DE1299190B

DE1299190B - Stepper drive

Info

Publication number: DE1299190B
Application number: DE1967H0062770
Authority: DE
Inventors: Grenda Hans; Holzer Walter
Original assignee: Holzer Patent AG
Current assignee: Holzer Patent AG
Priority date: 1967-05-18
Filing date: 1967-05-18
Publication date: 1969-07-10
Also published as: ES353970A1; GB1227442A

Description

Die Erfindung betrifft einen Schrittantrieb, insbesondere für elektrische Schaltgeräte, bei dem ein Schaltrad durch ein Antriebsaggregat schrittweise drehbarist.The invention relates to a stepper drive, in particular for electric Switching devices in which a ratchet wheel can be rotated step by step by a drive unit.

Die bekannten Schrittantriebe dieser Art haben den Nachteil, daß bei einem Betrieb mittels Kraftspeichern die Dimensionierung der Bauelemente schwer aufeinander abgestimmt werden kann. Bei zu großer gespeicherter Kraft findet ein überschleudern von einzelnen Schritten statt, bei zu kleiner gespeicherter Kraft ist die Schrittsicherheit nicht gegeben. Außerdem müssen bei den bekannten Schrittantrieben bereits beachtliche Kräfte zur -Verfügung gestellt werden, um die Rastung, die die einzelnen Schrittpositionen festlegt, während der Schrittbewegung unwirksam zu machen bzw. zu überwinden.The known stepper drives of this type have the disadvantage that at An operation by means of energy storage devices makes it difficult to dimension the components can be coordinated. If the stored force is too great, a overturning of individual steps instead of with too little stored force step security is not given. In addition, with the known stepper drives Considerable forces are already made available to achieve the locking that the individual step positions to be made ineffective during the step movement or to overcome.

Es sind Schrittantriebe bekannt, bei denen zur Fortschaltklinke aber immer noch eine Sperrklinke erforderlich ist, so daß beachtliche Kräfte zur Verfügung gestellt werden müssen, um die Rastung der einzelnen Schrittpositionen festzulegen.Stepper drives are known, but where the indexing pawl is used a pawl is still required, so that considerable forces are available must be set in order to determine the locking of the individual step positions.

Bei einem weiteren bekannten Schaltwerk zum selbsttätigen, schrittweisen und ruckartigen Drehen einer Schaltscheibe kann ein überschleudern nicht vermieden werden, da die gespeicherte Kraft einet Feder schlagartig sich entlädt, so daß eine gedämpfte, aber exakte schrittweise Weiterschaltung nicht möglich ist.In another known rear derailleur for automatic, step-by-step and jerky turning of a switching disk cannot avoid excessive spinning be, since the stored force of a spring suddenly discharges, so that a dampened, but exact step-by-step forwarding is not possible.

Aufgabe der Erfindung ist es, diese Nachteile zu vermeiden und den Schrittantrieb durch eine Schaltschnecke zu bewirken, wobei eine Feder gespannt wird, ein Überschleudern aber durch ein gedämpftes Rückführen der Schaltelemente vermieden wird.The object of the invention is to avoid these disadvantages and the To effect stepping drive by a worm gear, with a spring tensioned is, however, a spin-over by a dampened return of the switching elements is avoided.

Die Erfindung geht aus von einem Schrittantrieb, insbesondere für elektrische Schaltgeräte, bei dem ein Schaltrad durch ein Antriebsaggregat schrittweise drehbar ist, wobei eine mittels eines Antriebsrades kontinuierlich drehbare Schaltschnecke in ein Gegenprofil auf dem Schaltrad eingreift, auf einer Achse drehbar und axial verschiebbar angeordnet ist und die Achse ein feststehendes Führungsstück mit einer nach einer Schaltkurve ausgebildeten Gleitbahn enthält, über die beim Drehen der Schaltschnecke ein formschlüssig mit ihr verbundenes Gleitstück gleitet, das die Schaltschnecke verschiebt sowie daß das Gleitstück an einem Ende einer fest mit der Schaltschnecke verbundenen Hohlwelle angeordnet ist und daß das Führungsstück als Anschlag ausgebildet ist, gegen den das fest mit der Schaltschnecke verbundene Gleitstück mittels einer Feder gedrückt wird.The invention is based on a stepper drive, in particular for electrical switching devices in which a ratchet wheel is gradually passed through a drive unit is rotatable, wherein a worm gear continuously rotatable by means of a drive wheel engages in a counter profile on the ratchet wheel, rotatable on an axis and axially Is slidably arranged and the axis is a fixed guide piece with a contains formed according to a switching curve slideway over which when turning the Switching worm a form-fitting slider connected to it slides that the Shift worm moves and that the slider at one end of a fixed with the worm connected hollow shaft is arranged and that the guide piece is designed as a stop against which the firmly connected to the worm gear Slider is pressed by means of a spring.

Die Lösung der Aufgabe nach der Erfindung besteht darin, daß die Gleitbahn des Führungsstückes eine Schaltkurve bildet, die das Gleitstück gedämpft zurückführt.The solution to the problem according to the invention is that the slide of the guide piece forms a switching curve that returns the slider in a damped manner.

Zur Ausgestaltung der Erfindung dient es ferner, daß das Führungsstück in Drehrichtung verstellbar angeordnet ist.It is also used to refine the invention that the guide piece Is arranged adjustable in the direction of rotation.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung findet eine gedämpfte Rückführung des Gleitstückes statt, so daß mit Sicherheit ein überschleudern verhindert wird, trotzdem aber eine exakte, schrittweise Weiterschaltung stattfindet.Due to the design according to the invention, there is a damped return of the slider instead, so that an over-throwing is prevented with certainty, nevertheless an exact, step-by-step forwarding takes place.

Die Erfindung wird durch ein Ausführungsbeispiel an Hand zweier Figuren näher erläutert. Es zeigt F i g. 1 die für das Verständnis der Erfindung wesentlichen Teile eines Schrittantriebes in einer Seitenansicht und F i g. 2 die Ausbildung des Führungsstückes und des Gleitstückes in einer Abwicklung. In F i.g;1 ist ein Schaltrad 1 dargestellt; welches von einer Schaltschnecke 2 angetrieben wird. Die Schaltschnecke ist auf einer Achse 3 verschiebbar und drehbar angeordnet und durch eine Hohlwelle 4 mit einem Antriebsrad 5 verbunden. Das Antriebsrad ist im vorliegenden Fall als Schneckenrad ausgebildet und kann über ein Getriebe, das Zahnräder 6 und eine Antriebsschnecke 7 enthält, durch einen nicht dargestellten Motor kontinuierlich angetrieben werden. Die mit der Schaltschnecke 2 fest verbundene Hohlwelle 4 besitzt an einem Ende ein Gleitstück 8, das durch eine Feder 9 gegen die nach einer Schaltkurve ausgebildete Gleitbahn 10 eines feststehenden Führungsstückes 11 gedrückt wird. Wird nun das Antriebsrad 5 kontinuierlich angetrieben, so wird sich einerseits die Schaltschnecke 2 im Gegenprofil des Schaltrades 1 abwälzen, aber gleichzeitig eine Verschiebung in Richtung des Pfeiles 12 stattfinden, weil das Gleitstück 8 über die Gleitbahn 10 hinweggleitet und hierdurch eine entsprechende Verschiebung bewirkt wird. Sind die Steigungen der Gleitbahn 10 und der Schaltschnecke 2 gleich groß, so wird während der Längsverschiebung der Hohlwelle 4 und damit der Schaltschnecke 2 in Pfeilrichtung 12 die Schaltschnecke das Schaltrad nicht weiterdrehen, da die Transportbewegung der Schaltschnecke 2 durch die Längsverschiebung ausgeglichen wird. Gleitet nun das Gleitstück am Ende einer Umdrehung über eine Nase 13 des feststehenden Führungsstückes 11 ab, so wird die Hohlwelle 4 und die fest mit ihr verbundene Schaltschnecke 2 mittels der Feder 9 wieder in die ursprüngliche Endlage zurückgedrückt. Die Schaltschnecke 2 bewegt sich also entgegen der Pfeilrichtung 12 und bewegt das Schaltrad 1 um einen Schritt weiter.The invention is explained in more detail by means of an exemplary embodiment on the basis of two figures. It shows F i g. 1 shows the parts of a stepper drive essential for understanding the invention in a side view, and FIG. 2 the formation of the guide piece and the slider in one development. In Fig; 1, a ratchet wheel 1 is shown; which is driven by a worm gear 2. The worm gear is arranged to be displaceable and rotatable on an axis 3 and is connected to a drive wheel 5 by a hollow shaft 4. In the present case, the drive wheel is designed as a worm wheel and can be continuously driven by a motor (not shown) via a transmission that contains gears 6 and a drive worm 7. The hollow shaft 4 fixedly connected to the worm gear 2 has at one end a sliding piece 8 which is pressed by a spring 9 against the sliding track 10 of a stationary guide piece 11, which is formed according to a switching curve. If the drive wheel 5 is now continuously driven, on the one hand the indexing worm 2 will roll in the counter profile of the indexing wheel 1, but at the same time a shift in the direction of the arrow 12 will take place because the slider 8 slides over the slideway 10 and this causes a corresponding shift. If the gradients of the slideway 10 and the worm gear 2 are the same, then during the longitudinal displacement of the hollow shaft 4 and thus the worm gear 2 in the direction of arrow 12, the worm gear will not continue to turn the indexing wheel, since the transport movement of the worm gear 2 is compensated for by the longitudinal displacement. If the slider now slides over a lug 13 of the stationary guide piece 11 at the end of one revolution, the hollow shaft 4 and the worm gear 2 firmly connected to it are pushed back into the original end position by means of the spring 9. The indexing worm 2 thus moves against the direction of the arrow 12 and moves the indexing wheel 1 by one step.

Die Achse 3 ist auf der einen Seite in einem Festlager 14 gelagert, auf der anderen Seite ist eine Rastenfeder 15 vorgesehen, die die Schaltschnecke in das Gegenprofil des Schaltrades drückt. Damit gelingt es nach einem Ausschwenken der Achse, das Schaltrad zu verstellen. Durch die Rastenfeder werden somit die Gänge der Schaltschnecke wieder in das Gegenprofil des Schaltrades gedrückt.The axis 3 is mounted on one side in a fixed bearing 14, on the other side, a detent spring 15 is provided, which the worm gear presses into the counter profile of the ratchet wheel. This succeeds after swiveling it out the axis to adjust the ratchet. The gears are thus controlled by the detent spring the indexing worm is pressed back into the counter profile of the indexing wheel.

Durch die Formgebung der Gleitbahn 10 und des Gleitstückes 8 ist es nicht nur möglich, ein allmähliches Ansteigen und ein schnelles Abfallen, ein schnappartiges oder schlagartiges Schalten zu erreichen, sondern es kann auch eine allmähliche Transportbewegung oder eine gedämpfte Transportbewegung durch einen allmählichen Abfall der Schaltkurve, nach der die Gleitbahn ausgebildet ist, herbeigeführt werden. Damit können zuverlässig nicht nur überschleudervorgänge, sondern auch Prellungen und ähnliche unerwünschte Vorgänge vermieden werden. In F i g. 2 sind in einer Abwicklung das feststehende Führungsstück 11 und das Gleitstück 8 dargestellt. Die Gleitbahn 10 ist am Ende allmählich zur Ausgangsstelle zurückgeführt und bewirkt somit eine gedämpfte Rückführung des Gleitstückes B.Due to the shape of the sliding track 10 and the sliding piece 8, it is not only possible to achieve a gradual increase and a rapid decrease, a snap-like or sudden shift, but also a gradual transport movement or a damped transport movement can be achieved by a gradual decrease in the switching curve, after which the slideway is formed, can be brought about. This not only reliably prevents excessive spinning processes, but also bruises and similar undesirable processes. In Fig. 2, the fixed guide piece 11 and the slider 8 are shown in a development. The slideway 10 is gradually returned to the starting point at the end and thus causes a damped return of the slider B.

Das feststehende Führungsstück 11 kann verdrehbar ausgebildet sein. Dadurch wird der Schaltsprung um eine bestimmte Vor- oder Nacheilung berichtigt. Es können damit Ungenauigkeiten in der Schaltposition des Schaltrades 1 ausgeglichen werden. Da die Schaltschnecke formschlüssig in das Gegenprofil des Schaltrades eingreift, ist mit größter Präzision eine spielfreie übertragung der Bewegung gewährleistet.The fixed guide piece 11 can be designed to be rotatable. This corrects the shift jump by a certain lead or lag. Inaccuracies in the switching position of the ratchet wheel 1 can thus be compensated for will. Since the indexing worm engages positively in the counter profile of the indexing wheel, a backlash-free transmission of the movement is guaranteed with the greatest precision.

Claims

Claims: 1. Step drive, in particular for electrical switching devices, in which a ratchet wheel can be rotated step by step by a drive unit, with a worm gear continuously rotatable by means of a drive wheel engages a counter profile on the ratchet wheel, is arranged rotatably and axially displaceably on an axis and the axis contains a fixed guide piece with a sliding track formed according to a switching cam, over which a sliding piece connected to it in a form-fitting manner slides when the switching worm rotates, which moves the switching worm and that the sliding piece is arranged at one end of a hollow shaft firmly connected to the switching worm and that the guide piece is designed as a stop against which the slider firmly connected to the worm gear is pressed by means of a spring, characterized in that the slide (10) of the guide piece (11) forms a switching curve (13) which returns the slider (8) in a damped manner.

2. Stepping mechanism according to claim 1, characterized in that the guide piece (11) is arranged adjustable in the direction of rotation.