DE2164330A1

DE2164330A1 - Verzoegerungsrelais

Info

Publication number: DE2164330A1
Application number: DE2164330A
Authority: DE
Inventors: Rudolf Ramstetter
Original assignee: Automatic Timing and Controls Inc
Current assignee: Automatic Timing and Controls Inc
Priority date: 1971-12-23
Filing date: 1971-12-23
Publication date: 1973-06-28
Also published as: US3814309A

Description

PATENTANWÄLTE DR. O. DlTTMANN K. L. SCHIFF DR. A. ν. FÜNBR DIPL. ING. P. STREHL

8 MONOMEN 00 MARIAHILFPLATZ 2&S

Automatic Timing & Controls, Inc. 23. Dezember 1971 Unsere Akte: DA-K799 PS/bi

Verzögerungsrelais

Die Stammanmeldung betrifft ein Verzögerungsrelais mit mehreren auf einen Vorgabewert einstellbaren Anzeigerädern, einem auf mindestens eines der Anzeigeräder wirkenden Antrieb und einem Schaltmechanismus, der von Beginn des Arbeitszyklus an mit den Anzeigerädern gekuppelt ist und bei einer bestimmten Koinzidenzstellung der Anzeigeräder auslöst. Zwischen dem Antrieb und den Anzeigerädern ist dabei eine Kupplungsanordnung vorgesehen, wobei gemeinsam mit dieser eine Rückstelleinrichtung bewegbar ist, die bei ausgerückter Kupplungsanordnung sämtliche Anzeigeräder in ihre Vorgabestellung zurückdreht und in dieser 'Stellung festhält.

Bei diesem Verzögerungsrelais sind also die Anzeigeräder bei ausgerückter Kupplung, d.h. im Ruhezustand des Gerätes, durch die genannte Rückstelleinrichtung in ihrer Vorgabe- oder Ausgangsstellung unverdrehbar festgehalten. Im Betriebszustand des Relais sind die Anzeigeräder über die Kupplungsanordnung mit dem Antrieb verbunden und befinden sich daher ebenfalls in jedem Zeitpunkt in erzwungenen Stellungen. Dagegen treten · während des Einschaltvorgangs, d.h. beim Übergang vom Ruhezustand in den Betriebszustand des Gerätes, Situationen auf, in denen weder die Rückstelleinrichtung noch die Kupplungsanordnung mit den Anzeigerädern in Eingriff steht, so daß diese frei drehbar sind.

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Diese Übergangszeit ist zwar kurz und "beträgt .nur Bruchteile von Sekunden; dennoch sind beim praktischen Einsatz des Verzögerungsrelais, insbesondere beim Einbau in vibrierende Geräte, Fälle bemerkt worden, in denen sich ein oder mehrere Anzeigeräder Nvon selbst verdreht haben.'

Ein» derartige Verdrehung entspricht einer Veränderung des Vorgabewertes, weil sich die Anzeigeräder beim Eingriff der Kupplung in einer anderen Kombination befinden, die eine entsprechend andere Gesamtverzögerungszeit bedeutet. Da bei Ver- · ·· Wendung des Verzögerungsrelais als digitaler Zeitzähler'jedem Anzeigerad eine andere Ziffernstelle zugeordnet ist, wirkt sich ein solches ungewolltes Verdrehen umso stärker aus, je -h'§her die Stelle ist, der das betreffende Anzeigerad entspricht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Gefahr eines unbeabsichtigten Verdrehens einzelner oder mehrerer Ziffernräder· während des Einschaltvorganges des Verzögerungsrelais zu beseitigen.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird das eingangs genannte Verzögerungsrelais erfindungsgemäß mit einem Riegelorgan versehen, das die Rückstelleinrichtung in derjenigen Stellung sperrt, in der sie in Eingriff mit den Anzeigerädern steht, und das durch die Einrückbewegung der Kupplungsanordnung derart betätigbar ist, daß es die Rückstelleinrichtung freigibt, wenn die Kupplungsanord—-nung in die Anzeigeräder eingreift. Während bei"dem Verzögerungsrelais nach der Stammanmeldung die Rückstelleinrichtung und die Kupplungsanordnung stets miteinander bewegt v/erden, gemäß dem dort beschriebenen speziellen Ausführungsbeispiel sogar ein. einheitliches Teil bilden, handelt es sich bei der Erfindung um zwei getrennte -Elemente, deren Bewegungen durch das zusätzliche Riegelorgan derart beeinflußt werden, daß während des Einschaltvorgangs die Anzeigeräder in jedem Zeitpunkt, und zwar entweder durch die Kupplungsanordnung oder durch die Rückstelleinrichtung in ihrer Stellung festgehalten werden.

