DE1447380C - Schaltvorrichtung zur kinematischen Verbindung einer sich stetig drehen den Antriebswelle mit einer Abtriebs welle - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltvorrichtung zur kinematischen Verbindung einer sich stetig drehenden Antriebswelle mit einer Abtriebswelle, die nach einer Teildrehung der Abtriebswelle automatisch auskuppelt, mit einem Paar zusammenarbeitender Zahnräder, von denen das erste ein vollverzahntes Zahnrad auf der Antriebswelle und das zweite ein mit zahnfreien Abschnitten versehenes Zahnrad auf der Abtriebswelle ist, sowie mit einem oder mehreren Auslösungszähnen, die mit dem ersten Zahnrad drehsteif verbunden sind, und einer der Anzahl der zahnfreien Abschnitte entsprechenden Anzahl mit dem zweiten Zahnrad drehsteif verbundener, zusätzlicher Zähne in der Winkellage der zahnfreien Abschnitte, von denen jeder das zweite Zahnrad in eine Eingriffstellung mit dem ersten Zahnrad dreht, wenn er durch einen Auslösungszahn angetrieben wird.

Eine Vorrichtung dieser Art ist bekannt. Diese bekannte Vorrichtung kuppelt bei einer bestimmten Stellung der Antriebswelle ein und nach einer Teildrehung der Abtriebswelle aus. Solange sich die Antriebswelle dreht, läuft die Folge der eingekuppelten und der ausgekuppelten Zustände automatisch ab. Insofern handelt es sich bei dieser bekannten Vorrichtung um ein intermittierend arbeitendes Getriebe, nicht jedoch um eine wahlweise betätigbare Kupplung.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine solche Vorrichtung so auszubilden, daß sie wahlweise einschaltbar ist, wobei klemmfreies Ein- und Auskuppeln, Synchronismus von An- und Abtriebswelle und genaue Fixierung der Abtriebswelle im ausgekuppelten Zustand sichergestellt sein soll. Mit »Synchronismus von An- und Abtriebswelle« ist hier gemeint, daß nur bei bestimmten Winkelstellungen der Antriebswelle und der Abtriebswelle ein- und ausgekuppelt wird, obwohl das Schaltelement der Schaltvorrichtung wahlweise, d. h. zu einem beliebigen Zeitpunkt betätigbar sein soll.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine zylinderförmige mit dein ersten Zahnrad drehsteif verbundene und koaxiale Trommel mit einem den oder die Auslösungszähne tragenden Mittelabschnitt und zwei zahnfreien Seitenabschnitten, durch Anordnung jedes zusätzlichen Zahnes in einer eigenen, zum zweiten Zahnrad parallelen Ebene auf einer mit dem zweiten Zahnrad koaxialen Scheibe, durch an sich bekannte Verschiebbarkeit von Scheibe und Trommel relativ zueinander in axialer Richtung, wobei die Verschiebbarkeit sicherstellt, daß der Mittelabschnitt in die Ebene des an einem der beiden zahnfreien Seitenabschnitte anliegenden zusätzlichen Zahnes der Scheibe gebracht werden kann und diesen antreibt und daß der nächste danach auf die Trommel treffende, zusätzliche Zahn immer auf einen zalinl'ruicn Seilenabschnitt trifft, durch einen Hilfszahii in Drehrichtuiig der Abtriebswelle vor jedem zusätzlichen Zahn und in dessen F.bene, wobei der Hilfszahn an der Trommel anliegt, wenn der zugehörige zusätzliche /.ahn an der Trommel anliegt, so daß die Antriebswelle im ausgekuppelten Zustand in Umiangsridiüinj; spielfrei lixiert wird, durch eine axiale NuI auf der Trommel in DrehriehUing vor jedem Auslösiingszahii, die sich über die Länge der I Himmel erstreckt und ein gegenseitiges Blockieren von I ΓιΙΓί/μΙιμ und Trommel vermeidet, und durch eine Au-inliiiMing vor jedem Aiislöstings/ahn, die heim Antrieb ein Hlockiuien von zusätzlichem /.ahn und Ί miimid vermeidet.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Ansicht einer Schaltvorrichtung nach der Erfindung,

Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie H-II in Fig. 1,

Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie III-III in F i g. 1 und

ίο F i g. 4 einen Schnitt nach der Linie IV-IV in Fig. I·

In der Zeichnung ist 6 eine durch einen nicht dargestellten Elektromotor stetig im Uhrzeigersinn angetriebene Welle (F i g. 2). 16 ist ein Teil oder eine Welle einer Büromaschine od. dgl., das bzw. die wahlweise über einen Arbeitszyklus von 180° so herumgeschwenkt oder gedreht werden muß, daß es bzw. sie in eine von zwei einander entgegengesetzten Winkelstellungen gebracht wird. Im einzelnen stellt die Welle 16 eines einer Vielzahl von Codeteilen einer Typenwählvorrichtung für Fernschreiber oder ähnliche Druckvorrichtungen dar, bei denen jedes Codeteil in eine von zwei den beiden Zuständen einer Binärcodeeinheit einer Codekombination entsprechenden Stellungen gebracht werden kann.

Die Welle 16 läßt sich wahlweise durch die· intermittierend wirksame, als Kupplung wirkende Vorrichtung mit zwei Raststellungen drehen, die ein auf einer Buchse 11 befestigtes, stetig umlaufendes Zahnrad 13 enthält, wobei Mittel vorgesehen sind, um die Buchse 11 auf der Welle 6 in axialer Richtung verschiebbar und ihr gegenüber umdrehbar anzubringen. Diese Anbringungsmittel enthalten im einzelnen zwei in der Welle 6 zwischen zwei Flanschen 7 und 8 (Fig. 1) ausgebildete axiale Nuten 9 (Fig. 2), in die zwei im Inneren der Buchse 11 ausgebildete Keile 12 (Fig. 2) eingreifen. Die Buchse 11 und das Zahnrad 13 sind also in axialer Richtung zwischen zwei durch die Flansche 7 und 8 bestimmten Stellungen verschiebbar.

Die Kupplung enthält ferner ein unvollständig verzahntes Zahnrad 14, das mit dem Zahnrad 13 in Eingriff kommt und auf der Welle 16 befestigt ist. Das Zahnrad 14 weist zwei einander diametral gegenüberliegende zahnfreie Abschnitte 17 und 18 (Fig. 2) auf, von denen normalerweise einer dem Zahnrad 13 zugekehrt ist, um den Eingriff des Zahnrades 14 mit dem Zahnrad 13 zu verhindern. Das Zahnrad 14 läßt sich mit dem Zahnrad 13 in Eingriff bringen, indem es vorher in nachstehend noch näher zu erörternder Weise über eine vorbestimmte Winkelstrecke hcrumgeschwenkt wird. Das Zahnrad 14 ist außerdem so breit, daß es mit dem Zahnrad 13 in seinen beiden axialen Stellungen in Eingriff kommen kann.

Über die Welle 16 ist an dem Zahnrad 14 eine Scheibe 19 (Fig. I und 3) befestigt, die zwei Teile aufweist, die in Übereinstimmung mit den Abschnitten 17 und 18 des Zahnrades 14 und in axialer Richtung von ihnen gut renn t je einen Zahn 21 bzw. 22 aufweisen. Die Zähne 21 und 22 sind in zwei verschiedenen Ebenen tier Scheibe 19 vorgesehen.

