DE3519156C2 - Zeitsteuerantriebsmechanismus - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Zeitsteuermechanismus mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruches 1.

Eine gattungsgemäße Anordnung ist aus der DE 33 02 772 A1 bekannt und enthält eine drehbar gelagerte Programmtrom­ mel, die an einer Stirnseite mit einem Klinkenrad dreh­ fest versehen ist. Das Klinkenrad selbst ist ein Hohl­ rad und wird durch eine Antriebsklinkeneinrichtung schrittweise in Umdrehung versetzt. Diese Antriebsklin­ keneinrichtung besteht aus einem Schwinghebel, der seinerseits auf der Platine des Zeitsteuermechanismus schwenkbar gelagert ist und der eigentlichen Antriebs­ klinke, die ihrerseits schwenkbar auf dem Schwinghebel sitzt. Mittels einer zwischen dem Schwinghebel und der Antriebsklinke wirksamen Druckfeder wird die Antriebs­ klinke in die Eingriffsstellung mit dem Klinkenrad vor­ gespannt.

Der Schwinghebel trägt ein Nockenfolgeglied in Gestalt eines zylindrischen Zapfens und ragt in eine schnecken­ förmige Nut der Nockenantriebsscheibe hinein. Diese Nocken­ antriebsscheibe wird durch einen Elektromotor in eine ständige Umdrehung versetzt.

Infolge der schneckenförmig verlaufenden endlosen Nut ist es möglich, den eigentlichen Weiterschaltschritt des Klinkenrades auf einen verhältnismäßig kleinen Drehwin­ kel der Nockenscheibe unterzubringen, während, vergli­ chen damit, die Stillstandszeit der Programmtrommel zwischen aufeinanderfolgenden Schritten verhältnismäßig groß ist. Diese Anordnung hat den Vorteil, daß die die Programmtrommel abtastenden Schalter entsprechend schnell betätigt werden und keine lange brennenden Öffnungsfun­ ken entstehen.

Ausgehend hiervon ist es Aufgabe der Erfindung, einen Zeitsteuerantriebsmechanismus zu schaffen, der weniger bewegte Teile enthält.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den Zeitsteuer­ antriebsmechanismus mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.

Im übrigen sind Weiterbildungen der Erfindung Gegenstand von Unteransprüchen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung bei­ spielsweise erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 die Vorderplatine des erfindungsgemäßen Zeit­ steuerantriebsmechanismus in einer Draufsicht,

Fig. 2 die Unterseite des Antriebsmechanismus nach Fig. 1 in einer Draufsicht,

Fig. 3 den Antriebsnocken in einer perspektivischen Darstellung,

Fig. 4 die Antriebsklinke in einer perspektivischen Darstellung,

Fig. 5 einen Querschnitt durch den Zeitsteuerantriebs­ mechanismus längs der Linie 5-5 nach Fig. 1 und

Fig. 6A bis 6F aufeinanderfolgende Phasen des Zeitsteueran­ triebsmechanismus nach Fig. 1.

Fig. 1 zeigt den wesentlichen Teil eines Programm­ timers bzw. eines Zeitsteuerantriebsmechanismus gemäß der Erfindung. Der Programmtimer weist eine Anzahl von Zeitsteuernocken 10 auf, die an einem sich drehen­ den Teil angeordnet sind, um Schalter 12 in einem vorbestimmten Programm zu betätigen. Insbesondere ist der sich drehende Teil als Hohltrommel ausgebildet, und er wird auch häufig als Monoblock bezeichnet, wobei dieser zwischen der hinteren (nicht gezeigten) Platine und der Vorderplatine 14 angeordnet ist, welche in unterbrochenen Linien dargestellt ist. Die Einzelheiten des Monoblocks in Bezug auf die Zeitsteuernocken 10 und die Schalter 12 sind bekannt und brauchen daher nicht beschrieben zu werden.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf den Mechanismus, um diesen Monoblock anzutreiben. Demzufolge ist ein Zahnrad oder Sperrklinkenrad 16 an dem Mono­ block vorgesehen. Eine Antriebsklinke 18 ist dem Klinken­ rad 16 arbeitsmäßig zugeordnet, um den Monoblock schritt­ weise anzutreiben, so wie dies aus der nachfolgenden Erläuterung hervorgeht.

