DE1295893B - Vorrichtung zum absatzweisen oder gleichzeitigen Betaetigen zweier Schaltglieder - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum absatzweisen oder gleichzeitigen Betätigen zweier elektrischer, hydraulischer, pneumatischer oder mechanischer Schaltglieder.

Bei einer solchen Vorrichtung sollen zwei beliebige Schaltglieder, z. B. elektrische Schalter, hydraulische oder pneumatische Ventile, mechanische Steuerungsorgane wie Kupplungen, Bremsen od. dgl. entweder nacheinander oder gleichzeitig betätigt werden, von denen das eine Schaltglied nach einer einstellbaren Zeit T betätigt bzw. einer Zustandsänderung ausgesetzt wird, während das andere Schaltglied nach einer einstellbaren Zeit 7" betätigt wird, die gleich oder größer ist als die Zeit T. In dem Falle, wo die Zeiten T und T einander gleich sind, werden die Schaltglieder also gleichzeitig betätigt, während bei ungleich langen Zeiten T, T" die Schaltglieder nacheinander, d. h. »absatzweise« betätigt werden.

Zeitschaltwerke als solche sind bekannt. So gibt es ein elektromagnetisches Programmschaltwerk zum Schalten von Stromkreisen, bei dem die Schaltimpulse von Nockeneinheiten mit veränderbarem peripherem Nockenumfang ausgehen und jede Nockeneinheit aus mehreren gegeneinander verstellbaren Nockenscheiben mit gegenseitiger Kupplung besteht (deutsche Patentschrift 1117 201). In jeder Nockenscheibengruppe werden dabei bestimmte Nockenscheiben von einer vorhergehenden Nockenscheibe mit bestimmtem Drehwinkelabstand angetrieben, der im Zeitablauf die Reihenfolge und Dauer der Schaltimpulse bestimmt. Der Aufbau dieses Schaltwerkes ist sehr umständlich und teuer und erfordert auch einen relativ hohen Arbeitsaufwand zur Einstellung der gewünschten Schaltzeiten.

Bei einem anderen Zeitschaltwerk (deutsche Auslegeschrift 1135 954) zum Schalten elektrischer Stromkreise besitzt wenigstens ein von einem umlaufenden Organ getragener Kontaktgeber eine Tastrolle, die über eine angrenzende kreisringförmige Fläche einer Steuerscheibe gleitet. Ausgehend von einer bestimmten Ausgangsstellung befindet sich der Kontaktgeber während seines Umlaufes über einen bestimmten Drehwinkel bzw. während einer bestimmten Zeit in einem bestimmten Schaltzustand und wird dann während des weiteren Umlaufes um einen anderen Drehwinkel in den entgegengesetzten Schaltzustand versetzt. Eine Umschaltung von zwei Schaltgliedern mit relativ zueinander verstellbaren Zeitschaltzeiten ist hier nicht vorgesehen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Gattung zu schaffen, die die Nachteile der vorstehend beschriebenen bekannten Vorrichtungen vermeidet. Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe besteht darin, daß die beiden Schaltglieder relativ im Winkel zueinander um eine ortsfeste Achse angeordnet sind, daß die Achse eine lösbare Kupplung besitzt, deren treibende Hälfte durch motorische Mittel antreibbar ist und deren angetriebene Hälfte einer elastischen Rückstellfeder ausgesetzt ist und mit einem Betätigungsglied verbunden ist, das auf ein normalerweise elastisch in einer Ruhestellung gehaltenes Zwischenglied einwirkt, das in dieser Ruhestellung das eine Schaltglied in seiner Ruhestellung hält.

Im Betrieb versetzt das Zwischenglied nach Betätigung durch das Betätigungsglied das eine Schaltglied in einen anderen Schaltzustand und wirkt dann auf das andere Schaltglied ein.

Vorteilhaft ist dabei zur Veränderung der Winkelzuordnung der beiden Schaltglieder eine geeignete Verstelleinrichtung vorgesehen.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist das eine Schaltglied gegenüber dem anderen Schaltglied um eine ortsfeste Achse drehbar angeordnet und besteht die Verstelleinrichtung aus einem Nocken, gegen den das verdrehbare Schaltglied unter der Wirkung einer ίο Rückstellfeder anliegt.

