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La présente invention a trait à des mécanismes destinés à action- ner une pièce menée de manière à la déplacer par pas angulaires successifs, en réponse à un mouvement d'un moteur animé d'un mouvement angulaire alter- natif, et de manière que les pas angulaires successifs aient une grandeur prédéterminée. Bien que l'invention puisse être employée avec des moteurs de diverses espèces, elle est particulièrement appropriée à l'emploi avec un moteur du type à solénoïde rotatif décrit dans le brevet britannique
N 602.812, et l'invention sera décrite ci-dessous en rapport avec un tel moteur.
Dans le solénoïde rotatif décrit dans le brevet britannique n
602.812. une armature est déplacée d'un angle prédéterminé par la force créée et s'exerçant sur l'armature par suite de la production d'un champ ma- gnétique et ce lors de chaque fonctionnement. Un tel solénoïde rotatif a donné lieu à bien des applications, particulièrement en rapport avec le fonctionnement de commutateurs rotatifs et d'autres mécanismes requérant un mouvement rotatif limité.
Les caractéristiques de ces solénordes rotatifs sont telles que le couple exercé par l'armature augmente avec le déplacement à partir de la position de repos normale, le couple maximum existant généralement à la fin de la course motrice. Dans le cas où une charge présentant une inertie substantielle est présente, il arrive que l'augmentation de l'accélération de l'armature pendant la course motrice donne lieu à la communication d'une quantité de mouvement trop grande à la charge, de sorte que cette dernière dépasse son but lorsque le solénoïde atteint la fin de sa course. La présente invention concerne la présentation d'un dispositif qui permet d'amener la charge du mouvement à se déplacer sur une distance prédéterminée lors de chaque fonctionnement.
Selon l'invention, on présente un mécanisme destiné à déplacer un organe mené par pas angulaires successifs en réponse à un organe menant animé d'un mouvement angulaire alternatif, et comprenant une transmission à un seul sens entre ces organes, et un dispositif d'arrêt destiné à l'organe mené et amené à fonctionner près d'une limite du mouvement de l'organe menant, par suite de quoi l'organe mené est déplacé sur une distance prédéterminée.
L'invention comprend également un mécanisme destiné à déplacer un organe mené par pas angulaires successifs à partir d'un organe menant animé d'un mouvement angulaire alternatif, et comprenant une transmission à un seul sens entre ces organes, et un dispositif d'arrêt destiné à l'or- gane mené,-actionné à partir de l'organe menant et amené à fonctionner près d'une limite du mouvement de l'organe menant, par suite de quoi l'organe mené est déplacé sur une distance prédéterminée.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparat- tront à la lecture de la description qui suit, donné à titre d'exemple, d'une réalisation de l'invention.
La fig. 1 est une élévation latérale d'un solénoïde rotatif, du mécanisme réalisant la présente invention et d'un commutateur rotatif constituant une charge, le mécanisme étant dans la position de repos normale.
La fig. 2 représente l'assemblage vu par le bout où se trouve le solénoide rotatif, ce bout étant appelé, pour plus de commodité, le bout ou l'extrémité arrière.
La fig. 3 est une vue le long de la ligne 3-3 de la fig. 1.
La figo 4 est une vue terminale depuis l'arbre de la charge, la
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charge constituée par le commutateur étant supprimée de la figure.
Les figs 5 et 6 représentent des détails de I'assemblage à rochet.
La fig. 7 est une vue en expansion des diverses pièces constituant la construction représentée fig. 1, la pièce contiguë de la ligne A-A étant superposée à la ligne A'-A' pour constituer une vue en expansion unique des diverses pièces. Tout solénoïde rotatif peut être employé en rapport avec la présente invention, la seule exigence étant que le solénoïde rotatif ait un angle fixe prédéterminé de mouvement rotatif. Comme le représentent les dessins, le solénoïde rotatif, indiqué de manière générale par la référence 10, comporte une plaque rotative 11 fixée sur l'arbre 12, s'étendant à travers le solénoïde rotatifo Le solénoïde rotatif représenté ici est plus complètement révélé dans le brevet britannique n 6020812 susmentionné.
