DE1250879B - -F Fues, Dipl -Chem Dr H-G Eggert, Pat-Anwalte, Köln I Schrittschaltwerk, insbesondere zum Antrieb von Zahlenrollen und Typenrädern - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. CL:

HOIh

H04q

Deutsche KL: 21 a3 - 20/03

Nummer: 1250 879

Aktenzeichen: W 33250 VIII a/21 a3

Anmeldetag: 2. November 1962

Auslegetag: 28. September 1967

Die Erfindung betrifft ein Schrittschaltwerk, das insbesondere zum Antrieb von Zahlenrollen und Typenrädern bestimmt ist, aber auch dazu verwendet werden kann, Nockenscheiben oder elektrische Kontaktarme usw. schrittweise in Drehung zu versetzen.

Unter den zahlreichen zum Stand der Technik gehörenden Schrittschaltwerken sind auch solche bekannt, die einen Rotor mit zwei zickzackförmig verlaufenden, in Bezug aufeinander versetzten Kränzen von schrägen Gleitflächen sowie einen durch eine Antriebsvorrichtung mittels Fortschältimpulse hin- und herbeweglichen Drücker aufweisen, welcher zum Antrieb des Rotors in Halbschritten durch aufeinanderfolgendes Zusammenarbeiten mit einer Gleitfläche des einen Kranzes und einer Gleitfläche des anderen Kranzes pro Impuls dient. In der deutschen Patentschrift 1 065 195 ist ein Schrittschaltwerk dieser Gattung gezeigt, bei welchem der Drücker zwischen zwei Kränzen von schräggestellten Gleitflächen eines Rotors in zur Rotorachse paralleler Richtung hin- und herbewegt wird, wogegen beim Schrittschaltwerk gemäß der österreichischen Patentschrift 201 902 zwei annähernd in radialer Richtung zum Rotor bewegliche Drücker abwechselnd mit einem einzigen Kranz von schrägen Gleitflächen zusammenwirken. Im einen wie im andern Fall kann es vorkommen, daß bei schneller Schaltung der Rotor nach jedem Halbschritt nicht immer in der ge- . ;, wünschten Stellung verharrt, sondern ein wenig zurückläuft, da die nächstfolgende schräge Gleitfläche vom Drücker zurückprallt. Gegebenenfalls kann sich der Rotor nach jedem Halbschritt jeweils etwas weiter drehen. In beiden Fällen besteht die Gefahr, daß « beim nachfolgenden Schaltimpuls eine Fehlschaltung auftritt. Zur Behebung dieses Mangels wurden bisher Bremsen oder Arretierungsfedern verwendet.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, bei einem Schrittschaltwerk der oben ; erwähnten Gattung ein unbeabsichtigtes und störendes Drehen des Rotors am Ende jedes Halbschrittes ohne zusätzliche bauliche Mittel sicher zu verhindern. Dieses Ziel wird erfindungsgemäß im wesentlichen dadurch erreicht, daß im Knie zwischen jeder Gleitfläche und der folgenden Gegensteigungsfläche jedes Kranzes eine Rast für den Drücker vorgesehen ist, . die durch Eingreifen des Drückers ein Drehen des Rotors am Ende jedes Halbschrittes wenigstens in einer Richtung formschlüssig verhindert. :

Zweckmäßig können gemäß weiterer Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes die Rasten durch sackförmige Ausnehmungen an den inneren Um-Schrittschaltwerk, insbesondere zum Antrieb von Zahlenrollen und Typenrädern .

Anmelder:

Kurt Wehrli, Zürich (Schweiz);

Fritz Hartmann, Baiersdorf

Vertreter:

Dr.-Ing. A. v. Kreisler, Dr.-Ing. K. Schönwald,

Dr.-Ing. Th. Meyer,

Dipl.-Chem. Dr. rer. nat. L-F. Fues

und Dipl.-Chem. Dr. H.-G. Eggert,

Patentanwälte, Köln, Deichmannhaüs

Als Erfinder benannt:

Kurt Wehrli, Zürich (Schweiz);

Fritz Hartmann, Baiersdorf

Beanspruchte Priorität:

Österreich vom 10. November 1961 (8484)

kehrstellen einer zickzackförmig verlaufenden, die beiden Gleitflächenkränze aufweisenden Nut oder Rippe des Rotors gebildet sein.

Bei einer anderen erfindungsgemäßen Ausgestaltung des Schrittschaltwerkes kann der Grund einer zickzackförmig verlaufenden, die beiden Gleitflächenkränze aufweisenden Nut des Rotors durch eine Folge von schiefen Ebenen zusammengesetzt sein,, die alle entgegengesetzt zur Drehrichtung des Rotors ansteigen und zwischen sich als Rasten dienende Stufen bilden, an denen die Tiefe der Nut sprunghaft ändert. Der in die Nut eingreifende Drücker ist dabei in Richtung gegen den Nutengrund beweglich; und steht unter dem Einfluß einer Feder, die den Drücker stets in Anlage mit dem Nutengrund hält.

Die Erfindung gestattet, die ihr zugrunde liegende Aufgabe der Arretierung des Rotors nach jedem Halbschritt durch überraschend einfache Maßnahmen zu lösen und dadurch Fehlschaltungen des Schrittschaltwerkes auch bei schnellen Impulsfolgen sicher zu verhüten.

Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes sind in den Zeichnungen veranschaulicht und nachstehend erläutert.

F i g. 1 zeigt schematisch in Seitenansicht einen als Schrittschaltwerk ausgebildeten Zähler mit einer ein-

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Stift 8 drückt dabei gegen eine der äußeren Gleitflächen 9 a und gleitet an dieser nach außen, wobei der Rolle 6 eine Drehung gemäß dem Pfeil R in Fig. 2 erteilt wird, bis der Stift den einen Umkehr-5 punkt der Nut 9 erreicht. Sobald die Spule des Magneten 2 stromlos wird, schwenkt die Feder 10 den Anker 3 vom Magneten weg. Der Stift 8 bewegt sich dabei gegen die Achse 5 der Rolle 6 hin und gleitet an einer inneren Gleitfläche 9 b entlang, wodurch der

schwenkbar gelagert ist. Das Joch 1, der Kern des Elektromagneten 2 und der Anker 3 bestehen aus magnetisch leitendem Material, wie z. B. Eisen, und bilden den magnetischen Kreis.

Auf einer Achse 5, die parallel zur Schwenkachse des Ankers 3 verläuft, ist eine Zahlenrolle 6 drehbar gelagert, die an ihrem Umfang mit Ziffern, z. B. von 0 bis 9, versehen ist. Am Anker 3 ist ein Arm 7

angeordnet ist, daß er sich beim Schwenken des Ankers 3 auf einer zur Achse 5 wenigstens angenähert radialen Bahn bewegt. An sich genügt eine radiale Bewegungskomponente des Stiftes 8.

Die eine axiale Stirnfläche der Rolle 6 weist eine zickzackförmige, endlose Nut 9 auf, deren Ausbildung in F i g. 2 deutlicher sichtbar ist. Die Nut erstreckt sich zwischen zwei Kreisen unterschied-

zigen Zahlenrolle, die mittels schräger Gleitflächen und eines Drückers durch elektrische Impulse betätigbar ist;

F i g. 2 stellt in größerem Maßstab eine perspektivische Ansicht des Rotors des Schrittschaltwerkes nach F i g. 1 dar und veranschaulicht die als Flanken einer Nut ausgebildeten Gleitflächen mit sackförmigen Rastausnehmungen für den Drücker; F i g. 3 zeigt einen Teil des zweiten Ausführungs-

beispieles mit an einer Rippe ausgebildeten Gleit- io Rolle 6 wieder eine Drehung im Sinn des Pfeiles R flächen und sackförmigen Rastausnehmungen; erteilt wird. Damit hat sich die Rolle 6 in zwei HaIb-

F i g. 4 zeigt einen Teil des dritten Beispiels mit schritten um einen ganzen Drehschritt so weit gestufenförmig ausgebildetem Nutengrund in perspek- dreht, daß die nächstfolgende Ziffer der Rolle durch tivischer Ansicht. ein Fenster des Zählergehäuses sichtbar ist. Die be-

Gemäß F i g. 1 ist an einem Joch 1 ein Elektro- 15 schriebenen Vorgänge wiederholen sich bei jedem magnet 2 befestigt, dessen Anker 3 am Joch 1 Stromimpuls und sind an sich bekannt.

Damit nun die Rolle 6 gemäß den F i g. 1 und 2 nach jedem Halbschritt sofort zum Stillstand kommt "und weder überschwingt noch zurückprallt, sind an 20 den Umkehrstellen der Nut 9, d. h. jeweils im Knie zwischen jeder Gleitfläche 9 α oder 9 b und der folgenden Gegensteigungsfläche jedes Kranzes, sackförmige Ausnehmungen 9 c vorhanden, in denen der Stift 8 nach jedem Halbschritt einrastet und einen befestigt, der einen als Drücker dienenden Stift 8 25 festen Anschlag findet. Durch diese Maßnahme kann trägt, der parallel zur Achse 5 verläuft und derart die Arbeitsgeschwindigkeit des Schrittschaltwerkes

wesentlich erhöht werden.