Vorteilhaft ist ferner vorgesehen, daß das Betätigungsglied aus einem Schaltfinger besteht, der einstückig mit der angetriebenen Welle der Kupplung verbunden ist, und daß an diesem Schaltfinger das eine Ende einer Feder angreift, deren anderes Ende mit einer ortsfesten Stelle verbunden ist.

Ein weiteres zweckmäßiges Merkmal der Vorrichtung besteht darin, daß die lösbare Kupplung sägezahnartige radiale Klauen mit feiner Teilung besitzt, ao daß die treibende Hälfte auf der Achse verschiebbar angeordnet ist und normalerweise durch eine Feder von der angetriebenen Hälfte entfernt gehalten ist, daß zum Ineingriffbringen der treibenden Hälfte eine Gabel vorgesehen ist und daß die Gabel mit einer elektromagnetischen Steuereinrichtung verbunden ist, die eine Armatur und einen Elektromagnet, z. B. ein Relais, aufweist.

Schließlich ist vorteilhaft zwischen der Gabel und der elektromagnetischen Steuereinrichtung eine elastische Verstelleinrichtung vorgesehen.

Nachstehend ist ein Ausführungsbeispiel für die Erfindung an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

F i g, 1 eine Draufsicht, die die Anordnung von Steuereinrichtungen zum Schließen und Öffnen elektrischer Stromkreise (Kontakte, Unterbrecher, Umschalter usw.) zeigt,

F i g. 2 eine Seitenansicht zu F i g. 1, F i g. 3 eine schaubildliche Ansicht der umlaufenden Schalteinrichtung in Verbindung mit einer elektromagnetisch gesteuerten Kupplung,

F i g. 4 eine schaubildliche Ansicht der Vorrichtung, die die räumliche Anordnung der gesteuerten Organe, der umlaufenden Schalteinrichtung der mit Sägezähnen versehenen Klauenkupplung und der elektromagnetischen Steuereinrichtung der Kupplung verdeutlicht.

Gemäß der Zeichnung besitzt die Vorrichtung ein Gehäuse, das in der Hauptsache aus einem oberen und unteren Lagerschild 1 bzw. 2 besteht, die miteinander durch nicht gezeichnete Querstreben bzw. Abstandshalter verbunden sind. Der zwischen den Lagerschildern 1, 2 gebildete Raum dient zur Aufnahme einer Anzahl Antriebsmittel mit Ausnahme der für die Kupplung erforderlichen elektromagnetischen Steuergeräte.

Auf der Rückseite des Lagerschildes 1 befinden sich zwei Schaltglieder, nämlich Umschalter 3 und 4, von denen der erstgenannte ortsfest am Lagerschild 1 angebracht ist.

Der Umschalter 4 sitzt schwenkbar auf einer ortsfesten Achse 5 und trägt einen um diese Achse schwenkbaren Anschlagzapfen 6, der der Wirkung einer als verstellbare Nocken ausgebildeten Verstelleinrichtung 7 unterliegt. Der Nocken ist mittels eines daran angebrachten Schlitzkopfes 8 jederzeit verstellbar. Die Verstellbarkeit gestattet es, die zweite Taktzeit des Umschalters 4, gerechnet vom Endpunkt des

ersten, vom Umschalter 3 gemessenen Taktes zu verlängern oder zu verkürzen. Der Anschlagzapfen 6 liegt dauernd unter der Wirkung einer Rückstellfeder 9 am Umfang des auf dem Lagerschild 1 umlaufenden Nockens 7 an.

