DE2249807A1 - Zweirichtungs-drehschaltmechanismus - Google Patents

Description

8879-72/Kö/S
Convention Date:
October 13, 1971

English Numbering Machines Limited, London S.W.I, England

Zweirichtungs-Drehschaltmechanismus

Die Erfindung betrifft einen Zweirichtungs-Drehsehaltmecha~ nismus mit einem Schaltrad und zwei wechselweise bewegbaren Schaltklinken, deren jede bei Herausbewegung aus einer Ruhelage in die Wirklage das Schaltrad in einer entsprechenden Drehriehtung über einen Teil eines Schaltschrittes bewegt. Es kann also eine Schaltbewegung in beiden Drehrichtungen erfolgen. Der Ausdruck "Schaltmechanismus" bezieht sich hier auf eine Vorrichtung, die eine Ausgangsbewegung in Form von diskreten Schritten vorbestimmter Größe hervorrufen kann, wobei die Schritte Drehungsschritte oder lineare Sehritte sein können, obwohl der Ausdruck sich normaleiweise auf einen Drehmechanismus bezieht.

Schaltmechanismen haben viele Anwendungsmöglichkeiten und werden beispielsweise in zeithaltenden Geräten und für zahlreiche Anweηdungszwecke verwendet, wo die Umdrehungsgeschwindigkeit oder der Drehungsgrad einer Ausgangswelle gesteuert werden soll. So finden Drehschaltmechanismen u,a, Anwendung in Zählvorrichtungen, wo irgendeine Eingangsbewegung, entweder linear oder rotierend, in aufeinanderfolgende Drehungsschritte einer Ausgangswelle übersetzt wird, Der Drehungswinkel der Ausgangswelle vermittelt dann eine Anzeige der Anzahl von Eingangsbewegungseinheiten in einem Zeitintervall zwischen zwei aufeinanderfolgenden Beobachtungen der Winkellage der Ausgangswelle.

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Solche Zähler sind allgemein bekannt und arbeiten mit einfachen Schaltmechanismen, die über einen Bereich von unterschied liehen Werten der Eingangsbewegung eine genaue Ausgangswinkel-Verschiebung liefern» Dies ist für einen Zähler wichtig, da die Ausgangswelle eine Anzeige der Anzahl von getrennten Eingangsbewegungen, die unabhängig von der Stärke der einzelnen Eingangsbewegungen ist, erzeugen muß. Obwohl bekannte einfache Schaltmechanismen in dieser Hinsicht recht zufriedenstellend sind, läßt eich mit ihnen nur eine Schaltbewegung in einer Richtung erzeugen, so daß sie für einen Zähler, der sowohl subtrahieren ale auch addieren kann, nicht verwendbar sind« Se sind auch kompliziertere Schaltmechanismen bekannt, die eine Sehaltbewegung in beiden Richtungen erzeugen können. Diese Mechanismen sind jedoch wegen ihrer größeren Kompliziertheit schwerfälliger und sperriger als die einfachen Einrichtungs-Schaltmechanismen, unddie Vorteile der Einfachheit, der leichten Herstellbarkeit und der Verläßlichkeit des einfachen Schaltmechanismus gehen sämtlich bis zu einem gewissen Grade vedoren.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen einfachen Zweirichtungs-Schaltmechanismus zu schaffen, der die oben erwähnten Vorteile einfacher Schaltmechanismen beibehält.

Ein Zweirichtungs-Drehschaltmechanismus der eingangs genannten Art ist erfindungsgemäß gekennzeichnet durch ein drittes Glied, das, wenn eine der Schaltklinken sich aus der Ruhelage in die Wirklage bewegt, verschoben wird und das Schaltrad erfaßt, derart, daß dessen Schaltschritt bei der ZurUckbewegung der Schaltklinke in die Ruhelage vollendet wird«

Bei dieser Ausbildung bleibt die Einfachheit und Zweckmäßigkeit einfacher Einrichtungs-Schaltmechanismen deshalb erhalten, weil nur sehr wenige zusätzliche Bauteile benötigt werden. Die Herstellung des Mechanismus kann ferner dadurch vereinfacht werden, daß man bei-de Schaltklinken im wesentlichen identisch aus« bildet, so daß sie untereinander austauschbar sind. Vorzugsweise sind die beiden Schaltklinken schwenkbar gelagert und werden durch entsprechende gleitbar gelagerte Betätigungsglieder betätigt.

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Schwenkbar gelagerte Schaltklinken sind besonders zweckmäßig und genau, da der Lagerzapfen lagegenau und in zweckmäßiger Weise angebracht werden kann.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform, die sich besonders für eine Zählvorrichtung mit Additions- und Subtraktionsmöglichkeit eignet, sind die beiden Betätigungsglieder gleitbar im wesentlichen parallel zueinander angeordnet, wobei die Betätigungs bewegung bei beiden in der selben Richtung erfolgt. Diese Anordnung ist zweckmäßig für ein elektrisch betriebenes Gerät, bei dem die Exngangsverschxebungen beispielsweise mittels entsprechender Solenoide oder Magnetspulen, und zwar einer für Additions- und einer für Subtraktionsbewegungen, erzeugt werden, da die beiden Magnetspulen identisch ausgebildet und Seite an Seite angeordnet werden können. Ferner können bei einer solchen Anordnung die elektrischen Erregersignale für die Magnetspulen gewünschtenfalls die gleiche Polarität haben, wobei die Richtung der Schaltbewegung dann durch die Wahl der Eingangsleitung für eine Magnetspule bestimmt wird.

Nachstehend wird.die Erfindung an Hand der Zeichnung, deren einzige Figur eine schematische Grundrißdarstellung einer Ausführungsform des Schaltmechanismus zeigt, im einzelnen erläutert.

Der in der Zeichnung gezeigte Schaltmechanismus 11 hat ein Klink- oder Schaltrad 12, das an seinem Rand eine Anzahl von radialen Zähnen 21 hat und auf einer Ausgangswelle 13,^die drehbar in einer Bodenplatte^14 gelagert ist, befestigt ist. Ferner sind an der Bodenplatte 14 mittels zweier Schwenkzapfen 17 und 18 zwei Schaltklinken 15 bzw. 16 angelenkt. Die Schaltklinken 15 und 16 sind an ihren freien Enden 19 bzw. 20 so geformt, daß sie beim Anschwenken um ihre Schwenkzapfen 17 und 18 an das Schaltrad 12 dessen Zähne 21 erfassen.

Ferner sind auf der Bodenplatte 14 beiderseits des Schaltrades 12 zwei Betätigungsglieder 22 und 23 mit je einem senkrecht zur Ebene der bodenplatte 14, d.h. parallel zur Achse der Welle 13 und zu den Schwenkzapfen 17 und 18 sich erstreckenden Stift

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bzw. 2 5 angeordnet. Die Stifte 24 und 25 greifen in je einen Schlitz 26 bzw. 27 in den Schaltklinken 15 bzw. 16 ein.

Die Schlitze 26 und 27 verlaufen schräg zur I ängsachse der Betätigungsglieder 22 und 23, die in Richtung ihrer Längsachsen gleitbar angeordnet sind. Wenn somit ein Betätigungsglied, beispielsweise das Betätigungsglied 23, sich nach rechts (gesehen in der Zeichnung) bewegt, so verschwenkt der in den Schlitz 27 eingreifende Stift 2 5 die Schaltklinke l6 in Uhrzeigerrichtung um den Schwenkzapfen l8. Dadurch erfaßt das Ende 20 der Schaltklinke 16 einen der Zähne 21 des Schaltrades 12, das dadurch in Uhrzeigerrichtung gedreht wird. Wenn sich das Betätigungsglied 23 aus der in der Zeichnung gezeigten Lage nach links bewegt, so wird die Schaltklinke 16 in Gegenuljrzeigerrichtung vom Schaltrad

12 weggeschwenkt, und das Ende 20 der Schaltklinke 16 gibt das Schaltrad 12 frei.

