DE2221365A1

DE2221365A1 - Vorrichtung zur Ein- und Abschaltung elektrischer oder mechanischer Funktionen

Info

Publication number: DE2221365A1
Application number: DE19722221365
Authority: DE
Inventors: Hallberg Karl Johan Folke
Original assignee: HALLBERG KARL JOHAN FOLKE
Current assignee: HALLBERG KARL JOHAN FOLKE
Priority date: 1971-05-04
Filing date: 1972-05-02
Publication date: 1972-11-16
Also published as: SE352179B; US3744333A; FR2135260B3; FR2135260A3

Description

Vorrichtung zur Ein^ und Abschaltung elektrischer oder mechanischer Punktionen

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur kontinuierlichen und folgerechten Ein- und Abschaltung einer Anzahl elektrischer oder mechanischer Funktionen, in welcher Vorrichtung eine Nockenwelle vorgesehen ist, deren Nocken bei Drehung der Welle die erwähnten Punktionen nach einem im voraus bestimmten Programm auslösen bzw. unterbrechen.

Ein Nachteil solcher Vorrichtungen ist jedoch darin zu ersehen, daß beim Anhalten der Nockenwelle gewöhnlich ein oder mehrere Nocken auf Einschaltstellung stehen. Palis es sich um elektrische Kontakte handeln sollte, die in dieser Lage geschlossen sind, kann man dazu gezwungen) sein, diejenigen Stromkreise, in welche die erwähnten Kontakte eingehen, einzeln zu unterbrechen. Bei mechanischen Punktionen ist eine solche separate Handhabung einer-i

BAD ORIGINAL,.

20984 7/0809

oder mehrerer der durch die.Nocken der Nockenwelle "beeinträchtigten Betätigungsorgane erforderlich.

Die "vorliegende Erfindung stellt sich zur Aufgabe ein sofortiges Abschalten sämtlicher Punktionen- bei Ausserbetriebssetzung der Nockenwelle mit einfachen Mitteln zu ermöglichen.

Das die Erfindung Kennzeichnende-ist, dass die Nockenwelle quer zu ihrer Längsrichtung von Ruhestellung auf eine solche Lage" hin- und herversetzbar ist, in der die Programmfunktionen mithilf e der Nocken einschaltbar sind, dass die Nockenwelle mit einer aussenverzahnten Scheibe und mit einem neben dieser gelegenen Rad versehen ist und dass um eine sich zusammen mit der Nockenwelle parallel erstreckende Achse- ein mit dieser Scheibe zusammenarbeitendes Zahnsegment und ein den Schwingbewegungen des Zahnsegmentes folgendes und mit dem Rad zusammenarbeitendes Scheibenelement schwenkbar -angeordnet sind. In Ruhestellung der Nockenwelle steht das Zahnsegment mit seinem einen, äussersten Zahn mit der aussen νerzahnten Scheibe in Eingriff und bringt bei Beginn der Schwingbewegung der Nockenwelle die Scheibe Zahn für Zahn in das Zahnsegment "einzugreifen zwecks Versetzung der Nockenwelle quer zur Achsrichtung und entlang einer geführten Bewegungsbahn unter gleichzeitiger Schwenkung des Zahnsegmentes entgegengesetzt zur Drehrichtung der aussenverzahnten Scheibe, an dem entgegengesetzten, äussersten Zahn des Zahnsegmentes vorbei,- in welcher lage sich das Laufrad auf eine Kantenseite des Scheibenelementes abrollt und dadurch die Nockenwelle gegen die Wirkung der auf das Zahnsegment und. das Scheibenelement einwirkenden Schwerkraft oder einer Federkraft auf eine Lage zur Einschaltung der erwähnten Programmfunktionen führt. Nach Beendigung der Drehbewegung der Nockenwelle schwenkt das Zahnsegment zusammen mit dem Scheibenelement zurück und führt demzufolge die Nockenwelle auf Ruhestellung. Durch die vorliegende Erfindung wird somit zugesichert, dass sobald die Vorrichtung gestartet ist, die Nockenwelle völlig automatisch aus ihrer Ruhestellung auf ilinschaltstellunj; geführt wird und dass nach Abschaltung (los Vorrichtung die Nockenwelle wieder auf Ruhestellung zurückgeht, in welcher deren Nocken völlig von sämtlichen elektrischen oder mechanischen Betübigungsorganen frei liegen.

2098A7/080Ö bad original

Im Folgenden-wird die Erfindung mit Hinweis auf die "beigefügten · Zeichnungen näher verdeutlicht. Es zeigen: . " .

Fig, 1 ein-Ausführungsbeispiel der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung von vorn gesehen,

Fig. 2-4 einen Schnitt nach der Linie A-A in Fig. 1 und in grösserem Masstat) die Vorrichtung in verschiedenen Arbeitslagen veranschaulichend, und

Fig. 5 und 6 in die Vorrichtung· der vorliegenden Erfindung eingehenden Einzelteile.

Als Ausführungsbeispiel wurde ein elektrisches Programmlerwerk gewählt, in welchen ein Elektromotor 1 und ein aus einer Schnecke und .einem Ziahnrad" 3> das mit einem-auf einer Nocken- · welle _§ angeordneten Antriebsrad 4 in Eingriff steht,, bestehendes Schneckengetriebe vorgesehen sind. Die Nockenwelle 5 ist mit einer Anzahl Nocken 6 ausgerüstet, die zur Betätigung der Kontaktarme 7 von Mikrostromunterbreehern 8 bestimmt sind· Die Kontaktarme 7 sind zurückfedernd angeordnet. Die Mikrostromunter-.brecher 8 sind dazu bestimmt, einzelne Stromkreise der Reihenfolge nach bei Drehung der Nockenwelle 5 zu schliesseri bzw» zu unterbrechen, durch welches Ein- bzw, Abschalten verschiedene Funktionen ausgelöst bzw» unterbrechen werden*

An ihrer einen Seite ist die Nockenwelle 5 mit einer aussenver-

neben

zahnten Scheibe 9 und mit einemTdieser gelegenen Rad 10 ausgestattet. Um eine sich zusammen mit der Nockenwelle 5 parallel erstreckende AchBe 11 ist ein Zahnsegment 12 schwenkbar gelagert, welches mit der aussenverzahnten Scheibe 9 zusammenwirkt. Neben dem Zahnsegment 12 ist auf derselben Achse 11 ein mit dem Iiaufrad 10 zusammenwirkendes Scheibenelement 13 schwenkbar gelagert. Das Zahnsegment 12 und das Scheibenelement 13 folgen untereinander ihrer jeweiligen Bewegung, was auf verschiedene Art erfolgen kann. Bei der auf den Zeichnungen veranschaulichten Ausführungsform der Erfindung ist das Zahnsegment 12 mit einem Zapfen 14 versehen, der rechtwinklig von der Ebene des Zahnsegmentes aus in einen in dem Scheibenelemerit 13 angeordneten Schlitz eingreift« Die Nockenwelle 5 ruht mit ihren beiden Enden in bogenförmig ausgebildeten, und in Konsolen 17 angeordneten öffnungen 16, die als Führungen für die Nockenwelle 5 bei ihrer Versetzung ^v von Ruhestellung auf Einschaltstellung und umgekehrt dienen.

209647/0809

In dem auf den Zeichnungen veranschaulichten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung sind weiter einige Konstruktionseinz.elteile vorgesehen, die der Vorrichtung eine weitaus grössere Betriebssicherheit geben, ansich aber nicht unbedingt notwendig sind» Eines dieser Einzelteile ist ein Elektromagnet 18, der mit dem Elektromotor 1 parallel geschaltet ist und das . Zahnsegment 12 nach Hochschwenkung desselben solange in dieser Lage hält, bis der Stromkreis unterbrochen wird. Weitere Einzelteile sind ein zwischen dem Auflager 19 und dem Scheibenelement 13 (oder dem Zahnsegment 12) sich erstreckendes Pederorgan 20 und ein zwischen dem Auflager 19 und der Nockenwelle 5 eingesetztes Pederorgan 21«

Die Arbeitsweise der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung ist folgende und wird mit Ausgangspunkt von der in Pig« 2 dargestellten Lage näher erläutert» Der Elektromotor 1 befindet sich annahmsweise in Stillstand und die Nockenwelle 5 dabei in Ruhestellung. Der eine äusserste Zahn 22 des Zahnsegmentes 12 steht in Eingriff mit der aussenverzahnten Scheibe 9» Bei Schliessung des zu dem Elektromotor 1 führenden Stromkreises fängt die Nockenwelle an sich zu drehen. Die ausserverzahnte Scheibe 9 wird hierdurch gezwungen, Zahn für Zahn in das Zahnsegment.12 einzugreifen und zwingt die Nockenwelle 5 der Bogenform der in den Konsolen 17 angeordneten Öffnungen 16 zu folgen» Zur selben Zeit wird das Zahnsegment 12 auf die in Fig. 3 veranschaulichte Lage hochgeschwenkt, in der die aussenverzahnte Scheibe 9 den entgegengesetzten, äussersten Zahn 23 des Zahnsegmentes 12 passiert hat. Das Scheibenelement 13 ist durch den Zapfen 14 der Schwingbewegung des Zahnsegmentes 12 gefolgt und befindet sich nun in einer Lage, in der dem Laufrad 10 die Möglichkeit gegeben ist, sich auf die Kantenseite 24 des Scheibenelementes 13 abzurollen» Sobald der Zahn 23 des· Zahnsegmentes 12 auaser Eingriff mit der aussenverzahnten Scheibe 9 tritt, zieht der Elektromagnet 18 das Zahnsegment an. Das Laufrad 10 rollt sich weiter solange nach oben auf der Kantenseite 24 des Scheibenelementes 13,

209847/0809

um die Nockenwelle 5 weiter quer zu versetzen, bis das ' Scheibenelement 13 durch einen Anschlag 25.0· dgl» daran gehindert wird, sich weiter zu schwenken. Die Nockenwelle 5 hat nun die Einsehaltstellung erreicht und dreht sich von nun an um ihre eigene Achse und betätigt dabei mit ihren Nocken die einzelnen Kontaktarme 7 der Mikrostromuntbrecher 8 nach einem im voraus bestimmten Programm«

Sobald der zu dem Elektromotor 1 führende Stromkreis unterbrochen wird, gibt der mit dem Elektromotor parallel geschaltete Elektromagnet 18 das Zahnsegment 12 frei, welchesdabei aufgrund seines Eigengewichtes zurück auf die in Pig. 2 gezeigte Ausgangslage schwenkt und das Scheibenelement mit zurückzieht, sodass die Nockenwelle 5 in ihre Ruhestellung herabfällt. Sollte die Vorrichtung aus irgendwelchen Gründen liegend oder kopfüber .angeordnet sein, so führt das Federorgan 20 das Zahnsegment 12 und das Scheibenelement 13 zurück auf ihre Ausgangslage und das Federorgan 21 die Nockenwelle 5 auf Ruhestellung.

Durch die vorliegende Erfindung wurde eine völlig selbsttätig arbeitende Torrichtung geschaffen» Nach dem Starten des Elektromotors 1 muss demzufolge nicht die Nockenwelle 5 durch irgendwelche besondere Betatigungsorgane auf Einschaltstellung geführt werden, sondern wird sich von selbst aus sofort dahin begeben. Noch immer selbsttätig wird die Nockenwelle 5 in dieser Lage ihre Querversetzung abbrechen und von dem. Antriebsrad 4 angetrieben eich, um ihre eigene Achse drehen« Nachdem der Elektromotor 1 abgeschaltet und das Antriebsrad 4 in Stillstand geraten ist, nimmt die Nockenwelle 5 unmittelbar ihre Ruhestellung ein, in der die Eontaktarme 7 nicht von dfn Nooke» der Nockenwelle 5 beeinflusst werden können und deshalb ihre Stromkreise offenhalten können.

Die Erfindung ist nicht auf das gezeigte und beschriebene AuafUhrunggbeispiel begrenzt, sondern kann im Rahmen der hachfölgeiv'XuBprtiche baulich auf verschiedene Art verändert

209847/0809

werden. Wie schon vorher erwähnt, ist der Elektromagnet 18 nicht unbedingt für die Tätigkeit der Vorrichtung notwendig und dient ansich nur zur Gewährleistung, dass die Nockenwelle 5 in Einschaltstellung gehalten wird solange der Elektromotor 1 läuft, auch wenn die Vorrichtung an einem Ort angeordnet sein sollte, an dem sie Stössen und Yibrierungen ausgesetzt ist.

Sowohl dem Zahnsegment 12 als auch dem Scheibenelement 13 kann eine andere Form gegeben werden ohne dabei von dem Erfindungsgedanken abzuweichen. Die gegenseitige ZusammBnwirkung bei den Bewegungen zwischen einerseits dem Zahnsegment 12 und andererseits dem Scheibenelement 13 kann auch auf andere Weise erfolgen als durch den Zapfen 14 und den Schlitz 15.

Wis schon erwähnt, wurde als Beispiel ein elektrisch arbeitendes Prograimnierwerk gewählt. Es ist selbstverständlich auch denkbar, die Nocken 6 durch Kurvenacheiben zu ersetzen, die vorgesehen sind, hydraulische oder pneumatische Ventile, mechanische Hebel o.dgl. zu betätigen.

209847/0809

Claims

Patentansprüche

Ί.) Vorrichtung zur kontinuierlichen und folgerechten Ein- und Abschaltung einer Anzahl elektrischer oder mechanischer !funktionen, in welcher Vorrichtung eine Nockenwelle vorgesehen ist, deren Nocken bei Drehung der Welle die erwähnten Punktionen nach einem im voraus bestimmten Programm auslösen bzw. unterbrechen, dadurch g e k e η η ζ e i c h η e t,dass die Nockenwelle (5) quer zu ihrer Längsrichtung von Ruhestellung auf eine Lage hin und her versetzbar ist, in der die Programmfunktionen mithilfe der Nocken (6) einsehaltbar sind, dass die Nockenwelle (5) mit einer aussenverzahnte'n Scheibe (9) und einem neben dieser- gelegenen Rad (10) versehen ist und dass um eine sich zusammen mit der Nockenwelle (5) parallel erstreckende Achse (11·) ein mit der Scheibe (9) zusammenarbeitendes Zahnsegment (12) und ein den Schwingbewegungen des Zahnsegmentes folgendes und mit dem Rad (10) zusammenarbeitendes Scheibenelement (13) schwenkbar angeordnet sind, welches Zahnsegment (12) in Ruhestellung der Nockenwelle (5) mit seinem einen, äussersten Zahn (22) mit der aussenverzahnten Scheibe (9) in Eingriff steht und bei Beginn der Schwingbewegung der Nockenwelle (5) die Scheibe (9) dazubringt* Zahn für Zahn in das Zahnsegment (12) zur Versetzung der Nockenwelle (5) quer zur Achsrichtung und entlang einer geführten Bewegungsbahn. (16) unter gleichzeitiger Schwenkung des Zahnsegmentes (12) entgegengesetzt zur Drehrichtung der aussenverzahnten Scheibe (9), an den entgegengesetzten äussersten Zahn (23) des Zahnsegmentes (12) vorbei, einzugreifen, in welcher Lage sich das Rad (10) auf eine Kantenseite (24) des Scheibenelementes (13) abrollt und dadurch die Nockenwelle (5) gegen die Wirkung der auf das Zahnsegment (12) und das Scheibenelement (13) einwirkenden Schwerkraft oder einer Federkraft auf eine Lage zur Einschaltung der erwähnten Programmfunktionen führt.

209647/0809
2. Vorrichtung nach. Anspruch 1, dadurch gekennzeichne t, dass als bewegungsübertragendes Organ zwischen einerseits.dem Zahnsegment (12) und andererseits dem Scheibenelement (13) ein Zapfen (14) vorgesehen isrfc, der an dem Zahnsegment (12) angeordnet ist und sich rechtwinklig von der Ebene des Zahnsegments aus in einen in dem Scheibenelement (13) vorgeeehenen Schlitz (15) erstreckt.

3» Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennz e ichnet durch einen Elektromagnet (18)', der mit einem die Hockenwelle (5) antreibenden Elektromotor (1) gleichzeitig ein- und ausgekoppelt wird und .das Zahnsegment (12) bei dessen nach Vorn- oder Hochschwenkung anzieht,

4· Vorrichtung nach einen der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein Federorgan (20), das bei Ausserbetriebssetzung der nockenwelle (5) das Zahnsegment (12) und das Scheibenelement (13) auf ihre Ausgangsstellung zurückführt.

5, Vorrichtung nach einem der·vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein ?ederorgan (21), welches die Nockenwelle (5) bei ihrer Ausserbetriebssetzung zurück auf Ruhestellung führt.

2 0 9 81 7 / 0 8 0 9 ^: