DE1231989B

DE1231989B - Stepping device

Info

Publication number: DE1231989B
Application number: DEC32117A
Authority: DE
Inventors: Roger John Cartier
Original assignee: Controls Company of America
Current assignee: Controls Company of America
Priority date: 1963-02-13
Filing date: 1964-02-12
Publication date: 1967-01-05

Description

Schrittschaltvorrichtung Die Erfindung bezieht sich auf eine Schrittschaltvorrichtung mit einem kontinuierlich drehbaren Stufennocken zum Betätigen eines Schrittschalthebels, an dem eine Schaltklinke zum Betätigen eines Schaltrades federnd angelenkt ist, und einer Sperrklinke in Form eines schwenkbaren Hebels, die von einer Feder beaufschlagt wird und das Schaltrad während der Schaltbewegung der Schaltklinke festhält.Stepping device The invention relates to a stepping device with a continuously rotatable stepped cam for actuating a step lever, on which a pawl for actuating a ratchet wheel is resiliently hinged, and a pawl in the form of a pivotable lever which is acted upon by a spring and holds the ratchet wheel during the switching movement of the ratchet.

Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Art ist der Sperrhebel dabei als einarmiger Hebel ausgefühit und steht mit der Schaltklinke über eine Feder in Verbindung. Diese Feder relativ kleiner Spannung hat den Zweck, den Sperrhebel sowie die Schaltklinke vor dem Schaltschritt und nach Beendigung desselben mit dem Schaltrad in Kraftschluß zu halten.In a known device of this type, the locking lever is included designed as a one-armed lever and stands with the pawl via a spring in Link. This relatively small tension spring has the purpose of the locking lever as well the switching pawl before the switching step and after the same with the switching wheel to keep in force.

Die auf das Schaltrad ausgeübte Druckkraft des Sperrhebels verhindert ein Weiterdrehen des Schaltrades nach Beendigung des Schaltschrittes nicht. Zur Vermeidung dieses Nachteiles hat man durch besondere Ausgestaltung des Stufennockens versucht, das Schaltrad nach Beendigung des Schaltschrittes zu verzögern. Es hat sich aber herausgestellt, daß insbesondere bei außerordentlich schnellem, also schlagartig sich vollziehendem Schaltschritt als Folge hoher Drehgeschwindigkeiten des Stufennockens eine Weiterbewegung des Schaltrades nach Beendigung des Schaltschrittes nicht stets verhindert werden kann.The pressure force of the locking lever exerted on the ratchet wheel prevents it no further turning of the ratchet wheel after completion of the switching step. To the This disadvantage can be avoided by a special design of the stepped cam tries to decelerate the ratchet wheel after the switching step has been completed. It has but it turned out that especially with extremely fast, so suddenly switching step taking place as a result of high rotational speeds of the stepped cam a further movement of the ratchet wheel after the end of the switching step is not always possible can be prevented.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorkehrung zu treffen, mit deren Hilfe eine Weiterbewegung des Schaltrades nach Beendigung des Schaltschrittes auch bei hohen Drehzahlen des kontinuierlich drehbaren Stufennockens mit Sicherheit verhindert wird. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch Mittel gelöst, welche die Druckkraft der Sperrklinke am Ende des Schaltschrittes schlagartig erhöhen.The object of the invention is to take a precaution with the A further movement of the ratchet wheel after completion of the switching step also helps certainly prevented at high speeds of the continuously rotatable step cam will. This object is achieved according to the invention by means which the compressive force increase the pawl suddenly at the end of the switching step.

In weiterer Ausgestaltung des Erfindungsgedankens ist als Mittel zur schlagartigen Erhöhung der Druckkraft die Sperrklinke an dem einen Arm eines zweiarmigen Sperrhebels angebracht, dessen anderer Arm vom Schrittschalthebel schlagartig betätigt wird.In a further embodiment of the inventive concept is as a means for sudden increase in the pressure force the pawl on one arm of a two-armed Lock lever attached, the other arm actuated abruptly by the stepping lever will.