La plaque rotative 11 comporte un certain nombre (ici, trois), de creux courbes indiqués de manière générale par la référence 14, ces creux variant en pro= fondeur le long de la longueur du creux dans un sens; Des roulements à bille adéquats 15 fonctionnent dans ces creux, chacun de ces roulements à billes coopérant avec un creux dans la position fixe du solénoïde. Comme le représente la figo 2, la plaque rotative 11 tourne dans le sens des aiguilles d'une montre pendant une course motrice, le déplacement étant limité à un angle particulier, un dispositif adéquat étant prévu pour ramener la plaque rotative et l'arbre vers la position de départ lorsque le solénoïde cesse d'être excité.
Gomme il est révélé plus complètement dans le brevet, la plaque rotative 11 se déplace, lors de la course motrice, vers le boîtier 10, ce mouvement avant amenant l'arbre 12 non seulement à tourner, mais également à être déplacé longitudinalement sur une distance limitée, de sorte que les points de la plaque 11 se déplacent suivant des hélices.
Le solénoïde 10 porte à son extrémité avant une plaque de montage 17, cette plaque comportant une ouverture adéquate 18 et portant des goujons 19 et 20. Dans l'ouverture 18, l'extrémité de l'arbre 12 porte une plaque d'accouplement 22 comportant des doigts dressés 23 et 24. Le doigt 23 est plus long que 24 et les deux doigts sont disposés en des points diamétralement opposés de la plaque d'accouplement
Un ressort de fil métallique 26 repose sur la plaque 17; une extrémité @27 du ressort 26 est bouclée autour du gou@on 19 et l'autre extrémité 28 du ressort est bouclée autour du doigt 23. Comme le montre la fig.
2, la plaque d'accouplement 22 est amenée à tourner dans le sens contraire aux aiguilles d'une montre lors d'une course motrice de l'armature et cela amène le doigt 23 à tirer sur le ressort de fil 260
Des manchons 30 et 31 sont disposés sur les goujons 19 et 20, chacun de ces manchons comportant des nervures annulaires 32 et 33.
Les nervures 32 ét 33 sont espacées d'une distance suffisante des extrémités de manchon pour que, lorsque .Les manchons sont disposés sur les goujons, l'extrémité courbe 27 du ressort et le corps du ressort 26 puissent reposer sur l'extérieur du manchon sans être liés. Il est entendu que les manchons 30 et 31 ne couvrent pas toute la longueur des goujons 19 et 20, mais laissent découvertes les parties filetées en boulon.
Un ressort à boudin d'allure conique 35 repose sur la plaque d'accouplement 22 et sert à reprendre le mouvement axial de l'arbre du solénoide pendant le fonctionnement.
Une plaque à rochet d'actionnement 37 repose librement sur le ressort à boudin 35 et consiste en un disque de forme générale circulaire comportant des côtés à encoche 38 et 39 prévus pour loger les doigts 23 et 24 de la plaque d'accouplement. Le rochet d'actionnement 37 comporte une
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ouverture 40 disposée au centre pour laisser librement passer un arbre qui sera ultérieurement indiqué. Le disque à rochet d'actionnement 37 comporte sur sa face supérieure une série de dents de rochet 42, ces dents étant es- pacées avec des intervalles angulaires réguliers autour de l'ouverture de passage centrale 40 du disque.
Les dents de rochet sont façonnées de maniè- re que, dans la construction représentée par les dessins, les dents y aient des surfaces avant de mise en prise en vue de l'accouplement dans le sens de la rotation du disque à rochet lorsque le solénoide rotatif se déplace en réponse à l'excitation de l'enroulement du solénoide. L'extrémité in- férieure 43 d'un arbre 44 passe par l'ouverture 40 du disque à rochet 37.
L'arbre 44 comporte au moins une partie 45 aplatie de manière que des or- ganes comportant des ouvertures correspondantes, non circulaires, puissent être fixées sans tourner sur l'arbre.
L'assemblage à rochet 48 est disposé aurour de l'arbre 44 et y est fixé pour la rotation. L'assemblage- 48 consiste en une partie en forme de disque 49 comportant des dents de rochet menées 50, fig. 5, sur la face inférieure et des dents 52 sur la face supérieure. L'assemblage peut être adéquatement formé en rivant ou en attachant de manière permanente un disque, estampé pour former des dents 52, au disque 49, ce dernier ayant des dents de rochet 50 formées là-dessus de manière adéquate. Il est préférable que l'assemblage à rochet 48 soit attaché en permanence à l'arbre 44, de manière que l'assemblage à rochet non seulement tourne avec l'arbre, mais soit aussi rigidement fixé à celui de manière à l'immobiliser dans le sens axial de l'arbre.
Au-dessus des dents 52 se trouve une came 54 comportant une ouverture à pivot 55, un ergot 56 et une fente à came 57. La came 54 est montée sur le goujon 19 au-dessus du manchon correspondant, l'ouverture 55 étant disposée sur le goujon. Le doigt 23 est passé dans la fente 57, tandis que l'ergot 56, lors de l'oscillation de la came, est déplacé de manière à le mettre dans le parcours des dents 52 ou l'en écarter.
Au-dessus du disque 52 se trouve une rondelle 58 ayant sensiblement la même épaisseur que la came 54 et une plaque de support 60. La plaque de support 60 comporte une ouverture 61 pour laisser librement passer l'arbre 44. La plaque de support 60 comporte également des ouvertures 62 et 63 correspondant aux extrémités filetées des goujons 19 et 20. Des écrous adéquats 64 sont prévus pour fixer la plaque de support 60 en position. La plaque de support 60 porte également des goujons dé support de commutateur 65 et 66, ces goujons étant fixés à la plaque de support et s'étendant vers le haut à partir de celle-ci. La plaque de support 60 est rigidement fixée par rapport au solénoïde et la plaque reste à l'écart de l'arbre 44, de manière que ce dernier puisse tourner librement.
Au-dessus de la plaque de support 60 se trouve la plaque de déplacement de contact 67 comportant une ouverture 68 correspondant à l'ouverture 61, cette ouverture 68 laissant également libre passage à l'arbre 44. Un oe-illet 70 est prévu pour attacher la plaque de déplacement de contact 67 à la plaque de support de commutateur 60 et pour maintenir ces deux plaques au droit l'une de l'autre tout en permettant à la plaque de déplacement de contact de tourner par rapport à la plaque de support 60.
Des rivets 69 sont prévus sur la plaque de déplacement de contact 67 pour constituer des points surélevés de réduction de frottement.
La plaque de déplacement de contact 67 comporte un doigt 72 à une extrémité et des doigts espacés 73 et 74 à l'autre extrémité, les deux doigts espacés 73 et 74 formant un dispositif à mouvement perdu. La plaque de déplacement de contact 67 est montée au-dessus de'la plaque de support 60 de manière que les doigts espacés 73 et 74 soient disposés des cotés opposés du doigt 23 de la plaque d'accouplement.
Une bride à ressort 76 est disposée au-dessus de la plaque de
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déplacement de contact 67, comporte une ouverture 77 destinée à laisser librement passer l'arbre 44 et comporte des ouvertures 78 et 79 par lesquelles peuvent passer les goujons 65-et 66. Sur les goujons 65 et 66 et au-dessus de la- bride- à ressort 76 sont disposés des manchons 80 et des rondelles 81 destinés à porter la. partie fixe de la charge à l'aide des goujons 65 et¯66. Comme il est ici montré, la charge comprend un assemblage de commutateur rotatif. Un disque isolant 83 est vissé sur les goujons 65 et 66 et porte, en des points diamétralement opposés, des contacts mobiles 84 coopérant avec des contacts fixes 85.
Les contacts mobiles sont agencés de manière que les parties de doigt 72 et 73 de la plaque de déplacement de contact 67 ouvrent ou ferment, selon le cas, les contacts mobiles 84 lorsque le solénoïde s'est déplacé jusqu'à un point prédéterminé de son parcours de fonctionnement. En pratique, les contacts mobiles sont ouverts lorsque le solénoïde rotatif a atteint la fin de sa course ou s'en approche, les contacts mobiles ouvrant le circuit du solénoïde rotatif de sorte que le solénoïde rotatif-peut retourner à sa position normale. Des attaches à ressort adéquates 87 sont portées par le disque isolant 83, les attaches à ressort étant reliées aux contacts fixes et mobiles de manière à relier ceux-ci et ceux-là aux composantes voulues des circuits.
