DE2521077A1 - Durch einen kipphebel in zwei richtungen betaetigbarer mechanismus - Google Patents

Description

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K. L·. SCHIFF D-8 MÜNCHEN 9S DR. A. V. FÜNER POSTFACH OSOl 60 DIPI-ING. P. STREHL TELEFON (O8O) 48 2O 54

dr. "U. SCHUBBHiOPF telegr. aukomarcpat München

DIPL. INO. D. EBBINGHAUS TELEX 5-23 Πβ5 AURO D

12. Mai 1975

AMERICAN MANUFACTURING COMPANY, INC.

DA-K1406

Durch einen Kipphebel in zwei Richtungen betätigbarer Mechanismus

Die Erfindung bezieht sich auf einen Mechanismus zum schrittweisen Bewegen eines drehbaren Elements, etwa eines Rades, in einer von zwei entgegengesetzten Drehrichtungen und betrifft insbesondere einen derartigen Mechanismus zur Verwendung bei Zeitsteuer- oder Zähleinrichtungen.

Kipphebelbetätigte Mechanismen zur stufenweisen Drehung eines Rades oder einer Scheibe in einer einzigen Richtungen sind aus der US-Patentschrift 3 813 668 bekannt. Bei einem Zähl- oder Zeitsteuermechanismus des in dieser Patentschrift beschriebenen Typs, der am Ende eines vorgegebenen Zählwerts oder Zeitintervalls einen Alarm auslöst oder einen Schalter betätigt, ist es häufig zweckmäßig, die zu zählende Zahl bzw. das zu messende Zeitintervall während des Arbeitszyklus zu erhöhen oder erniedrigen. Zum Erhöhen des Zählwerts waren bisher Mechanismen vorgesehen, bei denen ein Kipphebel in einer einzigen Richtung bewegt wurde, um ein oder mehrere Ziffernräder oder -scheiben eine gewünschte Anzahl von Schritten vorwärts zu drehen. Um jedoch den Zählwert zu erni^edrijgen, war es erforderlich, den in einer Richtung wirkenden Kipphebel für jedes Ziffernrad bzw. jede Scheibe in Vorwärtsrichtung und über die höchste Ziffer hinweg zu bewegen, um eine kleinere Ziffer als die ursprünglich eingestellte zu erreichen. Dies erwies sich als mühsam und unnötig zeitraubend. Dabei ist die Zeit oft wichtig, wenn die Länge eines Zeitsteuerzyklus geändert werden soll, der auf eine vorgegebene Anzahl von Sekunden eingestellt

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worden ist. In zwei Richtungen wirkende Kipphebel sind, soweit bekannt, verhältnismäßig aufwendig in der Herstellung und mechanisch störanfällig.

De'r Erfindung liegt die generelle Aufgabe zugrunde, einen durch einen Kipphebel in zwei Richtungen betätigbaren Mechanismus zum schrittweisen Verdrehen eines Rades, einer Scheibe oder dergleichen in einer der beiden Drehrichtungen zu schaffen, bei dem gewisse Nachteile, wie sie bei vergleichbaren Mechanismen nach dem Stand der Technik auftreten, mindestens teilweise beseitigt sind, und der insbesondere verhältnismäßig billig herzustellen und frei von unzulässigen mechanischen Ausfällen ist.

Die Erfindung vermittelt dazu einen durch einen Kipphebel in zwei Richtungen betätigbaren Mechanismus zum schrittweisen Verdrehen eines Rades oder dergleichen mit einer Halterung, in der das Rad oder dergleichen drehbar gelagert ist., Auf einer Seite des Rades sind Vorsprünge geformt, in die ein schwenkbar gelagertes Auslöseelement eingreift. Mit dem Auslöseelement ist über eine Hebelverbindung ein schwenkbar gelagerter Kipphebel verbunden, der sich in zwei entgegengesetzten Richtungen umlegen läßt. Eine Bewegung des Kipphebels in einer Richtung bewirkt eine entsprechende Schwenkbewegung des Auslöseelements, was eine Drehung des Rades um einen Schritt in einer vorbestimmten Drehrichtung hervorruft. Eine Bewegung des Kipphebels in der entgegengesetzten Richtung bewirkt eine entgegengesetzte Drehung des Rades. Das Auslöseelement v/eist zwei aufeinander zu gekrümmte Arme auf, mit denen es in die an dem Rad vorgesehenen Vorsprünge eingreift.