Ein um eine Achse 11 schwenkbares, hebelartiges Zwischenglied 10 hält normalerweise unter der Wirkung einer weiteren Rückstellfeder 12 den Umschalter 3 in einer sogenannten Ruhestellung. Wird das Zwischenglied 10 geschwenkt, so bewirkt es eine Betätigung des Umschalters 3 und am Ende seines Schwenkweges eine Betätigung des Umschalters 4. Er erlaubt somit durch seine Schwenkbewegung in bestimmten Augenblicken, die erwünschten Umschaltungen in einem Zeitschaltwerk während des Arbeitsablaufs vorzunehmen. Durch Betätigung des Nockens 7 kann man, je nachdem, ob der Nocken den Umschalter 4 mehr oder weniger in die Nähe des Zwischengliedes 10 bewegt, die Zeitdauer des zweiten Schalttaktes verlängern oder verkürzen.

Zur Steuerung des Zwischengliedes 10 dient ein von einer Hälfte 14 a einer mit sägezahnartigen, radialen Klauen versehenen Scheibenkupplung 14 getragenes, als Mitnehmer ausgebildetes Betätigungsfeld 13. Die zweite Kupplungshälfte 14 b weist außer einer Klauenverzahnung noch eine Verzahnung 14 c auf ihrem Umfang auf und kämmt mit einem Ritzel

15 eines mit konstanter Drehzahl umlaufenden Motors, der zum Antrieb des Schaltwerkes dient und dessen Drehzahl die Grundlage der Zeitbemessung bildet. Die Kupplungshälften 14 α und 14 b sind frei drehbar auf einer am Lagerschild 2 befestigten Achse

16 gelagert und werden durch eine Feder 17 im entkuppelten Zustand solange axial auseinandergehalten, bis die Kupplung 14 durch entsprechende Steuereinrichtungen betätigt wird.

Um das äußere Ende der Achse 16 ist eine Rückstellfeder 18 gewunden, die die Glieder 13, 14 α bei jedem Entkuppeln der Kupplungshälften 14 a, 14 b wieder in ihre durch einen (nicht gezeichneten) Anschlag festgelegte Ausgangsstellung zurückbewegt.

Das Kuppeln der Hälften 14 a, 14 b erfolgt, indem die Hälfte 14 b auf der Achse 16 verschoben wird, durch eine nicht dargestellte elektromagnetische Schalteinrichtung, die mittels zweier Schrauben an zwei Einschnitten 19, 20 an den Lagerschild 2 angebracht sein kann.

Die bewegliche Armatur 21, die mit der elektromagnetischen Schalteinrichtung zusammenarbeitet, besitzt die Form eines um eine Achse schwenkbaren Winkelhebels, dessen einer Schenkel, der nicht am Magneten angreift, eine Gabel 22 trägt. Diese umfaßt mit ihrem einen Ende die Achse 16. Die Elastizität der Gabel 22 ergibt sich aus einer eine Brücke bildenden Verengung 22 a, wobei das an der Armatur 21 angreifende Ende der Gabel 22 in bezug auf diese verstellbar angebracht ist. Hierzu dient eine als Stellschraube ausgebildete Verstelleinrichtung 23, mit deren Hilfe das äußere Ende der Gabel 22 in bezug auf die Kupplungshälfte 14 b in eine geeignete Stellung gebracht werden kann. Die Brücke 22 α bewirkt, daß der seitlich der Kupplung befindliche Teil der Gabel 22 sich an dieser Stelle durchbiegen kann, um auf das Kupplungsglied 14 b eine konstante Kraft zu übertragen, wenn die elektromagnetische Schalteinrichtung, die auf die Armatur 21 wirkt, erregt wird.

Die oben erläuterte Anordnung wird noch durch einen fest mit dem Kupplungsglied 14 α verbundenen Zeiger 24 vervollständigt, der mit der Hälfte 14 a bewegbar ist.

Wird der Elektromagnet erregt, so schwenkt er die Armatur 21 um die Achse c-d. Der Elektromagnet kann beispielsweise der Magnet eines Relais sein, das das Schließen eines elektrischen Hauptstromkreises steuert, wobei das Relais mit dem Umschalter 3 in Serienschaltung verbunden ist. Dabei soll die Ausbildung so sein, daß der Hauptstromkreis dann geschlossen ist, wenn der Betätigungshebel 10 sich in seiner Ruhestellung befindet.

Die Schwenkbewegung der Gabel 22 bringt die Kupplungshälften 14 α und 14 b mit ihren sägezahnartigen, radialen Klauen miteinander in Eingriff, wodurch der Motor, der als Zeitgrundlage dient, mit den zu betätigenden Organen in Verbindung gebracht wird. Sobald diese Verbindung stattfindet, beginnt der Zeiger 24 sich zu drehen, bis das Betätigungsglied 13 mit dem Zwischenglied 10 in Berührung kommt und dieses verschwenkt. Dadurch wird mittels des Umschalters 3 der Hauptstromkreis geöffnet, was das Ende des ersten Schalttaktes und den Beginn des zweiten Schalttaktes bedeutet. Da der Elektromagnet noch weiterhin erregt ist, arbeitet der Mechanismus weiter bis zu dem Augenblick, wo das Zwischenglied 10 auf den Umschalter 4 einwirkt und damit den zweiten Schalttakt beendet.

Ein außerhalb des Zeitschaltwerkes angeordnetes Organ kann auf die Erregung des Elektromagneten einwirken. In diesem Falle schwenkt die Armatur 21 aus und bewegt dabei die Gabel 22, die mit Hilfe der auf die Kupplungshälften 14 a, 14 b wirkenden Feder 17 deren Entkuppeln hervorruft. Nach erfolgtem Entkuppeln bewegen sich die Teile 14 a, 13, 24 rasch unter der Wirkung der Rückstellfeder 18 schlagartig in ihre Ausgangsstellungen zurück.

In der Zeichnung ist der zweite Schalttakt durch den Winkel α dargestellt. Dieser Winkel kann verändert werden und hängt wesentlich von der Stellung des Umschalters 4 in bezug auf das Zwischenglied 10 ab. Diese relative Stellung bestimmt sich, wie die Zeichnung erkennen läßt, durch den Nocken 7.

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum absatzweisen oder gleichzeitigen Betätigen zweier elektrischer, hydraulischer, pneumatischer oder mechanischer Schaltglieder, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Schaltglieder (3, 4) relativ im Winkel zueinander um eine ortsfeste Achse (16) angeordnet sind, daß die Achse (16) eine lösbare Kupplung (14) besitzt, deren treibende Hälfte (14 b) durch motorische Mittel (15) antreibbar ist und deren angetriebene Hälfte (14 d) einer elastischen Rückstellfeder (18) ausgesetzt ist und mit einem Betätigungsglied (13) verbunden ist, das auf ein normalerweise elastisch in einer Ruhestellung gehaltenes Zwischenglied (10) einwirkt, das in dieser Ruhestellung das eine Schaltglied (3) in seiner Ruhestellung hält.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Veränderung der Winkelzuordnung der beiden Schaltglieder (3, 4) eine geeignete Verstelleinrichtung (7) vorgesehen ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Schaltglied (4) gegenüber dem anderen Schaltglied (3) um eine orts-

feste Achse (5) drehbar angeordnet ist und daß die Verstelleinrichtung (7) aus einem Nocken besteht, gegen den das verdrehbare Schaltglied (4) unter der Wirkung einer Rückstellfeder (9) anliegt.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungsglied (13) aus einem Schaltfinger besteht, der einstückig mit der angetriebenen Welle (14 a) der Kupplung (14) verbunden ist, und daß an diesem Schaltfinger das eine Ende einer Feder (18) angreift, deren anderes Ende mit einer ortsfesten Stelle verbunden ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die lösbare Kupplung (14) sägezahnartige radiale Klauen mit feiner Teilung besitzt, daß die treibende Hälfte (14 b) auf der Achse (16) verschiebbar angeordnet ist und normalerweise durch eine Feder (17) von der angetriebenen Hälfte (14 ä) entfernt gehalten ist, daß zum Ineingriffbringen der treibenden Hälfte (14 b) eine Gabel (22) vorgesehen ist und daß die Gabel (22) mit einer elektromagnetischen Steuereinrichtung verbunden ist, die eine Armatur (21) und einen Elektromagnet, z. B. eines Relais, aufweist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Gabel (22) und der elektromagnetischen Steuereinrichtung eine elastische Verstelleinrichtung (23) vorgesehen ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen