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Anordnung an Impulsregistriergeräten oder Impulse verarbeitenden Geräten
zur Speicherung von Impulsen während Aufnahmepausen Bei Impülsregistriergeräten
müssen die Impulszählwerke im allgemeinen während des Registriervorganges gesperrt
werden, so daß in solchen Aufnahmepausen eintreffende Impulse nicht direkt aufgenommen
werden können. In manchen Fällen, beispielsweise bei hohem Verhältnis von Aufnahmezeit
zu Aufnahmepause, fällt ein solcher Impulsverlust nur wenig ins Gewicht, in der
Mehrzahl der Fälle jedoch, beispielsweise bei niedrigem Verhältnis von Aufnahmezeit
zu Aufnahmepause, ist ein Impulsverlust nicht tragbar, weil das Ergebnis stark verfälscht
werden kann. Um dieserart entstehende Fehler zu vermeiden, sind Impulsspeicher bekanntgeworden,
die die in Aufnahmepausen anfallenden Impulse festhalten und in die nächstfolgende
Registrierperiode übertragen. Prinzipiell sind für diesen Zweck 1Tachlaufsteuerungen
oder -regelungen anwendbar, bei welchen der Drehwinkel eines Eingangselementes zeitlich
gegenüber dem Drehwinkel eines Ausgangselementes versetzt nachgebildet wird. Allerdings
sind auch die einfachsten, nach diesem Prinzip arbeitenden Ausführungen noch recht
aufwendig und kostspielig. So ist z. B. bekannt, als Steuerglied einer derartigen
Nachlaufsteuerung ein Differentialgetriebe zu verwenden, dessen eines Sonnenrad
durch den impulsbeaufschlagten Impulsmotor und dessen anderes von einem besonderen
Motor angetrieben wird. Dieser Motor wird durch eine mit der Kreuzwelle verbundene
Nockenscheibe in der Weise gesteuert, daß die eine Anzahl von Impulsen darstellende
Drehung des Eingangsrades nach Beendigung der Aufnahmepause gleich oder verhältnisgleich
am Ausgangsrad erscheint. Einigermaßen präziser Nachlauf ist hierbei jedoch nur
dann zu verwirklichen, wenn das Auslaufen der mit einem Schwungmoment behafteten
Teile im Ausschaltpunkt des Motors im wesentlichen verhindert wird. Zur Erreichung
dieses Zieles sind in vielen Fällen besondere Bremseinrichtungen vorgesehen, die
allerdings diesen Fehler nur vermindern, nicht aber vollständig beheben können.
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Der hohe Aufwand an mit hoher Genauigkeit gearbeiteten, kostspieligen
Differentialgetrieben, Impulsmotoren, Nachlaufmotoren mit Bremsvorrichtungen und
sonstigen Getriebeteilen und Steuermitteln macht die Anwendung solcher Impulsspeicher
nur dann vertretbar, wenn die Nachlaufmotoren noch mit der weiteren Aufgabe betraut
sind, das im allgemeinen geringe Drehmoment des Impulsauslösers zu verstärken. Ein
weiterer Nachteil dieser bekannten Ausführungen liegt darin, daß man keine eindeutige
Speicherung in Stufen erhält, sondern ein bestimmter Drehweg eine Anzahl von Impulsen
darstellt, wobei Winkelfehler in der Drehwegübergabe, wie sie beispielsweise durch
das wenn auch geringfügige Auslaufen der Nachlaufmotoren über den Stopp-Punkt, durch
schlechte Beg rbeitung der Getriebeteile oder Abnutzungserscheinungen eintreten
können, wesentliche Fehler verursachen. Hinzu kommt noch, daß solche Impulsspeicher
wegen ihres verhältnismäßig komplizierten Aufbaues als Präzisionsanordnungen besonders
verschmutzungsempfindlich sind, was erhebliche Wartung bedingt.
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Obige Nachteile werden nach der Erfindung bei einer Anordnung an Impulszählwerken,
insbesondere für Registriergeräte, mit einem durch die Impulse zu einer Hin- und
Herbewegung angeregten Verstell-Organ, z. B. einem Schaltrechen, einer Schaltklinke
od. dgl., zur Speicherung von Impulsen während Aufnahmepausen dadurch- vermieden,
daß eine Speichereinrichtung während der Aufnahmepause durch die Bewegung des Verstellorgans
schrittförmig Impulse speichert und diese nach Beendigung der Pause je einzeln so
lange zusammen mit neu ankommenden Impulsen als Doppelimpulse einzählbar macht,
bis die Speicherimpulse abgetragen sind.
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An zwei als Ausführungsbeispiele zu wertenden Anordnungen nach der
Erfindung, von denen die eine in Fig. 1 und 2 und die andere in Fig. 3 der Zeichnung
dargestellt sind, wird deren Arbeitsweise erläutert.
