DE1613105A1 - Schrittschaltwerk - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Schrittschaltwerk, mit einem Klinkenrad und einer elektromagnetisch angetriebenen Klinkt, die an dae Klinkenrad angreift und dieses weiterbewegt und die sich auf einer bogenförmigen Bahn bewegt, wenn das Klinkenrad angetrieben wird. Derartige Schrittschaltwerke werden allgemein zur elektromagnetischen Betätigung von Schaltern oder Relais verwendet, insbesondere zur schrittweisen Bewegung von Vielfach- oder Stufenschaltern.

Bei herkömmlichen bekannten Schrittschaltwerk« dient ein Elektromagnet aum Antrieb einer Mitnehaerklinkt, di· an ein Ilinktnrad angreift, das jedesmal un tinen Sotorltt wtittrbewtft wird, wenn dtr !ltktroaatBe* trrtgt wirf· It IrW oft erwllnioht, daS dtr Sobritttobalter ithr iohntll arbtittn km an,

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insbesondere bei solchen Anwendungsfällen, bei denen der Schalter in der lage sein muß, in einer sehr kurzen Zeitspanne mehrere Schritte weiterzuschalten. Die bewegten. Teile eines solchen Schaltmechanismus sind folglich einer sehr starken Beschleunigung unterworfen. Als Folge davon bewegen sieb diese Teile, wenn die notwendige.Bewegung ausgeführt ist, mit einer relativ hohen Geschwindigkeit. Es ist daher erforderlich, eine ^ weitere Drehung des Klinkenrades zu unterbinden, damit es die neue lage beibehält, und außerdem ist es erforderlich, die übrigen sich bewegenden Teile in ihre Ausgangslage zurückzuführen, so daß sie erneut in funktion treten können.·

Zur Vermeidung dieser Nachteile sind schon bei bekannten Schrittachaltwerken Einrichtungen bekanntgeworden, die das Weiterlaufen über den Einstellpunkt hinaus vermeiden und die ?orm fester Anschläge haben, die in dem Wege eines oder mehrerer der beweglichen Teile angeordnet sind und eine Weiterbewegung über einen vorbestimmten Punkt hinaus verhindern· Bei solchen Anordnungen taten große Belastungen am Ende eines jeden Hubes auf, da die bewegten Teile, die angehalten werden aollen, sich ait maximaler Geschwindigkeit bewegen. In Betrieb dea Sehalterβ trtttn durch dlea· wiederholten Beanspruchungen Abmitaungtn auf, die in atarkta MaAe die Itbtnacautr elnta ■ öleaen Mtohanlaaua verringern. Aua die·« Grund alnd In dtr Regal barte ua« dauer* haitt Metallteile trforderlioh, ua tin+ AbnutzungeafgrunJ dtr groita Irlftt an deren Anfriifapuokttn iu vtra#16tn. Aul tries

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müssen Vorsichtsmaßnahmen getroffen werden, um den Rest des Schrittschaltwerks oder Relais gegenüber, den Auswirkungen der auftretenden Stöße zu schützen. Außerdem treten bei solchen bekannten Einrichtungen Vibrationen und Geräusche auf, die bei vielen Anwendungsfällen von großem Nachteil sind, ■

Der Anschlag, der bei den bekannten Einrichtungen ein Weiterlaufen der bewegten Teile verhindert, muß außerdem sehr genau einjustiert werden, oft innerhalb von Toleranzen von einigen 1Qy£/, um die Vorwärtsbewegung an genau dem richtigen Punkt zu beenden, weder zu früh noch zu spät in dem Bewegungshub und zu einer Zeit, in der die Geschwindigkeit der bewegten Teile ihren Maximalwert hat, Diese sehr kritische Einjustierung muß durch erfahrenes Personal ausgeführt werden, was in starkem Maße die Kosten für den Zusammenbau erliif-st und damit auch die Produktion begrenzt.

