DE1588119C2 - Vorrichtung zum schrittweisen Weiterschalten einer Nockenwalze - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum schrittweisen Weiterschalten einer Nockenwalze mit einem zur Nockenwalze koaxial angeordneten, ständig umlaufenden Antriebselement, einem mit der Nockenwalze verbundenen Schaltrad, einer auf einem Zapfen angeordneten, unter dem Einfluß einer elastischen Einrichtung stehenden Schaltklinke mit einer zeitweilig in eine Verzahnung des Schaltrades eingreifenden Spitze sowie einer das Eingreifen der Spitze steuernden Einrichtung, wobei die das Eingreifen der Spitze steuernde Vorrichtung wenigstens einen Führungsansatz aufweist, der an der Schaltklinke vorgesehen und durch eine zylindrische Bohrung einer festen Platte geführt ist, die zylindrische Bohrung der festen Platte wenigstens eine Ausnehmung sowie wenigstens einen beweglichen Vorsprung aufweist, welcher in vorgerückter Lage auf den Führungsansatz einwirkt und durch Schwenken der Schaltklinke die Spitze mit der Verzahnung des Schaltrades in Eingriff bringt oder durch Abdecken der Ausnehmung das Einfallen des Führungsansatzes in sie verhindert, und der Vorsprung durch Steuereinrichtungen verstellbar ist.

Durch die französischen Patentschriften 1 381190 und 1 360 597 sind bereits Vorrichtungen zum schrittweisen Weiterschalten einer Nockenwalze mit einem zur Nockenwalze koaxial angeordneten, ständig umlaufenden Antriebselement, einem mit der Nockenwalze verbundenen Schaltrad, einer auf einem Zapfen angeordneten, unter dem Einfluß einer elastischen Einrichtung stehenden Schaltklinke mit einer zeitweilig in eine Verzahnung des Schaltrades eingreifenden Spitze sowie einer das Eingreifen der Spitze steuernden Einrichtung bekanntgeworden, die insbesondere bei Waschmaschinen Verwendung finden. Dabei ist bereits daran gedacht worden, die Zeitdauer der Intervalle zwischen den verschiedenen Schritten wahlweise zu verändern.

Zur Lösung dieses Problems sind bei den genannten Vorrichtungen Sperrvorrichtungen verwendet worden, bei denen die motorische Energie in elastischen Einrichtungen gespeichert und danach plötzlich freigegeben wird. Für diesen Zweck sind auch mechanisch oder elektromechanisch betätigte Kupplungseinrichtungen verwendet worden, die eine unterbrochene Kupplung zwischen dem Nockenteil und

einem Teil des ständig mit hoher Geschwindigkeit umlaufenden Motors herstellen (französische Patentschrift 1 360 596).

Durch die deutsche Gebrauchsmusterschrift 1 844 613 ist bereits eine Vorrichtung der eingangs genannten Gattung bekanntgeworden, bei der es möglich ist, das Weiterschalten der Nocken so lange völlig zu verhindern, bis eine Hilfseinrichtung, nämlich ein Thermostat od. dgl., das Signal zum schrittweisen Weiterschalten gibt. .

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Vorrichtung der eingangs genannten Gattung dahingehend weiterzugestalten, daß die Zeitspannen für die Intervalle zwischen zwei aufeinanderfolgenden Schritten mit einfachsten mechanischen Mitteln frei wählbar sind.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß zum wählbaren Einstellen des schrittweisen Vorrückens die feste Platte zwei Ausnehmungen aufweist, die die Wandung der zylindrischen Bohrung in gleiche Bogenabschnitte unterteilen, daß die Nockenwalze einen Auswahlnocken aufweist, daß eine aus einem Hebel und einer Klaue bestehende, um eine feststehende Achse drehbare Anordnung mit dem Auswahlnocken zusammenarbeitet und daß der Hebel zwei Stellungen einnehmen kann, wobei er in der einen Stellung die zusätzliche Ausnehmung abdeckt, in der anderen nicht.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung können zwei Führungsansätze vorhanden sein, die auf verschiedenen Seiten des Schwenkpunktes der Schaltklinke in verschiedenen Ebenen liegen. Dabei kann dann die Bohrung zwei Ausnehmungen aufweisen, von denen die eine auf mechanischem Wege das Einrasten und die andere das Außereingriffbringen der Schaltklinke aus der Verzahnung bewirkt und jede der Ausnehmungen mit einem der beiden Führungsansätze zusammenarbeitet.

Zur Auswahl von drei verschiedenen Intervalllängen kann vorgesehen sein, daß die zylindrische Bohrung vier Ausnehmungen aufweist, welche die Bohrung in vier gleiche Abschnitte unterteilen.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung hat den Vorr teil, daß die Zeitspanne für die Intervalle zwischen zwei aufeinanderfolgenden Schritten mit einfachsten mechanischen Mitteln wählbar ist, wobei wie bei der bekannten Vorrichtung ein Weiterschalten der Nokken so lange völlig verhindert wird, bis eine Hilfseinrichtung, die bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung als Thermostat oder Druckmesser ausgebildet sein kann, das Signal zum schrittweisen Weiterschalten gibt. Die erfindungsgemäße Vorrichtung hat weiterhin den Vorteil, daß sie weniger sperrig ist als die bekannten Vorrichtungen, mit geringeren Kosten hergestellt werden kann und weniger empfindlich und wartungsbedürftig ist. Letzteres wird dadurch erreicht, daß die erfindungsgemäße Vorrichtung aus verhältnismäßig wenigen, aus gegossenem Plastikmaterial bestehenden Einzelteilen hergestellt werden kann.

Nachfolgend werden einige Ausführungsfonnen des Erfindungsgegenstandes an Hand der Zeichnungen beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 den Axialschnitt einer ersten Ausführungsform der Linie I-I der F i g. 2 und 4,

Fig. 2 eine Draufsicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Fig. 3 eine Abwandlung einer in Fig. 2 gezeigten Einzelheit,

Fig. 4 eine zweite Ausführungsform der Erfindung,

F i g. 5 eine dritte Ausführungsform der Erfindung, F i g. 6 eine Ausführungsform der Erfindung zur Einstellung von drei Intervallängen,

F i g. 7 eine schematische Ansicht einer Abwandlungsform der mit einer Schaltklinke-und" einem ίο Hebel versehenen Kupplungseinrichtung. - j . . Fig. 1 zeigt den Schnitt durch einen Programmschalter, der in einem nicht dargestellten Gehäuse angeordnet ist. Durch Stützen 3 und 4 sind Platten 1 und 2 miteinander verbunden und tragen eine Welle 5, auf der eine periodisch schrittweise angetriebene Nockenwalze 6 und ein Antriebselement 7 frei drehend angeordnet sind. Das Antriebselement 7 trägt die sogenannten Umkehrnocken und wird durch einen Motor in Drehung versetzt, von dem an nur der Wellenstumpf und ein Ritzel 8 dargestellt sind.

Außerhalb der Perioden des schrittweisen Vorrückens wird die Nockenwalze 6 durch eine Rasteinrichtung stillgesetzt, die aus zwei stirnverzahnten as Ringen 9 und 10 und einer Feder 11 besteht.

In der Fig.2 sind die Platte 1 und das Ritzel8 weggelassen, und einige Abschnitte des Antriebselementes 7 sind weggebrochen dargestellt, um das Wesentliche der erfindungsgemäßen Vorrichtung besser zeigen zu können.

