DE1187093B

DE1187093B - Drive device for generating a step-wise periodic reciprocating movement

Info

Publication number: DE1187093B
Application number: DEV19945A
Authority: DE
Inventors: Heinrich Vogler
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1960-10-26
Filing date: 1961-01-05
Publication date: 1965-02-11

Description

Antriebsvorrichtung für die Erzeugung einer schrittweise periodisch hin- und hergehenden Schwenkbewegung Die Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung für die Erzeugung einer schrittweise periodisch hin- und hergehenden. Schwenkbewegung aus einer stetig umlaufenden Bewegung heraus, insbesondere zum Schwenk-en von Schützenscheiben, mit einer stetig angetriebenen Welle, auf der zwei Nockenscheiben drehfest angeordnet sind, an welchen je ein schwenkbar gelagerter Hebel mit seiner Laufrolle anliegt, die auf das zu schwenkende Bauteil über einen Kurbeltrieb einwirken, wobei eine Feder zwischen den beiden Hebeln angeordnet ist.Drive device for generating a step-wise periodic reciprocating movement. The invention relates to a drive device for generating a step-wise periodic reciprocating movement. Pivoting movement from a continuously revolving movement, in particular for pivoting contactor discs, with a continuously driven shaft on which two cam discs are arranged in a rotationally fixed manner, on each of which a pivotably mounted lever rests with its roller, which is applied to the component to be pivoted via a Crank mechanism act, a spring being arranged between the two levers.

Antriebe dieser Art, wie beispielsweise zum kurzzeitigen Aufwärtsschwenken und zum anschließenden kurzzeitigen Abwärtsschwenken einer Schützenscheibe in fortlaufender periodischer Aufeinanderfolge, sollen möglichst einfach aufgebaut und doch in der Wirkung zuverlässig sein.Drives of this type, for example for brief upward swiveling and then briefly swiveling a contactor disc downwards in continuous periodic succession, should be structured as simply as possible and yet in the Effect be reliable.

# Bei einer bekannten Vorrichtung zur Umwandlung einer Umlauf- in eine Schwingbewegung wird zum Schwenken des betreffenden Bauteils eine Mechanik verwendet, die eine stetig angetriebene Welle mit zwei drehfesten Nockenscheiben aufweist. An jeder No-kkenscheibe liegt ein Hebel mit seiner Laufrolle an, und beide Hebel wirken über einen Kurbeltrieb auf das zu schwenkende Bauteil ein. Zwischen den Hebeln befindet sich eine gespannte Feder. Die Mechanik bewirkt eine gleichmäßige Schwenkbewegung des Bauteils, die von den Nockenscheiben abgeleitet wird.# In a known device for converting a circulation to an oscillating movement becomes a mechanism for swiveling the relevant component used, which has a continuously driven shaft with two non-rotating cam disks having. A lever with its roller rests on each cam disc, and both Levers act on the component to be pivoted via a crank mechanism. Between there is a tensioned spring on the levers. The mechanism causes a uniform Pivoting movement of the component that is derived from the cam disks.

Beim Gegenstand der Erfindung soll demgegenüber ein plötzliches sprunghaftes Schwenken des Bauteils, z. B. der Schützenscheibe, erfolgen, wozu die notwendige Energie aus ;einem Federkraftspeicher entnommen wird. Die Nockenscheiben sollen dabei die Aufgabe haben, den Kraftspeicher auszulösen, und weisen eine entsprechende Gestalt auf.When the subject of the invention, on the other hand, a sudden sudden pivoting of the component, z. B. the contactor washer, for which the necessary energy is taken from a spring force storage device. The cam disks should have the task of triggering the energy storage device and have a corresponding shape.

