DE1673571C3 - Druckmittelbetätigtes voreinstellbares Zählgerät - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein druckmittelbetätigtes voreinstellbares Zählgerät zum Zählen einer vorbestimmten Anzahl von Signalen während einer Betriebsperiode, durch Abgeben jeweils eines einzigen Ausgangssignals bei Beaufschlagung mit einer Anzahl von Eingangssignalen, mit einem von Druckmitteleingangssignalen beaufschlagten ersten Kolben, der in einem Gehäuse geführt ist, einem von diesem Kolben in einer ersten Richtung bewegbaren Zählglied, das die Anzahl der zu zählenden Eingangssignale durch eine zurückgelegte Relativbewegung gegenüber einer Startstellung angibt, und einem Voreinstellglied, mit dem die jeweils abzuzählende Anzahl vorwählbar ist, sowie einem Ausgangsventil zur Abgabe des einzelnen Ausgangssignals, das bei Erreichen einer bestimmten Stellung des Zählglieds von diesem betätigbar ist.

Ein solches aus der genannten GB-PS 914 234 bekanntes Gerät benutzt einen von pneumatischer Steuerimpulsen beaufschlagten Kolben, der über einer Teil seiner Länge quer zur Längsachse des Kolben: verlaufende V-förmige Einkerbungen aufweist, in je weils eine von diesen über eine Umfangslinie des KoI bens verteil! drei Kugeln einer Kugelraste eingreifei können. Über diese Kugelraste ist mit dem bcwegli chen Kolben eine Hülse verbindbar, die in einem Tei ihres Außenmantels als Zahnstange ausgebildet ist. Di-

fahnstange wirkt dabei mit einem Zahnrad zusammen, fas fest mit einer nach Art eines Drehschiebers ausge-Irildeten ersten Ventilplatte verbunden ist, die mit einer IhnÜch ausgebildeten, jedoch feststehenden Ventilplatte zusammenwirkt Die Durchgangsbohrungen der bei- s den Ventilplatten sind dabei so angeordnet, daß nur bei einer ganz bestimmten Relativstellung zwischen beiden Ventilplatten ein gemeinsamer Durchlaß durch beide Ventilplatten herstellbar ist. Ein als Voreinstellglied wirkender Drehknopf ist fest mit der zweiten Ventilplatte verbunden, so daß diese in eine ganz bestimmte Prehstellung voreinstellbar ist. Bei der Bewegung des Kolbens durch die Druckmitteleingangsimpulse in Längsrichtung wird nun jeweils in der einen Bewegungsrichtung die als Zahnstange ausgebildete Hülse über die Kugelraste mitgenommen und bei der jeweils anderen Bewegungsrichtung die die Kugelraste bildenden Kugeln in eine jeweils benachbarte und damit am Kolben in Längsrichtung verschobene V-förmige Einkerbung weiterbewegt, so daß also die Relativstellung zwischen dem Kolben und der zahnstangenförmig ausgebildeten Hülse verändert wird. Zur Durchführung dieser freilaufartigen Kupplung zwischen der zahnstangenförmigen Hülse und der mit den V-förmigen Einkerbungen versehenen Kolbenstange sind bei der bekannten Vorrichtung relativ aufwendige und mit einer Druckfeder versehene Konstruktionselemente vorgesehen. Durch die schrittweise Verschiebung der Kugeln der Kugelraste von einer Einkerbung in die jeweils nächste bei jeder Bewegung der Kolbenstange wird auch das Zahnrad über die damit in Längsrichtung verschobene Zahnstange gedreht, wodurch die erste Ventilplatte ihre Drehstellung gegenüber der zweiten Ventilplatte ändert. Je nach der vorgewählten Einstellung der zweiten Ventilplatte fallen nach einer bestimmten Anzahl von Druckmitteleingangsimpulsen und damit Hin- und Herbewegungen der Kolbenstange die Ventilbohrungen beider sich gegenüberstehenden Ventilplatten zusammen, so daß eine Druckmittelverbindung über die beiden Ventilplatten hergestellt wird und damit nach Einlaufen einer bestimmten Anzahl von Druckmitteleingangsimpulsen über diese Verbindung ein entsprechender Druckmittelausgangsimpuls abgegeben wird.