Die Erfindung wird in der nachstehenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen

Fig. 1 eine zerlegte perspektivische und schematische

Darstellung eines kipphebelbetätigten Mechanismus; Fig. 2 eine zerlegte perspektivische Darstellung des

in Fig. 1 gezeigten Mechanismus von der anderen Seite;
Fig. 3 eine perspektivische Teildarstellung des Rades,

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des Auslöseelements, der Hebelverbindimg und des in zwei Richtungen wirkenden Kipphebels;

Fig. 4 einen Schnitt durch einen Teil des Mechanismus nach Fig. 1;

Fig. 5 eine perspektivische Darstellung eines Teils des Mechanismus nach Fig. 1 in dem Zustand, in dem der Kipphebel heruntergedrückt wird und dabei eine Drehung des Rades um einen Schritt .gegen den Uhrzeigersinn bewirkt;

Fig. 6 eine perspektivische Darstellung des gleichen Teils wie in Fig. 1 in dem Zustand, in dem der Kipphebel angehoben wird und dabei eine Drehung des Rades um einen Schritt im Uhrzeigersinn bewirkt;

Fig. 7 eine Seitenansicht des in Fig. 5 gezeigten Teils des Mechanismus, wobei gewisse Teile weggelassen sind, um die Arbeitsweise der dahinterliegenden Teile zu verdeutlichen; und

Fig. 8 eine perspektivische Darstellung des in dem

Mechanismus nach Fig. 1 verwendeten Auslöseelements.

Der in Fig. 1 gezeigte, erfindungsgemäß gebaute, in zwei Richtungen wirkende Kipphebelmechanismus 10 umfaßt ein Gehäuse 13 aus geeignetem Kunststoff oder einem sonstigen Material mit einer horizontal angeformten Achse 13&» die aus dem Inneren seitlich herausragt und auf der ein Ziffernrad 14 ader dergleichen drehbar gelagert ist. An einer v/eiteren kleineren, an das Gehäuse angeformten und seitlich herausragenden Achse 13b ist ein Kipphebel 15 schwenkbar gelagert.

Ein Auslöser 27 ist ebenfalls an einer seitlich herausragenden Rohrachse 22 gelagert. Der Auslöser weist zwei aufeinander zu gekrümmte Arme 27a und 27b auf, die nacheinander an auf einer Seite des Ziffernrades 14 geformten erhabenen Vorsprüngen 14b angreifen. Je nachdem, ob der Kipphebel 15 nach unten oder nach oben gekippt wird, bewirkt die Bewegung der gekrümmten Arme 27a tind 27b eine schrittweise Drehung des Rades 14 entweder im oder gegen den Uhrzeigersinn.

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Auf der von den Vorsprüngen 14b abgewandten anderen Seite des Rades 14 ist eine Dezimal/Binär-Schalteinrichtung angeordnet, die nicht Teil der vorliegenden Erfindung bildet und in der US-Patentschrift 3 813 668 vollständig beschrieben ist. Die Schalteinrichtung wird hier nur kurz beschrieben, um ein -typisches Anwendungsgebiet aufzuzeigen, bei dem sich die Erfindung als sehr nützlich erwiesen hat. Die Schalteinrichtung dient dazu, jeden Drehungsschritt des Rades 14 in eine unterschiedliche Stellung der länglichen Leiter 16 relativ zu dem generell U-förmigen Leiter 17a umzusetzen. Jede dieser unterschiedlichen Stellungen entspricht der Darstellung einer Binärziffer und erzeugt in Verbindung mit einer angeschlossenen integrierten Schaltung 11 und einer Spannungsquelle 12 ein elektrisches Signal, das die Binärziffer darstellt und einer geeigneten (nicht gezeigten) Schaltung zugeführt wird.

Arbeitsweise bei Herunterdrücken des Kipphebels

- Im folgenden sollen der Hechanismus und die Arbeitsweise des in zwei Richtungen v/irkenden Kipphebels im einzelnen beschrieben werden. Wird der Kipphebelteil 15a nach unten gedrückt, wie dies in Fig. 5 dargestellt ist, so wird der angeformte rückwärtige Kipphebelteil 15d nach oben verschwenkt. Der hintere Kipphebelteil 15d ist mit einem Verbindungselement 18 verbunden, das aus Metall oder dergleichen bestehen mag und generell L-förmig gestaltet ist. Der Schenkel des .Verbindungselements 18 ist mit einem generell elliptischen Durchbruch 18a versehen, den der generell hutförmig gestaltete Endabschnitt 15c des Kipphebels durchsetzt. Die Stellung des Abschnitts 15c relativ zu dem Winkel der Achse des Durchbruchs 18a ist derart gewählt, daß der Kipphebelteil 15d stets mit dem Element 18 gekuppelt bleibt.

