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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Steuerung eines oder mehrerer
Arbeitsvorgänge in Abhängigkeit von einem Auslöseimpuls, wobei eine ständig laufende
Welle mit einem scheibenförmigen Antriebsglied vorgesehen ist und durch den Impuls
eine Ankupplung eines Steuergliedes für einen vorbestimmten Drehbogen erfolgt mit
einer verrastbaren Steuerscheibe, die unter Einwirkung einer Antriebskraft mit der
Antriebswelle in direkten Eingriff kommt.
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Bei einer solchen bekannten Vorrichtung sind das Antriebsglied und
das Steuerglied mit einer verrastbaren Steuerscheibe koaxial angeordnet. Die Steuerscheibe
kommt unter Einwirkung einer Antriebskraft mit der Antriebswelle in Eingriff, indem
ein Kupplungszylinder für eine Steuerscheibe auf der Antriebswelle drehbar und axial
beweglich angeordnet ist und eine schräg verlaufende Nut aufweist, in welche ein
Zapfen einrückbar ist. Dadurch wird die Axialbewegung herbeigeführt.
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Die Steuerung der Kupplung kann dabei durch einen Nocken erfolgen,
welcher von der Kupplung mit angetrieben wird. Bei unmittelbarem Eingriff zwischen
den Kupplungsteilen kann nur das gleiche Drehmoment übertragen werden.
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Bei anderen bekannten Kupplungen kommen die An- und Abtriebsteile
nicht in unmittelbaren Antriebseingriff. Beispielsweise sind unter diesem Gesichtspunkt
konzentrisch ineinander angeordnete, koaxiale Elemente bekannt, zwischen denen ein
Käfig mit Klemmkörpern, die als Kupplungszwischenglieder arbeiten und nach Art einer
Klemmkupplung wirken, angeordnet ist. Dabei steht der Käfig mit den Klemmelementen
unter Einwirkung einer Feder, um den Klemmgriff unter bestimmten Bedingungen herzustellen,
wobei die Klemmkörper eine Keilfunktion erfüllen.
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Ferner sind Spindelkupplungen mit zwei in einer Gewindemuffe angeordneten
Gewindestümpfen bekannt, welche wechselweise in axialer Richtung verstellbar sind.
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Bekannte Steuervorrichtungen unterliegen dem Mangel, bei einem ständig
angetriebenen Glied, das als umlaufende Welle ausgeführt sein kann und unmittelbar
mit dem abtreibenden Glied in Eingriff kommt, an diesem kein erhöhtes Drehmoment
erzeugen zu können. Drehmomentänderungen, die auf Grund der Leistungsbilanz mit
einer Drehzahländerung erfolgen, sind bisher nur dadurch erreicht worden, daß man
ein Getriebe irgendeiner Art zwischengeschaltet hat. Es ist bisher nicht bekannt,
unmittelbar eine übersetzung im Eingriff zwischen antreibenden und angetriebenen
Teil einer Kupplung oder Steuervorrichtung herzustellen und darüber hinaus auch
noch eine solche Steuerung zu schaffen, die nach ihrer Art eine absolut sicher gesteuerte
Ausschaltung oder Entkupplung bewirkt und zu deren Einrückung extrem kleine Kräfte
erforderlich sind.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Steuervorrichtung zu
schaffen, die die oben geschilderten Eigenschaften, welche den bekannten Steuervorrichtungen
fehlen, und darüber hinaus den Vorzug aufweist, daß eine einfache und billige Ausführung
allein auf mechanischer Grundlage erreicht wird.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Steuerscheibe
auf einer parallelen Achse zur Antriebswelle angeordnet ist und wenigstens eine
der Raststellung zugeordnete Umfangsaussparung aufweist, in der das Antriebsglied
frei umlaufen kann.
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Hierdurch kommt ein ständig umlaufendes Antriebsglied wahlweise mit
einem als Steuerscheibe bezeichneten Abtriebsglied an seiner Stirnseite in Eingriff,
so daß dadurch eine Drehmomentverstärkung erreicht wird, wobei weiterhin jegliche
axiale Bewegung zur Herstellung der Kupplung entfällt und damit eine bessere Ansprechgenauigkeit
geschaffen und insbesondere auch Schlupf vermieden wird, wie er bei axial miteinander
in Eingriff kommenden Teilen entstehen kann.
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In der bevorzugten Ausführungsform ist als Antriebskraft eine Feder
vorgesehen. Dabei schafft die Erfindung eine Lösung, in welcher diese Feder für
den Zustand der Entkupplung automatisch gespannt wird.
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Gemäß einer anderen vorteilhaften Ausführungsform ist als Antriebskraft
eine mit dem Antriebsglied umlaufende Reibscheibe vorgesehen. Diese Lösung kommt
mit wenig Bauteilen aus. Diese Reibscheibe läuft an einer Seitenfläche des scheibenförmig
ausgeführten Steuergliedes und nimmt dieses nach Freigabe mit.
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Grundsätzlich wird zu dieser Definition festgestellt, daß das als
Scheibe bezeichnete Steuerglied eine größere AxWerstreckung haben kann und dann
auch als Welle oder Wellenabschnitt angesprochen werden könnte. Entsprechend kann
die als Antriebsglied ausgeführte Welle bei kürzerer Dimensionierung als Scheibe
ausgeführt sein, da sie - sofern keine anderen Aufgaben zu erfüllen sind - sich
nur über den Eingriffsbereich des Steuergliedes zu erstrecken braucht.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist die Umfangsaussparung
der Steuerscheibe asymmetrisch zur Ausgangsstellung und der in dieser vorgesehenen
Verbindungslinie zwischen den Achsen des Antriebsgliedes und der Steuerscheibe eine
erweiterte Aussparung in Drehrichtung auf.
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Diese Lösung hat den Vorteil, daß der Kraftübertragungseingriff zwischen
Antriebsglied und Steuerscheibe vorzeitig aufhört, so daß der Stillstand einwandfrei
erreicht wird.
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Die Erfindung wird im folgenden an Hand von Ausführungsbeispielen
erläutert, die in der Zeichnung dargestellt sind. In dieser zeigt F i g. 1 eine
schematische Seitenansicht einer einfachen Ausführungsform der Erfindung, F i g.
2 eine Ausgestaltung der Erfindung nach F i g. 1 unter Anordnung eines zusätzlichen
Kraftspeichers zwecks Erhöhung der Betätigungskraft, F i g. 3 eine weitere Ausgestaltung
der Ausführungsform nach F i g. 2 unter Verwendung zweier Steuerglieder, die in
wechselseitiger Abhängigkeit schaltbar sind, F i g. 4 eine Draufsicht auf eine weitere
Ausführungsform der Erfindung, F i g. 5 einen Schnitt längs der Linie V-V in F i
g. 4, F i g. 6 einen Schnitt längs der Linie VI-VI in Fig.4, F i g. 7 eine Draufsicht
auf eine weitere Ausführungsform der Erfindung, F i g. $ eine Seitenteilansicht
von F i g. 7 im Mittelschnitt.
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In allen Figuren ist das Antriebsglied mit 1 bezeichnet. Das Antriebsglied
ist in der Stirnansicht als
Welle dargestellt, wobei die Stirnansicht
offenläßt, wie lang die Welle ist, d. h., sie kann sich unter Umständen auch auf
eine scheibenförmige Erstrekkung verkürzen. Das mit 1 bezeichnete Antriebsglied
besteht aus dem eigentlichen, in Richtung des Pfeils 2 angetriebenen Wellenkern
3 und einem Mantel 4, der aus einem Material mit hohem Reibungswert ausgeführt
ist und auch elastisch sein kann. Der Mantel kann aus Kunststoff bestehen.
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Der Wellenkern 3 ist in nicht näher gezeigten Gestellmitteln drehbar
gelagert. Auf den Wellenkern 3 kann ein Motor direkt oder über ein Vorgelege einwirken.
In Verbindung mit einem Gerät kann der Motor mit dem Gerätehauptschalter eingeschaltet
werden.
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Die sogenannte Steuerscheibe 5 oder der abtreibende Teil der dargestellten
Kupplung sitzt auf einer Welle 6, die in den erwähnten, nicht näher dargestellten
Gestellmitteln frei verdrehbar angeordnet ist. Die Steuerscheibe hat auf dem Wellenkern
6 einen scheibenförmigen, drehfest angeordneten Ansatz 7 und einen darauf
angebrachten Mantel B. Dieser ist am äußeren Umfang mit einer Rändelung 9 versehen,
die einen Kraftübertragungseingriff mit dem Mantel 4
verbessert bzw. schlupffrei
herstellt. Der Mantel 8 ist auch aus kompressiblem Material hergestellt.
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Der Kraftübertragungseingriff kann durch eine Reibungsverbindung erzielt
werden. Zu diesem Zweck können Antriebsglied und Steuerscheibe eine gegebenenfalls
auch elastische Oberfläche aufweisen, die einen hohen Reibungskoeffizienten hat.
Dabei können Steuerscheibe und Antriebsglied durchaus unter einer Federspannung
stehen, die beide Glieder zusammendrückt. Es wird einbezogen, daß der Reibungseingriff
verbessert werden kann, indem wenigstens einer der beiden Teile, die aus der Steuerscheibe
und dem Antriebsglied bestehen, die genannte gerändelte Mantelfläche hat, die sich
in den elastischen Mantel des anderen Gliedes eindrückt.
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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung kann zwischen Steuerscheibe und
Antriebsglied eine Verzahnung vorgesehen sein, die im Bereich der Umfangsaussparung
ausgelassen ist, welche aber bei Herstellung des Eingriffs, gegebenenfalls mit den
Merkmalen, daß die Verzahnung beiderseits einer Aussparung mit allmählich zunehmender
Zahnhöhe und unter Umständen auch mit sich allmählich ändernder Zahnflankensteilheit
ausgeführt ist, sicherstellt, daß bei Auslösung der Federspannung auch ein stoßfreier
Eingriff erzielt wird.
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Im Mantel 8 ist eine Umfangsaussparung 10 angeordnet, die bogenförmig
ausgestaltet ist und deren bogenförmiger Boden einen Krümmungsradius hat, der wenig
größer als der der Außenseite des Mantels 4 ist.
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Der Ansatz 7 ist seitwärts über den Mantel 8 hinausgezogen,
und er hat eine Nockenfläche 11, die zu allgemein als Rasteinrichtung bezeichneten
Vorkehrungen gehört. Die Nockenfläche 11 schließt sich an einen seitlichen Einschnitt
12 an. Zu der Rasteinrichtung gehört ferner ein Rasthebel 13, der in dem erwähnten,
aber nicht dargestellten Gestell mit einem Schwenkzapfen 14 verdrehbar ist. Es versteht
sich, daß der Rasthebel auch die Stufenfläche eine andere als die genau radiale
Richtung zum Wellenkern haben können, um den Eingriff oder die Ausrückung zu erleichtern.
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An dem Rasthebel greift ein Gestänge 15 mit einem Druckknopf
16 an, der in Richtung des Pfeils 17 betätigbar ist, um den Rasthebel
13 aus der Stufenfläche 11 auszurücken.
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An dem Rasthebel 13 greift ferner eine Zugfeder 18 an, die
festgelegt und bestrebt ist, den Rasthebel 13 unter die Stufenfläche 11 zu
ziehen.
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Als wahlweise Ausführungsform kann an dem Rasthebel 13 um einen
Schwenkzapfen 20 gelenkig die Kolbenstange 21 des Ankers eines Betätigungs-oder
Elektromagneten 22 angreifen, dessen Erregungswicklung 23 über einen Schalter
24 einschaltbar ist. Würde der Schalter 24 entsprechend dem Pfeil
25
betätigt, dann führt die Erregung, und selbst wenn sie nur impulsweise
erfolgt, dazu, daß der Rasthebel 13 aus der Stufenfläche 11 gezogen wird. An dem
Wellenkern 6 oder dem Ansatz 7 ist mit Abstand vom Drehmittelpunkt ein Widerlager
26 für einen Kraftspeicher 27 angeordnet, dessen anderes Ende bei 34 stationär
abgestützt ist. Im Ausführungsbeispiel ist der Kraftspeicher 27 eine Zugfeder,
die in der gezeichneten Stellung gespannt ist. Dabei ist es wesentlich, daß die
gezeichnete und die Verriegelungsstellung darstellende Lage so gewählt ist, daß
bei einer Bewegung der Steuerscheibe 5 aus dieser Lage eine Entspannung des Kraftspeichers
27 möglich ist.
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Die Vorrichtung nach F i g. 1 arbeitet wie folgt: Wenn der Druckknopf
16 entsprechend dem Pfeil 17 gedrückt oder der Schalter 24 entsprechend dem
Pfeil 25 kurzzeitig geschlossen wird, wird der Rasthebel 13 aus der Stufenfläche
11 ausgerückt. Die Feder 27 zieht sich zusammen und bringt die Aussparung
10 aus der axialen Ausrichtung zu dem Antriebsglied 1, d. h., die
gerändelte Mantelfläche 9
kommt mit dem Umfang des Wellenmantels 4 in Eingriff.
Die wechselseitigen Kompressionen besorgen einen angemessenen Antriebseingriff,
so daß eine Drehmomentübertragung schlupffrei stattfinden kann. Dabei wird natürlich
das Widerlager 26 mitgenommen, und zwar im Uhrzeigersinn, so daß nach einer Entspannung
des Kraftspeichers 27 eine Spannung eintreten kann, bis der Kraftspeicher über den
Kulminationspunkt der Steuerscheibe 5 geführt ist.
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Der Ansatz 7 bildet mit seinem Umfang 29 eine Nockenfläche, auf der
der Rasthebel 13 als Nockenreiter läuft, so daß der Rasthebel 13 letzten
Endes zwangläufig wieder an die Stufenfläche 11 kommt, wenn eine Umdrehung um 360°
erreicht ist. In diesem Fall sind aber die Nachlaufkräfte gering, denn der Antrieb
wird zwangläufig entkuppelt, weil der Mantel 4 des Antriebsgliedes
1 wieder in die Umfangsaussparung 10 eintritt. Durch den Eingriff
zwischen Stufenfläche 11 und Rasthebel 13 findet eine absolute Abbremsung nach sicherer
Lösung des Eingriffs statt.
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Für den Antriebseingriff ist bei einer Umdrehung gemäß dem Pfeil 2
für das Antriebsglied und gemäß dem Pfeil 28 für die Steuerscheibe wesentlich,
daß er an der Stelle 30 stattfindet. Dabei kann die Umfangsaussparung
10 entsprechend der gestrichelten Linie 31 unsymmetrisch bezüglich der Achsverbindung
zwischen Antriebsglied 1 und Steuerscheibe 5 so ausgeführt sein, daß sie sich bezüglich
der gedachten axialen Verbindung entsprechend der Linie 32 im Sinne der Drehrichtung,
entsprechend dem Pfeil 28
in der Steuerscheibe 5 weiter erstreckt als an der
anderen Seite, d. h., die Aussparung ist asymmetrisch zur Raststellung so angeordnet,
daß sie sich in Antriebsrichtung tiefer und weiter erstreckt.
Dieses
Merkmal ist insofern wesentlich, als der Kraftübertragungseingriff zwischen Antriebsglied
l und Steuerscheibe 5 schon aufhört, bevor die Steuerscheibe wieder in ihre gezeichnete
Raststellung gelangt. Dabei ist nur zu berücksichtigen, daß die Umfangsaussparung
entsprechend der Linie 31 kürzer sein muß als die Bogenstrecke, durch welche das
Widerlager 26 vom oberen Kulminationspunkt bei 33 bezüglich des anderen Widerlagers
34 bis zur Raststellung bewegt wird. Bezüglich des gezeichneten Ausführungsbeispiels
muß also die Umfangsaussparung entsprechend der Linie 31 geringere Erstreckung haben
als 90°, da der obere Kulminationspunkt 33 um 90° gegenüber der Eingriffsstellung
des Rasthebels versetzt ist.
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Wenn auch der Kraftübertragungseingriff zwischen Antriebsglied 1 und
Steuerscheibe 5 aufhört, wenn der vorlaufende Rand der Umfangsaussparung 31 am Antriebsglied
1 einläuft, dann zieht bei dieser Anordnung der Kraftspeicher 27 die Steuerscheibe
5 schon deshalb weiter, weil sich das Widerlager 26 im Bereich seiner größtmöglichen
Ausschwenkung gegenüber der Verbindungslinie bewegt, die zwischen dem Widerlager
34 und dem Zentrum des Wellenkerns 6 gezogen werden kann. Dadurch wird die definierte
Raststellung erreicht.
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Koaxial zur Mantelfläche 9 ist auf der Welle 6 eine Nockenscheibe
angeordnet, die den Nocken 35 hat. In der Ebene des Nockens ist ein Steuerhebel
36 angeordnet, der um einen Schwenkzapfen 37 verdrehbar ist. Der Nockenhebel36 wird
durch eine Feder 39 an eine Widerlagerstange 38 gezogen.
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Es ist auch erkennbar, daß mehrere Nockenreiter oder Steuerhebel entsprechend
dem Hebel 36 nebeneinander angeordnet sein können. Wenn entsprechend der Erstreckung
der Welle 6 mehrere Nockenscheiben mitgegebenenfalls inUmfangsrichtungzueinander
versetzten Nocken gegenüber dem Nocken 35 vorgesehen sind, dann kann eine wechselseitige
Steuerung durchgeführt werden, die aber immer dann aufhört, wenn der Rasthebel 13
unter die Stufenfläche 11 greift.
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Gemäß F i g. 2 ist in dem Gestell ein Rad 41 auf einer im Gestell
verdrehbar gelagerten Achse 42 angeordnet. Zwischen der Achse 42 und der Welle 6
kann ein in F i g. 2 nicht näher dargestelltes Getriebe als Zahnradgetriebe, Seilgetriebe
od. dgl. angeordnet sein. Es wird aber darauf hingewiesen, daß auch der Umfang 43
des Rades 41 mit der beispielsweise gerändelten Umfangsaußenseite 9 der Steuerscheibe
5 im Eingriff stehen kann. Wenn die Umfangsaussparung 10 genau an den Krümmungsradius
des Mantels 4 angepaßt ist, würde ein Antriebseingriff zwischen der Steuerscheibe
5 und dem Rad 41 auch dann nicht unterbrochen werden, wenn die Umfangsaussparung
10 in den Bereich des Umfangs 43 bzw. des Mantels des Rades
41 gelangt, weil der Durchmesser des Rades größer ist als der der Steuerscheibe.
Somit kann auch ein Eingriff durch Reibung, gegebenenfalls verstärkt durch Rändelung
eines der Eingriff- i steile, oder aber auch durch Zahneingriff herbeigeführt werden.
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Das Rad 41 ist ein echter Kraftverstärker. Es hat größeren Durchmesser
als die Steuerscheibe 5. Wenn eine Kraftübertragung, wie sie nicht dargestellt ist,
i mittels eines Getriebes von der Welle 6 zur Welle 42
vorgesehen wäre,
könnte das Rad 41 durch einen Kurbelhebel oder einen Kurbelarm ersetzt werden. Wichtig
ist dabei, daß im Bereich des äußeren Umfangs des Rades 41 bzw. des Endes
des Kurbelarmes ein Widerlager 44 angeordnet ist, an dem ein Kraftspeicher 45 angreift,
der andererseits an einem Funktionsglied 46 bei 47 gelagert ist. Das Funktionsglied
46 ist in der gezeichneten Ausführung an einem Schwenkhebel 48 gelagert, der um
einen Drehzapfen 49 verdrehbar ist.
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In der Ausgangsstellung befindet sich das Widerlager 44 in der gezeichneten
Stellung, und zwar in einem schon etwas beaufschlagten Zustand des Kraftspeichers.
Bei entsprechender Bemessung der Durchmesser (Verdoppelung) bezüglich der Steuerscheibe
5 und des Rades 41 würde sich das Widerlager 44 in der Stellung
44' befinden, wenn die Steuerscheibe 5
wieder in die Rast- oder Ruhestellung
käme. Dann wäre das Widerlager 44 über den oberen Kulminationspunkt in die Stellung
44' gezogen, so daß es bei erneutem Antrieb der Steuerscheibe 5 durchaus möglich
würde, daß die Entspannung des Kraftspeichers 45, der sich nämlich dann entsprechend
der Linie 50 erstrecken würde, das Rad 41 mit in die Ausgangsstellung zurückziehen
würde. In diesem Fall könnte also auch der letzte Teil der Entspannung des Kraftspeichers
zu einem geordneten Einlauf in die Ausgangsstellung beitragen, wenn die Umfangsaussparung
10 entsprechend der Linie 31 gemäß F i g. 1 profiliert würde.
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Es ist erkennbar, daß hiermit eine mehrfache Kraftsteigerung vorliegt
und daß durch den Rasthebel 13 eine Steuerung stattfindet, die nicht nur die im
Drehbogen bemessene Steuerung auslöst, sondern die dabei auch dazu beiträgt, daß
mehrere Kraftspeicher zweckentsprechend eingesetzt werden können, wobei durch die
Änderung einer Profilierung erreicht wird, daß auch ein absoluter Stillstand in
der Ausgangsstellung erreichbar ist.
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Es versteht sich, daß das Rad 41 zur Steuerung von Nockenhebeln entsprechend
dem Nockenhebel 36 in F i g. 1 geeignet ist.
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Es versteht sich ferner, daß das Funktionsglied 46 zur Betätigung
einer Last 51 dienen kann oder zur Erfüllung einer anderen Aufgabe, die ein Schwenkhebel
entsprechend dem Hebel 48 erfüllen kann.
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F i g. 3 zeigt eine weitere Ausgestaltung. Der Schalter 24 ist dabei
lediglich durch die Kontaktgruppe 52 ersetzt. Ferner ist die Anordnung des Nockens
35 durch andere in Umfangsrichtung verdrehte Nockenanordnungen ersetzt, auf welche
aber später Bezug genommen wird.
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Der in F i g.1 mit 36 bezeichnete Steuerhebel ist in F i g. 3 mit
53 bezeichnet und um eine Achse 54 verdrehbar, wobei der Hebel 53 an der Feder 55
aufgehängt ist, deren anderes Widerlager 56 ebenfalls im Gestell fest angeordnet
ist.
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Dem Antriebsglied 1, das mit dem äußeren Umfang seines Mantels 4 mit
der Steuerscheibe 5 bzw. der entsprechenden gerändelten Umfangsfläche mit einer
Umfangsaussparung 10 zusammenwirkt, ist eine zweite Steuerscheibe 57 zugeordnet.
Zum Antrieb dieser zweiten Steuerscheibe ist auf dem Wellenkern 3 eine Scheibe 58
angeordnet, die einen durchlaufenden Umfang hat, zu welchem der äußere Mantelumfang
59 der Steuerscheibe 57 eine Aussparung 60 besitzt. Die Aussparung 60 kann
variiert werden, wie an Hand der Umfangsaussparung 10 durch die gestrichelte
Linie 31 in F i g. 1 gezeigt ist.
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Es versteht sich, daß der äußere Mantelumfang 59
auf
einem Mantel 61 angeordnet sein kann, der elastisch ist, wobei der Umfang
59 gerändelt oder verzahnt sein kann. Der Mantel 61 sitzt auf einer
Nabe 62, welche drehfest auf einer Welle 63 angeordnet ist, die die
Lagerung der zweiten Steuerscheibe 57 bildet. An der Nabe 62 befindet sich ein Widerlager
64, an dem ein als Zugfeder 65 ausgebildeter Kraftspeicher angreift, dessen
anderes Widerlager 66 ortsfest angeordnet ist. Die Nabe 62 hat eine Rasteinkerbung
mit einer Stufenfläche 67, die der Stufenfläche 11 in F i g. 1 entspricht.
Die Nabe ist neben dieser Stufenfläche längs der Linie 68 ausgespart. In diese Rastausnehmung
greift der Rastarm 69 ein. Dieser sitzt aber in der speziellen Ausgestaltung auf
dem Steuerhebel 53, so daß die an ihm angreifende Feder 70 praktisch die
Feder 55 unterstützt bzw. eine der Federn eingespart werden könnte.
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Es wird darauf hingewiesen, daß beispielsweise der Steuerhebel 53
durch den Nocken 71 der ersten Steuerscheibe 5 betätigbar ist. Die erste Steuerscheibe
hat in einer anderen Ebene einen Nocken 72. Dieser drückt auf einen nur an seinem
Ende erkennbaren Hebelarm 73, der seinerseits an einer Feder 74 aufgehängt ist,
die andererseits bei 75 im Gestell fest angeordnet ist.
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Beide Steuerhebel 53, 73 arbeiten auf einem Schaltarm 76 eines Schalters
77, der eine Belichtungslichtquelle 78 ein- oder ausschaltet.
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Wird nun durch Betätigung der Kontakte 52 der Schaltmagnet 22 erregt
und der Rastarm 13 ausgerückt, dann wird die Steuerscheibe 5 im Sinne des Pfeils
79 mitgenommen. In Abhängigkeit von dieser Drehung betätigt dann zunächst der Nocken
72 den Steuerhebel 73, so daß die Quelle 78 eingeschaltet wird.
Im Schalter 77 kann ein Verzögerungsglied beliebiger Dauer angeordnet sein.
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Später kommt der Nocken 71 mit dem Schalthebel 53 in Eingriff. Dessen
Betätigung wirkt auch auf den Schalterarm 76, und zwar zur Beendigung der Einschaltung
der Quelle 78. Gleichzeitig wird durch den Nocken 71 der Rastarm 69 verschwenkt,
so daß die Steuerscheibe 57 anläuft, und zwar auf Grund der Entspannung des Kraftspeichers
65, so daß dadurch weitere Schaltungen ausgelöst werden können. Die Steuerscheibe
57 läuft bezüglich der gezeichneten Durchmesserverhältnisse und Anordnungen des
Nockens 71 noch um, wenn der Nocken 71 bereits in die in F i g. 3
gezeichnete Ausgangsstellung zurückgekehrt ist und der Kraftspeicher 55 den Steuerhebel
53 in seine Ausgangsstellung zurückzubewegen bestrebt ist. Dann reitet das
obere Ende des Rastarms 69 auf dem Umfang der Scheibe 62, bis er in
die durch die Stufenfläche 67 gebildete Raststufe eintritt. Es ist nun erkennbar,
daß an der Welle 63 der Steuerscheibe 57 weitere Nockensteuerungen
angeordnet sein können und - darauf wird besonders hingewiesen - auch Nockensteuerungen,
die, solange sich die Steuerscheibe 57 dreht, die Schaltmittel
52
wieder einschalten können, so daß sich der gesamte Vorgang ununterbrochen
wiederholt. Wenn also in einem solchen Vorgang eine Unterbrechung vorgesehen sein
soll, dann könnte in der Leitung 80 mit dem Schalter 52 ein zusätzlicher
Ausschalter vorgesehen sein, der die Leitung 80 zu gegebener Zeit öffnet.
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Grundsätzlich zeigt aber die Anordnung nach F i g. 3, daß eine sehr
weitgehende Auslegung der Steuerung möglich ist, und zwar insbesondere auch in dem
Umfang, daß die erste Steuerscheibe5 wiederum ausgelöst wird, nachdem sie bereits
zum Stillstand gekommen ist, wenn die erste Steuerscheibe eine entsprechende Steuerscheibe
57 rechtzeitig in Kraftübertragungseingriff gebracht hat. Weiterhin versteht sich,
daß, obgleich in F i g. 3 eine 180°-Anordnung der Steuerscheibe 5, 57 gezeigt ist,
eine andere Anordnung möglich ist, in der mehr Steuerscheiben vorgesehen sind. Beispielsweise
könnten drei Steuerscheiben jeweils um 120° gegeneinander versetzt sein. Ferner
könnten die Antriebsumfangsflächen 9, 59 gegeneinander in axialer Richtung
versetzt werden, so daß bei ohnehin zu wählenden Durchmessern der Antriebsglieder
bestimmte Drehstreckenänderungen oder drehseitige Änderungen unter jeweiliger Anpassung
des Drehmoments erzeugt werden könnten.
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Bezüglich des Beispiels wird festgestellt, daß unter Umständen die
Einschaltung der Quelle 78 so lange aufrechterhalten werden kann, wie sich
nach einer anfänglichen Drehung der Steuerscheibe 5 die Steuerscheibe 57 dreht.
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In F i g. 4 ist eine andere Ausführungsform dargestellt, deren Teile
an zwei Montagewänden 81, 82
angeordnet sind, die durch eine in der Zeichnungsebene
liegende Grundplatte verbunden sein können.
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In der Anordnung ist eine Antriebswelle 83 angeordnet, die
unmittelbar angetrieben werden kann oder auf der auch ein angetriebenes Ritzel gelagert
sein kann, wie dargestellt. An der Innenseite der Montagewand 82 befinden
sich auf der Welle 83 das scheibenförmige Antriebsglied 84 in der
Ausführung als Reibrad und ebenfalls drehfest auf der Welle angeordnet eine Antriebsscheibe
85 einer Kupplung, die eine in Axialrichtung verlaufende Verzahnung
86 hat. Die Abtriebsscheibe 87 der Kupplung mit der entsprechend zur Antriebsscheibe
hin gerichteten Gegenverzahnung 88 ist beispielsweise auf einem gestrichelt
angedeuteten Zapfen 89 axial zur Welle 83 hin und her verschiebbar.
Dieser Zapfen ist in einem verbreiterten Endstück der Welle 83 festgelegt
und erstreckt sich in eine Sackbohrung in der Nabe der Abtriebsscheibe
87. Auf dieser Nabe ist drehfest ein Zahnard 90 angeordnet und ferner
ein Steueransatz 91 mit einem verbreiterten Kopf 92.
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Das Zahnrad 90 kämmt in einem Ritzel 93 von solcher
Breite, daß der Eingriff auch bei Hin- und Herbewegung der Abtriebsscheibe
87 der Kupplung in Richtung des Pfeils 94 aufrechterhalten bleibt.
Das Ritzel kann über eine in der Montagewand 81 gelagerte Welle eine Walze
95 antreiben.
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Über den Ansatz 91 greift das gegabelte Ende 96 (F i g. 6) eines Kupplungsbetätigungshebels
97, der am anderen Ende mittels eines Loches 98 auf einem Zapfen 99 gelagert
ist. Dieser ist an der Montagewand 81 befestigt. Gemäß F i g. 6 hat das Loch 98
größeren Durchmesser als der Zapfen 99, so daß der Kupplungsbetätigungshebel
97 bezüglich F i g. 4 in der Zeichnungsebene, d. h. in Richtung des Pfeils
94,
hin und her verschwenkbar ist. Das gegabelte Ende 96 wird dabei durch
den Kopf 92 auf dem Ansatz 91 gehalten.
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In der Montagewand 82 ist weiterhin die Welle 100
gelagert.
Auf ihr befindet sich eine Steuerscheibe 101
mit beispielsweise vier Umfangsaussparungen,
die um 90° zueinander versetzt sind. Eine Umfangsaussparung ist bei 102 erkennbar.
In dieser Stellung befindet sich eine andere Umfangsaussparung 103 (F i g. S) gerade
vor dem als Reibrad ausgeführten
Antriebsglied 84. Die Umfangsaussparungen
sind so ausgebildet, daß das Reibrad 84 keinen Eingriff hat, wenn eine Aussparung
gegenüberliegt, aber in Eingriff kommt, wenn der Umfang der Steuerscheibe 101 zwischen
den Aussparungen in den Bereich des Reibrades 84 kommt. Drehfest entweder auf der
Welle 100, aber wenigstens in bezug zu der Steuerscheibe 101 ist ein Zahnrad
104 angeordnet, das mit einem anderen Zahnrad 105 kämmt, welches auf einer
Welle 106 in der Montagewand 82 angeordnet ist. Auf diesem Zahnrad befindet sich
eine als Scheibe ausgeführte Kurbel 107 in einem Kurbelzapfen 108 (s. auch F i g.
5). Im Ausführungsbeispiel ist zwischen der Steuerscheibe 101 und dem Zahnrad 104
ein scheibenförmiger Rastansatz 109 vorgesehen. Dieser hat entsprechend den Aussparungen
102,103 ... mehrere unter gleicher Winkelversetzung angeordnete Raststufen
110,111 . . ., und zwar in gleicher Anzahl wie Aussparungen vorgesehen sind. Beispielsweise
ist frei verschwenkbar um die Welle 106 ein Rasthebel oder eine Rastklinke 112 angeordnet.
Diese Rastklinke kann mit einer entsprechend den Raststufen profilierten Kante 113
in eine Raststufe gelangen. An der Montagewand 82 ist ein Betätigungsmagnet 114
befestigt, dessen Zuganker über eine Stange 115 an der Rastklinke 112 angreift (F
i g. 5), um die Rastklinke aus der Raststufe 110 auszurücken. Zwischen dem
Körper des Magneten 114 und der Rastklinke 112 ist ferner eine Druckfeder 116 angeordnet,
die bei Entregung des Magneten 114 die Rastklinke 112 wieder an den
Ansatz 109 drückt, damit ein Eingriff in die nächste Raststufe 111 vorbereitet wird.
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Der Magnet 114 wird durch einen Stromkreis 117 impulsartig erregt.
Zur Bildung der Erregungsimpulse können zwei Schalter 118,119 vorgesehen sein, die
durch ein von links über die Schalterarme laufendes Papier betätigt werden können.
Dieses Papier schließt mit seinem vorderen Rand den Schalter 118 und öffnet beim
Weiterlauf -den Schalter 119, so daß bei enger Hintereinanderanordnung beider Schalter
nur ein von der Papiergeschwindigkeit abhängiger Erregungsimpuls gegeben wird. Nach
Durchlauf des hinteren Randes dieses Papiers kehren die Schalter in die gezeigte
Stellung zurück.
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An den Kurbelzapfen 108 greift eine Zugfeder 120 an, die andererseits
an dem Zapfen 99 festgelegt ist. F i g. 5 zeigt, daß in einer verrasteten Stellung
der Anordnung, in der die Klinke 112 beispielsweise in die Raststufe 110
eingreift und die Aussparung 103
vor dem Reibrad 84 liegt, der Kurbelzapfen
entgegen der Drehrichtung der -Kurbelscheibe 107 aus der Verbindungslinie zwischen
den Wellen 106 und 102 versetzt ist. Die Drehrichtung der Kurbelscheibe 107 ist
durch den Pfeil 121 angegeben. Damit ist erkennbar, daß bei der Entrastung die Feder
120 die Kurbelscheibe 107 im Sinne des Pfeils 121 zieht und somit den Umfang der
Steuerscheibe 101 mit dem Reibrad 84 in Eingriff bringt. Die Bewegungsübertragung
erfolgt über die Zahnräder 104 und 105.
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Auf der Welle 100 befindet sich in axialer Verlängerung bezüglich
F i g. 4 links vom Zahnrad 104 ein Nockenzapfen 122, der an seiner Stirnseite mit
einer sich in Axialrichtung erstreckenden Nockenprofilierung versehen ist. Die Nockenprofilierung
hat zwei um 180° versetzte Stufen, von denen eine erkennbar und mit 123 bezeichnet
ist. Zwischen den höchsten und tiefsten Rändern der Stufen verläuft die Nockenfläche
schraubenlinienförmig. In axialer Verlängerung des Zapfens 122 trägt der Kupplungsbetätigungshebel97
einen entsprechenden Zapfen 124, dessen Stirnfläche zu einem Gegennocken
profiliert ist. Dieser Gegennocken hat nur eine Stufe 125_, zwischen deren oberen
und unteren Rändern die Gegennockenfläche schraubenlinienförmig verläuft.
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In der Montagewand 81 ist ein Führungsstift 126 gelagert, der sich
zur Führung des Kupplungsbetätigungshebels in ein Sackloch im Zapfen 124
erstreckt. Zwischen dem Kupplungsbetätigungshebel 97 und der Montagewand 81 befindet
sich eine Druckfeder 127, die bestrebt ist, den Kupplungsbetätigungshebel bezüglich
F i g. 4 nach rechts zu drücken und dadurch den Kupplungseingriff herzustellen.
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Es ist erkennbar, daß die Nockenstufen 125 und 123 so zueinander versetzt
sind, daß dieses möglich ist.
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Wenn der Magnet 114 mit einem Impuls erregt wird, rastet die Klinke
122 aus, die Feder 120 zieht über das Vorgelege 104,105 die Aussparung 103 aus dem
Bereich des Reibrades 84, das infolgedessen den Antrieb der Steuerscheibe 101 übernimmt.
Dadurch wird der Nockenzapfen 122 in Richtung des in F i g. 4 eingezeichneten Pfeils
gedreht und der Hebel 97 gegen die Wirkung der Feder 127 nach links bewegt. Dadurch
wird die Kupplung 85, 87 ausgerückt. Die Bewegung erfolgt so lange, bis die durch
die Feder 116 wieder an den scheibenförmigen Rastansatz 109 angedrückte Klinke 112
die nächste Raststufe 111 findet. In diesem Augenblick befindet sich auch die nächste
Umfangsaussparung der Steuerscheibe vor dem Reibrad 84, so daß die Anordnung zum
Stillstand kommt. Durch die Übersetzung des Getriebes 104,105 ist die Kurbelscheibe
107 mit dem Kurbelzapfen 108 wieder in die Ausgangsstellung zurückgekehrt.
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Bei der nächsten Erregung des Magneten 114 wiederholt sich der Vorgang,
wobei aber der Nokkenzapfen 122 infolge seiner beiden um 180° zueinander versetzten
Stufen praktisch in die in F i g. 4 gezeichnete Stellung zurückkehrt, wenn die Anordnung
wieder stillgesetzt wird, so daß die Feder 127 den Kupplungsbetätigungshebe197 zur
Einrückung der Kupplung 85, 87 bewegt.
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Es zeigt sich, daß die Anordnung so arbeitet, daß eine Erregung des
Magneten 114 den bestehenden Zustand aufhebt und der neue Zustand so lange aufrechterhalten
bleibt, bis er in Abhängigkeit vom nächsten Betätigungsimpuls beendet wird. Weiterhin
ergibt sich dabei, daß der Kupplungseingriff nicht durch Steuerkräfte des Magneten
114 herbeigeführt wird, sondern durch die Feder 127, wobei der Anstieg der Schraubenflächen
der Nocken dafür sorgt, daß die Steuerbelastung außerordentlich gering ist. Der
Antrieb der somit schrittweise laufenden Walze 95 wird dabei unmittelbar vom Hauptantrieb
83 her abgenommen.
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Um nun in einer anderen Ausführungsform zu vermeiden, daß eine Feder
120 jeweils durch Bewegung eines Kurbelarmes gedreht werden muß, kann eine Anordnung
nach F i g. 7 und 8 vorgesehen sein. In den dort gezeigten Montagewänden 128,129
ist eine Antriebswelle 130 gelagert, die vom Motor 131 ständig angetrieben ist.
Auf dieser Antriebswelle sitzt drehfest ein als Antriebsglied wirkendes Reibrad
132, das ständig umläuft. An diesem Reibrad ist seitlich eine Reibscheibe 133 befestigt.
Auf
einer zu steuernden Welle 134 ist eine Steuerscheibe 135 drehfest
angeordnet. Diese Steuerscheibe hat die erwähnten Umfangsaussparungen, von denen
eine bei 136 erkennbar ist und eine andere gerade dem Reibrad 132
gegenüberliegt. Das Reibrad ist mittels einer Nabe 137 drehfest, aber axial
verschiebbar auf der Welle 134 angeordnet. Auf dieser befindet sich auch
drehfest das Ritze1138. Zwischen der Montagewand 128 und der Nabe
137 wirkt eine Druckfeder 139, die die Anordnung mit der Steuerscheibe
an das Ritzel 138 drückt. Zwischen dem Ritzel 138 und der Steuerscheibe 135
kann auch noch eine Tellerfeder oder eine elastische Scheibe angeordnet sein. Die
Zuordnung der Steuerscheibe zu dem Reibrad 132 mit der Reibscheibe
133 ist so gewählt, daß die in F i g. 7 rechte Seite der Steuerscheibe
135 an die Reibscheibe 133 gedrückt wird.
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Auf der Nabe 137 befindet sich ein Rastansatz 140,
der
vier Raststufen, jeweils eine einer Umfangsaussparung 136 zugeordnet, besitzt.
Eine solche Raststufe ist bei 141 gezeigt. Um eine Achse 147 verschwenkbar
ist eine Rastklinke 142 gelagert, die jeweils dann mit einer Raststufe
141 in Eingriff kommen kann, wenn eine Umfangsaussparung 136 vor dem
Reibrad 132 liegt und einen Antriebseingriff verhindert. Die Rastklinke
142 wird durch eine im Gestell bei 148 z. B. an einem Zapfen gelagerte Zugfeder
143 in Eingriffsstellung gezogen. Ferner greift an ihr bei 146 gelenkig
die Zugstange 144 eines Betätigungsmagneten 145 an, der dem Magneten
114
in F i g. 4 entspricht.
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Wird der Magnet 145 impulsweise erregt, rastet die Klinke
142 aus der zugeordneten Stufe aus. Die Reibscheibe 133 nimmt jetzt
die Steuerscheibe 135 mit, so daß dann der stärkere Antriebseingriff zwischen
der Umfangsfläche der Steuerscheibe 135 und dem Reibrad 132 hergestellt
wird, wobei eine Kraftübertragung vom Antriebsmotor 131 zum Ritzel
138 entsteht. Während der Drehung kehrt die Klinke 142 an den Umfang
des Rastansatzes zurück, so daß sie automatisch einrastet, wenn die nächste Stufe
einläuft bzw. die nächste Umfangsaussparung in den Bereich der Reibrades
132 kommt. Dann steht das Ritzel 138
bis zum nächsten Impuls wieder
still.
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Die Vorrichtung nach F i g. 7 zeichnet sich durch eine geringe Anzahl
von Teilen aus und vermeidet insbesondere die jeweils zur Herstellung des Antriebseingriffs
vorgesehene Zugfeder an einem Kurbelarm. Diese in F i g. 7 durch seitliche Reibung
ersetzte Wirkung kann auch bei den Ausführungsformen nach den F i g. 1 bis 4 angewendet
werden und mit dort vorgesehenen Steuermitteln kombiniert werden.