Bevor mit dieser bekannten Anordnung nach Ablauf einer solchen ersten Betriebsperiode eine nachfolgende Betriebsperiode entsprechend gesteuert werden kann, muß das als Zählglied wirkende Zahnrad und die zugehörige Zahnstange in ihre Anfangs- oder Startstellung zurückgeführt werden, so daß also auch die Kugeln der Kugelraste von Kerbe zu Kerbe der Kolbenstange in ihre jeweilige Anfangsstellung zurückgeführt werden müssen. Bei der bekannten Vorrichtung wird dieses durch einen gesonderten Druckmitteleinlaß bewirkt, der auf eine mit der Zahnstangenhülse zusammenwirkende Kolbenfläche einen solchen Druck ausübt, daß wiederum über die Konstruktionselemente der relativ aufwendigen Freilaufkupplung die Kugeln der Kugelraste von Kerbe zu Kerbe und damit auch die zahnstanfenförmig ausgebildete Hülse in ihre Anfangsstellunfen bewegt werden können. Unabhängig von der relativ aufwendigen Konstruktion ist ein Hauptnachteil der bekannten Vorrichtung in dieser wenig befriedigenden Rückstellmöglichkeit zu sehen, da insbesondere bei einer unmittelbar und schnell aufeinanderfolgenden Verarbeitung verschiedener Belriebsperioden eine sofortige und sehr schnelle Rückstellung erwünscht ist, die es auch bei derartigen rein mechanisch bzw, pneumatisch arbeitenden Zählgeräten möglich macht, eine kontinuierlich aufeinanderfolgende Kette von Eingangssignalen gleichmäßig zu untersetzen, d. h. also zwischen zwei bei entsprechend großen Frequenzen sehr schnell aufeinanderfolgenden Eingangssignalen eine zuverlässige und vollständige Rückstellung des Zählglieds bewirken.

Aus der DT-PS 34 225 ist ein als Tourenzähler für Zylinder- und Rotationsmaschinen anwendbares Zählgerät bekannt, bei dem mit Hilfe zweier unmittelbar von den Druckschwankungen der Zylinder beaufschlagter Ventilschieber ein wippenartiges Pendel betätigt wird, das über eine bei Uhrwerken bekannte Zahnsegmentübertragung das Antriebsrad eines herkömmlichen Zählwerkes antreibt. Diese bekannte Einrichtung eignet sich daher lediglich zur Registrierung der Arbeitsspiele der in den Zylindern geführten Kolben, jedoch nicht zu einer Impulsuntersetzung, geschweige denn einer voreinstellbaren Impulsuntersetzung von Druckmittelsignalen, wobei jeweils nach Eingang einer bestimmten Anzahl von Eingangssignalen jeweils ein einzelnes Druckmittelausgangssignal abgegeben werden soll.

Aus der DT-AS 1 157 418 ist schließlich eine Einrichtung zur mehrstelligen Vorgabe von Ziffernwerten bekannt, die jedoch elektromechanisch und nicht pneumatisch arbeitet. Bei der bekannten Vorrichtung werden dabei über ein herkömmliches, elektromechanisches Schrittschaltwerk über eine gemeinsame Welle mehrere Zählwalzen und eine Nockenwalze angetrieben, wobei die Nockenwalze über von ihr betätigte elektrische Schalter die zur Steuerung des Schrittschaltwerkes erforderlichen elektrischen Impulse erzeugt. Jede der Ziffernwalzen ist ebenfalls mit einer Nocke versehen, die in einer solchen Drehstellung angeordnet ist und mit einem elektrischen Ruhekontakt zusammenwirkt, daß jeweils in der Null-Stellung der Zählwalzen der Ruhekontakt geöffnet wird. Die von den Nockenschaltern der Nockenwalze erzeugten elektrischen Impulse gelangen nun über die parallelgeschalteten Ruhekontakte aller Ziffernwalzen auf das Schrittschaltwerk, so daß die Weitergabe der so erzeugten elektrischen Impulse immer dann unterbrochen und damit das Zählwerk stillgesetzt wird, wenn alle Ziffernwalzen sich in ihrer Null-Stellung befinden, also über ihre zugeordneten Nocken sämtliche Ruhekontakte geöffnet haben. Mit Hilfe dieser bekannten Zählvorrichtung können beliebig viele und jeweils vorgewählte Impulse erzeugt werden, indem das Zählwerk einfach mit Hilfe der Ziffernwalzen auf die jeweils gewünschte Anzahl der Impulse eingestellt wird und es dann mit Hilfe der von der Nokkenwalze erzeugten elektrischen Impulse und des Schrittschaltwerkes auf die Null-Stellung aller Ziffernwalzen zurückgezählt wird. Auch diese bekannte Einrichtung eignet sich jedoch nicht zu einer kontinuierlichen und unmittelbar aufeinanderfolgenden Untersetzung einer eingehenden Impulsfolge, da einmal keine selbsttätige und schnelle Rückstellmöglichkeit des bekannten Zählwerks gegeben ist und zum anderen die Impulsfolge selbst in Abhängigkeit der Bewegung des Schrittschaltwerkes erzeugt wird. Darüber hinaus handelt es sich bei der bekannten Einrichtung um eine elektromechanisch wirkende Einrichtung, die also zur Untersetzung von Druckmittelimpulsen nicht geeignet ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein neues druckmittelbetätigtes Zählgerat der eingangs genannten Art zu schaffen, mit dem bei möglichst geringem konstrukti-

/em Aufwand eine sehr schnelle und zuverlässige Untersetzung von Druckmittelimpulsen möglich ist, also oei einer selbsttätigen und schnellen Rückstellung des jeweils zur Untersetzung benötigten Zählgliedes die Verarbeitung auch mit relativ hoher Frequenz einlau-Fender Druckmittelimpulse möglich ist.

Bei einem Programmsteuergerät der genannten Art ist diese Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß das Zählglied dauernd von einer Rückstellfeder beaufschlagt ist, die dieses in eine zweite Richtung zu be- ίο wegen versucht, daß eine lösbare Verriegelung für das Zählglied vorgesehen ist, die beim Zählvorgang eine Bewegung des Zählgliedes in die erste Richtung ermöglicht, in die zweite Richtung jedoch unterbindet, und daß ein je nach Stellung des Ausgangsventils vom Druckmittel in eine die Verriegelung aufrechterhaltende oder die Verriegelung lösende Stellung bringbarer zweiter Kolben vorgesehen ist.

Bei dem erfindungsgemäßen Zählgerät wird also das bei jedem Druckmitteleingangssignal in bekannter Weise um einen Schritt weiterbewegte Zählglied dauernd von einer Rückstellfeder beaufschlagt, die jedoch infolge einer auf das Zählglied ebenfalls wirkenden Verriegelung nicht wirksam werden kann, solange der Zählvorgang andauert, d. h„ die jeweils durch das Voreinstellglied festgelegte Betriebsperiode nicht beendet ist Erst wenn nach Einlaufen der jeweils durch das Voreinstellglied vorgewählten Anzahl von Druckmitteleingangssignalen ein Ausgangsventil zur Abgabe eines einzelnen Ausgangssignals umgeschaltet wird, wird über dieses Ausgangsventil gleichzeitig ein zweiter Kolben beaufschlagt, der die Verriegelung für das Zählglied freigibt, so daß dieses unter Einwirkung der Rückstellfeder sofort und sehr schnell in seine jeweilige Startstellung zurückbewegt wird. Durch die Zurückbewegung des Zählgliedes in seine Startstellung wird dabei automatisch auch das Ausgangsventil wieder geschlossen, d. h„ die Verriegelung gelangt wieder mit dem Zählgiied in Eingriff, so daß dieses nach Eingang des jeweils nächsten Druckmitteleingangssignals wieder um einen neuen Schritt zur Abzählung der nächsten Betriebsperiode in die erste Richtung bewegt wird. Mit diesem neuen Zählgerät können daher auf rein mechanischer bzw. strömungsmechanischer Basis Druckmittelsignale auch relativ hoher Frequenz in beliebigen Verhältnissen untersetzt werden, ohne daß dabei infolge der erforderlichen Rückstellung nach Ablauf jeweils einer Betriebsperiode eines oder gar mehrere der Druckmitteleingangssignale verlorengehen und damit zu einer ungenauen Untersetzung führen würden. Da das erfindungsgemäße Zählgerät dabei mit einfachen und für sich bekannten Klinkenanordnungen arbeiten kann, die z. B. mit einem herkömmlichen Klinkenrad oder einer Zahnstange zusammenarbeiten, ist trotz der genannten funktioneilen Vorteile gegenüber der bekannten vergleichbaren Vorrichtung auch eine sehr viel einfachere Konstruktion zu erreichen, wodurch das' Programmsteuergerät nicht nur in seinem Aufbau kompakter und kleiner, sondern dazu auch noch in seiner Herstellung billiger und sehr viel weniger störungsanfälliger wird.

Die besondere Ausgestaltung des Zählgerätes betreffende Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung wird an Hand in der Zeichnung dargestcllter Ausführungsbeispiele näher erläutert Im einzelnen zeigt

F i g. 1 eine Schnittansicht eines druckmittelbetätigten Zählgerätes mit Schnitt entlang der Linie 1-1 aus F i g. 2,

Fig.2 eine Schnittansicht längs der Linie 11-11 aus Fig. 1,

F i g. 3 eine vergrößerte Schnittansicht entlang der Linie Hl-UI aus F i g. 1,

F i g. 4 eine Draufsicht auf die Vorderseite des Gerätes mit Wählknopf,

F i g. 5 eine vergrößerte Schnittansicht eines Ausgangsventils,

F i g. 6 ein Schema des Druckmittel-Steuerkreises des Gerätes,

F i g. 7 eine Schnittansicht eines abgewandelten Zählgerätes mit Schnitt entlang der Linie VH-VIl aus F ig. 8,

F i g. 8. eine Stirnansicht des Gerätes nach F i g. 7 mit Wählknopf,

F i g. 9 ein Schema des Steuerkreises für das Gerät,

F i g. 10 ein Schema mit Verwendung zweier Zählgeräte zum Addieren,

F i g. 11 ein Schema mit Verwendung zweier Zählgeräte zur Multiplikation, und

Fig. 12 eine vergrößerte Schnittansicht eines bei dem Zählgerät verwendeten typischen Ventils.

In der folgenden Beschreibung wird eine gewisse Bezeichnungsweise benutzt die nur zur Erläuterung dient und keinen einschränkenden Sinn haben soll. Die Wörter »aufwärts«, »abwärts«, »nach rechts« und »nach links« beziehen sich auf Richtungen in den betreffenden Figuren der zeichnung. Das Wort »vorwärts« bezieht sich auf die Bewegungsrichtung des Zählgliedes bzw. Sperrades innerhalb des Gerätes bei Beaufschlagung mit Eingangssignalen, und das Wort »rückwärts« bezeichnet die entgegengesetzte Richtung. Die Angaben »einwärts« und »auswärts« beziehen sich auf die Richtungen zum und vom geometrischen Mittelpunkt der Vorrichtung bzw. ihrer Teile. Die erwähnte spezielle Bezeichnungsweise umfaßt nicht nur die genannten Wörter, sondern auch Ableitungen davon und Wörter ähnlicher Bedeutung.

Das Gerät nach den F i g. 1 und 2 weist ein Gehäuse It auf, das aus einer zweckmäßigen Anzahl von Teilen bestehen kann. Bei der gezeichneten Ausführung umfaßt das Gehäuse 11 einen Hauptteil 12 mit einer Abschlußplatte 13, die damit durch geeignete Mittel, beispielsweise Schrauben 16, verbunden ist Im Bedarfsfalle kann eine geeignete Dichtung zwischen der Abschlußplatte 13 und dem Hauptteil 12 vorgesehen sein.