Als Antriebsquelle dient ein Motor 20 ,der an einem Motorrahmen 22 montiert ist, der seinerseits an der Vor­ derplatine 14 befestigt ist. Wie üblich ist der Motor 20 ein Reduktionsmotor und weist eine Ausgangswelle auf. Die Ausgangswelle des Motors 20 paßt in eine Öffnung 24, die in einem Vorsprung 26 vorgesehen ist, der seinerseits an einem Antriebsnocken 28 ausgebildet ist. Die andere Seite des Antriebsnockens 28 ist mit einem Wellenstutzen 30 ausgebildet, welcher in einer zweckmäßigen Öffnung der Vorderplatte 14 drehbar gelagert ist. Demzufolge dreht der Motor 20 den Antriebsnocken 28 im Uhrzeigersinn bei Blickrichtung nach Fig. 1.

Wie am besten aus Fig. 3 zu sehen, weist der Antriebsnocken 28 eine Scheibe auf, die einen Kanal 32 aufweist, der in ihrer einen Stirnfläche ausgebildet ist. Der Kanal 32 bildet einen geschlossenen Weg, der das Drehzentrum des Antriebsnockens 28 umgibt und eine erste innere Wand 34 und eine zweite äußere Wand 36 aufweist. Die innere Wand 34 bildet eine erste Nocken­ fläche für die Antriebsklinke 18, während die äußere Wand 36 eine zweite Nockenfläche für die Antriebsklinke 18 bildet.

Wie am besten in Fig. 4 zu sehen, ist die Antriebs­ klinke 18 mit einem Zapfen 38 ausgebildet, welcher sich quer zur Hin- und Herbewegung der Antriebsklinke 18 erstreckt, wobei es sich um die Richtung in der Haupt­ längsachse der Antriebsklinke 18 handelt. Der Zapfen 38 wirkt als Nockennachlaufteil und ist so ausgebildet, daß er sich in den Kanal 32 zwischen den Wänden 34 und 36 hineinerstreckt. Die Antriebsklinke 18 ist weiterhin mit einem Schwanzabschnitt 40 ausgebildet, welcher sich über den Zapfen 38 erstreckt, wobei der Schwanzabschnitt 40 eine ausreichende Abmessung hat, so daß er den Kanal 32 ständig überspannt, und zwar unabhängig vom Drehwinkel des Antriebsnockens 28. Dies stellt sicher, daß ein Endteil der Antriebsklinke 18 nicht gegen die Wände 34 und 36 stößt. Es wird im Hinblick auf Fig. 4 bemerkt, daß die Dicke des größten Teils des Schwanz­ abschnittes 40 größer ist als die Dicke des ver­ bleibenden Teils der Antriebsklinke 18. Dies ermög­ licht, daß der Schwanzabschnitt eine Schiebelagerungs­ oberfläche zwischen den Flächenbereichen des Antriebs­ nockens 28 und der Vorderplatine 14 ermöglicht. Zusätzlich ist das Antriebsende der Antriebsklinke 18 mit einem kleinen Zapfen 42 versehen, welcher eine weitere Lagerungsfläche gegen die Vorderplatine 14 ergibt.

Die Antriebsklinke 18 ist weiterhin mit einem Führungszapfen 44 ausgebildet, und zwar an der dem Nockennachlaufteil 38 gegenüberliegenden Seite. Fig. 5 zeigt, daß der Führungszapfen 44 mit einem länglichen Schlitz 46 zusammenwirkt, der in der Vorderplatine 14 ausgebildet ist. Er wirkt weiterhin mit einer herabhängenden Leiste 48 zusammen, die an der Frontplatte ausgebildet ist, indem Material weggeschnitten wurde, als der Schlitz 46 gebildet wurde, um die Antriebsklinke 18 in einer linearen Richtung hin- und herzubewegen, und zwar im wesentlichen parallel zu ihrer Hauptlängsachse. Die Größe des Führungszapfens 44 in der Querrichtung zur Hin- und Herbewegungsrichtung der Antriebsklinke 18 ist im wesentlichen gleich der Weite des Schlitzes 46. Eine Blattfeder 50, welche bei 52 umgelegt ist, wird durch einen Teil des Motorrahmens 22 frei vorkragend gehaltert, und zwar vom Motorrahmen 22 weg und in Richtung auf die Zahnspur 16, um auf diese Art und Weise die Antriebsklinke 18 gegen die Zahnung 16 vorzuspannen.

Wie üblich bei Programmtimern müssen Vorkehrungen getroffen werden, um den Monoblock daran zu hindern, sich in der entgegengesetzten Richtung in bezug auf die Antriebsklinke 18 zu drehen. Demzufolge ist eine Anti-Rückkehr- oder Stop-Klinke 54 vorgesehen. Die Stop-Klinke 54 ist mit einem vergrößerten Vorsprung 56 ausgebildet, der eine Öffnung 58 aufweist, die den Vorsprung 26 umgibt, so daß sie auf diese Art und Weise gehaltert ist. Die Stop-Klinke 54 ist nach­ giebig gegen das Klinkenrad 16 mit Hilfe einer Blattfeder 60 vorgespannt, die ähnlich wie die Feder 50 von dem Motorrahmen 22 frei vorsteht, und zwar in Richtung auf die Zahnung. Die Federn 50 und 60 sind separate Finger einer gabelförmigen einstückigen Federeinheit. Entsprechend können die Klinken 18 und 54 mit einer einstückig geformten frei vorstehenden Feder gebildet werden. Diese so ausgebildeten Federn würden gegen einen gebogenen Vorsprung schlagen, der an der Vorderplatte angeordnet ist.

Die Fig. 6A bis 6F zeigen die Arbeitsschritte des Mechanismus gemäß der Erfindung. Wie in diesen Figuren zu sehen, dreht sich der Antriebsnocken 28 im Uhrzeigersinn. Die in Fig. 6 gezeigte Winkel­ lage zeigt die Antriebsklinke 18 in einem nicht angetriebenen Zustand, weil der Nockennachlaufzapfen 38 sich zwischen einem Teil mit festem Radius der inneren Wand 34 und einem Teil mit festem Radius der äußeren Wand 36 des Kanals 32 des Antriebsnockens 28 befindet. In der in Fig. 6B gezeigten Winkellage ist die Antriebsklinke 54 nach außen bewegt worden, so wie dies durch den Pfeil auf Sperrklinke 54 ange­ deutet ist, und zwar vom Drehzentrum des Antriebs­ nockens 28 weg, weil der Nocken 38 mit einem Teil der inneren Wand 34 zusammenwirkt, die einen zunehmen­ den Radius aufweist. Das Antriebsende der Klinke 18 bewegt sich gegen einen Wandteil 62 eines Zahnes an dem Klinkenrad 16. In der in Fig. 6C gezeigten Lage ist die Antriebsklinke 18 weiterbewegt worden, und zwar zufolge des weiterhin zunehmenden Radius der Innenwand 34, gegen welche der Nockennachlaufzapfen 38 anliegt, so daß auf diese Art und Weise der Monoblock im Uhrzeigersinn bewegt wird. Zu diesem Zeitpunkt geht die Anti-Rückkehrklinke 54 aus der Zahnausnehmung heraus, in welcher sie zuvor gewesen ist. Bei der in Fig. 6D gezeigten Winkel­ stellung ist der Nockennachlaufzapfen 38 mit dem Teil der inneren Wand 34 in Berührung, die den größten Radius hat, so daß die Antriebsklinke 18 ihre größte Auslenkung des Bewegungsweges erreicht. Zu diesem Zeitpunkt fällt die Anti-Rückkehrklinke 54 in die gleiche Zahnausnehmung, in der sich auch die Antriebsklinke 18 befindet und schlägt gegen die Wand 62, um auf diese Art und Weise eine Rückbewegung des Monoblocks zu verhindern. In der in Fig. 6E gezeigten Winkellage gelangt der Nockennachlauf­ zapfen 38 unter den Einfluß der äußeren Wand 36, welche nun einen Bereich mit abnehmendem Radius aufweist. Die Antriebsklinke 18 wird daher nach innen zurückgezogen, so wie dies durch den Pfeil dargestellt ist. In der in Fig. 6F gezeigten Winkel­ lage ist der Nachfolgezapfen 38 immer noch unter dem Einfluß der äußeren Wand 36 und erreicht beinahe das Ende des Bereiches mit abnehmendem Radius, der ist ausreichend weit zurückgezogen, so daß er mit dem nachfolgenden Zahn des Klinkenrades für den nächstfolgenden Hub in Eingriff treten kann.

Auf diese Art und Weise steuert die Kontur der inneren Wand 34 den Antriebsteil des Hubes der Klinke 18, wohingegen die äußere Wand 36 den Rück­ kehrweg des Hubes der Klinke 18 steuert. Diese Anord­ nung weist eine Anzahl von Vorteilen auf. Da bei­ spielsweise eine relativ kleine Zahl von Teilen für diesen Antriebsmechanismus verwendet wird, haben sich die Herstellungskosten verringert.

Darüberhinaus ist es vorteilhaft, daß die Antriebs­ klinke über ihren gesamten Hub unter zwangsläufiger Steuerung von Nockenflächen steht. Diese Nocken­ flächen können fast jede Kontur annehmen, so daß die Bewegung der Antriebsklinke 18 nicht auf eine besondere Art der Bewegung, beispielsweise einer sinusförmigen Bewegung, beschränkt ist. Daher kann tatsächlich jedes Verhältnis von Impuls- zu Interval­ zeit eingestellt werden, welches eine raschere Schalt­ folge in bezug auf die Zeit ermöglicht (kürzere Impulse), wohingegen die Winkelbewegung des Nocken­ aufbaues (längere Ruhezeit oder Interval-Zeit) beibe­ halten wird. Da der gleiche Antriebsmechanismus weiterhin für unterschiedliche Zwecke eingesetzt werden kann, ist es lediglich notwendig, die Antriebs­ scheibe 28 durch eine andere Antriebsscheibe zu ersetzen, die einen besser passenden Aufbau im Hinblick auf die Wände 34 und 36 aufweist. Da die Bewegung der Antriebsklinke 18 strenger einer Tangentenlinie zu dem Klinkenrad folgt, sind unter­ schiedliche Wahlmöglichkeiten gegeben, um beispiels­ weise eine Feder zu bemessen, um auf diese Art und Weise die Antriebs- und Rückkehrklinke, so wie oben beschrieben, gegen die Zahnung vorzuspannen.

Eine abgewandelte Konstruktion zur oben beschrie­ benen Ausführungsform, könnte einen Antriebsnocken 28 haben, der im Gegen-Uhrzeigersinn dreht und den Zapfen 38 gegen die andere Seite des Schlitzes 46 vorspannt.

Claims (8)

1. Zeitsteuerantriebsmechanismus zum schrittweisen An­ trieb einer an wenigstens einer Platine gelagerten Schalteinrichtung einer Zeitsteuereinrichtung, mit einem mit der Schalteinrichtung antriebsmäßig verbun­ denen Zahnteil, mit einem Motor, mit einem mit dem Motor gekuppelten Antriebsnocken, der durch den Motor kontinuierlich antreibbar ist und einander gegenüber­ stehende Nockenflächen aufweist, mit einer Anriebs­ klinkeneinrichtung, die eine mit dem Zahnteil zusam­ menwirkende Antriebsklinke und ein Nockenfolgeglied aufweist das zwischen die beiden Nockenflächen ragt, und mit einer Vorspanneinrichtung, die die Antriebs­ klinke in eine Eingriffsstellung mit dem Zahnteil vorspannt, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebs­ klinke (18) und das Nockenfolgeglied (38) starr mit­ einander verbunden sind und daß die Antriebsklinke (18) in einer Führungseinrichtung (46) im wesentli­ chen linear geführt ist.

2. Mechanismus nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsnocken eine Scheibe (28) aufweist, in der ein Kanal (32) in der einen Fläche ausgebil­ det ist, wobei eine Wandung des Kanals (32) die eine Nockenfläche (34) und eine zweite Wandung des Kanals die zweite Nockenfläche (36) bildet.

3. Mechanismus nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal (32) einen geschlossenen oder umschlos­ senen Weg bildet, der das Drehzentrum (30) der Schei­ be (28) umgibt.

4. Mechanismus nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontur der inneren Wandung (34) des Kanals (32) den Antriebshub der Antriebsklinke (18) und die Kontur der äußeren Wandung (36) des Kanals (32) den Rückkehrhub der Antriebsklinke (18) festlegt.

5. Mechanismus nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Nockenfolgeglied (38) ein Zapfen ist, der von der Antriebsklinke (18) in Querrichtung zur Richtung der Hin- und Herbewegung der Antriebsklinke (18) vor­ steht.

6. Mechanismus nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsklinke (18) mit einem Schwanzabschnitt (40) versehen ist, der über den Zapfen (38) hinaus vorsteht, wobei der Schwanzabschnitt (40) eine aus­ reichende Abmessung besitzt, um den Kanal (32) in jeder Stellung des Antriebsnockens (28) zu überspan­ nen.

7. Mechanismus nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungseinrichtung aufweist: einen offenen länglichen Schlitz (46) in der Platine (14) und einen Zapfen (44), der an der Antriebsklinke (18) be­ festigt ist und in den Schlitz (46) ragt, wobei die Abmessung des Zapfens (44) in Querrichtung zur Hin- und Herbewegungsrichtung der Antriebsklinke im we­ sentlichen die gleiche ist wie die Weite des Schlitzes.

8. Mechanismus nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorspanneinrichtung durch eine Blattfeder (60) gebildet ist.