schaltrad durch den einen der Zähne der andere zwangläufig in Anlage an der anderen
Fläche gehalten wird, ohne daß schwierige Probleme der Relativbewegung, wie bei
Eingreifen einer Verzahnung iii eine Zahnlücke, auftreten.
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Um die notwendige Genauigkeit der Bearbekung zu vermindern und eine
federnde Anpressung der Schaltzähne an den MitnehmeTn der Schalträder zu erreichen,
sind vorzugsweise der oder die Zähne auf einer der Schrittscheiben in einem elastischen
Futter gelagert.
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Der Umfang der Sperrscheibe kann außerhalb des veTzahnten Bereiches
etwa in deren Teilkreis liegen, so daß das entsprechende Abtriebszahnrad außer Eingriff
mit den Zähnen der Scheibe sich mit seinen Zähnen an dieser Umfangsfläche anlegt.
Um die Wirkung eines Bearbeitungsspiels weiter zu schwächen und um außerdem eine
noch bessere zwangläufige Anlage der Mitnehmeranordnung an den Schaltzähnen zu erreichen,
ist die Antriebswelle vorzugsweise mit einer Bremse verbunden.
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Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel
näher erläutert. In der Zeichnung zeigt F i g. 1 schematisch die Anwendung
der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum schrittweisen Schalten an einer Kommutatorschaltung
und F i g. 2 eine Stimansicht auf die Aritriebsscheibe und das Schalärad.
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Die Vorrichtung zur schriftweisen Schaltung wird durch einen Synchronnlotor
1 angetrieben, der mittels eines Untersetzungsgetriebes, zwei auf der gleichen
Antriebswelle sitzende Antriebsseheiben 2 und 4 antreibt. An der Antriebsscheibe
2 ist ein Schaltzahn 3
angeordnet, der in einem elastischen Futter
11 sitzt. Dieses elastische Futter kann ein synthetisches Gummipolster oder
eine beispielsweise aus Federn gebildete Einridhiung sein.
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Die Schrittscheibe 4 weist ebenfalls einen Zahn 7
auf, der im
Drehsinn der Scheibe unmittelbar hinter einer Ausnehmung 17 angeordnet ist.
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Zwei auf eine Achse
18 aufgekeilte Schalträder
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und
6 besitzen die gleiche Anzahl von Zähnen, die um eine halbe Zahnteilung vergoW
liegen. In dem dargestellten Beispiel sind vier Zähne vorgesehen, und die Zähne
des einen Schakrades sind gegenüber den Zähnen des anderen um 450 versetzt. Die
Schrittscheibe 4 und das Schaltrad
6 liegen in solchem
Ab-
stand, daß
das Schaltrad
6 sich nicht drehen kann