DE2744525C2 - Zeitgeber - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Zeitgeber mit einem eine Antriebswelle aufweisenden Motor, mit einem eine Nockenfläche mit einem Stellabschnitt aufweisenden angetriebenen Element, mit einer Kupplungseinrichtung, welche zwei auf einer lageveränderbaren Welle sitzende Zahnräder für den lösbaren Eingriff mit der Antriebswelle des Motors und dem angetriebenen Element aufweist, mit einer Einrichtung zur Drehung des angetriebenen Elements in eine gewünschte Anfangsstellung zum Einstellen einer bestimmten Verzögerungszeit, mit einer an der Nockenfläche angreifenden und durch den Stellabschnitt bewegten Betätigungseinrichtung für bewegliche Kontaktlamellen einer Kontaktanordnung, und mit einem mit der Kupplungseinrichtung und der Betätigungseinrichtung über seinen Anker zusammenwirkenden Elektromagneten.

Ein solcher Zeitgeber ist bekannt (DE-OS 19 60 248). Ferner sind Zeitgeber mit Kupplungsmechanismen bekannt, bei denen das Kuppeln über zwei koaxiale Kupplungsscheiben geschieht, von denen die eine in axialer Richtung ausrückbar ist, wobei das Aus- und Einrücken im Wechselspiel von Federkräften und Kräften geschieht, die durch einen Magneten über Hebel auf die ausrückbafe Kupplungsscheibe ausgeübt werden (DE-OS 22 30 434 und 24 53 889).

Bei der Kupplungseinrichtung des aus der DE-ÖS 60 248 bekannten Zeitgebers befindet sich eines der beiden auf der lageveränderbaren Welle sitzenden Zahnräder mit der Antriebswelle des Motors dauernd im Eingriff, während das andere Zahnrad dadurch mit dem angetriebenen Element in Eingriff gebracht bzw. von diesem gelöst wird, daß die gemeinsame Welle der beiden Zahnräder senkrecht zu ihrer Achse verschwenkt wird, wobei sich das dem angetriebenen Element zugeordnete Zahnrad diesem nähert bzw. sich von diesem entfernt. Um den für das Lösen von angetriebenem Element und zugeordnetem Zahnrad nötigen Schwenkwinkel möglichst klein zu halten, weil sonst Schwierigkeiten beim Abwälzen des der Antriebswelle des Motors zugeordneten Zahnrades auf dem Zahnrad der Motorwelle auftreten könnten, muß die den beiden Zahnrädern gemeinsame Welle einigermaßen lang sein. Dies bedeutet jedoch, daß diese Welle ziemlich schwingungsanfällig ist, was einer sicheren Kupplungswirkung abträglich ist Außerdem benötigt eine solche Kupplung wegen der Länge ihrer Welle relativ viel Platz, Bekannte Kupplungsmechanismen, bei denen das Kuppeln durch Schwenken einer Welle um eine zu ihrer Achse senkrechte Achse erfolgt, sind auch in den F i g. 7a und 7b dargestellt. In F i g. 7a bezeichnen 90 ein Zahnrad als angetriebenes Element, 93a und 93b die beiden mit dem Antriebszahnrad 95 des Motors 94 und dem angetriebenen Zähnfad 90 in Eingriff stehenden bzw. in Eingriff bringbarert Zahnräder und 92 die gemeinsame Welle, auf der diese beiden Zahnräder

sitzen. Beim Kupplungsmechanismus der Fi g. 7b haben entsprechende Teile die gleichen Bezugszeichen, nur ist das mit dem angetriebenen Zahnrad 90 in Eingriff bringbare Zahnrad 936 über die als Spiralfeder ausgebildete Welle 92a, ohne die Zahnräder 95 und 93a, direkt mit dem Motor 94 verbunden.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Kupplung der eingangs genannten Gattung so auszubilden, daß sie sicher arbeiut und außerdem platzsparend ist. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das erste Zahnrad und das zweite Zahnrad auf einem um eine zur gemeinsamen Welle parallelen Achse schwenkbaren Arm angebracht sind, daß das erste Zahnrad abhängig von der Schwenkstellung des Arms mit der Antriebswelle des Motors im Eingriff steht, daß das zweite Zahnrad mit dem angetriebenen Element dauernd im Eingriff steht, daß eine Einrichtung vorgesehen ist, welche auf den Arm im Sinne eines Ineingriffbringens von Antriebswelle des Motors und erstem Zahnrad wirkt, und daß der Anker des Elektromagneten dem ineingriffbringen von Antriebswelle und zweiten Zahnrad entgegenwirkend normalerweise gegen den Arm drückt Bei dem Kupplungsmechanismus eines in dieser Weise ausgebildeten Zeitgebers erfolgt das Kuppeln bzw. Entkuppeln über ein in sich paralleles Verlagern der gemeinsamen Welle der beiden Zahnräder. Die Welle kann daher sehr kurz sein, so daß der Kupplungsmechanismus keinen großen Platzbedarf hat und außerdem ein zuverlässiges Arbeiten auch bei Erschütterungen des Zeitgebers gegeben ist.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Zeitgebers werden im folgenden anhand der Zeichnung beschrieben. Auf dieser ist bzw. sind

F i g. 1 eine Explosionsansicht eines Zeitgebers,

F i g. 2 eine Vorderansicht des in F i g. 1 gezeigten Zeitgebers.

F i g. 3 eine Draufsicht des in F i g. 1 gezeigten Zeitgebers mit einem abgebrochenen Abschnitt,

F i g. 4 eine Rückansicht des in F i g. 1 gezeigten Zeitgebers,

Fig. 5 eine perspektivische Ansicht des in Fig. 1 gezeigten Zeitgebers,

Fig.6 eine perspektivische Ansicht eines wesentl'-chen Teils der Erfindung,

Fig. 7a und 7b. die bereits besprochen wurden, perspektivische Ansichten von Kupplungen bei bekannten Zeitgebern,

F i g. 8a, 8b und 8c Schnittansichten von Kupplungen in vergrößertem Maßstab und

Fig.9 eine schematische Draufsicht, welche eine Feder und zugehörige Teile, die im Zeitgeber der F i g. 1 verwendet werden, zeigt.

Ein formhergestellter Rahmen 1 aus Kunststoff weist eine Grundplatte 2 zur Befestigung eines Kontaktstellers 15, Stützelemente 7 und 8. ein Anbringungsteil 9 zum Anbringen eines Kontakthalters 54 und ein weiteres Anbringungsteil 11 zum Anbringen eines Elektromagneten 55 auf.

Der Köntaktsteiier 15 umfaßt einen L-förmigen Arm 16, welcher um eine stationäre Welle 3, die durch einen an einem Ende des Armes 16 ausgeformten runden Vorsprung 18 verläuft, drehbar angebracht ist, ein Stellelement 20 und ein. Abtriebszahnrad 26. Ein erstes Zahnrad 17a und ein zweites Zahnrad 176 die auf einer Welle 17 starr befestigt sind, sind am anderen Ende des Armes 16 drehbar angebracht. Um dem runden Vorsprung 18 ist eine Feder 19 angeordnet, wobei eine Schleife 19ö in der Richtung entgegengesetzt zu der der Feder 19 um den Ansatz 4 gewunden ist, und ein Ende 19a der Feder 19 drückt den Arm 16 in der durch einen Pfeil A angedeuteten Richtung, bis die Bewegung durch einen Hebel 63 eines Elektromagneten 55 begrenzt wird.

Das andere Ende 19c der Feder 19 liegt in einer in einer Piatte 27 ausgebildeten Bohrung 31 und diückt so die Platte 27 in die durch einen Pfeil A angedeutete Richtung.

Das Stellelement 20 weist Stellvorsprünge 21, 22 sowie eine Nase 23 auf und ist um eine stationäre Welle 5 drehbar angebracht, wo es durch eine Sicherungsscheibe 32 gehalten wird. Das Stellelement 20 weist ferner einen Vorsprung 25 auf, der durch ein in einem Gehäuse 85 ausgebildetes Anzeigefenster 87 beobachtet werden kann, wenn sich das Stellelement 20 dreht, nachdem die voreingesteilte Zei' ;m ist. Die Platte 27 und und ein Nocken 28 mit einem Abschnitt 28a sind mit einem Abtriebszahnrad 26 zu einem angetriebenen Element kombiniert und auf der stationären Welle 3 über eine Zentralbohrung 29 drehbar angebracht.

Ei·.? Kontaktanordnung 35 umfaßt eine stationäre Lamelle 36 mit einem stationären Kontakt 37, bewegliche Lamellen 38a und 386 mit beweglichen Kontakten 39a und 396, eine bewegliche Lamelle 41 mit einem beweglichen Kontakt 42, eine stationäre Lamelle 43 mit einem stationären Kontakt 44. eine stationäre Lamelle 46 mit einem stationären Kontakt 47 und eine bewegliche Lamelle 48 mit einem beweglichen Kontakt 49. Der stationäre Kontakt 37 und die beweglichen Kontakte 39a und 396 bilden Zeitkontakte, der bewegliche Kontakt 42 und der stationäre Kontakt 44 liegen in Serie zu einem Synchronmotor 70 und der stationäre Kontakt 47 und der bewegliche Kontakt 49 bilden einen Momentkontakt In den unteren Bereichen der stationären und beweglichen Lamellen 38a, 386, 43 und 48 sind Versteifungsplatten 40a. 406, 45 und 50 angebracht. Die Versteifungsplatte 45 wirkt als Anschlag zur Begrenzung der Bewegung der stationären Lamelle 43.

Die oberen Abschnitte der beweglichen Lamellen 38a, 386, die einander zugekehrt sind, können an dem Stellvorsprung 21 des Stellelements 20 angreifen. Die bewegliche Lamelle 41. deren oberer Abschnitt am Stellvorsprung 22 des Stellelements 20 angreift, drückt das Stellelement in die durch den Pfeil B angedeutete Richtung.

Der Elektromagnet umfaßt ein Joch 56, einen am 'och 56 angebrachten Kern 58. einen Spulenkörper 59, eine Wijklung 60, einen an einem Ende des Jochs 56 schwenkbar angebrachten Anker 62 und eine Spannfeder 61, die gegen den Anker 62 wirkt. Der Anker 62 enthält Hebelabschnitte 63, 64, 65. Der Hebelabschnitt 63 kann an der Seite 166 des Arms 16 angreifen, während auf dem Hebelabschnitt 64 ein Justierelement 66 angebracht werden kann, welches einen Schlitz 67 aufweist und in Richtung eines Pfeiles D justierbar ist. Ein Ende 66a des Justierelements 66 kann an einem Ende 22a des Stellelements 20 angreifen, während ein stufenförmiger Abschnitt 666 an einem oberen Abschnitt der beweglichen Lamelle 48 der Kontaktanordnung 35 angreifen kann.

Eine Platte 33 zur Anzeige einer Schnappitktion des Ankers 62 ist am einen Ende an einem Hebel 65 angebracht; am anderen Ende der Platte 33 ist ein

Schlitz 34 ausgebildet, in den zur Führung der Platte 33 in die durch einen Pfeil C angedeutete Richtung die stationäre Welle 5 eingesetzt ist. Die Bewegung der Platte 33 läßt sich durch ein in der Oberseite 86 des Gehäuses 85 ausgebildetes Anzeigefenster beobachten, wodurch sich ablesen läßt, ob der Elektromagnet 55 eingeschaltet ist oder nicht.

Ein Synchronmotor 70 enthält ein Reduktionsgetriebe (ohne Bezugszeichen) sowie ein über dem Reduktionsgetriebe nach oben herausragendes Antriebszahnrad 71 und ist in einem Raum 12 des Formrahmens 1 angeordnet. Das Antriebszahnrad 71 kann mit dem ersten Zahnrad 17a in Eingriff gebracht werden.

Jeder der Leitungsdrähte 78 ist mit einer der stationären oder beweglichen Lamellen 36,38a, 386, 41, 43, 46 und 48 verbunden. Ein Widerstand 69 ist neben dem Stützelement 8 des Formrahmens 1 angeordnet Und mit einer bestimmten Schaltung verbunden.

Die Wirkungsweise des beschriebenen Zeitgebers ist die folgende:

Zunächst schwenkt, wenn die Spannung abgeschaltet wird, der Anker 62 des Elektromagneten 55 im Gegenuhrzeigersinn in Fig. 2, und der Hebel 63 stößt auf den Arm 16 und dreht in entgegen der Richtung des Pfeiles A, so daß das erste Zahnrad 17a vom Antriebszahnrad 71 gelöst wird, während das zweite Zahnrad 170 mit dem Abtriebszahnrad 26 im Eingriff bleibt. Das Stellelement 20 dreht sich entgegen der Richtung des Pfeiles B_x da das Ende 22a durch das am Hebel 64 angebrachte Justierelement 66 angestoßen wird, so daß die Berührpunkte zwischen den Kontakten 37 und 39a sowie den Kontakten 42 und 44 geschlossen und die Berührpunkte zwischen den Kontakten 37 und 396 sowie den Kontakten 47 und 49 geöffnet werden. Zum Einstellen der Verzögerungszeit wird das Abtriebszahnrad 26 mittels eines (nicht gezeigten) Knopfes,, der außerhalb des Gehäuses auf der stationären Welle 3 drehbar angebracht ist, entgegen der Richtung des Pfeiles A gedreht

Beim Einschalten der Spannung wird dann der Anker 62 durch den Kern 58 angezogen, schwenkt im Uhrzeigersinn in F i g. 2 und löst den Druck sowohl gegen den Arm 16 als auch gegen das Stellelement 20. Als Folge davon wird der Arm 16 durch die Feder 19 in die durch den Pfeil A angegebene Richtung um die stationäre Welle 3 gedreht, wobei das erste Zahnrad 17a in Eingriff mit dem Antriebszahnrad 71 gerät und das zweite Zahnrad 17Zj weiterhin in Eingriff mit dem Abtriebszahnrad 26 bleibt.

Der stufenförmige Abschnitt 66a des Justierelements 66 löst den Druck gegen die bewegliche Lamelle 48, so daß die Berührpunkte zwischen den Kontakten 47 und 49 geschlossen werden. Sobald die Kontakte 42 und 44 zur Berührung gebracht werden, läuft der Synchronmotor 70 an. Die Drehung des Synchronmotors 70 überträgt sich über das erste und zweite Zahnrad 17a und 176 auf das Abtriebszahnrad 26, wodurch das Abtriebszahnrad 26 entgegen der Richtung des Pfeiles A gegen die Federkraft der Feder 19 gedreht wird. Wenn sich das Abtriebszahnrad 26 um einen bestimmten Winkel gedreht hat, d. h. die eingestellte Zeit abgelaufen ist, fällt die Nase 23 des Stellelements 20, die auf dem Nocken 28 gleitet, in den Ausschnitt 28a, so daß sich das Stellelement 20, welches unter der Einwirkung der beweglichen Lamelle 41 steh(₍ um die stationäre Welle 5 in Richtung des Pfeiles B dreht. Infolge der Drehung des Stellelements 20 löst sich der bewegliche Kontakt 39a vom stationären Kontakt 37, der bewegliche Kontakt 396 kommt in Berührung mit dem stationären Kontakt 37, und die Berührung zwischen Kontakt 42, 44 wird gelöst, und der Synchronmotor 7Ö dadurch angehalten.

Wenn die Spannung abgeschaltet wird, schwenkt der Anker 62 im Gegenuhrzeigersinn in F i g. 2 und kehrt in die erste Stellung zurück, wobei er sowohl den Arm 16 als auch das Stellelement 20 in ihre ersten Stellungen zurückslößt. Dadurch wird das erste Zahnrad 17a vom Antriebszahnrad 71 gelöst, und die Kontakte 396 und 37. die Kontakte 47 und 49 werden jeweils geöffnet und die Kontakte 42 und 44 geschlossen.

Um die Kupplungswirkung zuverlässiger zu machen, ist der Arm 16 gemäß einer weiteren Ausgestaltung verbessert. Der Arm 16 enthält ferner neben dem zweiten Zahnrad 176 einen Fortsatz 13 (Fig. 6). Der Abstand zwischen dem Fortsatz 13 und dem zweiten Zahnrad Vb ist ungefähr gleich der Dicke eines Zahnabschnitts 26a des Abtriebszahnrads 26 gemacht, so daß der Zahnabschnitt 26a beweglich zwischen dem Fortsatz 13 und dem zweiten Zahnrad 176 liegt. Mit diesem Aufbau ist das Eingreifen von zweitem Zahnrad 176 und Abtriebszahnrad 26 ineinander selbst dann sichergestellt, wenn die Passung zwischen dem runden Vorsprung 18 des Arms 16 und der stationären Welle 3 ziemlich grob gewählt wird. Der Fortsatz 13 kann, wie in Fig.8b gezeigt, eine Walze % umfassen oder, wie in Fig.8c gezeigt, ein Zahnrad 97 oder einen stationären Stift 13 wie in Fig. 8a. Falls das Zahnrad 97 verwendet wird, wird eine auf der Innenseite des Zahnabschnitts 26a ausgebildete Innenverzahnung 266 für den Eingriff mit dem Zahnrad 97 bevorzugt Um die Tätigkeit der Kupplung noch zuverlässiger zu machen, ist der Arm 16 mit einem oder mehr Vorsprüngen 14a und 146 versehen, die auf der Grundplatte 2 senkrecht zur stationären Welle 3 verschiebbar sind. Diese Vorsprünge 14a und 146 verhindern, daß sich der Arm 16 beim Drehen neigt Der Vorsprung 14a arbeitet, wenn sich der Arm 16 in die durch den Pfeil A angegebene Richtung dreht, während der Vorsprung 146 arbeitet wenn sich der Arm 16 entgegen der Richtung des Pfeiles A dreht Mit den Vorsprüngen 14a und 146 kann sich der

so Arm ohne Neigung drehen, so daß das Eingreifen des ersten Zahnrads 17a in das Antriebszahnrad 71 un'* das Eingreifen des zweiten Zahnrads 17 in das Abtriebszahnrad 26 stabil und sicher sind.

Der beschriebene Zeitgeber hat folgende Vorteile:

1. da der Arm 16 und das erste und zweite Zahnrad 17a und 176, die um die stationäre Welle 3 schwenken, vorgesehen sind, kann der Zeitgeber stabil und kompakt gemacht werden.

2. da ferner der Fortsatz 13 und/oder die Vorsprünge 14a und 146 vorgesehen sind, erhält der Zeitgeber eine stabile und feste Kupplungswirkung.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Zeitgeber mit einem eine Antriebswelle aufweisenden Motor, mit einem eine Nockenfläche mit einem Stellabschnitt aufweisenden angetriebenen Element, mit einer Kupplungseinrichtung, welche zwei auf einer lageveränderbaren Welle sitzende Zahnräder für den lösbaren Eingriff mit der Antriebswelle des Motors und dem angetriebenen Element aufweist, mit einer Einrichtung zur Drehung des angetriebenen Elements in eine gewünschte Anfangsstellung zum Einstellen einer bestimmten Verzögerungszeit, mit einer an der Nockenfläche angreifenden und durch den Stellabschnitt bewegten 1 -j Betätigungseinrichtung für bewegliche Kontaktlamellen einer Kontaktanordnung, und mit einem mit der Kupplungseinrichtung und der Betätigungseinrichtung über seinen Anker zusammenwirkenden Elektromagneten, dadurch gekennzeichnet, daü das erste Zahnrad y'üa) und das zweite Zahnrad (\7b) auf einem um eine zur gemeinsamen Welle (17) parallele Achse schwenkbaren Arm (16) angebracht sind, daß das erste Zahnrad abhängig von der Schwenkstellung des Arms mit der Antriebswelle des Motors (70) im Eingriff steht, daß das zweite Zahnrad mit dem angetriebenen Element dauernd im Eingriff steht, daß eine Einrichtung vorgesehen ist, welche auf den Arm im Sinne eines Ineingriffbringens von Antriebswelle des Motors und ersten' Zahnrad wirkt, und daß der Anker (62) des Elektromagneten (55) dp"i Ineingriffbringen von Antriebswelle und zweitem Zahnrad entgegenwirkend normalerweise gegen der Arm drückt.

2. Zeitgeber nach Ansprucii 1. dadurch gekennzeichnet, daß der Arm (16) im Bereich des zweiten Zahnrads (176JmIt einem Fortsatz (13) versehen ist, welcher einen in das zweite Zahnrad eingreifenden Abschnitt des angetriebenen Elements zwischen sich und dem zweiten Zahnrad hält

3. Zeitgeber nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Fortsatz (13) als Walze (96) ausgebildet ist

4. Zeitgeber nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Fortsatz (13) ein drittes Zahnrad (97) ist und daß das angetriebene Element mit einer Innenverzahnung (26b) für einen Eingriff mit dem dritten Zahnrad versehen ist

5. Zeitgeber nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Arm (16) auf einer von einer Grundplatte (2) abragenden Welle (3) angebracht und mit wenigstens einem auf dem Grundelement gleitenden Vorsprung (14a, 14Λ) versehen ist

6. Zeitgeber nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die auf den Arm (16) im Sinne eines Ineingriffbringens von Antriebswelle des Motors (70) und erstem Zahnrad (17a,) wirkende Einrichtung auch ajf das angetriebene Element im Sinne eines Bringens in eine bestimmte Ruhelage wirkt

7. Zeitgeber nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die im Sinne eines Ineingriffbringens wirkende Einrichtung eine Feder (19) mit einer an ihrer Unterseite entgegengesetzt zur Windungsrichtung der Feder gewickelten Windung (19b) ist, welche an einem Ansatz (4) des Befestigungsgrundelements (2) festgelegt ist.