Die erfindungsgemäße Schrittschaltvorrichtung eignet sich beispielsweise für den Betrieb einer Waschmaschine.The stepping device according to the invention is suitable, for example for operating a washing machine.

Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Schrittschaltvorrichtung ist nachstehend an Hand der Zeichnung erläutert. In dieser zeigen in rein schematischer Weise Fig. 1 und 2 Ansichten der erfindungsgemäßen Schrittschaltvorrichtung in zwei Betriebsstellungen, F i g. 3 eine Draufsicht auf die Anordnung nach den F i g. 1 und 2, wobei der Übersichtlichkeit halber einige Teile fortgelassen sind.An embodiment of the stepping device according to the invention is explained below with reference to the drawing. In this, in a purely schematic manner, FIGS. 1 and 2 show views of the stepping device according to the invention in two operating positions, FIG. 3 shows a plan view of the arrangement according to FIGS. 1 and 2, some parts being omitted for the sake of clarity.

Die Schrittschaltvorrichtung besteht aus einer Stützplatte 1 mit einem Schaltrad 2, das mit einer in der Stützplatte 1 drehbar gelagerten Achse 3 fest verbunden ist. Diese Stützplatte 1 weist zwei Fenster 4 und 5 auf.The stepping device consists of a support plate 1 with a ratchet wheel 2, which is firmly connected to an axis 3 rotatably mounted in the support plate 1. This support plate 1 has two windows 4 and 5 .

Hinter der Stützplatte 1 ist ein Schrittschalthebel 7 angeordnet, der auf einer Achse 6 in der Stützplatte 1 schwenkbar gelagert ist. Der kürzere Arm des Schrittschalthebels 7 trägt eine Schaltklinke 9, die auf einer Achse 8 des kürzeren Armes des Schrittschalthebels 7 schwenkbar gelagert ist und unter der Einwirkung einer Feder 10 steht, so daß in der Normalstellung die Schaltklinke 9 mit den Zähnen des Schaltrades 2 im Eingriff steht. Die Achse 8 erstreckt sich durch das Fenster 4 hindurch, so daß die Schaltklinke 9 auf der vorderen Seite der Platte 1 liegt.A stepping lever 7 is arranged behind the support plate 1 and is mounted pivotably on an axis 6 in the support plate 1. The shorter arm of the stepping lever 7 carries a pawl 9 which is pivotably mounted on an axis 8 of the shorter arm of the stepping lever 7 and is under the action of a spring 10 , so that in the normal position the pawl 9 with the teeth of the ratchet 2 in engagement stands. The axis 8 extends through the window 4 so that the switching pawl 9 lies on the front side of the plate 1.

Eine als Speicher dienende Feder 11, von welcher ein Teil um die Achse 6 herumgewickelt ist, weist zwei gerade Arme auf, von welchen der längere Arm mit seinem Ende sich gegen einen festen Anschlag 12 der Platte 1 legt, während der kürzere Arm sich gegen den längeren Arm des Schrittschalthebels 7 legt und dadurch einen Nockenstößel 7a dieses Schrittschalthebels 7 gegen einen kontinuierlich drehbaren Stufennocken 13 anlegt. Dieser Stufennocken 13 ist ein Teil eines Zahnrades 14. Das Zahnrad 14 greift in ein Zahnrad 15 ein, welches von einem Moter konstanter Drehgeschwindigkeit angetrieben wird, dessen Achse in F i g. 3 durch die Linie 16 angedeutet ist.Serving as a memory spring 11, of which a part is wound around the axis 6 , has two straight arms, of which the longer arm rests with its end against a fixed stop 12 of the plate 1 , while the shorter arm is against the longer arm of the stepping lever 7 and thereby placing a cam follower 7a of this stepping lever 7 against a continuously rotatable stepped cam 13 . This stepped cam 13 is part of a gear 14. The gear 14 meshes with a gear 15 which is driven by a motor of constant rotational speed, the axis of which is shown in FIG. 3 is indicated by the line 16.