Bei dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel des Schrittschaltwerkes ist an Stelle der Nut 9 30 eine entsprechend geformte Rippe 29 an der einen axialen Stirnseite der Zahlenrolle 26 vorhanden. Die Rippe 29 ist in sich selbst geschlossen und verläuft zickzackförmig zwischen zwei Kreisen unterschiedlichen Durchmessers hin und her. Der Stift 8 des liehen Durchmessers hin und her und hat eine lichte 35 ersten Beispieles ist nun durch einen Drücker mit Weite, die etwas größer als der Durchmesser des zwei Stiften 28 ersetzt, die sich beiderseits der Rippe Stiftes 8 ist. Letzterer greift in die Nut 9 ein und ar- 29 befinden und durch einen in Fig. 3 nicht dargebeitet mit den Flanken der Nut 9 zusammen. Diese stellten, schwenkbaren Arm auf einer zur Achse 5 Flanken bilden schrägverlaufende Gleitflächen 9 a der Rolle 26 wenigstens annähernd radial verlaufen- und 9 b, an denen der Stift 8 beim Antrieb der 40 den Bewegungsbahn 30 hin- und herbeweglich sind. Rolle 6 entlanggleitet. Man kann zwei Gruppen von Bewegt sich der Drücker mit den Stiften 28 gegen Gleitflächeh 9 a und 9 b unterscheiden, wobei die die Achse 5, so gleitet der äußere Stift 28 auf einer Gleitflächen jeder Gruppe in einem ringförmigen äußeren Flanke 29 a der Rippe 29, wodurch die Kranz angeordnet sind. Die Gleitflächen 9 a des Rolle 26 um einen Halbschritt in Richtung des Pfeieinen Kranzes sind äußere Flankenpartien der Nut 9, 45 les R gedreht wird. Bewegt sich der Drücker anwährend die Gleitflächen 9 b des anderen Kranzes schließend von der Achse 5 weg, so drückt der ininnere Flankenpartien der Nut 9 sind. Die Gleit- nere Stift 28 auf eine der inneren Flanken 29 b der flächen der beiden Kränze sind in bezug auf die Rippe 29, was wieder eine Drehung der Rolle 26 um Umfangsrichtung des Kranzes in entgegengesetztem einen Halbschritt im Sinn des Pfeiles R zur Folge Sinn geneigt und überdies in Umfangsrichtung zu- 50 hat.

einander versetzt, so daß die Gleitflächen 9 a des Um ein Uberschwingen der Rolle 26 am Ende

einen Kranzes den Zwischenräumen zwischen den jedes Halbschrittes zu vermeiden, sind an den inne-Gleitflächen96 des anderen Kranzes gegenüberste- ren Umkehrstellen der Rippe 29 sackförmige Aushen. Die Anzahl der Gleitflächen in jedem Kranz nehmungen 29 c ausgebildet, in denen der jeweils stimmt mit der Anzahl der Ziffern der Rolle 6 oder 55 arbeitende Stift 28 am Ende seiner Bewegung einmit der Anzahl der für eine Umdrehung der Rolle 6 rastet und einen festen Anschlag findet, so daß ein

Weiterdrehen der Rolle 26 vermieden ist.

Beim dritten Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 4 weist die Rolle 36, ähnlich wie beim ersten Beispiel, 60 eine zickzackförmig verlaufende Nut 39 auf, in welche ein als Drücker dienender Stift 8 eingreift. Im Gegensatz zur Ausbildung nach F i g. 2 liegt der Grund der Nut 39 nicht in einer Ebene, sondern er ist aus einer Folge von schiefen Ebenen zusammenein Stromimpuls durch die Spule des Elektromagne- 65 gesetzt, die alle in zum Pfeil R entgegengesetzter ten 2 geleitet wird, zieht der Magnet 2 den Anker 3 Umfangsrichtung ansteigen und zwischen sich Stufen an. Dadurch wird dem Stift 8 eine Bewegung von 40 bilden, an denen die Tiefe der Nut 39 sprunghaft der Achse 5 der Rolle 6 weg aufgezwungen. Der ändert. Die Stufen 40 befinden sich bei den Um

vorgesehenen Drehschritte überein. Im Idealfall hat jede der Gleitflächen 9 a und 9 b den Verlauf einer archimedischen Spirale, deren Ursprung in der Achse der Rolle 6 liegt.

