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Greifer-Schrittschaltwerk zum ruckartig schrittweisen Weiterbewegen
eines Schaltgliedes Die Erfindung bezieht sich auf ein Greifer-Schrittschaltwerk
zum ruckartig schrittweisen Weiterbewegen eines Schaltgliedes. Das Schaltglied kann
beispielsweise eine Schaltwalze, eine Nockenscheibe, ein Schaltstern, ein Werkstück-
oder Werkzeugträger, eine Lochkarte oder ein Lochkartenträger sein. Der das Schaltglied
bewegende Greifer, von der Führungsbahn einer umlaufenden Hubscheibe geleitet, führt
eine Hubbewegung zum Ein- und Ausrücken und eine zu dieser senkrechte Hubbewegung
zum Weiterbewegen des Schaltgliedes aus.
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Die bekannten Greifer-Schrittschaltwerke weisen zumeist einen Kurventrieb
zum Ein- und Ausrücken des Greifers und einen weiteren Kurventrieb für Arbeitshub
und Rückhub des Greifers auf. Aber auch die Anwendung eines gemeinsamen Kurventriebes
für beide Bewegungsrichtungen ist bekannt.
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Häufig ist es erwünscht, daß die schrittweise Weiterbewegung des Schaltgliedes
ruckartig erfolgt. Dabei muß vermieden werden, daß sich das Schaltglied über das
vorgesehene Schrittmaß hinaus weiterbewegt. Bei einem bekannten Schrittschaltwerk
in Form eines Malteserkreuzgetriebes ist daher als Schrittantrieb ein aus Kurventrieb
und Feder gebildetes Sprungwerk vorgesehen. Aber auch ein Unterschreiten des vorgesehenen
Schrittmaßes muß in der Regel vermieden werden.
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Durch die Erfindung soll eine ruckweise Schrittbewegung des Schaltgliedes
unter zwangläufig genauem Einhalten des vorgeschriebenen Schrittmaßes auf eine gegenüber
den- bekannten Schrittschaltwerken; wesentlich einfachere Weise bzw. mit einem bedeutend
geringeren Aufwand erreicht werden.
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Zur Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe wird ein solches Schrittschaltwerk
so ausgebildet, daß die wulstartige Führungsbahn, wie an sich bekannt, in der zur
Hubscheibe radialen Richtung (x-Richtung) vor- und wieder zurückläuft und in der
zur Hubscheibe axialen Richtung (y-Richtung) allmählich schraubenlinienförmig vorläuft,
wobei ein in bekannter Weise aus Kurventrieb und Feder gebildetes Sprungwerk als
Schrittantrieb verwendet wird, und daß zwischen dem Ende der Führungsbahn und dem
Anfang der gleichen oder einer in Umfangsrichtung folgenden Führungsbahn sich eine
Lücke befindet, durch die die Gabel des Greifers unter der Wirkung einer gespannten
Feder hindurchgezogen und von einem Anschlag so aufgefangen wird, daß bei Weiterdrehung
der Hubscheibe die Gabel mit dem folgenden Anfang der Führungsbahn wieder in Eingriff
gelangt. Durch diese einfache Ausbildung wird erreicht, daß das Schaltwerk seine
Schaltschritte nach Art eines Federsprungwerkes ausführt: durch einen Antriebsteil,
nämlich durch die Führungsbahn der Hubscheibe, wird eine Feder gespannt, durch die
am Ende der Führungsbahn ein Abgleiten des Spannstückes, nämlich des Greifers, in
seine Anfangslage an dem festen Anschlag bewirkt wird.
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Die Wirkungsweise und die Vorteile eines solchen Schrittschaltwerkes
werden an Hand zweier in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele erläutert.
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In F i g. I soll eine Lochkarte 1 in der Richtung des Pfeiles
10 schrittweise und ruckartig weiterbewegt werden. Die Lochkarte 1 ist an ihrem
Rand mit einer Reihe von Rasten 11 versehen, die alle die gleiche Form, die gleiche
Größe und den gleichen gegen-3eitigen Abstand haben. Ein dauernd laufender Motor
2 treibt über ein Getriebe 3 eine Hubscheibe 4 an, deren Umfang ein zur Hubscheiben-Drehachse
40 exzentrischer Kreis ist. Auf dem Umfang der Hubscheibe 4 ist ein schraubenlinienförmiger
Wulst 5 angebracht, dessen Enden in der Umfangsrichtung der Hubscheibe 4 einen kleinen
Abstand voneinander haben. Der Wulst 5 bildet eine strichpunktiert eingezeichnete
Führungsbahn 50, zwischen deren Anfang 51 und Ende 52 sich eine Lücke befindet.
Die Führungsbahn 50 hat die Form einer Raumkurve, die auf dem Wege von ihrem Anfang
51 bis zu ihrem Ende 52 in den beiden mit x und y eingezeichneten Koordinatenrichtungen
wie folgt verläuft: In der x-Richtung, also in der zur Hubscheibe radialen Richtung,
läuft sie, von der Drehachse 40 aus gesehen, zunächst allmählich vor und dann allmählich
wieder zurück; in der y-Richtung dagegen, also in der zur Hubscheibe axialen Richtung,
läuft sie, von ihrem Anfang 51 aus
gesehen, zwar ebenfalls
allmählich vor, an ihrem Ende 52 aber sprungartig zum Anfang 51 zurück.
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Ein leistenförmiger Greifer 6 hat an seinem einen Ende die Form einer
Gabel 61, die den Führungswulst 5 formschlüssig umgreift. Der Greifer 6 ist
mit einem Langloch 62 auf einem Zapfen 63 gelagert, so daß er sich in der zur Zapfenachse
senkrechten Ebene in allen Richtungen bewegen und somit der Führungsbahn 50 sowohl
in der x-Richtung als auch in der y-Richtung ständig folgen kann. Damit dies auch
an der Unterbrechungsstelle des Wulstes 5 der Sprungstelle der Führungsbahn
50 geschieht, ist eine Zugfeder 64 vorgesehen, die den Greifer 6 am Ende
52 der Führungsbahn sprungartig bis an den festen Anschlag 65 hinüberzieht.
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Der Greifer 6 ist an seinem der Gabel 61 entgegengesetzten Ende mit
einem Greiffinger 66 versehen. Die Bewegungskurve des Greiffingers 66 ist in den
F i g. 1 und 2 mit der strichpunktierten Linie 67 eingezeichnet. Der Greiffinger
66 kommt also bei seiner Bewegung in der x-Richtung mit der ihm jeweils gegenüberstehenden
Raste 11 der Lochkarte 1 abwechselnd in und außer Eingriff, während er bei seiner
sprungartigen Bewegung in der y-Richtung mit der Raste 11 in Eingriff steht und
die Lochkarte 1 jeweils ruckartig in der Richtung des Pfeiles 10
weiterbewegt.
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Der Greiffinger 66 hat im wesentlichen die gleiche Form und Größe
wie die Rasten 11. Er ist daher während der Dauer des Eingriffs in eine der Rasten
mit der Lochkarte formschlüssig gekoppelt. Die der Lochkarte 1 durch die
ruckartige Bewegung des Greiffingers 66 erteilte kinetische Energie wird beim Bremsvorgang
vom Greiffinger wieder aufgenommen, so daß die Lochkarte 1, also das weiterzubewegende
Schaltglied, mit Sicherheit jeweils genau und nur einen Schaltschritt ausführen
kann. Ein selbständiges Weiterbewegen, z. B. Weiterschleudern, des Schaltgliedes
1 ist deshalb ausgeschlossen.
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Die zur Bewegung der Lochkarte 1 benötigte Kraft wird allein von der
Zugfeder 64 aufgebracht. Der Antriebsmotor 2 kann daher entsprechend schwach vorgesehen
sein.
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Bei dem -Ausführungsbeispiel nach F i g. 1 ist der Umfang der Hubscheibe
4 ein Kreis, und die Führungsbahn 50 hat die Form einer Schraubenlinse. Die Bewegungsbahn
67 des Greiffingers 66 ist hierdurch ein einseitig abgeplatteter Kreis. Noch günstiger
- ist es, die Hubscheibe 4- und die Führungsbahn 50 so auszubilden, daß die Bewegungsbahn
67 des Greiffingers 66 eine in der x-Richtung langgestreckte Form erhält, wie in
F i g. 2 gezeigt wird. Hier hat die schraubenlinienförmige Führungsbahn
50 an ihren beiden Enden. je einen-kreisbogenförmigen Teil. Dadurch erhält
die Bewegungsbahn 67 des Greiffingers angenähert eine Eiform, die das Einrücken
des Greiffingers in. die Rasten 11 der Lochkarte begünstigt.
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Die Bewegung des Greiffingers 66 beim Beispiel nach F i g. 2 ist in
F i g. 3 und 4 schaubildlich nach den beiden Koordinatenrichtungen x und y zerlegt
dargestellt: in F i g. 3 ist die Bewegung in der x-Richtung, in F i g. 4 in der
y-Richtung gezeigt, beide mit dem Hubscheibenumfang in Winkelgraden als Abszisse.
Da die Winkelgrade zugleich den Zeitverlauf t darstellen, zeigen die beiden Schaubilder
gleichzeitig das Zeit Weg-Diagranun in der x- und y-Koordinatenrichtung. In F i
g. 3 befindet sich der Greiffinger längs der oberen waagerechten Kurventeile mit
den Rasten der Lochkarte in Eingriff, längs der unteren waagerechten Kurventeile
dagegen außer Eingriff. In F i g. 4 zeigt das senkrechte Teilstück der Kurve den
Schaltschritt des Greiffingers an.
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Bei dem vorstehend beschriebenen Schrittschah werk kann die Führungsbahn
statt der Wulstform auch die Form einer Nut haben. Bei dem Greifer 6 kann an seinem
mit der Führungsbahn in Eingriff stehenden Ende der der Feder 64 zugewandte Gabelzinken
fortgelassen werden, so daß der Greifer nur an einer der beiden Flanken des Führungswulstes
anliegt und sich gegen den Federzug abstützt. Der Greifer 6 kann statt der Streifen-
bzw. Stabform auch eine beliebige andere Form, z. B. eine Winkel- oder U-Form aufweisen.
Während die in F i g. 1 und 2 gezeigte Ausbildung des Greifers 6 bewirkt, daß ein
zunehmendes Entfernen des Greifers von der Drehachse 40 eine Annäherung des Greiffingers
66 an die Lochkarte 1 zur Folge hat, kann durch entsprechende andere Formgebung
des Greifers auch eine Umkehrung dieses Verhältnisses erreicht werden. Ferner kann
der feste Anschlag 65 unmittelbar an der Hubscheibe 4
angebracht sein. Während
sich bei den Beispielen nach F i g. 1 und 2 die Führungsbahn auf den ganzen Umfang
der Hubscheibe erstreckt, kann sie auch auf nur einen Teil des Umfanges beschränkt
werden. So können insbesondere längs des Hubscheibenumfanges mehrere schraubenlinienförmige
Führungsbahnen in Reihe hintereinander vorgesehen sein, wobei jeweils der Übergang
zwischen dem Ende einer jeden Führungsbahn und dem Anfang der auf sie folgenden
Führungsbahn ebenso ausgebildet werden kann wie der Übergang zwischen dem Anfangspunkt
51 und dem Endpunkt 52 der Führungsbahn in F i g.1 und 2. Der Endpunkt einer. jeden
Führungsbahn fällt dann, im Gegensatz zu F i g. 1 und 2, nicht mehr mit dem Anfangspunkt
der gleichen Führungsbahn zusammen, sondern mit dem Anfangspunkt der jeweils folgenden
Führungsbahn.