DE1291591B

DE1291591B - Rotary setting or switching device

Info

Publication number: DE1291591B
Application number: DE1966B0086644
Authority: DE
Inventors: Campion Jacques
Original assignee: Burroughs Corp
Current assignee: Unisys Corp
Priority date: 1965-04-16
Filing date: 1966-04-13
Publication date: 1969-03-27
Also published as: GB1138479A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Drehstell- oder Schaltvorrichtung mit einem auf einer Antriebswelle drehbaren und mindestens einen Vorsprung aufweisenden ersten Teil, einem auf der getriebenen Welle drehbaren zylindrischen zweiten Teil, der mit dem ersten Teil mittels einer Schraubenfederkupplung durch wahlweise Betätigung einer mit den Vorsprüngen zusammenwirkenden Steuervorrichtung verbunden ist.The invention relates to a rotary control or switching device with a rotatable on a drive shaft and having at least one projection first part, a cylindrical second part rotatable on the driven shaft, the one with the first part by means of a helical spring clutch through optional actuation a control device cooperating with the projections is connected.

Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Art ist ein erster drehbarer Teil als am Umfang mit Sperrzähnen versehene Sperrscheibe ausgebildet. In die Sperrzähne greift eine durch mechanische oder elektrische Mittel wahlweise betätigbare Schaltklinke ein. Die Art der Klinkenbetätigung ist bei dieser bekannten Vorrichtung offengelassen. Es kann deshalb angenommen werden, daß die bekannte Schaltklinke zur Blockierung der Sperrscheibe z. B. durch ihr Eigengewicht in die Verzahnung einfällt oder auch durch eine zuvor gespannte Schraubenfeder in Eingriff mit der Sperrscheibe geführt wird. Diese bekannte Betätigungsart der Schaltklinke genügt dann nicht mehr, wenn die durch die Schaltklinke gesteuerte Fortschaltung der Sperrscheibe sehr schnell und sehr genau vor sich gehen muß.In a known device of this type, a first is rotatable Part designed as a locking disc provided with ratchet teeth on the circumference. In the ratchet teeth engages a switching pawl that can be selectively actuated by mechanical or electrical means a. The type of pawl actuation is left open in this known device. It can therefore be assumed that the known ratchet for blocking the locking disk z. B. falls into the toothing due to its own weight or else guided into engagement with the locking disk by a previously tensioned coil spring will. This known type of actuation of the pawl is no longer sufficient if the switching of the locking disk controlled by the pawl very quickly and must be very precise.

Bei einer anderen bekannten Vorrichtung ist das einen Vorsprung aufweisende rotierende Schaltteil nicht an der Antriebswelle sondern an einer gesonderten Schaltwelle angeordnet. Diese bekannte Ausbildung bedingt verhältnismäßig hohen baulichen Aufwand und ist ebenfalls für hohe Schaltgeschwindigkeiten und -genauigkeiten nicht sehr geeignet.In another known device, the one having a projection rotating switching part not on the drive shaft but on a separate switching shaft arranged. This known training requires a relatively high structural effort and is also not great for high switching speeds and accuracies suitable.

Demgegenüber besteht die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe darin, ein System anzugeben, mit dem die gleichzeitige Sperrbetätigung der beiden durch eine Schraubenfederkupplung miteinander verbundenen Enden von Antriebs- und getriebener Welle mit geringsten baulichen Mitteln erzielbar ist. Ferner sollte die Schaltgeschwindigkeit und auch die Schaltgenauigkeit derartiger Vorrichtungen gesteigert werden.In contrast, the object on which the invention is based is to specify a system with which the simultaneous locking operation of the two by a coil spring clutch interconnected ends of drive and driven Wave can be achieved with the least amount of structural means. Furthermore, the switching speed should and also the switching accuracy of such devices can be increased.

Diese Aufgabe ist gemäß der Erfindung durch die Kombination folgender jeweils für sich bekannter Merkmale gelöst: Daß der zweite drehbare Teil mit einem federnden Element versehen ist und die Steuervorrichtung einen Doppelhebel aufweist, daß der eine Hebelarm des Doppelhebels mit einem Vorsprung des ersten drehbaren Teils in Eingriff steht und daß der zweite Hebelarm gleichzeitig in das federnde Element am zweiten drehbaren Teil ein- ; dringt. Zur Trennung des Doppelhebels von dem ersten drehbaren Teil am Ende eines jeden Einstellvorgangs werden daher ein dynamisches Drehmoment, eine Zentrifugalkraft und Elastizitätskräfte nutzbar gemacht, die an dem verhältnismäßig schnell umlaufen- ; den federnden Element zur Verfügung stehen. Dadurch ergibt sich eine äußerst günstige Einklinkkennlinie, die darüberhinaus durch geschickte Wahl der Konstruktionsparameter praktisch beliebig den gewünschten Einklinkverhältnissen angepaßt werden t kann. Der bauliche Aufwand ist gering, und die Funktionssicherheit und Zuverlässigkeit der Vorrichtung ist wegen der geringen Zahl und Einfachheit ,der verwendeten Teile groß.This object is achieved according to the invention by the combination of the following each of known features solved: That the second rotatable part with a resilient element is provided and the control device has a double lever, that the one lever arm of the double lever rotatable with a projection of the first Partly is in engagement and that the second lever arm at the same time in the resilient Element on the second rotatable part; penetrates. To separate the double lever from the first rotatable part at the end of each adjustment process will therefore be a dynamic torque, a centrifugal force and elasticity forces harnessed, which circulate relatively quickly on the-; the resilient element available stand. This results in an extremely favorable latching characteristic curve, which also through a clever choice of construction parameters practically any desired Latching conditions can be adapted t. The construction effort is low, and the functional safety and reliability of the device is because of the low The number and simplicity of the parts used are great.

Nach einer Ausführungsform der Erfindung ist der E zweite Hebelarm des Doppelhebels so angeordnet, daß er mit dem federnden Element in leichter Berührung steht, wenn die Schraubenfeder nicht kuppeln soll, Dadurch wird einmal der Doppelhebel ohne zusätzliche Mittel in Eingriff mit dem ersten drehbaren Teil und zum anderen der zweite drehbare Teil in einer vorherbestimmten Drehstellung bezüglich des ersten drehbaren Teils gehalten.According to one embodiment of the invention, the E is the second lever arm of the double lever arranged so that it is in light contact with the resilient element stands, if the coil spring is not supposed to couple, this becomes the double lever without additional means in engagement with the first rotatable part and the other the second rotatable part in a predetermined rotational position with respect to the first rotatable part held.

Die folgende Beschreibung und die Zeichnung offenbaren nur eine mögliche Ausführungsform der Erfindung.The following description and the drawing disclose only one possible one Embodiment of the invention.

Ein Motor 1 ist mit einer Antriebswelle 2 versehen. Bei einer Federkupplung 3 ist die Feder 4 mit einem Ende 5 an einem Zahnrad 12 befestigt, das frei auf der Antriebswelle 2 drehbar ist. Das andere Ende 7 der Feder 4 ist an einem drehbaren Element 8 befestigt. Bei der Kupplung 3 handelt es sich um eine bekannte Schlingfederkupplung.An engine 1 is provided with a drive shaft 2. With a spring clutch 3, the spring 4 is attached at one end 5 to a gear 12 which is free on the Drive shaft 2 is rotatable. The other end 7 of the spring 4 is on a rotatable Element 8 attached. The clutch 3 is a known wrap spring clutch.

Auf der zylindrischen Umfangsfläche des Elements 8 ist eine Schicht 10 aus federndem oder elastischem Material, z. B. Neopren oder Gummi, befestigt. Das drehbare Element 8 ist starr auf einer angetriebenen Welle 11 befestigt.On the cylindrical peripheral surface of the element 8 is a layer 10 made of resilient or elastic material, e.g. B. neoprene or rubber attached. The rotatable element 8 is rigidly attached to a driven shaft 11.

In axialem Abstand von dem Element 8 ist auf der Antriebswelle 2 frei drehbar das Rad 12 angeordnet, das eine Anzahl von in gleichmäßigen Abständen um seinen Umfang herum angeordneten Vorsprüngen oder Zähnen 13 aufweist.At an axial distance from the element 8, the drive shaft 2 is free rotatably arranged the wheel 12, which a number of at regular intervals around has projections or teeth 13 arranged around its circumference.

Das Zahnrad 12 soll schnell von einer Zahnstellung in einen andere Zahnstellung gedreht werden. In Rechenmaschinen kann ein derartiges Rad zehn Zähne aufweisen, die den Ziffern 0 bis 9 entsprechen.The gear 12 is intended to move quickly from one tooth position to another Tooth position can be rotated. Such a wheel can have ten teeth in calculating machines that correspond to the digits 0 to 9.

In axialem Abstand von dem drehbaren Element 8 ist auf der angetriebenen Welle 11 ein Zahnrad 14 starr befestigt, das in ein entsprechendes Zahnrad 15 eingreift, das auf einer Welle 16 befestigt ist, an der eine Nutzeinrichtung, z. B. ein Anzeigerad 17, befestigt ist.At an axial distance from the rotatable element 8 is on the driven Shaft 11 is rigidly attached to a gear 14 which engages in a corresponding gear 15, which is mounted on a shaft 16 on which a utility device, for. B. a display wheel 17, is attached.

Eine magnetische Vorrichtung, z. B. ein Elektromagnet 18, ist dicht bei den Zähnen 13 des Rades 12 angeordnet. Ein gegabelter Anker 19 ist schwenkbar an einer Achse 20 gelagert. Ein Arm 21 des Ankers 19 liegt mit seinem Ende 22 zwischen den Zähnen 13 des Rades 12 und dem Elektromagneten 18. Wenn der Elektromagnet 18 nicht erregt ist, greift das Ende 22 des Arms 21 in die Zähne 13 des Rades 12 ein und verhindert, daß das Rad 12 sich unter dem Antrieb der aus dem Motor 1 und der Kupplung 3 bestehenden Antriebsmittel dreht. In dieser Stellung, in der der Elektromagnet 18 nicht erregt ist, ist eine am Ende 24 eines zweiten Arms 25 des schwenkbaren Ankers 19 drehbar gelagerte Rolle 23 leicht in die Schicht 10 aus federndem Material eingedrückt.A magnetic device, e.g. B. an electromagnet 18 is arranged close to the teeth 13 of the wheel 12. A forked armature 19 is pivotably mounted on an axle 20 . An arm 21 of the armature 19 lies with its end 22 between the teeth 13 of the wheel 12 and the electromagnet 18. When the electromagnet 18 is not energized, the end 22 of the arm 21 engages the teeth 13 of the wheel 12 and prevents the wheel 12 rotates under the drive of the drive means consisting of the motor 1 and the clutch 3. In this position, in which the electromagnet 18 is not energized, a roller 23 rotatably mounted on the end 24 of a second arm 25 of the pivotable armature 19 is slightly pressed into the layer 10 of resilient material.

Wenn der Elektromagnet 18 erregt wird, wird der Arm 21 aus dem Eingriff mit den Zähnen 13 des Rades 12 heraus- und unter dem Einfluß des magnetischen Feldes zum erregten Elektromagneten 18 hingezogen. Dadurch wird der Anker 19 um seine Achse 20 geschwenkt und die Rolle 23 tiefer in die Schicht 10 aus federndem Material eingedrückt. Wenn der Arm 21 außer Eingriff mit den Zähnen 13 gezogen ist, können das Rad 12 zusammen mit dem drehbaren Element 8 wegen der dann vorhandenen Kupplung der Welle 2 mit der Schraubenfeder 4 mit der Geschwindigkeit der Motorantriebswelle 2 umlaufen.When the solenoid 18 is energized, the arm 21 is disengaged with the teeth 13 of the wheel 12 out and under the influence of the magnetic field attracted to the energized electromagnet 18. As a result, the armature 19 is about its axis 20 pivoted and the roller 23 pressed deeper into the layer 10 of resilient material. When the arm 21 is pulled out of engagement with the teeth 13, the wheel 12 together with the rotatable element 8 because of the coupling of the shaft then present 2 revolve with the helical spring 4 at the speed of the motor drive shaft 2.

Die am Arm 25 angebrachte Rolle 23 bettet sich dabei noch tiefer in die Schicht 10 aus federndem Material ein. Die hohe Geschwindigkeit des drehbaren Elements 8 vergrößert die durch das federnde Material auf die Rolle 23 ausgeübte Kraft, die die Rolle 23 aus der Berührung mit dem federnden Material herausdrücken will. Das Lösen der Rolle 23 vom federnden Material wird verhindert durch den erregten Elektromagneten 18, der den Arm 21 durch magnetische Kraft festhält. Bei Aufhören der erregung des Elektromagneten 18 kann die auf die Rolle 23 wirkende Kraft die Rolle 23 schnell in Richtung der Außenfläche der Schicht 10 aus federndem Material stoßen und so eine federartige Wirkung erzeugen. Dabei wird der Anker 19 geschwenkt und so der Arm 21 wieder in Eingriff mit einem Zahn 13 auf dem Rade 12 gebracht, wodurch dessen Drehung wieder verhindert wird. Gleichzeitig wird die Antriebsverbindung zwischen der Welle 2 und der Schraubenfeder 4 unterbrochen.The roller 23 attached to the arm 25 is embedded even deeper in the process the layer 10 made of resilient material. The high speed of the rotatable Element 8 increases the amount exerted on roller 23 by the resilient material Force that the Roll 23 out of contact with the resilient material want to push out. The release of the roller 23 from the resilient material is prevented by the excited electromagnet 18, which holds the arm 21 by magnetic force. When the excitation of the electromagnet 18 ceases, the acting on the roller 23 can Force the roller 23 quickly towards the outer surface of the layer 10 of resilient Bump material and thus create a spring-like effect. The anchor 19 pivoted and so the arm 21 again engages a tooth 13 on the wheel 12 brought, whereby its rotation is prevented again. At the same time the drive connection interrupted between the shaft 2 and the helical spring 4.

Somit kann das Zahnrad 12 entsprechend der selektiven Erregung oder Nichterregung des Elektromagneten 18 fast augenblicklich aus dem Stillstand auf hohe Drehgeschwindigkeit gebracht und aus dieser Drehung wieder abgebremst werden. Je nach der Erregung des Elektromagneten 18 kann die Drehung des Zahnrades 12 so gesteuert werden, daß der Drehweg gleich einer vorbestimmten Anzahl von Zähnen 13 oder Umdrehungen oder Teilen einer Umdrehung ist.Thus, the gear 12 can according to the selective excitation or Failure to energize the electromagnet 18 almost instantly from standstill brought high rotational speed and braked again from this rotation. Depending on the excitation of the electromagnet 18, the rotation of the gear 12 can be so can be controlled so that the rotational path is equal to a predetermined number of teeth 13 or revolutions or parts of a revolution.

Die Funktion der magnetischen Vorrichtung kann auch durch mechanische Steuervorrichtungen, z. B. eine Nockenanordnung, ausgeübt werden.The function of the magnetic device can also be mechanical Control devices, e.g. B. a cam assembly can be exercised.

Die Ausführungsform des Rades 12 ist nicht darauf beschränkt, daß es in gleichmäßigen Abständen auf seinem Umfang angeordnete Vorsprünge aufweist. Das Rad 12 kann eine Anzahl vor Vorsprüngen aufweisen, die je nach dem Verwendungszweck in ungleichen Abständen am Radumfang angeordnet sind. Außerdem braucht das Rad 12 nicht eine Anzahl von Vorsprüngen oder Zähnen aufzuweisen, sondern kann mit nur einem Vorsprung oder Zahn versehen sein.The embodiment of the wheel 12 is not limited to that it has projections arranged at regular intervals on its circumference. The wheel 12 may have a number of protrusions depending on the intended use are arranged at unequal intervals on the wheel circumference. The wheel also needs 12 does not have a number of protrusions or teeth, but can only have be provided with a protrusion or tooth.

Claims

Claims: 1. Rotary setting or switching device with an on a drive shaft rotatable and having at least one projection having first Part, a cylindrical second part rotatable on the driven shaft, the with the first part by means of a helical spring clutch through optional actuation a control device cooperating with the projections is connected, characterized through the combination of the following features, each known per se: that the second rotatable part (8) is provided with a resilient element (10) and the control device has a double lever (19) that the one lever arm (22) of the double lever with a projection (13) of the first rotatable part (12) is in engagement and that the second lever arm (23) simultaneously in the resilient element on the second rotatable Part penetrates.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the second lever arm (23) of the double lever (19) is arranged so that it is connected to the resilient Element (10) is in light contact when the helical spring (4) does not couple target.