Der Anker 3 steht unter dem Einfluß einer Feder 10, die bestrebt ist, den Anker 3 vom Magneten 2 wegzuschwenken und mittels des Armes 7 den Stift 8 gegen die Achse 5 der Rolle 6 hin zu bewegen. Wenn

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kehrstellen der Nut 39 und sind je bündig, d. h. vollkommen ausgerichtet mit den als Gleitflächen dienenden Nutenflanken 39 a und 39 b. Der Stift 8 ist in axialer Richtung gefedert angeordnet, in dem der Arm 7 als Blattfeder ausgebildet ist, welche den Stift 8 ständig mit leichter Pressung gegen den Grund der Nut 39 drückt.

Wird der Stift 8 mittels des Armes 7 etwa radial zur Rolle 36 hin- und herbewegt, so erfährt die Rolle eine Drehung im Sinn des Pfeiles R in Fig. 4. Dabei gleitet der Stift 8 mit seinem einen Ende auf einer der sanft ansteigenden schiefen Ebenen des Nutengrundes. In dem Augenblick, da der Stift 8 eine Umkehrstelle der Nut 39 erreicht, fällt er unter dem Einfluß des federnden Armes 7 eine der Stufen 40 hinab auf die nächste schiefe Ebene des Nutengrundes. Dadurch wird ein Rückwärtsprellen der Rolle 36 entgegen dem Pfeil R durch Anschlagen der Stufe 40 am Stift 8 sicher verhindert. Die beschriebene Ausbildung des Nutengrandes bringt noch den ao weiteren Vorteil, daß die Drehrichtung der Rolle 36 eindeutig festgelegt ist, weil eine Drehung im entgegengesetzten Sinn durch Anschlagen der Stufen 40 am Stift 8 unmöglich ist.

Bei einer nicht dargestellten abgeänderten Ausführungsform zu F i g. 4 sind an den Umkehrstellen der Nut 39 zusätzlich noch sackförmige Ausnehmungen analog den Ausnehmungen9 c in Fig. 2 vorhanden.

Alle beschriebenen Ausführungsbeispiele könnten selbstverständlich auch derart abgeändert werden, daß der Drücker 8 bzw. 28 stillsteht und die Rolle 6 bzw. 26 etwa radial bewegt wird.

Der Rotor des erfindungsgemäßen Schrittschaltwerkes braucht nicht in jedem Fall eine Zahlenrolle zu sein, sondern kann auch eine Typenrolle zum Drucken oder Prägen, eine Nockenscheibe zum Betätigen eines elektrischen Kontaktfedersatzes oder ein drehbarer Kontaktbürstensatz zum Zusammenarbeiten mit feststehenden Kontaktelementen sein.

Rotor, der zwei zickzackförmig verlaufende, in Bezug aufeinander versetzte Kränze von schrägen Gleitflächen aufweist, und mit einem durch eine Antriebsvorrichtung mittels Fortschaltimpulse hin- und herbeweglichen Drücker zum Antrieb des Rotors in Halbschritten durch aufeinanderfolgendes Zusammenarbeiten mit einer Gleitfläche des einen Kranzes und einer Gleitfläche des anderen Kranzes pro Impuls, dadurch gekennzeichnet, daß im Knie zwischen jeder Gleitfläche (9 a, 9 b bzw. 29 a, 29 & bzw. 39 a, 39 b) und der folgenden Gegensteigungsfläche jedes Kranzes eine Rast (9 c bzw. 29 c bzw. 40) für den Drücker (8 bzw. 28) vorgesehen ist, die durch Eingreifen des Drückers ein Drehen des Rotors am Ende jedes Halbschrittes wenigstens in einer Richtung formschlüssig verhindert.

2. Schrittschaltwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rasten durch sackförmige Ausnehmungen (9 c bzw. 29 c) an den inneren Umkehrstellen einer zickzackförmig verlaufenden, die beiden Gleitflächenkränze aufweisenden Nut (9) oder Rippe (29) des Rotors (6) gebildet sind.

3. Schrittschaltwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Grund einer zickzackförmig verlaufenden, die beiden Gleitflächenkränze aufweisenden Nut (39) des Rotors (36) durch eine Folge von schiefen Ebenen zusammengesetzt ist, die alle entgegengesetzt zur Drehrichtung des Rotors ansteigen und zwischen sich als Rasten dienende Stufen (40) bilden, an denen die Tiefe der Nut sprunghaft ändert, und daß der in die Nut eingreifende Drücker (8) in Richtung gegen den Nutengrund beweglich ist und unter dem Einfluß einer Feder (7) steht, die den Drükker stets in Anlage mit dem Nutengrund hält.

Claims (1)

Patentansprüche:

1. Schrittschaltwerk, insbesondere zum Antrieb von Zahlenrollen und Typenrädern, mit einem

40 In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsches Gebrauchsmuster Nr. 1785 249;
britische Patentschrift Nr. 602 812;
USA.-Patentschrift Nr. 2 687 481.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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