Zwischen den beiden Betätigungsgliedern 22 und 23 befindet sich eine Rückführklinke 28, die gleitbar auf der Bodenplatte gelagert und in Richtung ihrer Längsachse, die parallel zu den Längsachsen der Betätigungsglieder 22 und 23 ist, durch zwei Schlitze 29 und 30 geführt ist. Der Schlitz 29 ist von der Welle

13 durchsetzt, und der Schlitz 30 ist von einem senkrecht zur Ebene der Bodenplatte 14 vorstehenden Stift 31 durchsetzt. Die Rückführklinke 28 hat zwei Ausnehmungen 32 und 33, in die zwei Nasen 34 und 3 5 an den Betätigungsgliedern 22 bzw. 23 eingreifen. Diese Nasen sind so angeordnet und die Ausnehmungen 32 und 33 haben eine solche Größe, daß bei einer Betätigungsbewegung des Betätigungsgliedes 22 oder 23 die Rückführklinke 28 aufgrund des Eingreifens der betreffenden Nase in die entsprechende Ausnehmung verschoben wird, während durch die Bewegung der anderen Ausnehmung an der Rückführklinke 28 relativ zur Nase am anderen Betätigungsglied (d.h. an demjenigen Betätigungsglied, das keine Betätigung^ bewegung vollführt) das andere Betätigungsglied aufgrund des Eingreifens der betreffenden Nase in die entsprechende Ausnehmung nicht verschoben wird.

Die Rückführklinke 28 ist durch eine Feder 36 gegen das

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Schaltrad 12 gedrückt und hat an ihrem schaltradseitigen Ende die Form einer Spitze oder eines Zahnes 37, die der Form der Seitenwände der Zähne 21 entspricht, so daß, wenn die Rückführklinke 28 durch die Feder 36 gegen das Schaltrad 12 gedrückt wird, die Spitze oder der Zahn 37 in die Lücke zwischen zwei benachbarten Zähnen 21 einrastet und dadurch die Lage des Schaltrades genau festgelegt ist.

Der Schaltmechanismus bewirkt eine Schaltdrehung in beiden Richtungen in im wesentlichen der gleichen Weise. Beispielsweise ist in der Ruhelage die Rückführklinke 28 so gespannt, daß ihr spitzes oder Zahnende 37 in eine Lücke zwischen zwei benachbarten Zähnen 21 am Schaltrad 12 eingerastet ist. In dieser Lage halten die Stifte 24 und 25 die beiden Schaltklinken 15 und 16 vom Schaltrad 12 abgehoben. Wenn durch einen Betätigungsmechanis mus (nicht gezeigt), der beispielsweise ein durch eine Impulsfolge von einer geeigneten Schaltungsanordnung betätigtes Solenoid enthalten kann, z.B. das Betätigungsglied 23 nach rechts gezogen wird, läuft der Stift 25 entlang des Schlitzes 27, wodurch die Schaltklinke l6 an das Schaltrad 12 angeschwenkt wird und das spitze Ende 20 der Schaltklinke die Seitenwand eines der Zähne 21 erfaßt, wodurch das Schaltrad 12 in Uhrzeigerrichtung gedreht wird. Die Verschiebung des Betätigungsgliedes bewirkt außerdem, daß die Rückführklinke 28 gegen die Spannkraft der Feder 36 vom Schaltrad 12 weggeschoben wird, indem die.Nase 35 in die Ausnehmung 33 eingreift. Wenn der Stift 25 das rechte Ende des Schlitzes 27 erreicht (die in der Zeichnung gezeigte Lage), so wird die das Betätigungsglied 23 bewegende Kraft weggenommen, und das Betätigungsglied wird durch di,e gegen das Schaltrad 12 gespannte Rückführklinke 28 in ihre Äusgangslage gedrückt. Das Zahnende 37 der Rückführklinke 28 erfaßt die Seitenwand eines der Zähne 21 des Schaltrades 12, wodurch der Schaltschritt des Schaltrades 12 vollendet wird, während zugleich das Betätigungsglied 23 den Stift 25 längs des Schlitzes 27 bewegt und dadurch die Schaltklinke l6 in ihre Äusgangslage zurückgeführt wird.

