DE2615672A1 - Zeitgeber - Google Patents

Description

PATf-:.sITANWALTE A. GRÜNECKhR

H. KINKELDEY

OR-IMG.

W. STOCKMAIR

Da-ING. · AoE (CAllECrt

K. SCHUMANN

• DRRERNAT.-OIPL-PHYS

G. BEZOLD

MÜNCHEN E. K. WEIL

LINDAU

8 MÜNCHEN 22

MAXIMILIANSTRASSE 43 .

9. April 1976 PH 10 303

THE SINGER COMPANY

30 Rockefeller Plaza, New York, New York 10020, USA

Zeitgeber

Die Erfindung bezieht sich auf Zeitgeber und insbesondere auf einstellbare Zeitanteilsgeber. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen einfachen Zeitanteilsgeber zu schaffen, der Einstellung aller möglichen Zeitanteile ermöglicht, leicht eingestellt und mit geringen Kosten hergestellt werden kann.

Diese Aufgabe wird bei einem Zeitgeber mit einem Motor, der eine Welle antreibt, erfindungsgemäß gelöst durch eine auf der Welle montierte und von dieser angetriebene

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TELEFON (OS9) 92 SS 63 TELEX O6-SO SSO TELEGRAMME MONAPAT

■Nockenscheibe, die relativ zur Welle axial verschiebbar ist, eine die Nockenscheibe in Richtung einer ersten Stellung drückende Vorspanneinrichtung, einen Hebel mit einem Nockenabtaster, der in Anlage am Umfang der Nockenscheibe gedrückt wird, wenn sich die Nockenscheibe in der ersten Stellung befindet. Mittel zum axialen Verschieben der Nockenscheibe auf der Welle in eine zweite Stellung, in der die Nockenscheibe unter dem Nockenabtaster weggeschoben ist, so daß der Hebel entlang einer Stirnfläche der Nockenscheibe nach innen schwenkt und durch Eingriff zwischen dem Nockenabtaster und der Stirnfläche verhindert wird, daß die Nockenscheibe von der Vorspanneinrichtung in die erste Stellung zurückgebracht wird, einen Schalter, der vom Hebel betätigt wird, wenn der Nockenabtaster nach innen schwenkt, und eine Einrichtung zur Rückführung des Nockenabtasters zum Umfang:der Nockenscheibe, damit diese in ihre erste Stellung zurückkehren kann.

Ferner wird erfindungsgemäß ein Zeitgeber mit einem eine Welle antreibenden Motor vorgeschlagen, der sich auszeichnet durch eine auf der Welle montierte und von dieser angetriebene Nockenscheibe, die relativ zur Welle axial verschiebbar ist, eine Nockenabtasteinrichtung, die in Anlage an der Nockenoberfläche der Nockenscheibe gedrückt wird, einen Schalter, der von der Nockenabtasteinrichtung betätigt wird, Mittel zur axialen Verschiebung der Nockenscheibe aus einer ersten in eine zweite Stellung, in der die Nockenabtasteinrichtung nicht von der Nockenoberfläche der Nockenscheibe geführt wird und wobei die Nockenabtasteinrichtung relativ zur Nockenscheibe nach innen schwenkt und den Schalter betätigt und gegen eine Stirnfläche der Nockenscheibe so wirkt, daß diese nicht in die erste Stellung zurückkehren kann, und eine Einrichtung zur axialen Verschiebung

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aus der zweiten in die erste Stellung, so daß die Nockenabtasteinrichtung in eine Lage zurückgebracht wird, in der sie von der Nockenoberfläche der Nockenscheibe geführt wird.

Ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Zeitgebers ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Vorderansicht des Zeitgebers, wobei dessen Abdeckung abgenommen ist;

Fig. 2 eine Schnittdarstellung gemäß 2-2 in Fig. 1;

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht einer drehbaren Nockenscheibe und einer einstellbaren Nockenscheibe in auseinandergezogenem Zustand;

Fig. 4 eine vergrößerte Draufsicht auf die Nockenscheiben im zusammengebauten Zustand;

Fig. 5 eine Ansicht und eine Draufsicht, die die Stellung eines Hebels auf der sich drehenden Nockenscheibe und die Stellungen von zwei Schaltkontaktpaaren zeigen, wobei die Draufsicht zusätzlich die Relativstellung des Hebels, der sich drehenden Nockenscheibe und der einstellbaren Nockenscheibe zeigt; -

Fig. 6 eine Fig. 5 entsprechende Darstellung, die die Stellungen der Teile nach dem Schließen der Kontakte des ersten Kontaktpaares zeigt;

Fig. 7 eine Fig. 5 entsprechende Darstellung, die die Teile nach dem Schließen beider Kontaktpaare

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zeigt;

Fig. 8 eine Fig. 5 entsprechende Darstellung, die die Teile bei geschlossenen Schaltkontaktpaaren während der "EIN"-Zeit zeigt;

Fig. 9 eine Fig. 5 entsprechende Darstellung, die die Stellung der Teile während der Rückführung der drehbaren Nockenscheibe vor dem öffnen der Schalter zeigt;

Fig. 10 eine Draufsicht^aus der erkennbar ist, wie für ununterbrochene "EIN"-Zeit gesorgt werden kann; und

Fig. 11 eine in der Weise abgewandelte drehbare scheibe, daß die Schalter in bestimmter Weise nacheinander geöffnet werden.

Der in den Zeichnungen dargestellte Zeitgeber umfaßt ein Gehäuse 10 mit einer Abdeckung.12. In einer Kammer des Gehäuses ist ein nicht in Einzelheiten dargestellter Motor angeordnet, der eine Hohlwelle 16 antreibt, über eine Kei!verzahnung ist mit der Hohlwelle 16 eine Nockenscheibe 18 verbunden, die nach links (in Fig. 2) von einer Feder 20 gedruckt wird, wobei die Grenze der Verschiebung nach links durch den Eingriff einer Nabe 19 mit einer Ausnehmung 21 bestimmt wird, die in einer einstellbaren, jedoch axial nicht verschiebbaren Nockenscheibe 22 ausgebildet ist, die auf einer abgestuften Welle 24 befestigt ist, die von der Hohlwelle 16 und aufgrund des Eingriffs der Nockenscheibe 22 mit der Abdeckung 12 abgestützt wird. Die einstellbare Nockenscheibe 22 umfaßt eine Schulter 26, die an der Abdeckung anliegt

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verhindert, daß die auf die Nockenscheibe 18 wirkende Feder 20 die Nockenscheibe 22 aus der Abdeckung herausdrückt.

Auf einem Zapfen 30 ist ein Winkelhebel 28 schwenkbar gelagert. Ein Ende einer Feder 32, die um den Zapfen herum angeordnet ist, greift am Gehäuse an, und ihr anderes Ende greift an einem Vorsprung 34 des Winkelhebels so an, daß der Winkelhebel in Richtung einer Drehung im Uhrzeigersinn um seinen Lagerzapfen unter Vorspannung steht. Das in Fig. 1 rechte Ende des Winkelhebels dient als Nockenabtaster 36, und sein linkes Ende umfaßt einen Schalterbetätigungsabschnxtt 38. Der Nockenabtaster kann entweder auf dem Umfang eines Abschnitts 40 der Nockenscheibe 18 mit großem Druchmesser oder auf dem Umfang eines Abschnitts 42 der Nockenscheibe mit mittlerem bzw. kleinerem Durchmesser aufsitzen und gleiten. Wenn der Nockenabtaster 36 auf dem Abschnitt 42 sitzt, verhindert eine Fläche 41, daß die Nockenscheibe von der Feder 20 nach links (in Fig. 2) verschoben wird. Bei entsprechender Verstellung der Nockenscheibe kann der Winkelhebel 28 noch weiter nach "innen" geschwenkt werden, wobei das Ausmaß dieser Verschwenkung durch die Schalter begrenzt wird, wenn diese geschlossen sind und dann nicht mehr nachgeben.