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Die Erfindung wird im folgenden in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnungen beschrieben; darin zei- ' ' gen . . ·

Fig. 1 eine Seitenansicht eines Verzögerungsrelais mit teilweise aufgebrochenem 'Gehäuse, so daß ein Teil des inneren Mechanismus im Ruhezustand des Relais zu sehen ist;. ·

Fig. 2 einen etwas vergrößerten Schnitt etwa längs der Linie II-II nach Fig. 1, wobei der Mechanismus wiederum im Ruhezustand des Relais dargestellt ist; ,

Fig. 3 ein Detail der Fig. 1 in vergrößerter Darstellung,' wobei ßich.die einzelnen Bauteile im Ruhezustand des Relais befinden; ■".":"-.

Fig. 4 eine der Fig. 3 ähnliche Darstellung, wobei sich ; die Bauelemente in einer Zwischenstellung während

; des Einschaltvorgangs des Relais befinden; und

j Fig. 5 eine wiederum der Fig. 3 ähnliche Darstellung,

bei der sich die Bauelemente in der Arbeitsstellung . . des Relais befinden.

Wie in der Stammanmeldung ausführlich dargelegt, sind die Anzeigeräder 3o, die in Fig..3 bis 5 teilweise zu sehen sind, in Fig. 1 jedoch durch die Halterung 79 verdeckt sind, auf einer Welle 63 gelagert und auf ihren Mantelflächen mit Ziffern versehen, die durch ein Fenster im Vorderteil 22 des Gehäuses hindurch aus der Richtung des Pfeiles A in Fig. 1 zu sehen sind. Das Anzeigerad 3o für die niedrigste Ziffernstelle (in Fig. 2 am weitesten links) ist auf seiner gem. Fig* 2 linken Seite mit einem Zahnrad 6o versehen, während die übrigen Anzeigeräder für die höheren Stellen an ihren gemäß Fig. 2 linken Seiten Fortschaltzähne 3oa tragen. An ihren rechten Seiten sind sämtliche Anzeigeräder 3o mit herkömmlichen (nicht gezeigten) Übertrags-Zähnen versehen.

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Ein in einem hinteren Gehäuseteil (24) angeordneter (nicht gezeigter) Elektromotor treibt über ein Zahnradpaar 51, 52 und eine Welle 53 ein Ritzel 55, das in eine (nicht gezeigte) Kronenverzahlung eines Zahnrades 59 eingreift, das auf der Welle 63 neben dem Zahnrad 60 gelagert ist und die gleiche Stirnverzahnung wie dieses aufweist. Die Übertragung des Antriebs von dem Zahnrad 59 auf das Zahnrad 60 erfolgt über ein Ritzel 6^, das frei drehbar auf einer Welle 67 gelagert ist. Auf der gleichen Welle 67 sind ferner drei Übertrag-Ritzel 65 frei drehbar gelagert, von denen jedes in die Fortschaltzähne 3oa des jeweils rechten Anzeigerades 3o eingreift und · bei jeder vollen Umdrehung des linken Anzeigerades von dessen Übertragzähnen mitgenommen wird.