Wird der Kipphebel nicht betätigt, so übergreifen die Enden der Auslöserarme 27a und 27b denjenigen Vorsprung 14b des Rades 14, der sich, gesehen von der in Fig. 2 gezeigten Seite, in der 3-Uhr-Stellung befindet. Eine Bewegung des Kipphebelteils 15a nach unten bewirkt, daß sich das L-förmige Verbindungselement 18 nach unten bewegt und eine gegenüber der Horizontalen

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steilere Stellung einnimmt. Das obere Ende des Elements 18 ist mit einer runden Öffnung versehen, durch die ein zapfenförmiger Vorsprung 27d des Auslösers 27 verläuft. Der Auslöser 27 wird also gemäß Fig. 2 und 7 gegen den Uhrzeigersinn und gegen die Vorspannung einer Feder 25 verschwenkt, die an einem gegen den zapfenförmigen Vorsprung 27d des Auslösers 27 drückenden oberen Schwenkelement 21 angebracht ist. Der Arm 27a bewegt sich gegen den Uhrzeigersinn und läuft an einem Segment 13m ab, während der untere Arm 27b das Rad 14 gegen den Uhrzeigersinn antreibt, indem er gegen die Unterkante desjenigen speziellen Vorsprungs 14b drückt, der sich zu Beginn dieser Betätigung in der erwähnten 3-Uhr-Stellung befunden hat. Diese Bewegung gegen den Uhrzeigersinn dauert bis zum Ende des Herunterdrückens an. Sodann schnappt das Ende eines unteren federnden Einrastfingers 13h, der in einer Öffnung 13j des Gehäuses 13 eiigeformt und normalerweise in Richtung auf das Rad 14 vorgespannt ist, in das Ende derjenigen Vertiefung 14c ein, die in die 6-Uhr-Stellung gelangt ist. Der Finger 13h weist an seinem Ende einen gewölbten Ansatz 13i auf, der in die dann in der 6-Uhr-Stellung stehende Vertiefung 14c einschnappt. Gleichzeitig schnappt ein (nicht gezeigter) Ansatz am Ende eines v/eiteren Einrastfingers 13g in diejenige Vertiefung 14c ein, die sich in der 12-Uhr-Stellung befindet.

Beim Loslassen kehrt der Kipphebel 15 in seine Ruhelage zurück, da das obere Schwenkelement 21 unter Entspannung der Feder 25 den zapfenförmigen Vorsprung 2-7d nach unten drückt. Die Feder 25 ist zwischen den freien Enden des Elements 21 und eines weiteren Schwenkelements 23 eingeschaltet, wobei die Kante des Schwenkelements 23 an einem horizontalen Teil 13f anliegt. Wird das Element 21 nach unten gezogen, so bewegt es den Auslöser 27 im Uhrzeigersinn, so daß dessen oberer Arm 27a an dem Segment 13m abgleitet und in diejenige Vertiefung 13c gelangt, die sich über dem dann gemäß Fig. 2 in der 3-Uhr-Stellung stehenden Vorsprung 14b befindet. Gleichzeitig gleitet der untere Arm 27b über die untere Kante dieses in der 3-Uhr-Stellung stehenden Vorsprungs 14b. In der neutralen oder Ruhelage des Kipphebels stehen, wie oben erwähnt, die Enden der Arme 27a und 27b in den Vertiefungen 14c, die sich auf beiden Seiten des in der 3-Uhr-Stellung stehen-

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den Vorsprungs 14b befinden. Die Abwärtsbewegung des Elements 21 wird durch die obere Fläche des hoizontalen Teils 13f begrenzt.