Über die Buchse 11 ist an dem Zahnrad 13 eine Trommel 25 befestigt, die zwei einander diametral gegenüberliegende Auslösungsziihne 23 besitzt, die aus einem MiltelahsehniU 24 der Trommel 25 herausstellen und mit ilen Zähnen 21 und 22 der Scheibe I') in Iingriir kommi'ii können. Die Auslösungszähne

23 liegen normalerweise in der Ebene des in Übereinstimmung mit dem Abschnitt 17 oder 18 angeordneten Zahnes 21 oder 22, der dann nicht dem Zahnrad 13 zugekehrt ist. Jeder Zahn 21 und 22 hat eine zylindrische Außenfläche 26 bzw. 27, die jeweils mit der zylindrischen Außenfläche eines entsprechenden Seitenabschnitts 28 bzw. 29 der Trommel 25 in Berührung kommen kann. Der Mittelabschnitt 24 der Trommel 25 ist angrenzend an jeden Auslösungszahn 23 mit einer Vertiefung. oder Ausnehmung 33 ίο (Fig. 1 und 4) versehen, die das Herumschwenken der Zähne 21 und 22 der Scheibe 19 beim Eingriff mit dem Auslösungszahn 23 zuläßt.

Jedem Zahn 21 (Fig. 1 und 3) bzw. 22 ist ein ihm gegenüber undrehbarer Hilfszahn 31 bzw. 32 zügeordnet, der die Außenfläche des entsprechenden Seitenabschnitts 28,29 der Trommel 25 berühren kann, um das Zurückprallen oder -springen des Zahnes 21 bzw. 22 bei seinem Anhalten durch die Trommel 25 am Ende jedes Arbeitszyklus zu verhindern. Die Trommel 25 ist ihrerseits in einem passenden Winkelabstand von jedem Auslösungszahn 23 mit einer Nut 34 versehen, die sich zum Ermöglichen des Herumschwenkens der Zähne 31 und 32 in axialer Richtung über alle Abschnitte, d. h. den Abschnitt 24, 28 und 29, erstreckt.

Schließlich sind wahlweise betätigbare Mittel zum Bewirken des Eingriffs der Auslösungszähne 23 mit dem Zahn 21 oder 22 vorgesehen, die aus einem bei 39 angelenkten Hebel 38 (Fig. 1 und 4) mit einer sich gegen ein an der Buchse 11 vorgesehenes Flanschenpaar 36 anlegenden Laufrolle 37 bestehen. Der Hebel 38 läßt sich in an sich bekannter Weise mittels Steuerung durch die entsprechende Codeeinheit wahlweise zwischen zwei Winkelstellungen herumschwenken.

Die Schaltvorrichtung arbeitet wie folgt:

In der in der Zeichnung dargestellten Stellung ist der Abschnitt 17 (F i g. 2) des. unvollständig verzahnten Zahnrades 14 dem Zahnrad 13 zugekehrt. Der Hebel 38 (Fig. 1) befindet sich in seiner im Gegenuhrzeigersinn herumgeschwenkten Stellung, so daß die Buchse 11 den Flansch 7 der Welle 6 berührt. Der zylindrische Seitenabschnitt 28 der Trommel 25 gleitet auf der Außenfläche der Zähne 21 und 31 der Scheibe 19 (Fig. 3), während die Auslösungszähne 23 der Trommel 25 (F i g. 1) in der Ebene des dem Zahnrad 13 nicht zugekehrten Zahnes 22 liegen. so daß der Zahn 21 durch den Auslösungszahn 23 nicht beeinträchtigt wird.

Beim Herumschwenken des Hebels 38 im Uhrzeigersinn schiebt seine Laufrolle 37 die Buchse 11 so aufwärts, daß sie den Flansch 8 der Welle 6 berührt. Der ■ zentrale Abschnitt 24 der Trommel 25 liegt jetzt mit den Auslösungszähnen 23 in der Ebene der Zähne 21 und 31 der Scheibe 19, wobei ihr zylindrischer Seitenabschnitt 29 in der Ebene der Zähne 22 und 32 liegt, während das Zahnrad 13 immer noch mit dem Zahnrad 14 in Eingriff kommen kann.

Wenn sich einer der beiden Auslösungszähne 23 der Trommel 25 gegen den Zahn 21 (F i g. 3) der Scheibe 19 anlegt, dringt der Zahn 21 in die Ausnehmung 33 ein, so daß er zusammen mit der Scheibe 19 und dem Zahnrad 14 (Fig. 2) über eine vorbestimmte Winkelstücke im Gegenulirzeiücisinn herumgesclnvcnki wild. Das Zahnrad 14 wird also mit dem /alinnui 13 in l/.iiu'tilf »ebracht. so daß clic Kupplung für einen intermittierend wirksamen Arbeitszyklus von 180 eingerückt wird.

Nahe dem Ende des Arbeitszyklus driniit der Zahn 32 (Fig. 3) der Scheibe 19 in die Nut 34^ der Trommel 25 ein. Danach berührt die Fläche 27 des Zahnes

22 die zylindrische Oberfläche des Seitenabschnitts 29 der Trommel 25, so daß die Scheibe 19 und das Zahnrad 14 angehalten werden. Zwischenzeitlich verläßt die Nut 34 den Zahn 32, der mit der zylindrischen Oberfläche des Seitenabschnitts 29 in Berührung bleibt, so daß das Zurückprallen oder -springen der Scheibe 19 bei ihrem Anhalten verhindert wird. Da das Zahnrad 14 (F i g. 2) jetzt dem Zahnrad 13 den zahnfreien Abschnitt 18 zukehrt, ist die Kupplung gelöst, während die Oberfläche des Seitenabschnitts 29 (Fig. 1) auf den Zähnen 22 und 32 der Scheibe 19 gleitet.

Wenn jetzt der Hebel 38 in Uhrzeigergegensinn in die Stellung nach Fig. 1 zurückgeführt wird, wird die Buchse 11 so nach unten geschoben, daß sie den Flansch 7 der Welle 6 berührt und ihre Auslösimgszähne 23 in der Ebene des Zahnes 22 der Scheibe 19 zu liegen kommen. Wenn einer der Auslösungszähne

23 mit dem Zahn 22 in Eingriff kommt, wird die Scheibe in Uhrzeigergegensinn herumgeschwenkt, so daß das Zahnrad 14, wie bei dem vorstehend beschriebenen Arbeitszyklus, mit dem Zahnrad 13 für einen weiteren intermittierend wirksamen Arbeitszyklus von 180 ' in Eingriff gebracht wird.

Die Scheibe 19 und das Zahnrad 14 werden angehalten, wenn die Fläche 26 des Zahnes 21 die zylindrische Oberfläche des Seitenabschnitts 28 der Trommel 25 in der in Fig. 1 und 3 gezeigten Stellung berührt.

Somit ist also klar, daß die Vorrichtung synchron mit der Drehbewegung des Zahnrades 13 unabhängig von dem Zeitpunkt, in dem der Hebel 38 zwischen dem Vorbeigang der beiden Auslösungszähne 23 der Trommel 25 herumgeschwenkt wird, positiv eingerückt wird. Deshalb können bei einem für eine durch eine Codekombination gesteuerte Wählvorrichtung vorgesehenen Satz gleicher Kupplungen alle Kupplungen zugleich selbst dann eingerückt werden, wenn die Signale aus den verschiedenen Codeeinheiten reihenweise empfangen werden.

Es sind viele Ausführungsformen denkbar. So könnte beispielsweise die Scheibe 19 in bezug auf das Zahnrad 14 oder die Trommel 25 in bezug auf das Zahnrad 13 verschiebbar angeordnet sein, so daß das Einrücken der Kupplung durch gegenseitiges Verschieben der Scheibe 19 und der Trommel 25 erreicht werden kann. Ferner kann die Kupplung an Stelle von zwei mehrere Raststellungen und entsprechende Zähne 21,22 haben.

Schließlich ließe sich eincintermittierend wirksame Kupplung für die Hauptwelle einer Büromaschine od. dgl. erzielen, indem man das Zahnrad 14 mit einem einzigen zahnfreien Abschnitt und die Scheibe 19 mit einem einzigen Zahn versieht. In diesem Falle müßte der Hebel 38 während des intermittierend wirksamen Arbeitszyklus in irgendeiner bekannten Weise in seine Ruhestellung zurückgeführt werden. Eine solche Kupplung ist für einen Satz reihenweise einzurückender Kupplungen, wie beispielsweise tür einige komplexe Rechenmaschinen, besonders ucciunct. da die auf die vorher betiitiute Kupplung IuI-ilL'iule Kupplung zu einem vorbestimmten Zeitpunkt synchron mit der Motorwollc und un.ibhiiiiüiü \oi\

dem Zeitpunkt der Steuerung des Eindickens eingerückt wird.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Schaltvorrichtung zur kinematischen Vcrbindung einer sich stetig drehenden Antriebswelle mit einer Abtriebswelle,, die nach einer Teil-. drehung der Abtriebswelle automatisch auskuppelt, mit einem Paar zusammenarbeitender Zahnräder, von denen das erste ein vollverzahntes Zahnrad auf der Antriebswelle und das zweite ein mit zahnfreien Abschnitten versehenes Zahnrad auf der Abtriebswelle ist, sowie mit einem oder mehreren Auslösungszähnen. die mit dem ersten Zahnrad drehsteif verbunden sind, und einer der Anzahl der zahnfreien Abschnitte entsprechenden Anzahl mit dem zweiten Zahnrad drehsteif verbundener, zusätzlicher Zähne in der Winkellage der zahnfreien Abschnitte, von denen jeder das zweite Zahnrad in eine Eingriffstellung mit dem ersten Zahnrad dreht, wenn er durch einen Auslösungszahn angetrieben wird, gekennzeichnet durch eine zylinderförmige, mit dem ersten Zahnrad (13) drehsteif verbundene und koaxiale Trommel (25) mit einem den oder die Auslösungszähne (23) tragenden Mittelabschnitt (24) und zwei zahnfreien Seitenabschnitten (28. 29). durch Anordnung jedes zusätzlichen Zahnes (21.22) in einer eigenen, zum zweiten Zahnrad (14) parallelen Ebene auf einer mit dem zweiten Zahnrad koaxialen Scheibe (19), durch an sich bekannte Verschiebbarkeit von Seheibe und Trommel relativ zueinander in axialer Richtung, wobei die Verschiebbarkeit sicherstellt, daß der Mittelabschnitt in die Ebene des an einem der beiden zahnfreien Seitenabschnitte anliegenden zusätzlichen Zahnes der Scheibe gebracht werden kann und diesen antreibt und daß der nächste danach auf die Trommel treffende, zusätzliche Zahn immer auf einen zahnfreien Seitenabschnitt trifft, durch einen Hilfszahn (31, 32) in Drehrichtung der Abtriebswelle (16) vor jedem zusätzlichen Zahn und in dessen Ebene, wobei der Hilfszahn an der Trommel anliegt, wenn der zugehörige zusätzliche Zahn an der Trommel anliegt, so daß die Abtriebswelle im ausgekuppelten Zustand in Umfangsrichtung spielfrei fixiert wird, durch eine axiale Nut (34) auf der Trommel in Drehrichtung vor jedem Auslösungszahn, die sich über die Länge der Trommel erstreckt und ein gegenseitiges Blockieren von Hilfszahn und Trommel vermeidet, und durch eine Ausnehmung (33) vor jedem Auslösungszahn, die beim Antrieb ein Blockieren von zusätzlichem Zahn und Trommel vermeidet.

2. Schaltvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Trommel (25) und erstes Zahnrad (13) fest mit einer Buchse (11) verbunden sind, die durch Nuten (9) und Keile (12) mit der Antriebswelle (6) axial verschiebbar verbunden ist, daß das zweite Zahnrad (14) so breit ist, daß es bei allen Betriebsstellungen der Buchse mit dem ersten Zahnrad kämmen kann, und daß ein Hebel (38) an der Buchse über eine Rolle (37) und ein Flanschenpaar (36) zur Verschiebung der Buchse angreift.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen