DE972186C - Schrittschaltwerke fuer feinmechanische Antriebe und Waehler - Google Patents

Description

AUSGEGEBEN AM 4. JUNI 1959

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Karl Rentsch, Fürth (Bay.)

ist als Erfinder genannt worden

Die Erfindung betrifft Schrittschaltwerke für feinmechanische Antriebe und Wähler, insbesondere Drehwähler für Fernmeldeanlagen, bei denen eine neuartige Sperrfeder und beim Schrittschaltwerk ein Zahnrad und eine Schaltklinke aus einem Kunststoff verwendet werden.

Schrittschaltwerke werden auf zahlreichen Gebieten der Technik für feinmechanische Antriebe und Wähler benutzt. In der Fernmeldetechnik vor allem werden derartige Schrittschaltwerke für Wähler, insbesondere für Drehwähler in Selbstwählanlagen, in sehr großen Stückzahlen benötigt.

Die wesentlichen Bestandteile eines Schrittschaltwerkes sind das Antriebssystem, zumeist ein Elektromagnet, das über eine Schaltklinke auf das auf einer Schaltachse sitzende, gezahnte Schaltrad einwirkt, sowie die Sperrfeder, die während des Zurückgehens der Schaltklinke in die Ruhelage ein Rückwärtsdrehen des Schaltrades verhindert. Die zu betätigenden Einstellglieder, z. B. der Bürstensatz von Wählern, sind entweder unmittelbar auf die Schaltachse aufgesetzt oder werden über ein fest auf der Schaltachse sitzendes Zwischenglied angetrieben.

Bei den bekannten Schrittschaltwerken hat die Sperrfeder die Form einer Blattfeder, die gegen das Schaltrad hin abgewinkelt ist und in die Lücken zwischen zwei Zähnen eingreift. Diese Form der Sperrfeder hat den Nachteil, daß infolge der ihr erteilten Vorspannung und ihrer geringen Elastizität eine verhältnismäßig große Reibungskraft zwischen Schaltrad und Feder wirkt. Bei häufigen Schaltungen tritt daher sehr schnell eine Abnutzung und damit ein Unbrauchbarwerden des Schaltrades ein. Ein weiterer Nachteil dieser Sperrfeder ist, daß ihre Schneide sehr genau parallel zur Grundlinie bzw. der Oberkante der einzelnen Zähne ausgerichtet werden muß, da bereits bei einer geringen, kaum erkennbaren Verdrehung oder Verkantung der Feder die Zähne des

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Schaltrades sehr schnell vollkommen zerstört werden.

Es sind auch Schrittschaltwerke bekannt, deren Sperrfeder oder Sperrklinke abgerundet ist oder deren Sperrvorrichtung nach einer anderen Konstruktion im wesentlichen aus einer abgestützten Rolle besteht, um die Reibungsverluste mit Hilfe der rollenden Reibung auf ein Mindestmaß herabzusetzen.

ίο Ferner ist bekannt für Zahnräder Kunststoffe aus der Klasse der Polyamide zu verwenden. Allerdings ist dabei zu beachten, daß diese Zahnräder im allgemeinen wieder gegen Zahnräder laufen, so daß deren Zahnflanken, sich aufeinander abwälzen und somit andere Verhältnisse vorliegen als bei der der Erfindung zugrunde liegenden Aufgabe. Auch Schaltklinken aus diesem Kunststoff wurden bereits verwendet.

Es hat sich nun gezeigt, daß durch eine Kombination dieser für sich allein bekannten Maßnahmen ein Schrittschaltwerk aufbauen läßt, das bei einfacherer Konstruktion die oben angeführten Nachteile der bekannten Ausführungen nicht aufweist. Erfindungsgemäß wird für ein Schrittschaltwerk für feinmechanische Antriebe und Wähler, insbesondere Drehwähler für Fernmeldeanlagen, das aus einem Antriebssystem, einem Schaltrad, einer Schaltklinke und einer Sperrvorrichtung besteht, vorgeschlagen, daß zur Verminderung des Verschleißes und der Betriebsgeräusche als Sperrvorrichtung eine U-förmig gebogene Stahlfeder aus Rundmaterial verwendet wird, deren gerade Basis in das Zahnrad eingreift, und daß das Zahnrad sowie die Schaltklinke aus Kunststoff aus der Klasse der Polyamide besteht.

Die Erfindung verzichtet dabei bewußt auf die für feinmechanische Fortschaltwerke in der Fachwelt als notwendig erachtete rollende Reibung und läßt in der Sperrvorrichtung eine Stahlfeder auf dem bekanntermaßen weichen Werkstoff des Schaltrades gleiten. Maßgeblich ist dabei die Formgebung der aufeinander gleitenden Teile, in dem Beispiel der Erfindung die Formgebung der Sperrfeder, die durch die Verwendung von Rundmaterial jede scharfe Kante vermeidet und während des Betriebs keine Veranlassung zur Beschädigung des Kunststoffrades bietet. Die unter Druck erfolgende gleitende Reibung der Feder scheint eher noch die Oberfläche des Kunststoffrades auf der Gleitfläche zu verfestigen.

Durch die kleine Masse der vorgeschlagenen Feder verringern sich die Betriebsgeräusche, die durch das Einfallen der Sperrfeder in die Lücken zwischen den einzelnen Zähnen verursacht werden.

Die Verwendung von Kunststoffen für das Schaltrad und die Schaltklinke wirken sich auch in dieser Beziehung günstiger aus als bei der herkömmlichen Verwendung von Bronze oder Stahl. Zahlreiche Versuche mit verschiedenen Kunststoffen haben gezeigt, daß sich nicht jeder der allgemeinen bekannten Kunststoffe hierfür eignet. Dies trifft vor allen Dingen für die Schaltklinke zu, die in noch stärkerem Maße als die Zähne des Schaltrades durch starke Stöße und schlagartige Kräfte beim Schalten beansprucht wird. Als geeignete Kunststoffe für diese Teile haben sich die aus der Klasse der Polyamide besonders bewährt. Diese Kunststoffe haben gegenüber den sonst für Zahnräder verwendeten Kunststoffen anderer Klassen den Vorzug, gleichzeitig große Biegefestigkeit, Schlagzähigkeit, Formbeständigkeit, Härte, Gleitfestigkeit sowie große Abriebfestigkeit und ein kleines spezifisches Gewicht aufzuweisen. Ein weiterer Vorteil dieser Kunststoffe ist ferner, daß sie sich im Spritz- oder Preßverfahren verarbeiten lassen, so daß es möglich ist, Schaltrad und Schaltklinke mit großer Maßhaltigkeit und hoher Oberflächengüte herzustellen.

Schrittschaltwerke mit den Merkmalen der Erfindung, die im Dauerversuch mehrere Millionen Schaltschritte ausführten, zeigten kaum eine Abnutzung der in Frage kommenden Teile durch Verschleiß. Dabei waren die Geräusche im Betrieb geringer als die der bisherigen Konstruktionen.

Die Abbildung zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Schaltgetriebes mit den erfindungsgemäßen Neuerungen. Mit 1 ist das fest auf der Schaltachse 3 sitzende Schaltrad bezeichnet. Es wird durch die Schaltklinke 2, die mit dem Antriebshebel S, beispielsweise dem Ankerarm eines Elektromagneten _go verbunden ist, weitergeschaltet. Die Sperrfeder 4 aus Runddraht sichert das Schaltrad 1 gegen ein Rückwärtsdrehen, wenn die Schaltklinke 2 durch den Antriebshebel 5 in die Ausgangsstellung zurückgeführt wird. Das Schaltrad 1 und die Schalt- _g5 klinke 2 sind gemäß der Erfindung aus einem Kunststoff aus der Klasse der Polyamide gefertigt.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Schrittschaltwerk für feinmechanische Antriebe und Wähler, insbesondere Drehwähler für Fernmeldeanlagen, bestehend aus einem Antriebssystem, einem Schaltrad, einer Schaltklinke und einer Sperrvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verminderung des Verschleißes und der Betriebsgeräusche als Sperrvorrichtung eine U-förmig gebogene Stahlfeder aus Rundmaterial verwendet ist, deren gerade Basis in das Schaltrad eingreift, und daß das Schaltrad sowie die Schaltklinke aus Kunst- no stoff aus der Klasse der Polyamiden besteht.

   In Betracht gezogene Druckschriften:

   Deutsche Patentschriften Nr. 379 152, 811 964;

   »Bauelemente der Feinmechanik«, 1929 und 1952, von O. Richter und R. von Voß, S. 506, 507 und 283;

   Zeitschrift »Werkstatt und Betrieb«, 1952 und 1953, Heft 6, S. 257, und Heft 4, S. 189;

   Zeitschrift »Industrie und Technik«, 1920, Heft 3, BiId₇;

   schweizerische Patentschrift Nr. 243 142.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

   ©5M580/S0 11.55 (909 524/4 5.59)