Werden die herkömmlichen Einrichtungen zum Weiterlaufen verwendet, so wird das Schrittschaltwerk immer blockiert, auch wenn der Antriebsmagnet fortwährend erregt wird. Die Klinke schlägt gegen den Anschlag an, und wenn sie an das Klinkenrad angreift, blockiert sie das Klinkenrad in seiner Stellung. Es ist äedoeh oft erwünscht, das Schrittschaltwerk von Hand oder auch in anderer Weise durch Drehendes Klinkenrades in Vorwärtsrichtung zu betätigen, obwohl der Antriebsmagnet erregt ist.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Schritteelaaltwerv wo, schaffen, das die Nachteile der bekannten SchrittSchaltwerke nicht aufweist, bei dem ein Weiterlaufen des

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sich bewegenden Klinkenrades aufgrund seiner Massenträgheit vermieden und die kinetische Energie der bewegten Seile in günstiger Weise absorbiert wird. Außerdem soll vermieden werden, daß große Kräfte auftreten. Die Lebensdauer eines elektromagnetisch betätigten Schrittschaltwerks soll wesentlich größer werden, und gleichzeitig sollen die Herstellungskosten gering und kritische Justierarbeiten vermieden sein. Außerdem soll es möglich sein, das Schrittschaltwerk beispielsweise von Hand weiterzubewegen, während sich die Antriebsklinke in ihrer Arbeitsstellung befindet.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird gelöst durch ein federbelastetes Fangteil, an das die Klinke an einem bestimmten Punkt anstößt und das danach eine weitere Bewegung der Klinke entlang dem bogenförmigen Weg verhindert.

Die Erfindung stellt somit eine verbesserte Einrichtung für ein elektromagnetisch betätigtes Schrittschaltwerk dar, um das Weiterlaufen des Betätigungsmechanismus zu verhindern. Gemäß einem grundlegenden Merkmal der Erfindung wird ein federbelastetes Fangteil verwendet, um die Klinke aufzufangen, wenn sie von dem Klidenrad in einer gekrümmten Bahn geführt wird. Nach dem An greifen verhindert das federbelastete Fangteil eine weitere Bewegung sowohl der Klinke als auch des Klinkenrad es. Da die bekannten hohen Kräfte an dem Ende des Hubes vermieden werden» let die Abnutzung gering, so daß auch die Verwendung eines .absorbierenden Materials für das Fangteil möglich let, das 00 eine noofc weichere Funktion bewirkt· ORIGINAL INSPECTED

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Anband in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele soll die Erfindung näher erläutert werden.

Mg. 1 ist eine perspektivische Ansicht eines elektromagnetischen Schrittschaltwerkes gemäß der Erfindung,

Pig. 2 ist eine Vorderansicht des Schrittschaltwerks gemäß Pig. 1_t

Pig. 2A - 2D sind vergrößerte Vorderansichten des Klinkenrades der Klinke und des Pangteils und zeigen ihre Stellungen während eines Weiterschaltens des SchrittSchaltwerksι

Pig. 2E zeigt eine Tellvorderaneiobt des Sohrlttsohaltwerks gemäß Pig· 2 und verdeutlicht die Art, in der das Pangteil vollständig weggeklappt werden kann, so daß ein Weiterschalten von Hand möglich 1st,

PIg. 3 zeigt eine Seitenansicht des Sohrittsohaltweafks gemäß den Pig. 1 und 2 und

Pig. A let eine Draufsicht auf das Schrittschaltwerk gemäß den Pig. 1, 2 und 3.

Sa· elektromagnetisch betätigte Sobrittsohaltwerk, wie ·· perspektivisch la der 71g· 1 dargestellt ist, weist eln^a llektroaagneten 11 auf, der auf tinta Rahmen 14 befestigt let.

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Der Rahmen 14 weist ein Paar nach ohen stehender Plansche 16 und 17 und drei nach unten und außen sich erstreckende Befestigungsfahnen auf, von denen in Pig. 1 zwei sichtbar und mit den Bezugsζiffern 18 und 19 versehen sind. Die dritte Befestigungsfahne 20 ist in der Draufsicht in Pig· 4 erkennbar.

Der Elektromagnet 11 zieht bei Erregung einen Anker 22 an. Der Anker 22 ist drehbar um eine Oberkante des Plansches gelagert und durch einen Vorsprung 23 gehalten, der sich von der Oberkante des Flansches 16 durch einen Schlitz in dem Anker 22 erstreckt. Wird der Elektromagnet 11 entregt, so zieht eine feder 25 den Anker 22 von dem Elektromagnet 11 weg und hält ihn im Abstand dazu· Die Feder 25 ist zwischen einer sich nach hinten erstreckenden Lasche 27, die von dem Rahmen 14 nach hinten gebogen ist, und zwischen einer sich nach hinten erstreckenden Lasche 29 des Ankers 22 eingehängt. An dem Anker 22 ist mittels eines Befestigungestiftes 32 eine Klinke 30 drehbar befestigt. Ein an dem vorderen Ende des Ankers 22 befestigter Bügel 33 umgibt die Klinke 30 derart, daß sich die Klinke 30 seitlich um den Beftstifungsstift 32 drehen kann·

Wird der Elektromagnet 11 erregt, so wird der Anker 22 angtiogtn, der iit Hinkt 30 naoh unten in eine Iac· litht, in ItT ilt tuen* alt «int« Ilinkeoraa 35 in linfriff koeat. Sin· JeI er 371 11· lwitohen de« Snde 4er Hinke 30 und timer Ost 38 «a it» liob tofttb oben erttreokenlen Ilanaob 17 ti&gtfeft&ft *■*» ■9*mnt iie Hinke 30 teitlio* in Äiofctumf auf iaa Ilimkemrml 35 ; το*. Β«· Ttriert Bait it» Kllftkt 50 ragt iuvtft tlmt Oftau&f 34 ;

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in dem Plansch 17 in ein rechteckiges Fenster 39 eines Fangteils 4-0* Das Fangteil 40 ist drehbar auf einem Stift 36 gelagert, der in dem Flaaseb 17 steckt. In Pig. 1 ist ein Teil des Flansches 17 weggeschnitten, so daß die Lage und die Form des Fangteile 4-0 besser zu erkennen ist.

Wie sich deutlich aus Fig..2 ergibt, ist zwischen einer nach oben stehenden Öse 4-2 des Fangteils 40 und einer Öse 43 an dem Flansch 17 eine Feder 41 eingehängt, die normalerweise das Fallkeil 40 gegen einen exzentrischen Anschlag 44 drückt, der mittels einer Schraube 46 gegen den Flansch 17 gezogen ist. Durch Lösen der Schraube 46 und durch Drehen des exzentrischen Anschlages 44 kann die Ruhelage des Fangteils 40 schnell und genau einjustiert werden.

In den Fig, 2A - 2B ist zu erkennen, daß das rechteckige Fenster 39 in dem Fangteil 40 dazu dient, die Ellnke 30 in Eingriff mit dem entsprechenden Zahn des Klinkenrades 35 zu bringen und in der Wähe des Endes des Hubes die Klinke 30 einzufangeHj um eine weitere Bewegung sowohl der Klinke 30 als auch des Kliokenraäes 35 zu verhindern· Wie sich aus Fig. 24 ergibtg befindet sich öas vordere Ende der Klinke 30 in seiner RuiieX®ge genau in der oberen inneren Ecke des Fensters 39* und dt© Eliake 30 wird durch die Feder 37 gegen eine Innen-

^©s Fensters-59 gezogen» Wenn der Elektromagnet 11 sjßj so wii?i die Klinke 30 nach unten, geführt durch •öl© S&ags&ä&iu&g '"!ψ iü eine Lage gedruckt, in der sie zuerst

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in Eingriff mit dem Klinkenrad 35 kommt. Eine weitere Abwärtsbewegung der Klinke 30 bewirkt eine Drehung des Klinkenrades und führt zu einer seitlichen Bewegung der Klinke 30 (von rechts nach links in Pig.2). In der in Pig. 2C dargestellten lage ist die Klinke 30 zwischen einer äußeren Wandung 48 des Fensters und einer Schulter 50 eines der Zähne des Kllnkenrades 35 eingefangen. Das Fangteil 40 dient somit dazu, die Klinke 30 anzuhalten und über die Klinke 30 eine weitere Bewegung des Klinkenrades 35 zu verhindern· Da das Fangteil 40 drehbar gelagert und durch die Feder 41 federbelastet ist, kann das Fenster 39 in dem Fangteil 40 (nach links in Fig. 2) in gewissem Maße bewegt werden, so daß die kinetische Energie der Klinke und des Kllnkenrades langsam absorbiert wird, ohne daß besondere große Kräfte auftreten. Fig. 2D zeigt das Fangteil in seiner größten Schwenklage· Danach sucht die Feder 41, das Fangteil 40 in seine Ausgangslage zurückzuführen, und außerdem zwingt sie das Klinkenrad 35» la seine gewünschte Lage aus der in Flg. 2D dargestellten Überschwlnglage zurückzukehren.

Das Klinkenrad 35 wird außerdem durch eine herkömmliche federbelastete Kugelrastung in seiner lage gehalten, die eine Blattfeder 51 und eine Metallkugel 53 aufweist, die In einem Kragen 54 gehalten ist« Die Blattfeder 51 ist mittels einer Schraube 5(\: tile außerdem &%n Elektromagneten 11 an den Rahaea H'halt» an um Bafcmea H befestigt. Die Blattfeder 51 Ärttokt die Metallkugel S3 saoh-ob»n la die Vertiefung zwischen iwel Zähnen

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auf der Unterseite des Klinkenradee 35,_;wie das aus Jig. 2 ersichtlich ist.