Von einer Stirnfläche 45 der Nockenscheibe 18 geht eine Axialno"cke 44 aus, die mit einer Axialnocke 46 in Eingriff treten kann, die von einer Stirnfläche 47 an der einstellbaren, jedoch axial nicht verschxebbaren Nockenscheibe 22 ausgeht. Die Nockenscheibe 22 ist auf der Welle 24 befestigt und weist an ihrem Umfang Zähne auf, die in Eingriff mit einer umgebogenen Blattfeder treten können, die am Gehäuse befestigt ist und die Nockenscheibe 22 in der Stellung sichert, in die sie

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vom Benutzer durch Drehen der Welle 24 gebracht worden ist. Aus Fig. 5 ist erkennbar, daß dann, wenn der Nockenabtaster 36 am äußeren Umfang der Nockenscheibe anliegt, alle Schaltkontakte geöffnet sind, d.h. daß das einen Kontakt 54 tragende Blatt 52 nicht an einem Blatt 58 anliegt, das einen Kontakt 56 trägt. Das Blatt 58 liegt elastisch an einem Anschlag 60 an, so daß ein weitererKontakt 62 am Blatt 58 getrennt von einem Kontakt 64 an einem Blatt 66 gehalten wird. Eine Anschlußleitung 59 des Motors ist mit einem Anschluß verbunden, und die nicht dargestellte andere Anschlußleitung des Motors ist mit dem Blatt 52 verbunden. In den Fig. 5 bis 9 dreht sich die Nockenscheibe 18 in Richtung des Pfeiles in Fig. 5.

Wenn· die Axialnocke 44 an der sich drehenden Nockenscheibe 18 in Eingriff mit der festen Axialnocke 46 an der einstellbaren Nockenscheibe 22 tritt, wie dies in Fig. 6 gezeigt ist, wird die Nockenscheibe 18 entgegen der Kraft der Feder 20 in Axialrichtung in die in Fig. 6 dargestellte Stellung verschoben, was aufgrund der Keilverzahnung zwischen der Nockenscheibe 18 und der Hohlwelle 16 möglich ist. Dabei fällt der Nockenabtaster 36 auf den Abschnitt 42 mit kleinerem Durchmesser, so daß der Schalterbetätigungsabschnitt 38 des Winkelhebels 28 die Kontakte 54 und 56 in Berührung miteinander bringt. Aufgrund des Eingriffs des Winkelhebels mit der Fläche 41 kann die Nockenscheibe 18 zu diesem Zeitpunkt nicht in ihre Ausgangsstellung zurückkehren. Wenn dann die Nockenscheibe 18 weitergedreht wird, wird sie noch weiter in Axialrichtung verschoben, bis der Hebel vom Abschnitt 42 abgleitet, so daß das zweite Kontaktpaar 62, 64 geschlossen wird (siehe Fig. 7). Der Winkelhebel 28 steht nun in Eingriff mit einer Fläche

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der Nockenscheibe 18 und verhindert dadurch eine Rückkehr der Nockenscheibe 18. Auf diese Weise werden die Kontakte nacheinander geschlossen. Es ist erkennbar, daß durch gestufte Ausbildung der Axialnocke 46 oder der Axialnocke 44 das aufeinanderfolgende Schließen der Schalter in anderen zeitlichen Abständen bewirkt werden kann. Sowohl in der Stellung gemäß Fig. 6 als auch in der Stellung gemäß Fig.- 7 kann die Nockenscheibe 18 von der Feder 20 nicht nach vorne bzw. links (in Fig. 2) geschoben werden, da der Nockenabtaster mit der Fläche 41 bzw. 43 in Eingriff steht.

Die Schalter bleiben in der in Fig. 8 dargestellten, geschlossenen Stellung bis zu dem Zeitpunkt, zu dem eine. Ausnehmung 68 am Umfang der Nockenscheibe 18 mit dem Nockenabtaster 36 des Winkelhebels 28 ausgerichtet ist. In dieser Stellung kann dann der Nockenabtaster nicht mehr eine axiale Verschiebung der Nockenscheibe 18 durch die Feder 20 verhindern. Wenn die Drehung der Nockenscheibe fortgesetzt wird und dann die Ausnehmung mit dem Nockenabtaster ausgerichtet ist, kann sich daher die Nockenscheibe nach vorn bzw. links (in Fig. 2) bewegen, wobei der Nockenabtaster in die Ausnehmung gelangt, d.h. die Ausnehmung über den Nockenabtaster gleitet. Damit diese Verschiebung möglxchst geräuschlos erfolgt, weist die Vorderkante der Ausnehmung eine Abschrägung 70 auf (siehe Fig. 3), die für eine geräuscharme Verschiebung der Nockenscheibe -nach vorne sorgt. Dieser Zustand ist in Fig. 9 dargestellt. Aus Fig. 9 ist erkennbar, daß bei einer weiteren Drehung der Nockenscheibe 18 ein ansteigender Abschnitt 72 der Ausnehmung den Nockenabtaster 73 zum Abschnitt 40 der Nockenscheibe 18 mit dem größeren Durchmesser hebt, wodurch die Schalter geöffnet werden. Gegebenenfalls kann der ansteigende

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Abschnitt 72 in der in Fig. 11 gezeigten Weise gestuft sein, so daß die Schalter deutlich nacheinander geöffnet werden. Wenn die Axialnocke 46 mit einer ebenen Fläche 74 versehen wird, wie dies bei der Axialnocke 46a in Fig. 10 dargestellt ist, kann ferner verhindert werden, daß der Nockenabtaster in die Ausnehmung eintritt. Dies heißt mit anderen Worten, daß die Axialnocke 46a eine solche Form haben kann, daß dann, wenn sie in der richtigen Stellung mit der Axialnocke 44 ausgerichtet ist, verhindert wird, daß die Nockenscheibe 18 nach vorne geschoben wird, wenn die Ausnehmung mit dem Nockenabtaster ausgerichtet ist, wodurch verhindert wird, daß die Schalter geöffnet werden. Dadurch ist dann am Zeitanteilsgeber eine Einstellung möglich, bei der der Zeitanteil mit geschlossenen Schaltern, d.h. die "EIN"-Zeit", 100% beträgt.

Wenn die Welle 24 gedreht wird, wird dadurch die Axialnocke 46 gedreht und somit deren Stellung verändert. Die Stellung der Axialnocke 46 bestimmt, wann die Schalter geschlossen werden. Die Stellung, in der die Schalter geöffnet werden, ist immer durch die Ausnehmung bestimmt. Durch Veränderung der Relativstellung der Axialnocke 46 kann somit der Anteil bzw. Prozentsatz der "EIN"-Zeit, die der Zeitgeber liefert, im gesamten Bereich eingestellt werden. Die Axialnocke 46 wird in ihrer eingestellten Stellung von der Blattfeder 50 gesichert, die in Eingriff mit den Zähnen 48 am Umfang der Nockenscheibe 22 steht.

Wenn die "EIN"-Zeit auch einen sehr geringen Anteil bzw. Prozentsatz betragen können soll, müssen die Hinterflanken der Axialnocken 44 und 46 steil abfallen, damit die Nockenscheibe 18 zum Schießen der Schalter in Axial-

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richtung verschoben werden kann und dann der Nockenabtaster aufgrund der steil abfallenden Hinterflanken sofort danach in die Ausnehmung eintreten und die Schalter öffnen kann. Eine derartige Ausbildung ergibt einen Zeitgeber mit einem sehr weiten Einstellbereich der "EIN"-Zeit. Wenn eine Einstellzeit von 0% möglich sein soll, braucht lediglich ein vorspringender Arm an der Nockenscheibe 22 vorgesehen zu werden, der dann, wenn er in eine entsprechende Stellung gebracht wird, die Verschwenkung des Winkelhebels 28 verhindert und dadurch eine Verstellung des Winkelhebels mittels der Nockenscheibe 18 nicht zuläßt. Derartige Einzelheiten dürften jedoch für den mit dem grundlegenden Prinzip der Erfindung vertrauten Fachmann auf der Hand .liegen.

Wenn lediglich ein Kontaktpaar geschlossen zu werden braucht, braucht die Nockenscheibe 18 lediglich den Abschnitt mit großem Durchmesser zu haben, wobei dann die Axialnocken die Nockenscheibe unter dem Winkelhebel wegschieben würden, so daß der Winkelhebel in eine beliebige, geeignete Stellung schwenken kann und dabei das eine Kontaktpaar schließt. ^;

Daraus ergibt sich, daß bei der einfachsten Form ein einziger Schalter vorgesehen ist, der von einer einfachen Scheibe mit einer Ausnehmung und mit einer Axialnocke betätigt wird.

Patentansprüche r

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Claims (8)

Patentansprüche

1. ]Zeitgeber mit einem Motor, der eine Welle antreibt,

gekennzeichnet durch eine auf der Welle (24) montierte und von dieser angetriebene Nockenscheibe (18), die relativ zur Welle axial verschiebbar ist, eine die Nockenscheibe in Richtung einer ersten Stellung drückende Vorspanneinrichtung (20), einen Hebel (28) mit einem Nockenabtaster (36), der in Anlage am Umfang der Nockenscheibe gedrückt wird, wenn sich die Nockenscheibe in der ersten Stellung befindet, Mittel (44, 46) zum axialen Verschieben der Nockenscheibe auf der Welle in eine zweite Stellung, in der die Nockenscheibe unter dem Nockenabtaster weggeschoben ist, so daß der Hebel entlang einer Stirnfläche (41) der Nockenscheibe nach innen schwenkt und durch Eingriff zwischen dem Nockenabtaster und der Stirnfläche verhindert wird, daß die Nockenscheibe von der Vorspanneinrichtung in die erste Stellung zurückgebracht wird, einen Schalter (52, 58), der.vom Hebel betätigt wird, wenn der Nockenabtaster nach innen schwenkt, und eine Einrichtung (68) zur Rückführung des Nockenabtasters zum Umfang der Nockenscheibe, damit diese in ihre erste Stellung zurückkehren kann.

2. " Zeitgeber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückführeinrichtung eine Ausnehmung (68) in der Nockenscheibe (18) umfaßt, die dann, wenn sie in mit dem Nockenabtaster (36) ausgerichtete Stellung gedreht ist, ermöglicht, daß die Vorspanneinrichtung (20) die Nockenscheibe in die erste Stellung schiebt, wobei die Ausnehmung in der Nockenscheibe so geformt ist, daß sie bei weiterer Drehung der Nockenscheibe den Nockenabtaster auf den Umfang der

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Nockenscheibe hebt.

3. Zeitgeber nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur axialen Verschiebung der Nockenscheibe Nocken (44, 46) umfassen.

4. Zeitgeber nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehstellung der Nockenscheibe, in der die Nockenmittel die Nockenscheibe axial verschieben, einstellbar ist, so daß dadurch der Drehbereich der Nockenscheibendrehung eingestellt werden kann, währenddessen der Schalter betätigt ist.

5. Zeitgeber nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Nockenmittel ein fest einstellbares, in Axialrichtung wirkendes Nockenelement (46) umfassen und daß die Nockenscheibe mit einem in Axialrichtung wirkenden Nockenelement (44) versehen ist, so daß-Eingriff dieser Nockenelemente zu einer axialen Verschiebung der Nockenscheibe führt.

6. Zeitgeber nach einem der Ansprüche 2 bis 5, gekennzeichnet durch einen zweiten Schalter (58, 66), der vom Hebel (28) betätigt wird.

7. Zeitgeber nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Nockenscheibe (18) eine Scheibe mit größerem Durchmesser und eine Scheibe mit kleinerem Durchmesser umfaßt und daß der Hebel den ersten Schalter (52, 58) betätigt, wenn die Nockenscheibe axial in ihre zweite Stellung verschoben wird, und den zweiten Schalter (58, 66) betätigt, wenn die Nockenscheibe axial weiter in eine dritte Stellung geschoben wird.

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8. Zeitgeber mit einem Motor, der eine Welle antreibt, gekennzeichnet durch eine auf der Welle (24) montierte und von dieser angetriebene Nockenscheibe (18), die relativ zur Welle axial verschiebbar ist, eine Nockenabtasteinrichtung (36), die in Anlage an der Nockenoberfläche der Nockenscheibe gedrückt wird, einen Schalter (52, 58), der von der Nockenabtasteinrichtung betätigt wird, Mittel (20) zur axialen Verschiebung der Nockenscheibe aus einer ersten in eine zweite Stellung, in der die Nockenabtasteinrichtung nicht von der Nockenoberfläche der Nockenscheibe geführt wird und wobei die Nockenabtasteinrichtung relativ zur Nockenscheibe nach innen schwenkt und den Schalter betätigt und gegen eine Stirnfläche der Nockenscheibe so wirkt, daß diese nicht in die erste Stellung zurückkehren kann, und eine Einrichtung ■ zur axialen Verschiebung aus der zweiten in die erste Stellung, so daß die Nockenabtasteinrichtung in eine Lage zurückgebracht wird, in der sie von der Nockenoberfläche der Nockenscheibe geführt wird.

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