Auf der dem Stufennocken 13 und dem Zahnrad 14 gemeinsamen Achse ist ein zweiarmiger Sperrhebel 17 gelagert, welcher unter der Einwirkung einer Feder 18 steht, so daß in der Normalstellung eine Sperrklinke 17 a des Sperrhebels 17 mit dem Schaltrad 2 im Eingriff steht. Der Sperrhebel 17 ist hinter der Platte 1 angeordnet, während sich die Sperrklinke 17a durch das Fenster 5 hindurch erstreckt.On the axis common to the stepped cam 13 and the gear 14, a two-armed locking lever 17 is mounted, which is under the action of a spring 18 , so that a pawl 17 a of the locking lever 17 is in engagement with the ratchet 2 in the normal position. The locking lever 17 is arranged behind the plate 1 , while the locking pawl 17a extends through the window 5.

Der eine Arm des Sperrhebels 17 weist einen Ansatz 17b auf, der mit dem Schrittschalthebe17 zusammenarbeitet und dessen Schwenkbewegung in der einen Richtung begrenzt. Am Ende der Schwenkbewegung des Schrittschalthebels 7 schlägt er gegen den Anschlag 17 b des Sperrhebels 17 an und verschwenkt letzteren im Uhrzeigersinn, so daß sichergestellt ist, daß das Schaltrad 2 festgehalten, eine Weiterbewegung desselben nach vollzogenem Schaltschritt also mit Sicherheit verhindert wird.One arm of the locking lever 17 has a shoulder 17b which cooperates with the stepping lever 17 and limits its pivoting movement in one direction. At the end of the pivoting movement of the stepping lever 7 it strikes against the stop 17 b of the locking lever 17 and pivots the latter in a clockwise direction, so that it is ensured that the ratchet 2 is held firmly, further movement of the same after the switching step is thus prevented with certainty.

Um ein Schaltrad 2 mit verschiedenen Zähnezahlen verwenden zu können, d. h. um dafür zu sorgen, daß eine Drehung des Schaltrades 2 in verschiedenen Schrittzahlen möglich ist, ohne dabei die anderen Teile der Vorrichtung ändern zu müssen, ist das Schaltrad 2 so gelagert, daß der Winkel zwischen der Schaltklinke9 und der Sperrklinke17a gleich 360' dividiert durch den größten gemeinschaftlichen Nenner der genannten Zahlen ist, wie sie in der Praxis üblich sind (Zähne oder Impulse je Umdrehung des Schaltrades). Nachdem bei Zahnrädern mit 36, 45 und 60 Zähnen der größte genleinschaftliehe Nenner die Zahl drei ist, ist der vorgenannte Winkel 3601: 3 = 1200.To be able to use a ratchet 2 with different numbers of teeth, d. H. In order to ensure that a rotation of the ratchet 2 is possible in different numbers of steps without having to change the other parts of the device, the ratchet 2 is mounted so that the angle between the ratchet 9 and the pawl 17a is equal to 360 ' divided by the The greatest common denominator of the numbers mentioned is how they are common in practice (teeth or pulses per revolution of the ratchet wheel). Since the largest common denominator for gears with 36, 45 and 60 teeth is the number three, the aforementioned angle is 3601: 3 = 1200.

Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist die fol-Clende: 22 Wenn das Zahnrad 14 und der Stufennocken 13 von dem Antriebsmotor in Drehung versetzt werden, bewirkt der Stufennocken 13 über den Nockenstößel 7 a eine Schwenkuno, des Schrittschalthebels 7 ün Uhrzeigersinn. Diese Schwenkbewegung des Schrittschalthebels 7 zwingt in fortschreitender Weise, den kürzeren Arm gegen den längeren Arm der Feder 11, wodurch Energie gespeichert wird. Diese Energie wird dann dazu verwendet, eine Drehbewegung des Schaltrades 2 um einen Schritt zu vollführen.The operation of the device is the fol-Clende: 22, when the gear 14 and the stepped cams 13 are offset from the drive motor to rotate, causes the steps cam 13 via the cam follower 7 a a Schwenkuno, the step shift lever 7 ün clockwise. This pivoting movement of the stepping lever 7 progressively forces the shorter arm against the longer arm of the spring 11, whereby energy is stored. This energy is then used to perform a rotary movement of the ratchet wheel 2 by one step.

