DE2424140C2 - Schrittschaltwerk - Google Patents

Description

F i g. 1 die Perspektivdarstellung eines Klinkenschaltwerkes mit einer Vorrichtung gemäß der Erfindung,

F i g. 2a und 2b das Klinkenschaltwerk der F i g. 1 bei ausgehobener Schaltklinke,

F i g. 3a und 3b das Klinkenschaltwerk der F i g. 1 bei eingefallener Schaltklinke.

F i g. 1 zeigt ein Klinkenschaltwerk. Auf einer Antriebswelle 1 ist eine Exzenterscheibe 2 fest angeordnet, auf der eine Schaltklinke 3 frei drehbar gelagert ist. Durch ein Drehen der Antriebswelle 1 in Pfeilrichtung A erfährt die Schaltklinke 3 eine der Exzentrizität der Scheibe 2 entsprechende Hin- und Herbewegung gemäß Doppelpfeil B. An der Unterseite ist die Schaltklinke 3 mit einem Schaltzahn 4 versehen. Die Schaltklinke liegt unter der Wirkung einer Feder 7 mit ihrer Unterseite auf einem Querstift 10 auf. Dieser Stift 10 ist gegen die Wirkung einer Druckfeder 11 in axialer Richtung gemäß Pfeil C verschiebbar. Das Ausrücken des Querstiftes 10 erfolgt durch einen nicht dargestellten Magneten. Durch das Ausrücken des Querstiftes 10 wird die Schaltklinke 3 freigegeben und gelangt unter dem Zug der Feder 7 in Eingriff mit einem als Schaltrad ausgebildeten Schaltelement 8, das auf einer Schrittschaltwelle 9 fest angeordnet ist. An der dem Querstift 10 zugewandten Längsseite der Schaltklinke 3 ist vorne ein Ansatz 5 angeordnet. Dieser Ansatz 5 erstreckt sich über den relativen Bewegungsbereich des Querstiftes 10, d. h., über den Abschnitt der Schaltklinke 3, der bei der Hin- und Herbewegung der Schaltklinke dem Querstift 10 gegenüberliegt. Die Unterkante dieses Ansatzes hat einen kurvenförmigen Verlauf, wie F i g. 1 erkennen läßt. Diese Führungsfläche 6 ist am rückwärtigen Ende gegenüber der Unterkante der Schaltklinke 3 so weit hochgezogen, daß der Querstift 10 bei eingefallener Schaltklinke zum Ende eines Arbeitshubes gemäß F i g. 3b unter die Führungsfläche 6 vortreten kann. Demgegenüber liegt das vordere Ende der Führungsfläche 6 in einer Ebene mit der Unterseite der Schaltklinke 3. Der kurvenförmige Übergang zwischen diesen beiden Enden weist einen Verlauf auf, der bei möglichst geringen Beschleunigungskräften ein stoßfreies Außereingriffbringen der Schaltklinke 3 bzw. des Schaltzahnes 4 mit dem Schaltelement 8 im Verlauf eines Leerhubes gewährleistet.

Im Betriebszustand dreht sich die Antriebswelle 1 ständig. Damit wird die Schaltklinke 3 über die Exzenterscheibe 2 im steten Wechsel hin- und herbewegt. In der in Fig. 1 dargestellten, ausgehobenen Stellung wird die Schaltklinke 3 durch die Auflage auf dem Querstift 10 außer Eingriff mit dem Schaltelement 8 gehalten. Demgemäß ist die schrittweise Drehung der Schrittschaltwelle 9 unterbunden. Eine aus Übersichtlichkeitsgründen nicht dargestellte Rastvorrichtung greift in die Zahnung des Schaltrades 8 und sichert so die Drehstellung der Schrittschaltwelle 9 zwischen den Schaltschritten.

F i g. 2a und 2b zeigen in schematischer Darstellung die Schaltklinke 3 in ausgehobener Stellung. Auf Grund der Hin- und Herbewegung wechselt die Schaltklinke ständig zwischen den beiden dargestellten Lagen. Während F i g. 2a die Endstellung des Leerhubes zeigt, stellt F i g. 2b die Enstellung des Arbeitshubes der Schaltklinke 3 dar. Zum Ineingriffbringen des Schaltzahnes 4 mit dem Schaltelement 8, wird der Querstift 10 gemäß F i g. 1 nach rechts gezogen. Auf Grund der geringen Maße des Querstiftes 10, der gegenüber Haftreibung geringeren zu überwindenden Gleitreibung und der relativ schwachen Druckfeder 11 bedarf es nur einer geringen Energie den Querstift 10 schnell zurückzuziehen. Damit fällt die Schaltklinke 3 unter dem Zug der Feder 7 mit ihrem Schaltzahn 4 in die Zahnung des Schaltelements 8. Dieser Zeitpunkt kann zwischen der in F i g. 2b und der F i g. 2a gezeigten Lage der Schaltklinke 3 liegen. Die Freigabe der Schaltklinke 3 kurz vor Beendigung des Leerhubes (F i g. 2a) ist dabei am günstigsten, da der Schaltzahn 4 in diesem Fall gleich in die vorgeschriebene Zahnlücke im Schaltelement 8 einfällt. Diesen Augenblick zeigt F i g. 3a. Die Eingrifflage bleibt so lange erhalten, wie der Querstift 10 in der zurückgezogenen Position gehalten wird. Die erforderliche Kraft ist sehr gering, da nur die relativ schwache Druckfeder 11 zu überwinden ist. Die Schaltklinke 3 wechselt ständig zwischen den in Fig. 3a und F i g. 3b dargestellten Lagen hin und her, wobei das Schaltelement 8 bei jedem Arbeitshub um eine Teilung weitergeschaltet wird.

Um die Schaltklinke 3 wieder außer Eingriff zu bringen, ist der Querstift 10 lediglich freizugeben. Unter der Wirkung der Druckfeder 11 schnellt er vor und liegt z. B. bei einer Freigabe zum Zeitpunkt gemäß F i g. 3a vorerst am Ansatz 5 an. Durch die beschriebene Ausbildung der Führungsfläche 6 kann der Querstift 10 zum Ende eines jeden Airbeitshubes (F i g. 3b) unter die Führungsfläche 6 einfallen. Mit dem nachfolgenden rückläufigen Leerhub gleitet die Schaltklinke 3 über die Führungsfläche 6 auf dem Stift 3 zurück in die ausgehobene Lage von F i g. 2a. Das vordere Ende der Führungsfläche 6 liegt, wie beschrieben, in einer Ebene mit der Unterseite der Schaltklinke 3. Das hat zur Folge, daß der Querstift 10 in der in Fig.2a dargestellten Lage unter der Wirkung der Druckfeder 11 bis unter den eigentlichen Schaltklinkenkörper vorgeschoben wird. Damit liegt die Schaltklinke 3 mit der Unterseite wieder auf dem Querstift 10 auf, so daß die ausgehobene Stellung der Schaltklinke 3 ab dem nachfolgenden Arbeitshub gesichert ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Schrittschaltwerk, insbesondere für feinmechanische Geräte der Datentechnik, bestehend aus einer exzentergesteuerten Schaltklinke, deren Eingrifflage mit einem schrittweise fortzuschaltenden Schaltelement durch eine Feder gesichert wird und die mit einer seitlich an ihr angeordneten Führungsfläche versehen ist, auf die ein Querstift einwirkt, dadurch gekennzeichnet, daß der Querstift (10) nur axial verschiebbar angeordnet ist, daß die Schaltklinke (3) im ausgehobenen Zustand unter der Wirkung der Feder (7) am Querstift anliegt, daß der Quei-stift zum lneingriffbringen der Schaltklinke mit dem Schaltelement (8) entgegen der Kraft einer Druckfeder (11) zurückziebar ist, daß die Länge der Führungsfläche (6) dem Bewegungshub der Schaltklinke entspricht, daß das in Leerhubi ichtung weisende Ende der Führungsfläche so ausgebildet ist, daß der zuvor freigegebene Querstift zum Ende eines Arbeitshubes der Schaltklinke unter der Wirkung der Druckfeder in den Bereich der Führungsfläche einfallen kann und daß das in Arbeitshubrichtung weisende Ende der Führungsfläche in einer Ebene mit der zum Schaltelement weisenden Fläche der Schaltklinke liegt.

   Klinkenschaltwerke sind sogenannte Schrittschaltwerke, durch die eine Welle, z. B. die Antriebswelle einer Lochstreifentransporteinrichtung oder die Welle einer Zeilenschaltmechanik, oder ein in Zeilenlängsrichtung bewegbares Organ, z. B. der Papierwagen bei Schreibmaschinen oder die Wageneinrichtung bei Fernschreibern und Datendruckern, schrittweise gedreht bzw. in Zeilenlängsrichtung verschoben wird.

   Ein Klinkenschaltwerk besteht im wesentlichen aus einer angetriebenen Schaltklinke, die mit einem Zahnelement, ζ B. einem Zahnrad oder Zahnstange, wahlweise in und außer Eingriff gebracht werden kann. Der Antrieb der Schaltklinke erfolgt zumeist über einen fest auf einer sich ständig drehenden Welle angeordneten Exzenter. Die Eingrifflage der Schaltklinke mit dem Zahnelement wird durch eine Feder gesichert. Ein derartiges Klinkenschaltwerk zeigt die deutsche Patentschrift 9 76 731 in der Ausführung nach F i g. 6. In diesem Fall wirkt die Schaltklinke auf eine in Längsrichtung verschiebbare Zahnstange ein, die entgegen der Vorschubrichtung unter der Wirkung einer Zugfeder steht. Eine Halteklinke sorgt dafür, daß die Zahnstange nicht ungewollt entgegen der Transportrichtung zurückgezogen wird. Im Betriebszustand bewirkt die Eingrifflage der Schaltklinke, daß die Zahnstange mit jeder Wellenumdrehung in Längsrichtung verschoben wird. Zum Unterbrechen des Vorschubes wird die Schaltklinke im Vorlauf des rückläufigen Leerhubes entgegen der Federung außer Eingriff mit der Zahnstange gebracht. Dieses erfolgt über einen Winkelhebel, der auf einen Ansatz der Schaltklinke einwirkt In den meisten Fällen erfolgt das Ausheben der Schaltklinke durch einen Magneten, der einerseits die Schaltklinkenfeder überwinden muß und zusätzlich die Energie zum Beschleunigen der Schaltklinke aufzubringen hat. Da das Ausheben auf die Zeit des Leerhubes beschränkt ist, ist mit steigender Schaltfolge eine zunehmende Leistung erforderlich. Dieses bedingt kräftigere Magnete, die beim heutigen Trend zur Elektronisierung der Gerätetechnik nicht direkt angesteuert, sondern nur durch Zwischenschalten spezieller Leistungsstufen angeschlossen werden können. Mit zunehmender Leistung steigt auch der Verschleiß und die Geräuschbildung.

   Weiterhin ist durch die GB-PS 10 82 650 ein Klinkenschaltwerk für Programmsteuereinrichtungen bekannt, bei der eine exzentergesteuerte Schaltklinke im -unbeeinflußten Zustand durch eine Feder außer Eingriff mit dem zugehörigen Schaltrad gehalten wird. Die Schaltklinke ist seitlich mit einer zur Klinkenlängsrichtung schräg verlaufenden Führungsfläche versehen. Am Anker eines Elektromagneten ist über den Drehpunkt nach rückwärts verlängert ein Hebel befestigt, an dessen freiem Ende ein Querstift befestigt ist. Dieser ragt in den Bereich der Führungsfläche. Eine am freien Ende des Hebels angreifende Zugfeder läßt im nicht erregten Zustand des Elektromagneten den Querstift auf die Föh'rungsfläche einwirken. Dabei ist die Zugfeder so stark, daß die unter Federwirkung stehende Schaltklinke in Eingriff mit dem Schaltrad gebracht wird. Nachteilig an dieser Konstruktion ist die relativ starke Zugfeder, um die Eingrifflage zu sichern. Dieses bedingt einen kräftigen Elektromagneten, der in der Lage sein muß, die Zugfeder zu überwinden. Die zu bewegenden Massen sind relativ groß. Die Trägheit der Masse und die Ansprechverzögerung des Elektromagneten schließen eine schnelle Schaltfrequenz aus. Die gegeneinander wirkenden Federkräfte verursachen einen gewissen Verschleiß. Eine direkte Steuerung des Elektromagneten durch eine einfache Transistorschaltstufe ist nicht möglich.

   Aufgabe

   Durch die in dem Anspruch angegebene Erfindung wird die Aufgabe gelöst, die das In- und Außereingriffbringen der Schaltklinke auslösenden Kräfte auf ein Minimum zu beschränken und trotzdem eine hohe Schaltfolge zu ermöglichen.

   Lösung der Aufgabe

   Die Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs angegebenen Merkmale gelöst.

   Vorteile

   Die durch die Erfindung gemäß dem Anspruch erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß zum Betätigen des Quer-Stiftes nur sehr schwache Magnete benötigt werden, die direkt an herkömmliche Transistorschaltungen angeschlossen werden können. Außerdem ist der Zeitraum, innerhalb dessen das Außereingriffbringen der Schaltklinke ausgelöst werden kann, nahezu doppelt so groß wie bei den bekannten Ausführungen. Insbesondere bei einer hohen Schaltfolge hat das den Vorteil, daß die Zeitsteuerung des Stiftmagneten unkritisch bleibt. Durch die geringe Masse des Stiftes ist der Verschleiß und die Geräuschbildung gering.

   Beschreibung der Erfindung

   An Hand eines Ausführungsbeispiels wird die Erfindung in Verbindung mit den Zeichnungen nachfolgend näher erläutert. Es zeigt