Das Klinkenrad 35, das vorzugsweise aus einem Kunststoff mit niedriger Reibung besteht, beispielsweise Delron (Aeetolkunststoff) oder Lexan (Poly carbonatkunat stoff), dreht eine Welle 60, die mittels einer Buchse 63 in den flansch 17 gelagert ist. Die Welle 60 wird durch einen Klemmring 65 gehalten, dtr in eine Umfangsrille In der Welle 60 einsohnappt und der von der Buchse 63 durch eine Scheibe niedriger Reibung aus Delron oder Lexan getrennt ist.

Für einen Fachmann ist ohne weiteres eniebtllcb, dafl eine zweite Klinke oder Sperrklinke in Verbindung mit dem Klinkenrad verwendet werden kann, um eine Drehung des Klinkenrades 35 und der Welle 60 in umgekehrter Richtung zu Verbindern. Zuettilicb können auob elektrische Kontaktfedern dem Anker 22 oder dem Klinkenrad 35 zugeordnet sein, die so angeordnet sind, dal sie sich an einem genauen Punkt des Arbeltshube· öffnen.

Wie slob deutlich aus 11g. 20 ergibt, wird die Ilink# 30» wenn der Elektromagnet 11 fortwahrend erregt 1st, zwlsohen lea fangteil 40 und dem Klinkenrad 35 eingeklemmt gebalten, so IaI eine Drehung des Kllnkenrades 35 la irgendeiner Richtung vtr-

bindert 1st· Damit das Klinkenrad 33 von Hand dureb erswungfmt Drehung der Well· 60 welterbewegt werden kann» kann das Jangteil 40 In eine extreme lags auesobwen*en, wie sie in Yig· 2X datge-

' stellt ist» so da0 die Zähne des Ellnkenrades 35 «» der Klinke ; 30 Torbeiwmndern können.

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Die erfindungsgemäße Einrichtung zum Verbindern dea Veiterlaufene des Klinkenrades kann außerdem in Verbindung mit bekannten, indirekt arbeitenden Schrittschaltwerken angewendet werden, das sind Schaltwerke, bei denen das Klinkenrad weiterbewegt wird, wenn der Elektromagnet entregt wird.

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Claims (1)

1. Patentansprüche

   1· Schrittschaltwerk, mit einem Onkenrad und einer elektromagnetisch angetriebenen Klinke, die an das Klinkenrad angreift und dieses weiterbewegt und die sich auf einer bogenförmigen Bahn bewegt, wenn das Klinkenrad angetrieben wird, gekennzeichnet durch ein federbelastetes Pangteil, an das die Klinke an einem bestimmten Punkt anstößt und das danach eine weitere Bewegung der Klinke entlang dem bogenförmigen Weg verhindert.

   2. Schrittschaltwerk nach Anspruch 1, gekennzeichnet dureh eine Einrichtung zur Einjustierung der Lage des bestimmten Punktes, an dem die Klinke an dem Fangteil anstößt«

   3. Schritteehaltwerk nash Anspruch 1₉ dadurch gekennzeichnet,

   daß das über die Klinke wirkende langteil Sie weitere Bewegung üe& Klinkenrades verhindert, nachdem fiie Klinke diesen bestimmten Angriffspunkt .passiert hat«

   4a SeB£"ittGO⁷öaltwerfe nach JLasgomels I₉ gagur^_g_ekenp.zeIchnet» üsß iae faüßteil an üem Elektromagnetea in einer Eiseae drehbar öefeotlgt iotjj iis im. wesentlielasa ©enkcecfet snr

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   5«., Schrittschaltwerk nach Anspruch 4,- dadurch gekennzeichnet, daß das Eangteil normalerweise.von einer Peder gegen einen ■Anschlag gezogen ist, der einstellbar an dem Elektromagneten angeordnet ist. '

   6. Schrittschaltwerk nach einem, der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Pangteil mit aner Ausnehmung zur Aufnahme der Klinke versehen ist, daß die Ausnehmung durch erste und zweite gegenüberliegende, im wesentlichen parallele Seitenwandungen gebildet ist, und daß die Klinke normalerweise durch eine Peder-gegen die erste Seitenwandung gezogen wird, derart, daß die erste Seitenwandung eine Führung der Klinke aus- ihrer Ruhelage in eine Eingriffslage mit dem Klinkenrad bewirkt. ■""----"■

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