Eine Schaltbewegung der Welle 13 in Gegenuhrzeigerrichtung erfolgt in genau der gleichen Weise durch Betätigung der Schalt-

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klinke 15, des Betätigungsgliedes 22 und der RückfUhrklinke 28. Diese Anordnung ist besonders zweckmäßig, da durch die Rückführklinke 28 die Schaltstellung des Schaltrades 12 am Ende jedes Schaltschrittes so festgelegt wird, daß das Schaltrad 12 und fölf|ich die Welle 13 für beide Drehrichtungen genau eingestellt werden. Ebenso gestaltet eich die Herstellung sehr einfach, da die Schaltklinken 15 und 16 ebenso wie die Betätigungsglieder und 23 identisch ausgebildet und untereinander austauschbar sind. Aufgrund des symmetrischen Aufbaue eignet sich der Mechanismus besonders gut zur Verwendung in Verbindung mit elektromechanischen Betätigungsorganen, beispielsweise Solenoiden oder Magnetspulen, die in zweckmäßiger Weise nebeneinander angeordnet werden können, so daß sie Signale zum Schalten dee Hechanismus in der einen oder der anderen Richtungempfangen können. Eine derartige Anordnung findet sich beispielsweise in Zählvorrichtungen, wo eine Folge von Impulsen gezählt und der Gesamtzählwert in Form einer Drehung einer Welle dargestellt werden muß, die eine Anzahl von Anzeigen trägt, beispielsweise in Form eines an der Welle 13 befestigten Ziffernrades 38, so daß eine Schaltdrehung in der einen Richtung eine Addition und in der anderen Richtung eine Subtraktion darstellt.

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Claims (9)

1. Patentansprüche

   (l/ Zweirichtungs-Drehschaltmechanismus mit einem Schaltrad und zwei wechselweise bewegbaren Schaltklinke^ deren jede bei Herausbewegung aus einer Ruhelage in' die Wirklage das Schaltrad in einer entsprechenden Drehrichtung um einen Teil eines Schaltschrittes bewegt, ' gekennzeichnet durch ein drittes Glied (28), das, wenn eine der Schaltklinken (15, 16) sich aus der Ruhelage in die Wirklage bewegt, verschoben wird und das Schaltrad (12) erfaßt, derart, daß dessen Schaltschritt bei der Zurückbewegung der Schaltklinke (15, 16) in die Ruhelage vollendet wird. '
2. 2. Schaltmechanismus nach Anspruch 1, d a d u.r c h gekennzeichnet , daß die beiden Schaltklinken (15, 16) im wesentlichen identisch ausgebildet sind.
3. 3· Schaltmechanismus nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die beiden Schaltklinken schwenkbar angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet , daß die Schaltklinken (15, 16) durch je ein gleitbar gelagertes Betätigungsglied (22 bzw. 23) betätigt werden·
4. 4. Schaltmechanismus nach Anspruch 3, dadurch g e_ kennzeichnet , daß die beiden Betätigungsglieder (22, 23) im wesentlichen parallel zueinander gleitbar sind und daß ihre Betätigungsbewegung in der gleichen Richtung erfolgt.
5. 5· Schaltmechanismus nach Anspruch 4, dadu rch ge,

   kennzeichnet, daß das dritte Glied (28) parallel

   zu den beiden Betätigungsgliedern (22, 23) zwischen diesen gleit bar ist.
6. 6. Schaltmechanismus nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung (36), die das dritte Glied (28) in Eingriff mit dem Schaltrad (12)

   drückt.

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7. 7. Schaltmechanismus nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das dritte Glied (28) und die beiden Betätigungsglieder (22, 23) ineinandergreifende Teile (32, 33 bzw. 34, 35) aufweisen, durch welche die Betätigungsbewegung jedes der Betätigungsglieder auf das dritte ''Glied übertragen und die Zurückbewegung des dritten Gliedes auf das entsprechende Betätigungsglied übertragen wird.
8. 8. Schaltmechanismus nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Bewegung einer Schaltklinke (15 oder 16) in die Wirklage das Schaltrad (12) um ungefähr einen halben Schaltschritt bewegt wird und daß der Schaltschritt durch das dritte Glied (28) bei der Zurückbewegung der Schaltklinke in ihre Ruhelage vollendet wird. '.' - ^! ' ^ ' ■' ·
9. 9. Zählvorrichtung, gekennzeichnet d u r ch einen Zweirichtungs-Schaltmechanismus nach einem der vorhergehen» den Ansprüche.

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