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In Fig. 1 bedeutet 1 einen Impulskontakt, der örtlich getrennt von
der eigentlichen Anordnung Bestandteil eines beliebigen Impulsgebers sein kann.
Der Impulsempfangsteil der Anordnung besteht aus einem Drehmagneten 2 mit einer
Kurbel 3, die bei Erregung des Drehmagneten bewegt wird, aus einer Koppel 4, einer
Schwinge 5 und einem Schaltrechen 6, auf den mittels einer Zugfeder 7 eine Rückstellkraft
einwirkt.
Der Schaltrechen 6 greift in die Verzahnung eines Zählrades
8 eines dekadischen Zählwerkes, an welchem zur \"erhinderung von Rückwärtslauf eine
Sperrklinke 9 vorgesehen ist. Die übrigen, den weiteren Dekaden zugeordneten Zählräder
sind in der Figur nicht sichtbar; in entsprechender Weise sind die übrigen in ihrer
Länge abgestuften Schaltzähne des Schaltrechens nicht zu erkennen. In bekannter
Weise ist jedoch der Aufbau solcher Zählwerke derart, daß beim zehnten Schritt in
der Einerdekade der längste, der Einerdekade zugeordnete Schaltzahn in eine Aussparung
fällt, so daß der zweitlängste, der Zehnerdekade zugeordnete Schaltzahn eine Verstellung
um eine Einheit vornehmen kann. In gleicher Weise können noch Zählräder für weitere
Einheiten vorgesehen sein.
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Der wesentliche Bestandteil der die eigentliche Erfindung ausmachenden
Speichereinrichtung ist eine Zahnradreihe, die aus vier mit verschiedenartigen Verzahnungen
10, 11, 12 und 13 versehenen Zahnrädern besteht. In die Verstellverzahnung10 greift
der Schaltrechen 6 in geschwenktem Zustand ein, wobei der Schwenkvorgang mittels
eines durch einen Pausenkontakt 14 geschalteten Schwenkmagneten 15, einer Kurbel
16, einer Wippe 17 und eines mit dieser über eine Feder 18 kraftschlüssig verbundenen
Trägerarmes 19 ausgelöst wird. Die Rastverzahnung 11 mit einer Rastklinke
20 dient der eindeutig stufigen Einstellung der Zahnradreihe und besitzt
die doppelte Zähnezahl, genau wie die als Sperrverzahnung ausgeführte Rückstellverzahnung
12, die mit einer sich über eine Zahnteilung erstreckenden Freilassung 21 versehen
ist. In diese Freilassung greift der Zahn einer Klinke 22 ein. Die Klinke 22 steht
mit einem Hebel 23 in Verbindung, welcher seinerseits über die Schwinge 5 bewegt
ist. Eine Kontaktverzahnung 13 ist mit der gleichen Zahl an Zähnen versehen wie
die Verstellverzahnung 10 und öffnet einen Steuerkontakt 24 dann, wenn die
Kontaktfedern durch einen Zahn getrennt sind. Dieser Steuerkontakt ist in Fig.2
in Seitenansicht in einem Zustand dargestellt, in dem die Kontaktfedern durch einen
Zahn der Kontaktverzahnung auseinandergedrückt sind. Auf Fig. 1 zurückkommend, liegt
der Steuerkontakt 24 in Reihe zu einem Kontakt 25. welcher mittels eines exzentrisch
vom Drehpunkt des Hebels 23 angeordneten Stiftes betätigbar ist. Sind beide Kontakte
gleichzeitig geschlossen, entsteht ein Impuls, der den Drehmagneten 2 erregt.
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Während der Aufnahmezeit betätigen die am Impulskontakt 1 gegebenen
Impulse den Drehmagneten 2, dessen Kurbel 3 hierbei jeweils aus der gezeichneten
Lage bis zur unteren Vertikallage auswandert und hierbei über die Koppel 4, Schwinge
5 und Schaltrechen 6 am Zählrad 8 Verstellungen um je eine Einheit vornimmt. Die
Schwinge 5 bewegt hierbei den Hebel 23, der an der Klinke 22 jeweils eine Hin- und
Herbewegung hervorruft, die jedoch die Zahnradanordnung über die Rückstellverzahnung
12 nicht dreht, da der Zahn der Klinke in der Freilassung 21 liegt. Der Steuerkontakt
24 ist hierbei geöffnet, so daß durch die beim Hin- und Hergehen des Hebels 23 bewirkten
Schaltungen am Kontakt 25 keine Impulse erzeugt werden.
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Zu Beginn der Aufnahmepause wird das Impulszählwerk blockiert und
gleichzeitig der Kontakt 14 zur Einleitung des Schwenkvorganges eingeschaltet. Die
Kurbel 16 des während der ganzen Pause erregten Schwenkmagneten 15 bewirkt eine
solche Verstellung der Wippe 17 und des Trägerarmes 19, daß die Klinke 22 aus dem
Bereich der Rückstellverzahnung 12 herausgehoben wird und der Schaltrechen an der
Verstellzahnung 10 zur federnden Anlage gebracht wird. Die durch die ankommenden
Pausenimpulse mittels des Drehmagneten 2 bewirkten Verstellbewegungen des Schaltrechens
6 drehen hierbei die Zahnradanordnung um eine den Pausenimpulsen entsprechende Stufenzahl.
Während einer einstufigen Verstellung durchläuft hierbei der an der Kontaktverzahnung
13 anliegende Steuerkontakt24 die Zustände: offen-zuoffen und der durch den Hebel
23 gesteuerte Kontakt 25 die Zustände: zu - offen - zu, so daß die in Reihe
geschalteten Kontakte nicht gleichzeitig geschlossen sind.
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Am Ende der Aufnahmepause wird der Pausenkontakt 14 wieder gelöst,
so daß der Schwenkmagnet 15 in die in Fig.l dargestellte Ruhelage abfällt. Der Schaltrechen
6 fällt hierbei wiederum in den Bereich der Sperrverzahnung des Zählrades 8, und
die Klinke 22 faßt die Rückstellverzahnung 12, die jedoch nunmehr im Uhrzeigersinn
gegenüber der dargestellten Lage verdreht ist.
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Fällt nunmehr über den Impulskontakt 1 ein neuer Impuls an, so spielen
sich folgende Vorgänge ab. Zunächst schaltet der Schaltrechen 6 am Zählrad 8 um
eine Stufe weiter, und gleichzeitig verstellt die Klinke 22 die Zahnradreihe um
eine Zahnteilung der Rückstellverzahnung. Der Steuerkontakt 24 gelangt hierbei in
eine Lücke der Kontaktverzahnung 13 und wird infolgedessen geschlossen, während
der Kontakt 25 nach Abschluß der Verstellbewegung ebenfalls schließt. Die
beiden geschlossenen Kontakte liegen dabei in Reihe, so daß aus der Speichereinrichtung
ein Impuls abgegeben wird, welcher den Drehmagneten 2 beaufschlagt. Das Zählrad
8 macht einen weiteren Schritt, und die Zahnradreihe verstellt sich nochmals um
eine Zahnteilung der Rückstellv erzahnung, so daß die Kontaktfedern des Steuerkontaktes
24 durch einen Zahn der Kontaktverzahnung getrennt werden.
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Jeder am Impulskontakt 1 gegebene Impuls bewirkt demnach am Zählrad
8 so lange eine Verdrehung um zwei Einheiten, bis sämtliche Speicherimpulse abgetragen
sind, also bis zu dem Augenblick, in welchem die Klinke 22 in die Freilassung 21
zurückkehrt.
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Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in Fig. 3 in perspektivischer
Darstellung wiedergegeben. Die Darstellung der Anordnung ist rein schematisch, vor
allem ist der Schaltrechen 29 der besseren Anschaulichkeit halber nicht in
seiner wirklichen Lage gegenüber den Rädern gezeichnet, doch dürften die darin erkennbaren
Einzelheiten dem Verständnis nach dem oben Gesagten genügen. Der Schaltrechen 29
ist mit zwei Zähnen 30 und 31 ausgeführt. Der Zahn 30, welcher am längsten ist,
dient der Verstellung eines im wesentlichen die Speichereinrichtung darstellenden
Speicherrades 32. Dieses Speicherrad ist aus zwei unterschiedlich aufgebauten halbkreisförmigen
Scheiben zusammengesetzt, von denen die eine am Umfang fünf Zähne 35 und einen Nocken
36 trägt, während die andere vier axial ausgerichtete, in die Scheibenfläche konzentrisch
mit gleicher Winkelteilung eingelassene Stifte 37 enthält. Die Stärke des verzahnten
Scheibenteiles entspricht hierbei etwa der Stärke des anderen Scheibenteiles zuzüglich
der aus der Scheibenfläche herausragenden Stifte. Ein Elektromagnet 38 zieht bei
seiner Magnetisierung einen Anker 39 an, der ein Wegstück x zurücklegt. Die Breite
des Nockens 36 entspricht diesem Werkstück x.
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Der Zahn 31 des Schaltrechens 29, der von geringerer Länge ist als
der Zahn 30, dient zur Verstellung des Zählrades 33, welches zwanzig Stufen hat
und über eine Übersetzung 2 : 1 ins Schnelle auf das eigentliche
Registrierwerk34
arbeitet. Das Speicherrad32 und das Zählrad 33 sitzen lose auf einer gemeinsamen
Welle.
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Während der Aufnahmezeit des Impulszählwerkes steht das Speicherrad
32 in der gezeichneten Lage. Der Verstellweg des Schaltrechens 29 erstreckt sich
über zwei Zahnlängen des Zählrades 33 oder über eine Zahnlänge der verzahnten halbkreisförmigen
Scheibe bzw. eine Winkelteilung zwischen zwei benachbarten Stiften 37. Der Zahn
30 liegt im ruhenden Zustand mit seiner abgeschrägten Flanke am Rücken des Nockens
36, und der Schaltrechen ist infolgedessen etwas angehoben, so daß der Zahn 31 außerhalb
des Bereiches der Verzahnung am Zählrad 33 steht. Fällt nun ein Impuls an, der eine
Hin- und Herbewegung am Schaltrechen bewirkt, so kann der Zahn 31 erst in der zweiten
Hälfte des Verstellweges nach links in die Verzahnung des Zählrades 33 greifen,
weil der Schaltrechen während der ersten Hälfte infolge des dabei an dem Nocken
36 liegenden Zahnes 30 angehoben ist. Am Zählrad 33 wird demnach für jeden Impuls
nur die Hälfte des Verstellweges wirksam, wodurch für jeden Impuls nur die Weiterdrehung
um eine Einheit erfolgt. Während dieses Betriebszustandes der Speichereinrichtung
werden demnach die Impulse einzeln ins Registrierwerk eingezählt.
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Bei Beginn der Aufnahmepause wird der Elektromagnet 38 erregt, der
seinen Anker anzieht und das Speicherrad 32 am das Wegstück x linksdrehend verstellt,
so daß der Zahn 30 des Schaltrechens in die Zahnlücke des dem :Zocken 36 benachbarten
Zahnes 35 eingreift. Der Magnet braucht hierbei lediglich beispielsweise mittels
eins Tasters kurzzeitig eingeschaltet zu werden. Fällt nun ein Pausenimpuls an,
so verdreht der Zahn 30 die Speicherscheibe um eine Zahnteilung. Das Zählrad 33
wird hierbei nicht gedreht, da der Zahn 31 aus der Zählradverzahnung herausgehoben
ist. Speicherbar sind bei dieser Ausführungsform fünf Impulse, die ohne Rücksicht
auf die Dauer des Registriervorganges in jedem Falle in der Speichereinrichtung
aufgenommen werden. Die Aufnahmepause ist also hierbei lediglich von der Impulsfolge
abhängig und kann sich dementsprechend über unterschiedliche Zeitintervalle erstrecken.
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Sind nun fünf Impulse aufgenommen, so hat sich das Speicherrad um
180° gedreht, und der Schaltrechen steht mit seinem Zahn 30 im Bereich des mit Stiften
37 besetzten Scheibenteils und kann sich dementsprechend auf ein solches Niveau
legen, daß er mit dem Zahn 31 in die Verzahnung des Zählrades 33 greift. Beim sechsten
bis zehnten Impuls werden infolge des Wirksamwerdens des ganzen Verstellweges auf
das Zählrad 33 ans Registrierwerk jeweils zwei Impulse gezählt, wobei das Speicherrad
an den Stiften 37 jeweils um eine Winkelteilung mitgenommen wird.
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Sind sämtliche gespeicherten Impulse abgegeben, in diesem Beispiel
fünf, so steht das Speicherrad wieder in seiner Normalstellung gemäß Fig. 3_ In
kurzer Zusammenfassung ist die Arbeitsweise solcher Art, daß in Normalstellung der
Anordnung bei der Ankunft eines Impulses das Zählrad um eine Stufe verstellt wird.
In Speicherstellung bleibt das Zählrad in Ruhe, bis fünf Impulse gespeichert sind,
die im Zustand der Impulsrückgabe mit fünf neu anfallenden Impulsen zusammen als
Doppelimpulse auf das Zählrad wirken, also je eine zweistufige Verstellung an der
Zählradanordnung hervorrufen.
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Beim ersten Beispiel läuft der Speichervorgang während der Einschaltdauer
des Pausenkontaktes. Bei der anderen Ausführung genügt eine Anregung über einen
Kontakt, um die Speicherung zu veranlassen. Entscheidend über die Zahl der speicherbaren
Impulse sind die konstruktiven Merkmale der Speichereinrichtungen, im ersten Falle
also die Zahl der vorgesehenen Zähne über den ganzen Umfang der Zahnräder, im zweiten
Falle die Zahl der am halben Umfang des Speicherrades angeordneten Zähne.