Die Kupplungsvorrichtung weist ein an einer zylindrischen, an der Nockenwalze 6 angeformten Schulter 6 b anliegendes und mit der Nockenwalze 6 fest verbundenes Schaltrad 6 a, einen mit dem Antriebselement 7 verbundenen Zapfen 7a und eine auf dem Zapfen Ta angeordnete Schaltklinke 12 auf, die sich auf einer kreisförmigen Bahn um das Schaltrad 6 a herumbewegt. Die Schaltklinke 12 trägt an ihrem einen Ende eine Spitze 12 a, die in die Zähne des Schaltrades 6 a eingreifen kann, und weist an ihrem anderen Ende einen elastischen Ansatz 12 & auf, dessen Ende an der zylindrischen Schulter 6 b anliegt und die Spitze 12 α beim Eingreifen in das Schaltrad sowie einen auf der Oberseite gelegenen ♦5 Führungsansatz 12 c der Schaltklinke 12 steuert. Eine auf den Führungsansatz 12 c in Richtung auf den Mittelpunkt der Vorrichtung einwirkende Kraft bringt die Spitze 12 a außer Eingriff mit dem Schaltrad 6a.

Die Einrichtungen zur Steuerung des Kupplungsvorganges weisen eine feste Platte 13 auf, die zu ihrer Festlegung mittels der Stützen 3 und 4 mit zwei Ausnehmungen 13 a und 136 und mit einer zylindrischen Bohrung 13 c versehen ist, die den Ansatz 12 c der Schaltklinke 12 so führt, daß die . Spitze 12 a normalerweise nicht in die Verzahnung des Schaltrades 6a eingreift Die zylindrische Bohrung 13 c weist eine Ausnehmung 13 d auf, die es ermöglicht, daß sich der Führungsansatz 12 c zeitweilig auf Grund der Wirkung der elastischen Kraft des Ansatzes 12b radial nach außen bewegt und die Spitze 12 a der Schaltklinke 12 in die Verzahnung des Schaltrads 6a eingreift. Die Nockenwalze 6 wird daher bei jeder Umdrehung des Antriebselementes 7 einmal angetrieben. Die winkelmäßige Erstreckung der Ausnehmung 13 ά" bestimmt dabei den Schaltschritt der Nockenwalze 6.
Die Platte 13 ist in axialer Richtung nicht fest-

gelegt, sondern lediglich zwischen einer Schulter 6 c der Nockenwalze 6 und einer Schulter 7 b des Antriebselementes 7 gehalten, so daß die Montage besonders einfach und schnell auszuführen ist.

.Wahlweise werden kürzere Intervalle zwischen den einzelnen Schritten auf folgende Weise ermöglicht:

Die als feststehende Nockenfläche wirkende Bohrung 13 c. weist eine oder mehrere zusätzliche Ausnehmungen 13 e auf, die gemeinsam mit der Ausnehmung 13 d die Innenfläche der Bohrung 13 c in gleiche Bogenabschnitte.. unterteilen, während die Nockenwalze 6 einen Auswahlnocken 6 d trägt.

.Ein um die Stütze 4 oder um eine andere Achse schwenkbarer Hebel 14, der mittels einer Klaue 14 a den Umriß des Auswahlnockens 6 d abfühlt, kann zwei Stellungen einnehmen. In der ersten Stellung befindet sich die .Klaue 14a in einer Ausnehmung des Auswahlnockens 6 d, und das in einer Ausnehmung 13/ der Platte 13 bewegliche Ende des Hebels

14 bewirkt auf Grund seiner Fläche 146, daß die zylindrische Bohrung 13 c kontinuierlich erscheint, so daß der Führungsansatz 12 c des Hebels 12 nicht in die zusätzliche Ausnehmung 13 e einfallen kann.

In der zweiten Stellung des Hebels 14 befindet sich die Klaue 14 a auf einer erhabenen Stelle des Auswahlnockens 6 d und die Fläche 14 δ ist in radialer Richtung nach außen verschoben,. so daß sie die zusätzliche Ausnehmung 13 e freigibt, die nun das Eingreifen der Schaltklinke 12 in die Verzahnung des Schaltrades 6 a hervorruft.

Der Hebel 14 wird durch einen elastischen Ansatz 13 g angedrückt, der aus Plastikmaterial hergestellt oder eine metallische Feder sein kann.

Weiter ist zum wahlweisen Übergehen der Schaltschritte während bestimmter Phasen des Programms ein Magnetkern 15 vorgesehen, dessen eines Ende in eine Ausnehmung 13 h der Platte 13 ragt. Der Magnetkern kann, abhängig davon, ob die Spule 16 über einen Thermostaten oder ein Druckmeßgerät eingeschaltet ist, zwei Stellungen einnehmen. In der ersten, in Fig. 2 gezeigten Stellung ist die Spule 16 nicht erregt. Die Ausnehmung 13 d ist freigegeben, und bei jeder Umdrehung wird ein Schaltschritt ausgeführt. In der zweiten, nicht gezeigten Stellung ist die Spule 16 erregt, der Magnetkern 15 hat sich in Richtung des Pfeils verschoben, und seine Fläche

15 a deckt die Ausnehmung 13 a* ab, so daß die zylindrische Fläche der Bohrung 13 c nicht unterbrochen ist und so lange kein Schaltschritt erfolgt, bis bei Erreichen einer bestimmten Temperatur oder eines bestimmten Druckniveaus die Erregung der Spule unterbrochen wird.

In Fig. 3 ist eine vorteilhafte Abwandlung eines Einzelteils der beschriebenen Vorrichtung dargestellt. Dabei steht der elastische Ansatz 126 nicht in ständiger Reibungsberührung mit der an der Nockenwalze 6 angeordneten Schulter 6 b, sondern arbeitet ohne Reibung mit der Schulter Ib des Antriebselementes 7 zusammen.

In Fig. 4 ist eine andere, der Fig. 2 entsprechende Ausführungsform dargestellt. Die Schaltklinke 12 ist hierbei über den Ansatz 12 b mit einem Anschlag 7'a des Antriebselementes verbunden und bildet ein federndes Teil. Die Schaltklinke 12 weist auch hier eine in die Verzahnung des Schaltrades f>a eingreifende Spitze 12 a und einen Führungsansatz 12 c auf, der an der zylindrischen Innenfläche der Bohrung 13 c entlang um das Schaltrad 6a herumgeführt wird.

In einer Ausnehmung 13 Λ der Platte 13 ist der Magnetkern 15 radial beweglich. Sein Endstück 15 a ragt als Vorsprung in die zylindrische Bohrung 13 c und wirkt in bezug auf die Schaltklinke 12 als Nocken. Läuft der Führungsansatz 12 c bei seiner rotierenden Bewegung auf das Endstück 15 a auf, so erfolgt ein Schaltschritt. , . .

Wenn die Spule 16 erregt ist, wird der Magnetkern 15 in Richtung des Pfeils angezogen. Das Endstück 15 a ist damit zurückgezogen, so daß eine ununterbrochene zylindrische Fläche der Bohrung 13 c entsteht und kein Schaltschritt erfolgt.

Ähnlich wie das Endstück 15a des Magnetkerns 15 ist bei dieser Ausführungsform auch das Ende des Hebels 14 als in die Bohrung 13 c hineinragender Nocken ausgebildet. Die Funktionsweise ist entsprechend.

In F i g. 5 ist eine dritte Ausführungsform der Erfindung dargestellt, bei der wiederum eine um einen Zapfen 7a schwenkbare Schaltklinke 12 vorgesehen ist. Bei dieser Ausführungsform ist die Schaltklinke 12 aber nicht elastisch ausgebildet. Die Schaltklinke

12 trägt in zwei verschiedenen Ebenen zwei Ansätze 12'c und 12"c, die von zwei Anschlagflächen der zylindrischen Fläche der Bohrung 13 c geführt werden. Um auf den Ansatz 12"c einzuwirken und die Spitze 12 a in Eingriff zu bringen, ist das Ende 17 a eines in ein Joch 13/ schwenkbar eingesetzten Hebels 17 vorgesehen, das durch eine Ausnehmung 13" h der Platte 13 hindurchragt. Die andere Anschlagfiäche weist eine Ausnehmung 13 α¹ auf. Wenn sich der Ansatz 12"c an dem vorspringenden Ende 17 a vorbeibewegt hat, bringt der aus der Ausnehmung 13 d herausgeführte Ansatz 12'c die Spitze 12 a wieder außer Eingriff. Das andere Ende 17 b des Hebels 17 ragt durch eine Ausnehmung 13' h. Dieses Ende deckt die Ausnehmung 13 d ab, wenn das Ende 17 a zurückgezogen ist. Der Hebel wird von dem Magnetkern 15 betätigt, der sich in Richtung des Pfeils verlagert, wenn die Spule 16 erregt ist.

Zusätzliche Schaltschritte werden in der gleichen Weise mittels eines in einem Joch 13 k drehbar angebrachten Hebels 14' bewirkt, dessen Enden 14' b und 14'c in Ausnehmungen 13"/ und 13'/ angeordnet sind und durch die Einwirkung einer mit dem Auswahlnocken 6 c zusammenarbeitenden Klaue 14'a zwei Stellungen einnehmen können.

In Fig. 6 sind nur einige Zähne des Schaltrades 6 a und ein Teil des Auswahlnockens gezeigt, der hier drei verschieden hohe Vorsprünge 6 d, 6d' und 6" besitzt.

Die Schaltklinke 12 dreht sich um das Schaltrad 6 in Richtung des Pfeiles. Der Führungsansatz 12 c wird wieder auf einer zylindrischen Innenfläche der Bohrung 13 c in der Platte 13 geführt.

Wenn der Führungsansatz 12 c auf die Ausnehmung 13 d oder eine der zusätzlichen Ausnehmungen 13 e, 13 e' oder 13 e" trifft, dann greift die Schaltklinke zeitweilig in die Verzahnung des Schaltrades ein und dreht die Nockenwalze um einen Schritt weiter.

Ein von Anschlägen 25 bis 28 gehaltenes Kulissenteil 24 ist U-förmig ausgebildet, und die beiden Schenkel 24 e' und 24 e" decken die Ausnehmungen

13 e' und 13 e" ab. Das Kulissenteil wird durch den elastischen Ansatz 13 g nach oben und durch die

Vorsprünge 6 d, 6d' und 6d" des mit einer Klaue 24 a zusammenarbeitenden Auswahlnockens nach unten bewegt.

In der ersten Stellung befindet sich die Klaue 24a auf einem Vorsprung 6 α* mit dem kleinsten Radius des Auswahlnockens. Die Basis 24 b des Kulissenteils 24 deckt dabei die zusätzliche Ausnehmung 13 e ab. Bei einer Umdrehung wird also nur ein Schaltschritt erzeugt.

In der nächsten Stellung befindet sich die Klaue 24 a auf dem mittelhohen Bogenabschnitt 6 d'. Die Ausnehmung 13 e wird durch die Basis 24 ft freigegeben, und es werden zwei Schaltschritte pro Umdrehung bewirkt.

In der dritten Stellung befindet sich die Klaue 24a auf dem Bogenabschnitt 6 d" mit dem größten Radius. Die mit den Anschlägen 27 und 28 zusammenarbeitenden schrägen Anschlagflächen 24c' und 24c" bewirken, daß sich die Schenkel 24 e' und 24 e" an den

Stellen 24 d' und 24 a"' geringster Festigkeit elastisch verformen, wobei die zusätzlichen Ausnehmungen 13 e' und 13 e" freikommen, so daß vier Schaltschritte pro Umdrehung bewirkt werden.

Eine die Schenkel des Kulissenteils 24 zusammenziehende Feder 29 vervollständigt diese Vorrichtung.

In Fig. 7 ist gezeigt, wie die auf dem Zapfen Ta des Antriebselementes angeordnete Schaltklinke 12 durch die elastische Wirkung des an der Schulter 7 & anliegenden Ansatzes 12 & mit der Spitze 12 a in eine Innenverzahnung des Schaltrades 6 a eingreift, wenn sich ein Ansatz 12'c eines um einen Zapfen 7 a' drehbaren Zwischenhebels 12' in der Ausnehmung 13 d der Platte 13 befindet.

Tritt der Ansatz 12'c aus der Ausnehmung 13 d heraus, so nimmt die Spitze 12'a bei ihrer Bewegung den Ansatz 12 c mit und die Spitze 12 a wird aus der Verzahnung des Schaltrades 6 a ausgerückt.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen 409647/350

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum schrittweisen Weiterschalten einer Nockenwalze mit einem zur Nockenwalze koaxial angeordneten, ständig umlaufenden Antriebselement, einem mit der Nockenwalze verbundenen Schaltrad, einer auf einem Zapfen angeordneten, unter dem Einfluß einer elastischen Einrichtung stehenden Schaltklinke mit einer zeitweilig in eine Verzahnung des Schaltrades eingreifenden Spitze sowie einer das Eingreifen der Spitze steuernden Einrichtung, wobei die das Eingreifen der Spitze steuernde Vorrichtung wenigstens einen Führungsansatz aufweist, der an der Schaltklinke vorgesehen und durch eine zylindrische Bohrung einer festen Platte geführt ist, die zylindrische Bohrung der festen Platte wenigstens eine Ausnehmung sowie wenigstens einen beweglichen Vorsprung aufweist, welcher in vorgerückter Lage auf den Führungsansatz einwirkt und durch Schwenken der Schaltklinke die Spitze mit der Verzahnung des Schaltrades in Eingriff bringt oder durch Abdecken der Ausnehmung das Einfallen des Führungsansatzes in sie verhindert, und der Vorsprung durch Steuereinrichtungen verstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß zum wählbaren Einstellen des schrittweisen Vorrückens die feste Platte (13) zwei Ausnehmungen (13 d, 13 e) aufweist, die die Wandung der zylindrischen Bohrung (13 c) in gleiche Bogenabschnitte unterteilen, daß die Nockenwalze (6) einen Auswahlnocken (6d) aufweist, daß eine aus einem Hebel (14) und einer Klaue (14 a) bestehende, um eine feststehende Achse (4) drehbare Anordnung mit dem Auswahlnocken (6d) zusammenarbeitet und daß der Hebel (14) zwei Stellungen einnehmen kann, wobei er in der einen Stellung die zusätzliche Ausnehmung (13 e) abdeckt, in der anderen nicht.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der schwenkbare Hebel (14) einen Vorsprung besitzt, der in die zusätzliche Ausnehmung (13/) hineinragt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Führungsansätze (12'c und Yl"c) vorhanden sind, die auf verschiedenen Seiten des Schwenkpunktes der Schaltklinke (12) in verschiedenen Ebenen liegen (Fig. 5).

4. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein gleitend oder schwenkbar bewegliches Teil (15, 17, 24), das zwei Stellungen einnehmen kann und in einer Stellung die Ausnehmungen in der festen Platte (13) abdeckt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegliche Teil (15) ein schwenkbarer Hebel (17) ist, der in zwei verschiedenen Ebenen zwei Schenkel aufweist, deren einer (176) die eine Ausnehmung (13' K) des Anschlags der festen Platte (13) abdeckt, während der andere ein durch die andere Ausnehmung (13" K) vorspringendes, mit dem zweiten Führungsansatz (12"c) zusammenwirkendes Ende (17 a) aufweist.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zylindrische Bohrung (13 c) vier Ausnehmungen (13d, lie, 13β', 13e") aufweist, welche die Bohrung (13 e) in vier gleiche Abschnitte unterteilen.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das gleitend bewegliche Teil (24) eine mit der Oberfläche des Auswahlnockens (6d) zusammenarbeitende Klaue (24a) aufweist und die Form eines U hat, dessen Schenkel (24 e', 24 e") parallel zur Gleitrichtung verlaufen, und daß zum elastischen Auseinanderspreizen der Schenkel auf jedem Schenkel eine mit einem festen Zapfen (27, 28) zusammenarbeitende Anschlagfläche (24 c', 24 c") vorgesehen ist.

8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Zwischenhebel (12') zwischen der Klinke (12) und der Bohrung (13 c).