DE736144C

DE736144C - Electromagnetic index drive

Info

Publication number: DE736144C
Application number: DEM148154D
Authority: DE
Inventors: Dr Maximilian Mathias
Original assignee: DIE UNBEKANNTEN ERBEN DES VERS
Current assignee: DIE UNBEKANNTEN ERBEN DES VERS
Priority date: 1940-07-10
Filing date: 1940-07-10
Publication date: 1943-06-08

Description

Elektromagnetischer Schrittschaltantrieb Die vorliegende Erfindung bezweckt eine Verbesserung der bekannten SChlrittschaltantriebe zur schrittweisen Einstellung. vorn Fernsprechwählern, Zählwerken, Typendruckern, Uhren und ,ähnlicher Einstellglieder in Fernmeldeanlagen. Bei den bekannten Antrieben dieser Art wird das 'angetriebene mechanische System, beispielsweise der Bürstensatz eines Fernsprechwählers, bei jedem Fortschaltschritt durch die - Schaltklinke vom Zustande der Ruhe auf einen Höchstwert der Geschwindigkeit beschleunigt, worauf am Ende des Bewegungshubies die dem mechanischen System innewohnende Bewegtuigsenergie schlagartig vernichtet wird; iun das überschleudern des .bewegten Systems über die Endstellung des Fortschaltschrittes hinaus zu verhindern. Diese plötzliche Vernic'htiuig der Bewegungsenergie bewirkt jedoch besonders bei 'hohen Schrittgeschwindigkeiten starke Erse'hütterungen, störende Geräusche und vorzeitige Abnutzung der Antriebsglieder.Electromagnetic Indexing Drive The present invention aims to improve the known stepping drives for step-by-step Setting. in front of telephone dialers, counters, type printers, clocks and the like Adjusting elements in telecommunications systems. In the known drives of this type the 'powered mechanical system, for example the brush set of a telephone dialer, at each step through the - pawl from the state of rest to one Maximum value of the speed accelerates, which at the end of the movement stroke the moving energy inherent in the mechanical system is suddenly destroyed will; iun the hurling of the moving system over the end position of the progressive step to prevent beyond. This causes sudden loss of kinetic energy However, especially at 'high walking pace, strong shocks, disturbing Noise and premature wear of the drive links.

Die vorliegende Erfindung beseitigt diese Nachteile dadurch, daß das von feinem E1ektromagneten :schrittweise fortgeschaltete, mechanische System mit einem geladenen Kraftspeichier verbunden ist, der das mechanische System im ersten Teil des Bewegungshubes unter Energieabgabe beschleunigt- und im zweiten: Teil des Bewegungshubes unter Energieaufnahme abbremst. Der Vorteil dieser Anordnung besteht zunächst darin, -daß das bewegte mechanische System den Höchstwert seiner Geschwindigkeit etwa in der Mitte des Bewegungshubes erreicht, dagegen in der Endstellung mit sehr geringer Geschwindigkeit .ankommt, wo ges weich und fast stoßfrei ;aufgefangen werden kann. D:a ferner bei der vorliegenden Anordnung der größte Teil der Bewegungsenergie bei jedem Schritt an den Kraftspeicher zurückgeliefert wird, dient der antreibende Elektromagnet im wesentlichen, nur zur Überwindung der Reibungswiderstände, wodurch bei gleicher elektrischer Leistung Empfindlichkeit und Schrittgeschwindigkeit gegenüber den bekaanztenAn-Ordnungen gesteigert werden.The present invention overcomes these disadvantages in that the of fine electromagnet: step-by-step, mechanical system with a charged energy storage device is connected to the mechanical system in the first Part of the movement stroke accelerated with the release of energy and in the second part: part of the Decelerates movement stroke while absorbing energy. The advantage of this arrangement is there first of all, that the moving mechanical system has the maximum value of its speed reached approximately in the middle of the movement stroke, but in the end position with very low speed. arrives, where the whole is caught softly and almost without bumps can. There furthermore, in the present arrangement, most of it the kinetic energy is returned to the energy store with every step, the driving electromagnet mainly serves to overcome the frictional resistance, which means sensitivity and walking speed with the same electrical output are increased compared to the well-known arrangements.

Die Abb. i und 2 zeigen zwei Anwendungsbeispiele - der Erfindung zum Antrieb umlaufender mechanischer Systeme.Figs. I and 2 show two application examples - the invention for Drive of rotating mechanical systems.

In Abb. i stellt die Welle 8 eine Achse dar, die mit dem bewegten mechanischen System; beispielsweise dem drehbaren Bürstensatz eines Fernsprechwählers, fest verbunden ist. Auf der Welle 8 ist ferner das Sperrzahnrad 17 befestigt, üi das die Schaltklinke 6 @eingreift, die im Ankerhebel q. drehbar gelagert ist und durch eine nicht dargestellte Drehfeder ständig in Eingriff mit dem Sperrzahnrad 17 gehalten wird. Der Antriebselektromagnet z wirkt auf den Anker 2, der in 3 drehbar gelagert ist und mittels der am Ankerhebel q. angreifenden -Feder 5 gegen den feststehenden Anschlag 7 gezogen wird. -D:er Kraftspeicher besteht in der gespannten Feder 15, welche . in, die beiden Hebel i i und 12 eingehängt -ist, die ihrerseits um die feststehenden Zapfen 13 und 14 drehbar sind. Am :anderen Ende der Hebel vi und 12 sind die leicht drehbaren Rolleng und io angebracht, die auf der mit dem Zahnrad 17 fest verbundenen Nockenscheibe 16 laufen. Die Nockenteilung der Scheibe 16entspricht der Zahnteilung des Rades 17. Die Köpfe der einzelnen Nocken sind abgerundet oder abgeflacht, so daß innerhalb eines kleinen 'Drehwinkels der Welle 8 um die jeweilige Ruhelage des mechanischen Systems von der Feder 15 kein Drehmoment auf die Nockenscheibe 16 ;ausgeübt wird. -Die Wirkungsweise der Einrichtung ist nlu folgende: Durch Einschalten; des Stromes zieht der Magnet i seinen Anker 2 an, spannt die Feder 5 und holt die Klinke 6 so- -weit zurück, daß sie in die nächste Spierrzahnlücke einfällt. Beim Ausschalten des Stromes treibt .dann die gespannte Feder 5 über die Zahnklinke 6 das Sperrzahnrad 17 zunächst so weit, daß die Kante 18 der Nöckenscheibe 16 die Rolle g passiert. In diesem Augenblick übt nun die Feder 15 über die Rollese 9 und 1o ein .sehr kräftiges Drehmoment :auf die Nockenscheibe 16 ;aus, welches durch die Feder 5 noch vergrößert wird, so da.ß das mechanische System in der Drehrichtung stark, beschleunigt wird. Es erreicht seine Höelistgeschwindigkeit, sobald- der tiefste Punkt des NockengrLUides 19 die Rolle 9 passiert. Von da ,ab -,Wird -die Feder 15 wieder gespannt und die hierzu nötige Arbeitsleistung der Bewegungsenergie. des mechanischen Systems entzogen; da sich auch gleichzeitig die Feder 5 entspannt, läßt sich durch passende Bemessung derselben erreichen, daß die ain Ende des Bewegungshubes noch verbleibende Bewegungsenergie .des mechanischen Systems sehr gering wird, wodurch eüie praktisch stoßfreie Stillsetzung eintritt. Die Zeit, welche das mechanische System zum Durchlaufen des. zwischen den Kanten 18 und 2o gelegenen Kurvenstückes der Nockenscheibe 16 braucht, ist um so. geringer, je stärker die Feder 15 gespannt wird. Auch bei verhältnismäßig sehr trägen mechanischen Systemen kann man daher mittels entsprechend starker Federn 15 hohe Schrittgeschwindigkeiten ,ohne wesentliche Vergrößerung der dem Antriebsmagneten i zugeführten -elektrischen Leistung erreichen, da ja die zur Beschleunigung der trägen Masse aufgewendete mechanische Arbeitsleistung im zweiten Teil des Bewegungshubes der Speicherfeder 15 wieder zugeführt wird.In Fig. I, the shaft 8 represents an axis that moves with the mechanical system; for example the rotating brush set of a telephone dialer, is firmly connected. On the shaft 8, the ratchet wheel 17 is also attached, üi which engages the pawl 6 @, which is in the armature lever q. is rotatably mounted and constantly in engagement with the ratchet wheel by a torsion spring (not shown) 17 is held. The drive electromagnet z acts on the armature 2, which is rotatable in FIG is mounted and by means of the armature lever q. attacking spring 5 against the fixed Stop 7 is pulled. -D: the energy store consists of the tensioned spring 15, Which . in, the two levers i i and 12 -is hooked, which in turn around the fixed pins 13 and 14 are rotatable. At: the other end of levers vi and 12 the easily rotatable rollersg and io are attached to the one with the gearwheel 17 permanently connected cam disk 16 run. The cam pitch of the disk 16 corresponds the tooth pitch of the wheel 17. The heads of the individual cams are rounded or flattened so that within a small 'angle of rotation of the shaft 8 to the respective Rest position of the mechanical system from the spring 15 no torque on the cam disk 16; is exercised. -The mode of operation of the device is only as follows: By switching on; of the current, the magnet i attracts its armature 2, tensions the spring 5 and fetches the Pawl 6 back so far that it falls into the next Spierrzahnlücke. At the Switching off the current then drives the tensioned spring 5 via the toothed pawl 6 the ratchet wheel 17 initially so far that the edge 18 of the cam disk 16 the Role g happened. At this moment the spring 15 is now exercising over the roller 9 and 1o a .very powerful torque: on the cam disk 16; from, which by the spring 5 is increased so that the mechanical system in the direction of rotation strong, accelerated. It will reach its highest speed as soon as it is lowest point of the NockengrLUides 19 the roller 9 happens. From there, from -, Will - die Spring 15 tensioned again and the necessary work of kinetic energy. withdrawn from the mechanical system; since the spring 5 also relaxes at the same time, can be achieved by suitable dimensioning of the same that the ain the end of the stroke remaining kinetic energy .of the mechanical system is very low, whereby eüie practically bumpless shutdown occurs. The time that the mechanical System for traversing the curved piece located between the edges 18 and 2o the cam disk 16 needs is so. the lower, the more tensioned the spring 15 will. Even with relatively very sluggish mechanical systems, one can therefore by means of correspondingly strong springs 15 high walking speeds without significant Achieve an increase in the electrical power supplied to the drive magnet i, since the mechanical work required to accelerate the inertial mass in the second part of the movement stroke of the storage spring 15 is supplied again.

Eine vereinfachte Ausführung ist in Abb. 2 dargestellt; sie besitzt .außer geringem Raumbedarf den Vorteil, daß sie das Tr.ägheitsmoment des mechanischen Systems nur'wenig vergrößert. Auf dem freien Ende- der durch einen Elektromagneten gemäß Abb. i angetriebenen Welle ist eine Buchse 21 befe'stigt, die in einer Querbohrung ein Rohr 22 trägt, in dem sich zwei Stahlstifte 23 und 24 leicht gleitend bewegen: Die Stifte 23 und 2¢ sind mit halbkugligen, -gehärteten und polierten Köpfen versehen, die auf dem inneren Umfang 'des feststehenden, zur angetriebenen Welle konzentrischen Nockenringes 26 laufen und von der zwischen ihnen befindlichen zusammengepreßten Feder 25 nach außen gedrückt werden. Die Feder 25 dient hier als Kraftspeichel und wirkt im übrigen wie bc. übrigen r ei its oben beschrieben.A simplified version is shown in Fig. 2; she owns .Except the small space requirement, the advantage that it reduces the moment of inertia of the mechanical System only enlarged a little. On the free end- the by an electromagnet According to Fig. i driven shaft, a bushing 21 is fastened, which is in a transverse bore carries a tube 22 in which two steel pins 23 and 24 slide easily: The pins 23 and 2 ¢ are provided with hemispherical, -hardened and polished heads, those on the inner circumference of the stationary, concentric to the driven shaft Cam ring 26 run and pressed together by the one between them Spring 25 are pressed outwards. The spring 25 serves here as a force saliva and otherwise acts like bc. other information is described above.

Wird das mechanische System nicht gedreht, sondern geradlinig bewegt, so tritt sinngemäß an Stelle der Nockenscheibe 16 bzw. (des Nockenringes 26 eine entsprechend geformte Nockenstange, deren Nockenköpfe in seiner Geraden liegen.If the mechanical system is not rotated but moved in a straight line, accordingly, instead of the cam disk 16 or the cam ring 26, a appropriately shaped cam rod, the cam heads of which lie in its straight line.

Die in Abb. i und 2 symmetrisch zur Nockenmitte dargestellten Flanken der einzelnen Nocken können auch unsymmetriscl; gestaltet werden, um eine bessere Anpassung an die Arbeits'kennlinien der Federn 5 und 15 herbeizuführen.The flanks shown in Fig. I and 2 symmetrically to the center of the cam the individual cams can also be asymmetric; designed to be better Adjustment to the working characteristics of the springs 5 and 15 to be brought about.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Electromagnetic index drive, preferably to drive - of voters and counters - in telephone systems, through this! marked,. that you from. his electromagnet gradually continued to hold mechanical system connected to a charged force storage system. is the mechanical one System in the first part: the movement stroke accelerated with the release of energy and in the second part of the love of movement with energy absorption abbx, -einst, a. arrangement according to claim r, characterized in that the energy store in a tensioned Spring is made up with the mechanical. System via a cam disc when rotating Movement, or is coupled via a Nockens.tange in a straight line. 3. Arrangement according to claim 2, characterized gekenüzeiclmet that the tooth pitch of the cam disc or the Noekenstange with the tooth pitch of the ratchet wheel or which corresponds, via which the electromagnet advances the mechanical system step by step. q .. Arrangement according to claim 3, characterized in that the heads of the individual Cam .so, rounded or flattened, that the energy storage device within: one small area around the urgent rest position of the mechanical system - none in of the forces acting on the mechanical system.