Es ist bekannt, zu Steuerungszwecken Nockenscheiben mit radialer Abstufung der Nockenbahn oder mit spiralförrniger Nockenbahn zu verwenden, wie dies auch beim Erfindungsgegenstand geschieht. Es kommt aber im Rahmen der Probleinstellung auf eine ganz bestimmte funktionelle Verkopplung dieser Nockenscheiben mit den sonstigen Bewegungsorganen an, . Schließlich soll durch die Erfindung die Antriebsmechanik der hier in Betracht kommenden Art einfach. und übersichtlich ausgebildet sein, ohne daß dadurch etwa die zuverlässige Wirksamkeit oder die Anspruchslosigkeit in der Wartung geschmälert werden würde. Dabei ist insbesondere angestrebt, daß der Antrieb auch eine einfache Steuerung des zeitlich-en Bewegungsahlaufes zuläßt. Die Erfindung geht aus von der eingangs erläuterten Konzeption einer Antriebsvorrichtung mit einer stetig angetriebenen Welle, auf der zwei Nockenscheib,en drehfest angeordnet sind, an welchen je ein schwenkbar gelagerter Hebel mit seiner Lauf-rolle anliegt, die auf das zu schwenkende Bauteil über einen Kurbeltrieb einwirken, wobei eine Feder zwischen den beiden Hebeln angeordnet ist.It is known to use cam disks with radial gradation of the cam track or with a spiral cam track for control purposes, as is also done with the subject matter of the invention. But it gets under the Probleinstellung to a specific functional coupling of these cams with the other organs of movement on. Finally, the invention is intended to make the drive mechanism of the type under consideration here simple. and be clearly designed without impairing the reliable effectiveness or the unpretentiousness of maintenance. In particular, the aim is for the drive to also permit simple control of the chronological sequence of movements. The invention is based on the conception of a drive device explained at the beginning with a continuously driven shaft on which two cam disks are non-rotatably arranged, on each of which a pivotably mounted lever with its roller rests, which is applied to the component to be pivoted via a crank drive act, a spring being arranged between the two levers.

Zur Lösung der Aufgabe, insbesondere der Probleme der Steuerung, wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, die Vorrichtung in der Weise auszubilden, daß die Feder zwischen zwei Hebeln angeordnet ist, deren Laufrollen ständig und gleichzeitig an jeeiner Nockenscheibe anliegen, daß nur einer der beiden Hebel in an sich bekannter Weise über seine Laufrolle hinaus verlängert und an diesem Ende mit der Schubstange gelenkig verbunden ist und dessen mit seiner Laufrolle zusammenwirkende Nockenscheibe als Nockenbahn mit zwei durch radiale Stufen verbundene Kreisbögen ausgebildet ist, während die andere Nockenscheibe eine in Drehrichtung spiralförniig nach innen führende Nockenbahn aufweist, deren beide Enden in an sich bekannter Weise über eine radiale Stufe verbunden sind..To solve the task, in particular the control problems, proposed according to the invention to design the device in such a way that the spring is arranged between two levers whose rollers are constantly and simultaneously rest on each one cam disc that only one of the two levers is known per se Way extended beyond its roller and at this end with the push rod is articulated and its cam cooperating with its roller is designed as a cam track with two circular arcs connected by radial steps, while the other cam disc leads in a spiral shape in the direction of rotation Having cam track, both ends of which in a manner known per se connected via a radial step.

Bei der erfindungsgemäß#en- Antrie'bsvorrichtung ist insbesondere der Anfang der spiralförmigen Nockenbahn der Nockenscheibe in Drehrichtung um weniger A 180' gegentib« der radialen Stufe der Nockenscheibe vQrseM,. während die zweite Stufe der Nockenscheibe um etwa 180': gegenüber der ersten Stufe versetzt ist..In the case of the drive device according to the invention, in particular the start of the spiral-shaped cam path of the cam disk is less than 180 ° opposite the radial step of the cam disk in the direction of rotation. while the second stage of the cam disk is offset by about 180 ': compared to the first stage ..

Weiterhin ist vo«tüWterweis,-- der Anf ang, der spiralförinigen Kockenbahn der Nock#nscheibe in bezug auf die Nockenscheibe in an sich bekannter Weise verstellbar, um eine Steuerung des zeitlichen Bewegungsablaufes erreichen zu können.Furthermore, vo «tüWterweis - the beginning, the spiral-shaped Kockenbahn the cam disk can be adjusted in a manner known per se in relation to the cam disk, in order to be able to control the chronological sequence of movements.

In der Zeichnung ist ein besonders bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung .bN)gend im einzelne dargestellt, wclchQ.s. ga# "n näher beschr" ist.!. Es zeigt F i i." l' die'- ÄritA#bsverrichtung in , se . hematischer Darstellung in Seitenansicht, F i g. 2 eine gleiche Seitenansicht der in einer anderen Stellung befindlic-hen Antsiebsvorrichtung gemäß F i g. 1 nach Linie 11-II der F i g. 3, F i g. 3 eine Aufsicht auf den Antrieb gemäß Fig. 2.In the drawing, a particularly preferred embodiment of the subject matter of the invention is shown in detail, wclchQ.s. ga # "n more specifically" is.!. It shows F i i. "L 'die'- ÄritA # bsverrichtung in, se. Hematischer representation in side view, F i g. 2 shows a same side view in a different position 1 befindlic-hen g Antsiebsvorrichtung according F i. On line 11 -II of FIG. 3, FIG. 3 a plan view of the drive according to FIG. 2.

Auf der AntriebsweHe 11 der # eihe periodische schrittweise Hb-#:uüd!H#r#wegung#etieugenden Vorricbüm& welche mit der stetig umlaufenden Welle 12 beispielsweise eines Antriebs-Elektromoton 13 gekuppelt ist, sind riebevginandtz zwei Nockipiischeiben. 14 und 15 befestigt.. bk Nockeußcheibe 14 besitzt eine in Drehrichtung D) äe'r' Antr#b#welle 11 spiralförmig nach inned `fÜhrende Nockenbahn 16, derm rbeide; Endba 17-,# 18- über äine tadiale Stufe 19 verbunden sind; die zweite Nockenscheibe 15 hat entlarig ihrem Umfang eine Nockenbahn, die aus zwei Halbkreisbögen 20 und 21 =orschiedächm Halbmessers bestdit, welche an ihren beiden Enden 22 ': durch je' eine und 23 bzw. 24 ui)d. 25 ebenfalls radiale Stufe 26 bzw'. 27 - verbunden ' sind. Von den beiden HalbkredsbNen 20, 21 Überschneidet der größere Bogen 21 mit seinem in Drehrichtung (Pfeil D) der Antriebgweße 11 vordem Ende 24 noch - den hinteren, Ta 28 vor dem Endpunkt 17 der spiralförmigen Nockenbahn 16 der Nocken_ scheibe, 14.On the drive shaft 11 of the series periodic step-by-step Hb - #: uüd! H # r # movement # etieugenden Vorricbüm & which is coupled to the continuously rotating shaft 12, for example of a drive electric motor 13 , there are two cam disks. 14 and 15 attached .. bk cam disk 14 has a in the direction of rotation D) äe'r 'drive shaft 11 spirally to inned `leading cam track 16, both of which; Endba 17-, # 18- are connected via a tadial step 19 ; the circumference of the second cam disk 15 reveals a cam track which consists of two semicircular arcs 20 and 21 = orschiedächm radius, which at both ends 22 ': through each' one and 23 or 24 ui) d. 25 also radial step 26 or '. 27 - connected ' . Of the two HalbkredsbNen 20, 21, the larger sheet 21 overlaps with its in the direction of rotation (arrow D) of the drive shaft 11 in front of the end 24 - the rear, Ta 28 in front of the end point 17 of the spiral-shaped cam track 16 of the cam disk, 14.

Auf den beiden Nockenscheiben 14, 15 liegen dk L#aufroil#II l# *bzw. 30 ia'bezug auf die Antrieb&we-Ile 11 eü=d«# gegenübeiliegend 'e#uf. Die Laufrollen 29 ' 30 sind an je einem an den Lapern 31 und 32 pändielnd aufgehängten.Hebel33 bzw. 34 gelagert. .Dic Hebel 33 und 34 verlaufen etwa parallel zu-*mde# und spähen außerdem übier die Zugfeder 35 miteinander in Verbin . dung, durch welche die Rollen 29 und 30 stets geben ihre zugehörige Nockenbahn der No#kensdieiben 14 bzw.. 15 angedrückt werden.On the two cam disks 14, 15 lie dk L # aufroil # II l # * or. 30 ia'relation to the drive & we-Ile 11 eü = d «# opposite 'e # uf. The rollers 29 '30 are each mounted on one of the Lapern 31 and 32 pändielnd aufgehängten.Hebel33 and 34 respectively. .Dic levers 33 and 34 run approximately parallel to- * mde # and also peek over the tension spring 35 in connection with each other . through which the rollers 29 and 30 always give their associated cam track of the cam discs 14 and 15, respectively, are pressed on.