Diese Schwenkbeweggung des Schrittschalthebels 7 hat eine Bewegung der Schaltklinke 9 nach rückwärts ' also in entgegengesetztem Uhrzeigersinn zur Folge, so daß sie sich dabei längs des Zahnes des stehenden Schaltrades 2 bewegt, bis sie im Verlaufe dieser Bewegung über die Zahnspitze hinweggleitet und in die nächste Zahnlücke des Schaltrades 2 einrastet. Anschließend daran bewegt sich der Nockenstößel 7 a über die Nase des Stufennockens 13 hinweg und fällt dann unter der Rückstellkraft der Feder 11 schlagartig zu dem leicht ansteigenden Profilteil des Stufennockens 13 ab. Diese schnelle, in entgegengesetztem Uhrzeigersinn erfolgende Bewegung des Nockenstößels 7a und des Schrittschalthebels 7 zwingt die Schaltklinke 9 nach vorn, so daß sich das Schaltrad 2 um den Schritt eines Zahnes weiterbewegt.This pivoting movement of the stepping lever 7 has a movement of the pawl 9 backwards ' so in the counterclockwise direction, so that it moves along the tooth of the stationary ratchet wheel 2 until it slides over the tooth tip in the course of this movement and into the next tooth gap of ratchet 2 engages. Subsequently, the cam follower 7 a moves over the nose of the stepped cam 13 and then drops suddenly to the slightly rising profile part of the stepped cam 13 under the restoring force of the spring 11 . This rapid, counterclockwise movement of the cam follower 7a and the stepping lever 7 forces the switching pawl 9 forward so that the switching wheel 2 advances by the step of one tooth.

Während dieses Schaltschrittes des Schaltrades 2 bewegt sich die Sperrklinke 17 a längs der Zahnfläche des Schaltrades 2 nach oben und rastet anschließend daran in die nächste Zahnlücke ein. In diesem Augenblick schlägt der längere Arm des Schrittschalthebels 7 gegen den Anschlag 17 b des Sperrhebels 17, so daß die Druckkraft der Sperrklinke 17a am Ende des Schaltschrittes schlagartig erhöht wird.During this switching step of the ratchet wheel 2, the pawl 17 a moves up along the tooth surface of the ratchet wheel 2 and then engages in the next tooth gap. At this moment, the longer arm of the stepping gear lever 7 against the stop 17 strikes b of the lock lever 17 so that the pressing force of the detent pawl 17a at the end of the switching step increases abruptly.

Die auf das Schaltrad 2 während des plötzlichen Schaltschrittes um einen Zahn übertra-ene kinetische Energie ist normalerweise bestrebt, das Schaltrad 2 weiterzubewegen und dabei sowohl die Schaltklinke 9 als auch die Sperrklinke 17a aus den entsprechenden Zahnlücken zu lösen. Der Schlag des Schrittschalthebels 7 o, en den Anschla- 17b und die Rückstell-&eg C 'kraft der Feder 18 verhindern aber eine weitere Verdreh ng des Schaltrades 2 nach vollzog u enem Schaltschritt.The kinetic energy transferred to the ratchet wheel 2 during the sudden shifting step by one tooth normally strives to move the ratchet wheel 2 further and thereby release both the ratchet 9 and the pawl 17a from the corresponding tooth gaps. However, the impact of the stepping lever 7 o, the stop 17b and the restoring force of the spring 18 prevent further rotation of the switching wheel 2 after a switching step has been carried out.

Claims

Claims: 1. Stepping device with a continuously rotatable stepped cam for actuating a stepping lever on which a pawl for actuating a ratchet wheel is resiliently articulated, and a pawl in the form of a pivotable lever which is acted upon by a spring and the ratchet wheel is disengaged Schaltbeweggung the pawl holds, d a d b URC - e k hen -zeichnet, that means are provided which increase the compressive force of the pawl (17a) abruptly at the end of the switching step.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the pawl (17a) is attached to one arm of a two-armed locking lever (17) as a means for abruptly increasing the pressure force, the other arm of which is actuated suddenly by the stepping lever (7). References considered: U.S. Patent No. 2,869,375.