Une ou plusieurs sections de commutateur rotatif, indiquées de manière générale par la référence 90, sont espacées par rapport au disque isolant 83; ces sections de commutateur sont bien connues et on en trouve de diverses formes. Un- exemple de section de commutateur qui peut être utilisée est celle qui est révélée et revendiquée dans le brevet des Etats-Unis 2.186.943 octroyé le 16 janvier 1940. On peut faire usage d'un nombre quelconque de sections de commutateurdes sections voisines parallèles étant séparées par des manchons d'espacement adéquats passés sur les goujons 65 et 66.
Il est entendu que le rotor d'une section de commutateur comporte généralement une ouverture non-circulaire destinée à venir en prise pour rotation avec l'arbre 44, tout en permettant au rotor de la section de commutateur de flotter par rapport au stator. Une bride 93 est disposée audessus du rotor de la-dernière section de commutateur, dans le cas où l'on fait usage -de plus d'une section de commutateur, et comporte des ouvertures pour laisser librement passer l'arbre 44 et pour être passée sur les goujons 65 et 66. La bride 93 est faite de métal lisse et sépare les sections de rotor de commutateur d'un mécanisme à rochet.
Une plaque à rochet 95 est disposée au-dessus de la bride 93 et comporte une ouverture 96 façonnée de manière à fixer relativement la plaque 95 à l'arbre 44. La plaque à rochet 95 comporte des dents de rochet 97 disposées autour de sa partie périphérique. Au-dessus de la plaque à rochet 95 se trouve un organe à ressort 98 comportant une ouverture 99 destinée à laisser librement passer l'arbre 44 et ayant des parties percées de trous 100 pour le passage sur les goujons 65 et 66. Transversalement par rapport à la ligne de support de la plaque à rochet 98 se trouvent des parties formant ailes 102 et 103 comportant des dents de rochet 104-et.105 respectivement. Ces dents sont agencées de manière à coopérer avec les-dents de rochet 97 de la plaque.
Des manchons d'espacement et des écrous adéquats sont prévus pour venir en prise avec les extrémités- filetées des goujons 65 et 66 pour boulonner entre elles les diverses pièces.
Dans la construction représentée, et simplement à titre d'exemple, le solénoïde rotatif peut présenter un parcours angulaire d'un peu plus de 30 degrés, par exemple de 35 degrés. La plaque à rochet 37 comporte six dents uniformément espacées, formant un angle de 60 degrés entre les dents voisines. Les dents de rochet suivantes 50 sur la face inférieu- re de l'assemblage à rachat 48 sont au nombre de quatre, si bien qu'une avance de rochet da 30 degrés est obtenue. Le parcours supplémentaire du solénoïde rotatif est exécuté pour assurer le jeu du rochet. Les dents 52 sont au nombre de 52 et sont espacées de 30 degrés.
La came à rochet 54 a une forme de fente telle que le doigt allongé 23 déplace la came à rochet
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d'une position normale où l'ergot 56 s'écarte des dents 52 à une position où l'ergot 56 vient en prise avec une dent lorsque le solénoïde rotatif a atteint l'extrémité de sa course motrice. La plaque-d'actionnement de con- tact 67 est proportionnée de manière que le doigt 23, qui est assez long pour atteindre, par la fente 57, la région entre les doigts 73 et 74, ac- tionne les doigts de déplacement de contact pour ouvrir et fermer les con- tacts à ressort. La section de commutateur rotatif est construite de maniè- re qu'un mouvement de 30 degrés du rotor suffise pour déplacer la section de commutateur d'une position à l'autre.
Le dispositif indicateur, con- sistant en la plaque à rochet 95, et les dents de rochet 104 et 105 coopè- rent pour permettre le mouvement de 30 degrés du commutateur.
Lorsque le solénoïde rotatif atteint la fin de sa course motri- ce, la came 54 met en prise les dents et empêche l'arbre 44 de dépasser la limite dans le sens du déplacement du solénoïde. Par un réglage adéquat des temps où les contacts 84 et 85 s'ouvrent par rapport aux fins de la course du solénoïde rotatif, il est possible d'utiliser l'inertie de la char- ge pour compléter la dernière partie du déplacement du solénoïde rotatif, après quoi le solénoïde rotatif revient librement vers la position normale.
La charge ne se déplace que sur un angle prédéterminé et reste dans la po- sition préétablie jusqu'à la course motrice suivante. Il est entendu que les déplacements angulaires susindiqués sont simplement exemplaires et qu'en pratique, tous angles désirés peuvent être obtenus, ces angles dépendant de la construction du solénoïde rotatif et de celle des divers rochets et de la nature de la charge. Il est également possible d'avoir des charges autres que des commutateurs rotatifs.
Il faut observer que le travail est fait par le solénoïde rotatif pendant sa course motrice et que le rappel par ressort du solénoïde rotatif n'effectue aucun travail sur la charge. Il est toutefois possible d'inverser le dispositif à rochet de manière que la course motrice du solénoide rotatif emmagasine une certaine énergie dans le ressort, après quoi le ressort fonctionne pour déplacer une charge d'un angle prédéterminé,
Les rochets destinés à actionner la charge dans un sens et à empêcher le mouvement inverse de la charge peuvent être remplacés par un autre dispositif de transmission à un seul sens. Une transmission à un seul sens est disposée entre le solénoïde rotatif ou un autre dispositif moteur et la charge. Une autre transmission à un seul sens est disposée entre la charge et un point fixe quelconque.
Les deux transmissions à un seul sens sont disposées en sens opposés, si bien que lorsque la première transmission à un seul sens est en prise, l'autre transmission à un seul sens tourne en roue libre.
La seconde transmission à un seul sens, interposée entre l'arbre et quelque point fixe, peut être supprimée dans le cas où la charge présente un-frottement suffisant pour que le mouvement inverse de l'arbre ne puisse avoir lieu. Il est également possible de substituer le dispositif indicateur ordinaire à la seconde transmission à un seul sens; un tel dispositif indicateur présente généralement un frottement suffisant pour éliminer pratiquement le mouvement inverse de l'arbre.
La -construction décrite est particulièrement utile dans les cas où la tension d'actionnement du solénoide peut varier entre des limites reculées, ce qui fait varier l'effet du solénoïde.
REVENDICATIONS.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.
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The present invention relates to mechanisms for actuating a driven part so as to move it by successive angular steps, in response to a movement of a motor driven by a reciprocating angular movement, and so that the parts. successive angular steps have a predetermined magnitude. Although the invention can be employed with motors of various kinds, it is particularly suitable for use with a motor of the rotary solenoid type disclosed in the British patent.
No. 602.812, and the invention will be described below in connection with such an engine.
In the rotary solenoid described in British Patent No.
602,812. an armature is moved by a predetermined angle by the force created and exerted on the armature as a result of the production of a magnetic field and this during each operation. Such a rotary solenoid has given rise to many applications, particularly in connection with the operation of rotary switches and other mechanisms requiring limited rotary motion.
The characteristics of these rotary solenords are such that the torque exerted by the armature increases with displacement from the normal rest position, the maximum torque generally existing at the end of the driving stroke. In the event that a load with substantial inertia is present, it happens that the increase in the acceleration of the armature during the driving stroke results in the communication of too much momentum to the load, so that the latter exceeds its goal when the solenoid reaches the end of its stroke. The present invention relates to the presentation of a device which makes it possible to cause the movement load to move a predetermined distance during each operation.
According to the invention, there is presented a mechanism intended to move a member driven by successive angular steps in response to a driving member driven by a reciprocating angular movement, and comprising a transmission in one direction between these members, and a device for stop for the driven member and caused to operate near a limit of the movement of the drive member, whereby the driven member is moved a predetermined distance.
The invention also comprises a mechanism intended to move a member driven by successive angular steps from a driving member driven by a reciprocating angular movement, and comprising a transmission in one direction between these members, and a stop device for the driven member, -activated from the drive member and caused to operate near a limit of movement of the drive member, whereby the driven member is moved a predetermined distance.
Other characteristics and advantages of the invention will become apparent on reading the following description, given by way of example, of an embodiment of the invention.
Fig. 1 is a side elevation of a rotary solenoid, the mechanism embodying the present invention, and a rotary switch constituting a load, the mechanism being in the normal rest position.
Fig. 2 shows the assembly seen from the end where the rotating solenoid is located, this end being referred to, for convenience, as the end or the rear end.
Fig. 3 is a view taken along line 3-3 of FIG. 1.
Figo 4 is an end view from the load shaft, the
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load formed by the switch being removed from the figure.
Figures 5 and 6 show details of the ratchet assembly.
Fig. 7 is an expanding view of the various parts constituting the construction shown in FIG. 1, with the contiguous piece of line A-A superimposed on line A'-A 'to provide a single expanding view of the various pieces. Any rotary solenoid can be employed in connection with the present invention, the only requirement being that the rotary solenoid has a predetermined fixed angle of rotary motion. As shown in the drawings, the rotary solenoid, generally indicated by numeral 10, has a rotary plate 11 attached to the shaft 12, extending through the rotary solenoid. The rotary solenoid shown here is more fully disclosed in the diagram. British Patent No. 6020812 mentioned above.
The rotary plate 11 comprises a certain number (here, three), of curved hollows generally indicated by the reference 14, these hollows varying in depth along the length of the hollow in one direction; Suitable ball bearings 15 operate in these hollows, each of these ball bearings cooperating with a hollow in the fixed position of the solenoid. As shown in figo 2, the rotary plate 11 rotates clockwise during a driving stroke, the displacement being limited to a particular angle, a suitable device being provided to return the rotary plate and the shaft towards. the starting position when the solenoid stops being energized.
As disclosed more fully in the patent, the rotating plate 11 moves, during the driving stroke, towards the housing 10, this forward movement causing the shaft 12 not only to rotate, but also to be moved longitudinally over a distance. limited, so that the points of the plate 11 move in helices.
The solenoid 10 carries at its front end a mounting plate 17, this plate having a suitable opening 18 and carrying studs 19 and 20. In the opening 18, the end of the shaft 12 carries a coupling plate 22. having erect fingers 23 and 24. The finger 23 is longer than 24 and the two fingers are arranged at diametrically opposed points on the coupling plate
A wire spring 26 rests on the plate 17; one end 27 of the spring 26 is looped around the stud 19 and the other end 28 of the spring is looped around the finger 23. As shown in FIG.
2, the coupling plate 22 is caused to rotate counterclockwise during a driving stroke of the armature and this causes the finger 23 to pull on the wire spring 260
Sleeves 30 and 31 are arranged on the studs 19 and 20, each of these sleeves comprising annular ribs 32 and 33.
The ribs 32 and 33 are spaced a sufficient distance from the sleeve ends so that, when the sleeves are disposed on the studs, the curved end 27 of the spring and the spring body 26 can rest on the outside of the sleeve. without being linked. It is understood that the sleeves 30 and 31 do not cover the entire length of the studs 19 and 20, but leave the threaded bolt parts exposed.
A tapered coil spring 35 rests on the coupling plate 22 and serves to take up axial movement of the solenoid shaft during operation.
An actuating ratchet plate 37 rests loosely on the coil spring 35 and consists of a generally circular disc having notched sides 38 and 39 provided to accommodate the fingers 23 and 24 of the coupling plate. The actuating ratchet 37 has a
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opening 40 arranged in the center to let freely pass a tree which will be indicated later. The actuating ratchet disc 37 has on its upper face a series of ratchet teeth 42, these teeth being spaced at regular angular intervals around the central passage opening 40 of the disc.
The ratchet teeth are shaped such that, in the construction shown in the drawings, the teeth therein have surfaces before engaging for mating in the direction of rotation of the ratchet disc when the solenoid is actuated. rotary moves in response to the excitation of the solenoid winding. The lower end 43 of a shaft 44 passes through the opening 40 of the ratchet disc 37.
The shaft 44 has at least one part 45 which is flattened so that members having corresponding, non-circular openings can be fixed without turning on the shaft.
The ratchet assembly 48 is disposed around the shaft 44 and is secured therein for rotation. The assembly 48 consists of a disc-shaped portion 49 having driven ratchet teeth 50, FIG. 5, on the lower face and teeth 52 on the upper face. The assembly can be suitably formed by riveting or permanently attaching a disc, stamped to form teeth 52, to disc 49, the latter having ratchet teeth 50 suitably formed thereon. It is preferable that the ratchet assembly 48 is permanently attached to the shaft 44, so that the ratchet assembly not only rotates with the shaft, but is also rigidly attached to the one so as to immobilize it in the shaft. the axial direction of the shaft.
Above the teeth 52 is a cam 54 having a pivot opening 55, a lug 56 and a cam slot 57. The cam 54 is mounted on the stud 19 above the corresponding sleeve, the opening 55 being disposed. on the stud. The finger 23 is passed through the slot 57, while the lug 56, during the oscillation of the cam, is moved so as to put it in the path of the teeth 52 or to move it away.
Above the disc 52 is a washer 58 having substantially the same thickness as the cam 54 and a support plate 60. The support plate 60 has an opening 61 for freely passing the shaft 44. The support plate 60 also has openings 62 and 63 corresponding to the threaded ends of the studs 19 and 20. Suitable nuts 64 are provided to secure the support plate 60 in position. The support plate 60 also carries switch support studs 65 and 66, these studs being attached to and extending upwardly from the support plate. The support plate 60 is rigidly fixed relative to the solenoid and the plate remains clear of the shaft 44 so that the latter can rotate freely.
Above the support plate 60 is the contact displacement plate 67 having an opening 68 corresponding to the opening 61, this opening 68 also leaving free passage for the shaft 44. An eyelet 70 is provided for attach the contact displacement plate 67 to the switch support plate 60 and to hold these two plates squarely with each other while allowing the contact displacement plate to rotate relative to the support plate 60.
Rivets 69 are provided on the contact displacement plate 67 to provide raised points of friction reduction.
The contact displacement plate 67 has a finger 72 at one end and spaced fingers 73 and 74 at the other end, the two spaced fingers 73 and 74 forming a lost motion device. The contact displacement plate 67 is mounted above the support plate 60 so that the spaced fingers 73 and 74 are disposed on opposite sides of the finger 23 of the coupling plate.
A spring clamp 76 is disposed above the
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contact displacement 67, has an opening 77 intended to allow the shaft 44 to pass freely and has openings 78 and 79 through which the studs 65-and 66 can pass. On the studs 65 and 66 and above the flange - Spring 76 are arranged sleeves 80 and washers 81 for carrying the. fixed part of the load using studs 65 and ¯66. As shown here, the load includes a rotary switch assembly. An insulating disc 83 is screwed onto the studs 65 and 66 and carries, at diametrically opposed points, movable contacts 84 cooperating with fixed contacts 85.
The movable contacts are arranged so that the finger portions 72 and 73 of the contact displacement plate 67 open or close, as the case may be, the movable contacts 84 when the solenoid has moved to a predetermined point of its motion. operating route. In practice, the movable contacts are opened when the rotary solenoid has reached or approached the end of its stroke, the movable contacts opening the rotary solenoid circuit so that the rotary solenoid can return to its normal position. Suitable spring clips 87 are carried by the insulating disc 83, the spring clips being connected to the stationary and movable contacts so as to connect these and those to the desired components of the circuits.
One or more rotary switch sections, generally indicated by the reference numeral 90, are spaced from the insulating disc 83; these switch sections are well known and come in various shapes. An example of a switch section that can be used is that disclosed and claimed in U.S. Patent 2,186,943 issued Jan. 16, 1940. Any number of switch sections in neighboring parallel sections can be used. being separated by suitable spacer sleeves passed over studs 65 and 66.
It is understood that the rotor of a switch section generally has a non-circular opening for rotatably engaging the shaft 44, while allowing the rotor of the switch section to float relative to the stator. A flange 93 is disposed above the rotor of the last switch section, in the event that more than one switch section is used, and has openings for freely passing the shaft 44 and for being used. passed over studs 65 and 66. Flange 93 is made of smooth metal and separates the switch rotor sections with a ratchet mechanism.
A ratchet plate 95 is disposed above the flange 93 and has an opening 96 shaped to relatively secure the plate 95 to the shaft 44. The ratchet plate 95 has ratchet teeth 97 disposed around its portion. peripheral. Above the ratchet plate 95 is a spring member 98 having an opening 99 intended to allow the shaft 44 to pass freely and having parts drilled with holes 100 for passage over the studs 65 and 66. Transversely with respect to the shaft 44. at the support line of the ratchet plate 98 are wing portions 102 and 103 having ratchet teeth 104- and 105 respectively. These teeth are arranged so as to cooperate with the ratchet teeth 97 of the plate.
Spacer sleeves and suitable nuts are provided to engage the threaded ends of studs 65 and 66 to bolt the various parts together.
In the construction shown, and simply by way of example, the rotary solenoid can have an angular path of just over 30 degrees, for example 35 degrees. The ratchet plate 37 has six evenly spaced teeth, forming a 60 degree angle between neighboring teeth. The following ratchet teeth 50 on the underside of the feed-in assembly 48 are four in number, so that a 30 degree ratchet advance is achieved. The additional travel of the rotary solenoid is performed to ensure the play of the ratchet. The teeth 52 are 52 in number and are spaced 30 degrees apart.
The ratchet cam 54 has a slit shape such that the elongated finger 23 moves the ratchet cam
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from a normal position where the lug 56 moves away from the teeth 52 to a position where the lug 56 engages a tooth when the rotary solenoid has reached the end of its driving stroke. The contact actuator plate 67 is proportioned so that the finger 23, which is long enough to reach through the slot 57 the region between the fingers 73 and 74, actuates the contact displacement fingers. to open and close the spring contacts. The rotary switch section is constructed so that 30 degree movement of the rotor is sufficient to move the switch section from one position to another.
The indicating device, consisting of the ratchet plate 95, and the ratchet teeth 104 and 105 cooperate to allow the 30 degree movement of the switch.
When the rotary solenoid reaches the end of its driving stroke, cam 54 engages teeth and prevents shaft 44 from overshooting the limit in the direction of solenoid travel. By adjusting the times when contacts 84 and 85 open with respect to the end of travel of the rotary solenoid, it is possible to use the inertia of the load to complete the last part of the movement of the rotary solenoid. , after which the rotary solenoid returns freely to the normal position.
The load only moves through a predetermined angle and remains in the preset position until the next driving stroke. It is understood that the above-mentioned angular displacements are simply exemplary and that in practice, any desired angles can be obtained, these angles depending on the construction of the rotary solenoid and on that of the various ratchets and on the nature of the load. It is also possible to have loads other than rotary switches.
It should be observed that the work is done by the rotary solenoid during its driving stroke and that the spring return of the rotary solenoid does not perform any work on the load. It is however possible to reverse the ratchet device so that the driving stroke of the rotary solenoid stores some energy in the spring, after which the spring operates to move a load by a predetermined angle,
The ratchets intended to actuate the load in one direction and to prevent reverse movement of the load may be replaced by another transmission device in one direction only. A one-way transmission is disposed between the rotary solenoid or other driving device and the load. Another one-way transmission is arranged between the load and any fixed point.
The two one-way transmissions are arranged in opposite directions, so that when the first one-way transmission is in gear, the other one-way transmission is coasting.
The second transmission in one direction, interposed between the shaft and some fixed point, can be omitted in the case where the load has sufficient friction so that the reverse movement of the shaft cannot take place. It is also possible to substitute the ordinary indicating device for the second one-way transmission; such an indicator device generally exhibits sufficient friction to practically eliminate the reverse movement of the shaft.
The described construction is particularly useful in cases where the actuation voltage of the solenoid can vary between far limits, which causes the effect of the solenoid to vary.
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