Der'& Laufrolle 30 trasende Hebel 34 ist über die Rolk 30 hinaus verlängert und mit der SchubstanW 36 eines Kurtdtriebes gekuppelt, dessen Kurbel 37 an der zu schwenkenden Welle 38, welche die Schützenscheibc 39 utgt, sitzt. An dem Rollenhebel 34 greift weiterhin dk einerseits an einem festen Punkt 40 angehängte zweite Feder 41 an.The '& roller 30 trasende lever 34 is extended beyond the 30 Rolk addition, and coupled with the one Kurtdtriebes SchubstanW 36, the crank 37 on the shaft 38 to be pivoted which utgt the Schützenscheibc 39, is seated. On the roller lever 34, dk also engages on the one hand a second spring 41 attached to a fixed point 40.

Die Zugkmft der Foder 41 ist größer als die Kraft dex am meistta enepannten, jedoch kleiner als die Zugkmft der am n)*tvn gespannten Feder 35. The tensile force of the conveyor 41 is greater than the force dex at the most tensioned, but smaller than the tensile kilometers of the spring 35 tensioned at the n) * tvn.

. Weiterli#w kann auf der Antriebswelle 11 unmittelbar neben der Nockenscheibe 14 noch eine Sektors#heibe 42 gelagert, sein, deren WinkelstglIung g#gen7 über' der Nockenschoibe 14 einstellbar und vielthe' selbst feststellbar ist. Außerdem ist die Rolle 29 so breit, daß sie auch auf dem Umfangsteil 43 der 5 S.e#4,Wrsr«heibe 42 abrollt. . Furthermore, a sector disk 42 can be mounted on the drive shaft 11 directly next to the cam disk 14, the angle of which is adjustable via the cam disk 14 and, in many cases, can be determined by itself. In addition, the roller 29 is so wide that it also rolls on the peripheral part 43 of the 5 Se # 4, Wrsr «hot 42.

bi#, Antriebsvorrtichturig arbeitet folgende#M#up-. -Wenn sich die AntriiDbgwälfe 11 mit den Nockerischeiben 14 und 15 in Richtung des Pfeiles dreht und man 'von der aus F i g. 1. ersichtlichen Lage der Teile lo der Antriebsvornichtung ausgeht, dann wird die Rolle 29 entlang der spiralförmi#g nach außen verlaufenden Nockenbahn 16 der Nockenscheibe 14 und mit ihr der Hebel 33 nach außen bzw. nach links gedrückt, während die Rolle 30 auf dem äußeren Halbkreis-15 bogen 21 der Nockenscheibe 15 anliegt. Es bleibt also in diesem ersten, etwa einer halben Umdrehung der Antriebswelle 11 entsprechenden Drehbereich von etwa 180 0 die Stellung des die Rolle 30 tragenden Hebels 34 - und damit auch die in F i g. 1 gezeich-2o nete aufrechte Stellung der Schützenscheibe39 - unverändert; es wird lediglich die Feder 35 über den di . e Rolle 29 tragenden Hebel 33 zunehmend stärker gespannt.bi #, drive device works the following # M # up-. -When the drive pulley 11 rotates with the cam disks 14 and 15 in the direction of the arrow and one 'from the FIG. 1. apparent position of the parts lo of the drive device starts out, then the roller 29 is pressed along the spiral-shaped outwardly extending cam track 16 of the cam disk 14 and with it the lever 33 to the outside or to the left, while the roller 30 on the outer Semicircular 15 arc 21 of the cam disk 15 rests. In this first rotational range of approximately 180 °, which corresponds to approximately half a revolution of the drive shaft 11 , the position of the lever 34 carrying the roller 30 remains - and thus also the position shown in FIG. 1 drawn upright position of the shooting target39 - unchanged; it is only the spring 35 over the di . e roller 29 supporting lever 33 is increasingly tense.

..' In-dern Augenblick jedoch, wo die Rolle 30 beim 25 weiteren Umlauf der Nockenscheibe 15 infolge der größeren Spannung der zwischen den, Hebeln 33 und 34 angeordneten Feder 35 gegenüber der Spannung der an dem Hebel 34 angreifenden Feder 41 von dä , ren äußeren Hal bkreisbogen 21 auf deren inneren 30 Halbkreisbögen 20 abfällt, bewegt sich die RoBe 30 nar,hinnen zur Welle 11 zu und mit ihr der Rollenhäbel 34 nach links, wobei dieser di,6 mit ihm gekuppelte Schubstange 36 aus ihrer in F i g. 1 dargestellten rechten Endlage in die in F! g. 2 gezeich-35 nete linke Endlage verschiebt. Dies hat zur Folge, daß über den Kurbeltrieb 36, 37, 38 die mit der Weile 38 verbundene Schützenscheibe 39 schlagartig aus Ihrer Stellung gemÄß F i g. 1 in jene gemäß F #i g.'>2 umkippt... 'In-countries moment, however, where the roller 30 at 25 further circulation of the cam 15 due to the greater voltage of between, levers 33 and 34 disposed spring 35 with respect to the voltage of the acting on the lever 34 spring 41 DAE, reindeer outer semicircular arc 21 falls on its inner 30 semicircular arcs 20, the roBe 30 moves nar, towards the shaft 11 and with it the roller lever 34 to the left, this di, 6 with it coupled push rod 36 from its in F i g. 1 in the right end position shown in F ! G. 2 drawn left end position moves. This has the consequence that via the crank mechanism 36, 37, 38 the contactor disk 39 connected to the shaft 38 suddenly moves out of its position according to FIG . 1 turns into that according to F #i g. '> 2 .

40 ; Während der weiteren Drehung der Antriebswelle 11 läuft die Rolle 30 zunächst auf dem kleineren Halbkreisbogen 20 der Nockenscheibe 15, bis nach einem relativ kleinen Drehwinkel die Rolle 29 vom Außenumfang 16 der Nockenscheibe 14 bzw. von 45 dem Außenumfang 43 der Sektorscheibe 42 auf den inneren Anfangs-teil 44 der spiralförmigen Nockenbahn 16 der Nockenscheibe 14 -gelangt. Das Abfallen der Rolle 29 auf den Innenteil 44 der genannten Noickenbahn 16 erfolgt ebenfalls plötzlich, weil sich 5o hierbei die zuvor am stärksten gespannte Feder 35 in ihre am meisten entspannte Lage entspannen kann. Da hiernach die Zugkraft der Feder 41 größer als die Zugkraft der am meisten entspannten Feder 35 ist, kann nunmehr die Feder 41 den die Rolle 30 55 tragenden Hebel 34 aus seiner in F i g. 2 dargegtellten linken Stellung nach rechts bis in die aus F i g. 1 ersichtliche Stellung schwenken, was auch ein entsprechendes Aufwärtsschwenken der SchÜtzenschOibe 39 aus ihrer horizontalen Stellung in ihre vertikale 6o Stellung gemäß F i g. 1 bewirkt.40 ; During the further rotation of the drive shaft 11 , the roller 30 initially runs on the smaller semicircular arc 20 of the cam disk 15 until, after a relatively small angle of rotation, the roller 29 moves from the outer circumference 16 of the cam disk 14 or from the outer circumference 43 of the sector disk 42 to the inner beginning -part 44 of the spiral-shaped cam track 16 of the cam disk 14 -reached. The fall of the roller 29 onto the inner part 44 of the aforementioned Noickenbahn 16 also takes place suddenly because the spring 35 that was previously most strongly tensioned can relax into its most relaxed position. Since then the tensile force of the spring 41 is greater than the tensile force of the most relaxed spring 35 , the spring 41 can now move the lever 34 carrying the roller 30 55 out of its position in FIG. 2 shown left position to the right up to the one shown in FIG . Pivot the position shown in FIG. 1 , which also results in a corresponding upward pivoting of the SchÜtzenschOibe 39 from its horizontal position into its vertical position according to FIG. 1 causes.