Arbeitsweise bei Anheben des Kipphebels

Wird der Kipphebel nach oben bewegt, so wird der Kipphebelteil 15d gegen den Uhrzeigersinn verschwenkt, wie dies in Fig. 6 dargestellt ist, wobei das L-förmige Verbindungselement 18 nach unten gezogen wird, und den Auslöser 27 im Uhrzeigersinn verschwenkt. Bei Drehung des Auslösers 27 im Uhrzeigersinn drückt das Ende des Arms 27a gegen die obere Kante desjenigen Vorsprungs 14b des Rades 14, der sich dann in der 3-Uhr-Stellung befindet, und bewegt ihn nach unten, bis die Ansätze der beiden elastischen Einrastfinger 13g und 13h die nächsten einander diametral gegenüberliegenden rechteckigen Vertiefungen erfassen, die sich nun in den 12-Uhr- bzw. 6-ühr-Stellungen befinden; somit ist das Rad 14 um einen Schritt fortgeschaltet worden. Unterdessen ist das Ende des unteren Arms 27b nach oben bzw. aus der Zeichenebene der Fig. 7 heraus gebogen worden und auf das untere erhabene Segment 13n bewegt worden. Gleichzeitig bewirkt die Drehung des Vorsprungs 27d des Auslösers 27 im Uhrzeigersinn eine Drehung des unteren Schwenkelements 23 ebenfalls im Uhrzeigersinn, wodurch die das freie Ende des unteren Schwenkelements 23 mit dem des oberen Schwenkelements 21 verbindende Feder 25 gedehnt wird.

Beim Loslassen des Schwenkhebels 15 zieht die sich entspannende Feder 25 das untere Schwenkelement 23 nach oben, das den Vorsprung 27d des Auslösers 27 gegen den Uhrzeigersinn mitnimmt, bis das Ende des Arms 27b in die Vertiefung 14c die sich unterhalb des in der 3-Uhr-Stellung stehenden Vorsprungs 14b befindet, und das Ende des oberen Arms 27a in die nächst höhere Vertiefung gleiten, so daß die beiden Arme nun diesen in der 3-Uhr-Stellung befindlichen Vorsprung umgreifen. Wie aus Fig. 2 ersichtlich, tragen die beiden Elemente 21 und 23 in der Ruhelage des Kipphebels 15 dazu bei, den Auslöser 27 (und das Rad 14) in ihrer Stellung zu fixieren, indem sie gleichzeitig nach unten und nach oben gerichtete Druckkräfte auf den jeweiligen

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Vorsprung 27d ausüben. Die Winkelabschnitte 15e und 15f dienen dazu, die Schwenkbewegung des Kipphebels 15 bei dessen Anheben bzw. Niederdrücken zu begrenzen.

Indem das Rad 14 auf die gewünschte Einstellung gedreht wird, greifen die Abschnitte 16a der Leiter 16, die gegen das Rad 14 vorgespannt sind, an höheren Stellen bzw. "Bergen" oder niedrigeren Stellen bzw. "Tälern" in konzentrischen Rillen 14e des Rades 14 an. Dadurch werden die Leiter 16, die an ihren unteren Enden in jeweils entsprechenden, in dem Gehäuse 13 eingeformten Nuten 13c mittels eines Stifts 19 verankert sind, entsprechend in bzw. außer Eingriff mit dem Abschnitt 17a des U-förmigen Leiters 17 bewegt, wie dies in der oben erwähnten Patentschrift erläutert ist. Der Stift 19 durchsetzt eine in dem Gehäuse 13 eingeformte horizontale Nut 13d auf der linken Seite von an den Leitern 16 vorgesehenen Kröpfungen 16b, die durch Öffnungen in den Nuten 13c hindurch in die benachbarte Nut 13d hineinragen.

Arbeitsweise bei Verriegelung des Kipphebels

Es ist oft erwünscht, einen Mechanismus vorzusehen, um den Kipphebel zu verriegeln und dadurch eine Änderung der Zeitgebereinstellung zu verhindern. Zu diesem Zweck ist eine Verriegelungsplatte 30 vorgesehen, deren Dicke etwas geringer ist als die Breite eines an dem Kipphebel 15 vorgesehenen Schlitzes 15b. Die Platte 30 ist in seitlicher Richtung in ihrer Ebene bewegbar und wird durch entsprechende Bewegung von Stiften 31 angetrieben, die beispielsweise mit einem (nicht gezeigten) zylindrischen, schlüsselbetätigten Mechanismus verbunden sein mögen. Die Stifte 31 durchsetzen in der Platte 30 vorgesehene Öffnungen 30a. An ihrer oberen Kante ist die Platte 30 mit trapezförmigen Zähnen 30b, 30c, 3Od versehen. Ist die Platte 30 in ihre Verriegelungsstellung bewegt worden, so paßt der Zahn 30b in den Schlitz 15b. Ebenso passen die Zähne 30c, 3Od in entsprechende Schlitze (nicht gezeigter) benachbarter kipphebelbetätigter Einstellraechanisinen, die dazu dienen, die Ziffern in den weiteren Zahlenstellen einzustellen.

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Claims (11)

1. Patentansprüche

   MJ Mechanismus zum schrittweisen Drehen eines an einer Halterung drehbar gelagerten Rades oder dergleichen in jeweils einer von zwei entgegengesetzten Drehrichtungen, gekennzeichnet durch ein von Hand betätigbares Element (15), das in jeweils einer von zwei entgegengesetzten Richtungen verschwenkbar an der Halterung

   (13) gelagert ist, einen ebenfalls an der Halterung (13) schwenkbar gelagerten Auslöser (27), der mit einer Seitenfläche des Rades (14) in Eingriff steht, sowie ein das von Hand betätigbare Element (15) mit dem Auslöser (27) verbindendes Element (18), das die Bewegung des von Hand betätigbaren Elements (15) auf den Auslöser (27) überträgt und dadurch eine entsprechende Bewegung des Auslösers (27) in jeweils einer von zwei entgegengesetzten Richtungen und damit eine jeweils entsprechende Bewegung des Rades (14) bewirkt.
2. 2. Mechanismus nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das von Hand betätigbare Element ein Kipphebel (15) ist, daß das Rad

   (14) an seiner einen Seite mit mehreren in Abstand voneinander angeordneten Vorsprüngen (14b) versehen ist und daß der Auslöser (27) zwei Arme (27a, 27b) aufweist, die die Vorsprünge (14b) zum Verdrehen des Rades (14) um jeweils einen Schritt erfassen.
3. 3. Mechanismus nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (21, 23, 25) zum Zurückstellen des Kipphebels (15) in eine neutrale Stellung nach jeder Betätigung.

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4. 4. Mechanismus nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückstelleinrichtung einen oberen und einen unteren Schwenkarm (21, 23) umfaßt, und daß die beiden Schwenkarme in entgegengesetzten Richtungen gegen den Auslöser "(27) drücken.
5. 5. Mechanismus nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das von Hand betätigbare Element ein Kipphebel (15) ist, der einen mit einem bewegbaren Element (30) zur Verhinderung einer Betätigung des Kipphebels (15) zusammenarbeitenden Teil (15b) aufweist.
6. 6. Mechanismus nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge (14b) in Radialrichtung an der besagten Seite des Rades (14) angeordnet sind, daß der Auslöser (27) zwei in entgegengesetzten Richtungen gekrümmte biegsame Arme (27a, 27b) aufweist, die das Rad (14) durch Druck gegen die Kanten der Vorsprünge (14b) antreiben, und daß die Halterung (13) während der Betätigung des Kipphebels (15) das Ende jeweils eines der Arme (27a, 27b) von dem Rad (14) wegdrückt, während das Ende des betreffenden anderen Armes (27b, 27a) gegen die Kante des Vorsprungs (14b) drückt und das Rad (14) verdreht.
7. 7. Mechanismus nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung (13) Rastelemente (13g, 13h) umfaßt, die in zwischen den Vorsprüngen (14b) angeordnete Vertiefungen (14c) lösbar eingreifen, um das Rad (14) nach jeder Betätigung des Kipphebels (15) im wesentlichen unbeweglich zu halten.

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8. 8. Mechanismus nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung (13) mehrere Nuten (13c), in die mehrere Leiter (16) eingreifen, sowie eine in der Nähe der besagten Nuten (13c) angeordnete weitere Nut (13d) aufweist, die mit den erstgenannten Nuten (13c) über in diesen geformten Öffnungen in Verbindung steht, wobei die Leiter (16) mit Abschnitten (16b) durch die Öffnungen hindurch in die besagte weitere Nut (13d) hineinragen.
9. 9. Mechanismus nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkarme (21, 23) an jeweils einem Ende mit einem Teil (22) der Halterung (13) verbunden sind und daß der Auslöser (27) einen zapfenförmigen Vorsprung (27d) aufweist, gegen den die inneren Kanten der Schwenkarme (21, 23) in der neutralen Stellung des Kipphebels (15) drücken.
10. 10. Mechanismus nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Rastelemente zwei diametral gegenüberliegende federnde Finger (13g, 13h) umfassen, die an die Halterung (13) angeformt sind und jeweils an einem Ende mit einem Ansatz (I3i) versehen sind, wobei die Ansätze (I3i) in diametral gegenüberliegende: Vertiefungen (14c) des Rades (14) eingreifen.
11. 11. Mechanismus nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kipphebel (15) Flächen (15e, 15f) aufweist, die zur Begrenzung des Betätigungsweges des Kipphebels (15) mit der Halterung (13) zusammenarbeiten.

    PS/CV7

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