Die Welle 67 mit den darauf gelagerten Ritzeln 64 und 65 ist in einem Kupplungsglied 75 montiert, das um eine Achse 77 schwenkbar ist. An seiner Oberseite ist das Kupplungsglied über Gelenkhebel 73 und 72 mit dem Anker 71 eines Elektromagneten 69 verbunden. Zieht der Magnet 69 an, so wird das Kupplungsglied 75 gemäß Fig. 1 im Uhrzeigersinn verschwenkt, so daß das Ritzel 64 mit den Zahnrädern 59 und 60 und die Ritzel 65 mit den Fortsehaltzähnen 3oa an den Anzeigerädern 3o in Eingriff treten. An der gemäß Fig. 2 linken Seite weist das Kupplungsglied 75 einen nach unten ragenden Hebel 75a auf.

Auf der Achse 77 ist außer dem Kupplungsglied 75 ein Rückstellglied 12p schwenkbar gelagert, das mehrere nach vorne ragende Tastarme 81 aufweist. Jeder Tastarm 81 ist an seinem vorderen Ende mit einer Nase 81b versehen, die jeweils "mit · einer an jedem Anzeigerad 3o vorgesehenen herzförmigen Nockenscheibe 83 zusammenwirkt. Die Nockenscheiben sind derart gestaltet, daß sie jeweils durch die unter Druck aufliegende Nase 81b aus jeder beliebigen Drehstellung in eine Ausgangsstel-. lung zurückgedreht werden, in der Äie Nase 81b in eine Aussparung 83a einrastet. In dieser Stellung sichern die Tastarme 81 die Nockenscheiben. 83 und damit die Anzeigeräder 3o gegen

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Verdrehung. Auf der gemäß Fig. 2 linken Seite ist das Rückstellglied 12o mit einem Hebel 12oa versehen, der neben dem Hebel 75a des Kupplungsgliedes 75 liegt.

• Der Hebel 12oa weist an seinem unteren Ende einen Mitnehmer 121 auf, der an der Hinterseite des. Hebels 75a anliegt. Eine (nicht •gezeigte) Feder zieht das Rückstellglied 12o derart in Richtung seiner Freigabebewegung (in der die Tastarme 81 außer Eingriff mit den Nockenscheiben 83 geraten), daß der Mitnehmer 121 gegen den Hebel 75a gedrückt wird. Der Hebel 12Oa weist ferner an seinem untersten Ende ein Anschlagplättchen 122 auf, das beispiels-. weise durch Umbiegen angeformt sein kann. Vorzugsweise ist das Plättchen 122' jedoch an den Hebel 120a derart angeschraubt, daß es in der Höhe justiert v/erden kann. Das Anschlagplättchen 122 liegt im Ruhezustand des Verzögerungsrelais (Fig. 3) an einer Anschlagfläche 124 eines Riegelorgans' 125 an. Das Riegelorgan 125 ist bei 126 an der Halterung 79 schwenkbar gelagert und ■ wird durch eine Feder 127 gemäß Fig. 3 gegen den Uhrzeigersinn vorgespannt. Das Riegelorgan 125 weist einen unteren im wesentlichen horizontal verlaufenden Nockenarm 128 auf, dessen "obere Fläche 129 an der untersten Ecke des Hebels 75a anliegt und die eigentliche Nockenbahn, bildet. Die Nqckenbahn 129 ist derart gestaltet, daß ihr Abstand von der Achse 77 gemäß Fig. 3 von rechts nach links kleiner wird. Durch diese Formgebung wird der Nockenarm 128 bei Verschwenken des Hebels 75a gemäß Fig. "3 im Uhrzeigersinn durch dessen unterste· Kante nach unten gedrückt, und das Riegelorgan wird im Uhrzeigersinn gegen die Wirkung der Feder 127 verschwenkt.

Beim Einschalten des Verzögerungsrelais wird der Elektromagnet , 69 erregt, der über die Gelenkhebel 72, 73 und das Kupplungsglied 75 die Ritzel 64 und 65 mit den Zahnrädern 59, 6o bzw. , den Fortschaltzähnen 30a an den Anzeigerädern 30 in Eingriff bringt. Während der dabei erfolgenden Verschwenkung des Kupp--

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lungsgliedes 75. läuft die untere Kante des Hebels 75a längs der Nockenbahn 129 des Riegelorgans 125 aus der in Fig. 3 gezeigten Stellung im Uhrzeigersinn und drückt dabei infolge der oben beschriebenen Krümmung der Nockenbahn den Nockenarm 128 nach unten. Hat der'Arm 75a die in Fig. 4 gezeigte Stellung erreicht, so ist das Ritzel 64 gerade im Begriff, in die Zähne des Zahnrades 59 (und des Zahnrades 6o) einzugreifen. Ähnlich. befinden sich die Ritzel 65 in diesem Moment an einer Stelle, an der sie in die Fortsehaltzähne 3oa der Anzeigeräder 30 einzugreifen beginnen. Der Nockenarm 128 ist in diesem Moment so weit nach unten gedrückt worden, daß seine vordere Anschlagfläche· 124 das Anschlagplättchen 122 am unteren Ende des Hebels 120a freizugeben beginnt. Schwenkt der Hebel 75a weiter im Uhrzeigersinn, so greifen die Ritzel 64 und 65 in die entsprechenden Verzahlungen ein, das Anschlagplättchen 122 gleitet über die Anschlagfläche 124 hinweg, und der Hebel 12oa wird durch die er-. wähnte Federvorspannung des Rückstellgliedes 120 sprungartig j im Uhrzeigersinn verschwenkt, bis der üitiiohmer 121 den Hebel 75a erreicht. Bei dieser sprungartigen. Bewegung werden die Tastarme 81 mit ihren Nasen 81b aus den Aussparungen 83a der Nockenscheiben 83 herausgehoben. Die restliche .Drehbewegung im Uhrzeigersinn legen die beiden Hebel 75a und 120a gemeinsam zurück, bis sich die Ritzel 64 und 65 vollständig in Eingriff

f mit den entsprechenden Ver-zahnungen befinden. Diese Stellung ist in Fig. 5 gezeigt.

Die Unterschiede und Vorteile der Erfindung gegenüber dem Mechanismus nach der Stammanmeldung kann man sich leicht dadurch veranschaulichen, daß man sich das Riegelorgan 125 wegdenkt» Da, wie oben beschrieben, der Hebel 120a so vorgespannt ist ι daß er mit seinem Mitnehmer 121 gegen den Hebel 75a gedrückt wird, würden eich bei fehlendem Riegelorgan 128 die beiden Hebel. 75a und 120a stets gemeinsam bewegen, wie dies bei dem Gerat nach der Stammanmeldung auch der Fall ist. Die ^! in Fig. 4 gezeigte Stellung kommt dort nicht vor} statt des-

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sen existiert während des Einschaltvorgangs eine Zwischenstellung, in der zwar die Nasen 81b der Tastarme 81 bereits aus den Aussparungen 83a der Nockenscheiben 83 herausgehoben worden ■ sind, die Ritzel 64 und 65 jedoch noch nicht in ihre gegenüberliegenden Verzahnungen eingreifen. In diesem Zustand sind die Anzeigeräder 30 frei drehbar, und es besteht die Gefahr, daß sie sich infolge Erschütterungen selbsttätig verstellen. Wie dargelegt, wird dieser Zustand durch die Erfindung vermieden. Eine einfache Verkleinerung des erforderlichen Schwenkwinkels zwisehen dem Abheben der Tastarme 81 und dem Eingreifen der Ritzel 64, 65 ist wegen der nicht-kreisförmigen Gestalt der Nockenscheiben 83 nicht möglich. ' ·

Wird am Ende des Zählvorgangs der Elektromagnet 69 abgeschaltet, so kehrt das Kupplungsglied 75 unter der Wirkung einer Feder 104 (Fig. 1) in seine Ausgangsstellung zurück, wobei der Arm 75a den Arm 120a über den Mitnehmer 121 mitbewegt und dadurch die Tastarme 81 mit den Nasen 81b auf die herzförmigen Nockensehe:bei 83 aufsetzt. Wie oben erwähnt, kehren die Nockenscheiben 83 infolge· ihrer Form unter dem Druck der Tastarme 81 in ihre Ausgangsstellung zurück, in der die Nasen in die Aussparungen 83a eingreifen. Der Motor zum'Antrieb der Ziffernräder 30 über die Zahnräder 51, 52, 55, 59, 64 und 6O kann entweder ständig laufen oder gleichzeitig mit dem Elektromagnet 69 ein- und ausgeschaltet werden.

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Claims

ANSPRÜCHE

.JVerzögerungsrelais mit mehreren auf einen Vorgabewert einstellbaren Anzei gerädern, einem auf mindestens eines der Anzeigeräder wirkenden Antrieb und einem Schaltmechanismus, der von Beginn des Arbeitszyklus an mit den Anzeige-

' rädern gekuppelt ist und bei einer bestimmten Koinzidenzstellung, der Anzeigeräder auslöst, ferner mit einer zwi schen dem Antrieb und den Ahzeigerädern vorgesehenen Kupplungsanordnung und. einer gemeinsam mit dieser bewegbaren Rückstelleinrichtung, die bei ausgerückter Kupplungsanordnung sämtliche Anzeigeräder in ihre Vorgabestellung zurückdreht und in dieser Stellung festhält, g e k e η η ζ e i c line t durch ein Riegelorgan (125), das die Rückstelleinrichtung (81,120) in derjenigen Stellung sperrt, in der sie in Eingriff mit den Anzeigerädern (30) steht, und- das durch die Einrückbewegung der Kupplungsanordnung (64, 65, 75) derart betätigbar ist, daß es die Rückstelleinrichtung freigibt, wenn die .Kupplungsanordnung in die Anzeigeräder eingreift. · ■
2. Verzögerungsrelais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Riegelorgan (125) einen schwenkbaren Nockenarm (128), der an einem an der Kupplungsanordnung (64, 65, 75) vorgesehenen Hebel (75a) anliegt, und einen Anschlag (124), der mit einem mit der Rückstelleinrichtung ν(81, 120) verbundenen Hebel (i20a) zusammenwirkt, aufweist.

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3. Verzögerungsrelais nach Anspruch 2, dadurch g e k e η nz e i c h η et, . daß der mit der Rückstelleinrichtung (81, 120) verbundene Hebel (120a) parallel zu dem an der Kupp-• lungsanordnung (64, 65, 75) vorgesehenen Hebel (75a) angeordnet und um die gleiche Achse (77) wie dieser verschwenkbar ist, mit einem Mitnehmer (121) an diesem anliegt und in Richtung seiner Freigabebewegung gegen diesen vorgespannt ist.
4. Verzögerungsrelais nach Anspruch 2 oder 3, dadurch ge-

kennzeichnet, daß der mittler Rückstelleinrichtung (81, 120) verbundene Hebel (120a) ein Anschlagelement (122) aufweist, das relativ zu dem an dem Nockenarm (128) vorgesehenen Anschlag (124) justierbar ist.
5. Verzögerungsrelais nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungsanordnung-(64, 65, 75) frei drehbare Ritzel (64, 65) umfaßt, die im eingekuppelten Zustand in Eingriff mit den Anzeigerädern (30) geschwenkt sind.

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6. Verzögerungsrelais nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückstell- . einrichtung (81, 120) Tastarme (81) umfaßt, die in Aussparungen (83a) an den Anzeigerädern (30) eingreifen.

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