Beim weiteren Drehen der Antriebswelle 11 gelangt die Nockenscheibe 15 mit ihrem äußeren Halbkreisbogen 21 wieder unter die Rolle 30"die dadurch auch weiterhin in ihrer aus F i g. 1 michtlichen Lage ge-65 halten wird, obgleich nunmehr die Feder 35 über die auf der Nockenbahn 16 der Nockenscheibe 14 zunehmend nach außen bewegte Rolle 29 und den zugehörigen Hebel 33 wieder gespannt wird. Die Teile des Antriebs befinden sich damit wieder in der in F i g. 1. dargestellten Lage, von der bei der Funktionsbeschreibung ausgegangen worden ist.Upon further rotation of the drive shaft 11, the cam plate 15 engages with its outer semicircular arc 21 back under the roll 30 "thereby continue to g in their from F i. 1 michtlichen location will hold GE-65, although now, the spring 35 of about the on Cam track 16 of the cam disk 14 is tensioned again increasingly outwardly moving roller 29 and the associated lever 33. The parts of the drive are thus again in the position shown in Fig. 1 , from which the functional description was based.

In der Zeichnung ist ohne weiteres ersichtlich, daß der jeweilige Zeitraum, über welchen die Schützenscheibe 39 in ihrer zurückgeschwenkten Stellung gemäß F i g. 2 gehalten wird, durch entsprechendes Verdrehen der Sektorscheibe 42 gegenüber der Nokkenscheibe 14 verändert werden kann. Gegenüber der dargestellten Einstellung kann dieser Zeitraum also verlängert oder auch verkürzt werden, was zugleich eine entsprechende Verkürzung bzw. Verlängerung desjenigen Zeitraumes mit sich bringt, über welchen die Schützenscheibe 39 in ihrer aufrechten Stellung gehalten wird.In the drawing it can be readily seen that the respective period of time over which the contactor disk 39 in its pivoted-back position according to FIG. 2 is held, can be changed by rotating the sector disk 42 relative to the cam disk 14 accordingly. Compared to the setting shown, this period of time can thus be lengthened or shortened, which at the same time brings about a corresponding shortening or lengthening of that period of time over which the contactor disk 39 is held in its upright position.

Die Einstellbarkeit des zeitlichen Bewegungsablaufes kann auch dadurch erreicht werden, daß man die beiden Nockenscheiben 14 und 15 lediglich relativ zueinander in gewissem Umfange verdrehbar und feststellbar ausbildet.The adjustability of the sequence of movements over time can also be achieved by making the two cam disks 14 and 15 rotatable and lockable relative to one another to a certain extent.

Claims

Claims: 1. Drive device for the generation of a step-by-step periodically reciprocating swivel movement, in particular for swiveling contactor discs, with a continuously driven shaft on which two cam discs are non-rotatably arranged, on each of which a pivotably mounted lever rests with its roller, which act on the component to be pivoted via a crank mechanism, a spring being arranged between the two levers, d a - characterized in that the spring (35) is arranged between two levers (33, 34) whose rollers (29, 30) constantly and simultaneously rest on a respective cam disk (14, 15) so that only one of the two levers (34) is extended in a manner known per se beyond its roller (30) and is articulated at this end with the push rod (36) and whose cam disc (15) interacting with its roller is designed as a cam track with two circular arcs connected by two radial steps (26, 27), while the other cam disk (14) has a cam track leading in a spiral shape inwards in the direction of rotation (D) , the two ends (17, 18) of which are connected in a manner known per se via a radial step (19) .

2. Drive device according to claim 1, in which the two rollers with respect to the cam disks diametrically opposite one another, characterized in that the beginning of the spiral cam track (16) of the cam disk (14) in the direction of rotation (D) by less than 180 ' is offset with respect to the radial step (26) of the cam disk (15) , while the second step (27) of the cam disk (15) is offset by about 180 ' with respect to the first step. 3. Drive device according to claim 1 or 2, characterized in that the beginning of the spiral cam track (16) of the cam disk (14) with respect to the cam disk (15) is adjustable in a manner known per se.