In den Hauptteil 12 des Gehäuses 11 ist eine zylindrische Öffnung 17 eingearbeitet deren Ende durch eine Stirnwand 18 abgeschlossen ist die einen Teil des Gehäuses 11 bildet Das andere Ende der zylindrischen Öffnung 17 ist rundum mit einer großen Ausnehmung 19 versehen, deren unterer Teil eine Schulter 2t bildet. Innerhalb der Ausnehmung t9 befindet sich eine scheibenförmige Abschlußkappe 22 mit einem vergrößerten Mittelteil. Die Abschlußkappe 22 ist durch geeignete Mittel, beispielsweise einen Sperring 23 gegen die Schulter 21 gehalten.

Im Inneren der zylindrischen öffnung 17 ist eine allgemein mit 26 bezeichnete Wähleinrichtung (Fig.2) angeordnet. Die Wähleinrichtung 26 umfaßt ein Zählglied 27, das als Schalt- bzw. Sperrad ausgebildet ist, welches auf einer zylindrischen Wählachse 28 drehbar gelagert ist Die Wählachse 28 ist innerhalb des Gehäuses 11 drehbar gelagert, indem ein Ende der Achse von einer Aussparung 29 in der Abschlußkappe 22 aufgenommen ist während das andere Ende der Achse in

;iner kreisförmigen Öffnung in der Stirnwand 18 gelagert ist und diese durchsetzt. Ein Wählkn pf 32 ist auf jem hervorragenden Ende der Wählachse 28 angebracht und daran mittels eines Querstiftes 33 befestigt. Die Innenfläche des Wählknopfes 32 ist mit einer Anzahl von im Winkel versetzten Sacklöchern 36 versehen, deren Abmessungen ausreichen, um einen Stift 37 aufzunehmen, der an der Stirnwand 18 starr befestigt ist und von ihr absteht.

Der innerhalb der zylindrischen Öffnung 17 befindliehe Mittelteil der Wählachse 28 ist mit einem starr befestigten Radialbolzen 38 versehen, dessen Enden den Umfang der Wählachse überragen, wobei ein Ende 39 so weit vorsteht, daß es als fester Anschlag dienen kann. Eine Druckfeder 41 umgibt die Wählachse 28 und ist zwischen dem Radialbolzen 38 und der Stirnwand 18 angeordnet Ein Ende der Druckfeder 41 liegt an der Stirnwand 18 an, während das andere Ende an einer Druckscheibe liegt, die ihrerseits an den vorstehenden Enden des Radialbolzens 38 anliegt. Die Druckfeder 41 spannt daher die Wählachse einwärts in die zylindrische Öffnung 17 vor (in F i g. 2 nach links), so daß der Stift 37 von einem der Sacklöcher 36 aufgenommen wird. Wie jedoch in F i g. 2 deutlich gezeigt ist, ist zwischen dem Anschlag 39 und der Stirnwand 18 beträchtliches Axialspiel vorhanden, so daß die ganze Wähleinrichtung entgegen der Vorspannung der Feder 41 axial nach außen bewegt werden kann (in F i g. 2 nach rechts), bis der Stift 37 aus dem Sackloch 36 heraus gelangt, worauf H°r Wählknopf 32 in eine gewünschte Stellung verdreht werden kann. In dieser ist ein gewünschtes Sackloch 38 mit dem festen Stift 37 ausgerichtet, so daß die Druckfeder 41 die Wähleinrichtung

26 wieder einwärts bewegt und der Stift 37 innerhalb des ausgewählten Sackloches 36 aufgenommen wird.

Das Zählglied 27 ist mit einer damit einstückigen Nabe 47 versehen, die auf der Wählachse 28 frei drehbar gelagert ist. Eine Axialbewegung der Nabe 47 des Zählgliedes 27 wird durch Anliegen ihrer gegenüberliegenden Enden an dem Radialbo'.zen 38 bzw. an der Abschlußkappe 22 verhindert. Das Zählglied 27 weist ferner einen Bolzen 43 auf, der daran starr befestigt ist und axial über die Fläche des Zählgliedes 47 hinausreicht, so daß er im wesentlichen in der gleichen Querebene wie der Radialbolzen 39 liegt. Der am Zählglied

27 befestigte Bolzen 43 dient so als beweglicher Anschlag. Eine Torsions- bzw. Spiralfeder 46 umgibt die Nabe 47 und ist mit einem Ende an der Nabe, mit dem anderen Ende am Gehäuse 11 fest angebracht, so daß sie das Zählglied 27 in einer Rückhoirichtung vorspannt (in F i g. 1 im Gegenzeigersinn), um das Zählglied 27 in seine Anfangsstellung zurückzuführen. Das Zählglied 27 ist ferner mit einem Druckstift 48 versehen, der sich an dem gezahnten Umfang befindet und diesen zu einem weiter unten erläuterten Zweck quer durchsetzt.

Die Bewegung der Wähleinrichtung 26 wird durch eine daneben befindliche, allgemein mit 49 bezeichnete Schalteinrichtung gesteuert (F i g. 1 und 3). Die Schalteinrichtung 49 umfaßt einen Kolben 51, der im Inneren eines Zylinders 52 gleitend gelagert ist Dieser ist in den Hauptteil 12 des Gehäuses 11 eingearbeitet wobei der Zylinder durch die Abschlußplatte 13 geschlossen ist und wobei sich ein Dichtungsring 53 vorzugsweise zwischen dem Hauptteil 12 und der Abschlußplatte 13 befindet In der Mitte des Kolbens 51 ist rundherum eine Dichtung 56 angeordnet, die zügig gleitend an der Innenwand des Zylinders 52 anliegt so daß die Dichtungen 53 und 56 zusammen eine Druckkammer 57 für das Druckmittel zwischen sich einschließen. Das Ende des Kolbens, welches sich innerhalb der Druckkammer 57 befindet (linkes Ende in F i g. 1 und 3), ist mit einer Druckfläche 58 versehen, die bei Füllung der Druckkammer 57 mit dem Druckmittel durch diese beaufschlagt wird. Die Druckfläche 58 enthält ein kleines, davon abstehendes Anschlagstück 73, welches an der Abschlußplatte 13 anliegt, wenn der Kolben 51 — wie in F i g. 1 dargestellt — sich in der zurückgezogenen Stellung befindet. Das Anschlagstück 53 verhindert auf diese Weise, daß die Druckfläche 58 an der Abschlußplatte 13 zur Anlage kommt.

Das andere Ende des Kolbens 51 (rechtes Ende in F i g. 1) ist als Schaft 59 mit verringertem Durchmesser ausgebildet und von einer Druckfeder 61 umgeben, die mit einem Ende an einem Bund 62 aus dem Kolben 51 und mit dem anderen Ende an einem Ansatz 63 innerhalb des Gehäuses 11 anliegt. Durch die Druckfeder 61 wird also der Kolben 51 in seiner zurückgezogenen Stellung vorgespannt (nach links in F i g. 1).

Der Kolben 51 weist ferner einen Längsschlitz 66 auf (F i g. 3), der sich über die Länge des Schaftes 59 erstreckt und darüber hinaus noch etwas in den Hauptteil des Kolbens 51 ragt. In dem Schlitz 66 befindet sich eine Schaltklinke 67, die mit dem Kolben 51 mittels eines Stiftes 68 verbunden ist, der den Schaft 59 sowie die Schaltklinke 67 durchsetzt, so daß letztere in bezug auf den Kolben 51 Winkelbewegungen ausführen kann. Die Schaltklinke 67 ist mit einem Vorsprung 69 versehen, dessen vordere Fläche an der Druckfeder 61 anliegt, so daß die Schaltklinke in eine Anfangsstellung vorgespannt ist (F i g. 1), in welcher die Rückfläche des Vorsprunges 69 an der unteren Fläche 70 des Längsschlitzes 66 aufliegt Die Schaltklinke 67 ist ferner mit einer Nase 71 versehen, die so geformt ist daß sie mit den Zähnen zum Eingriff gelangen kann und deren Form entspricht, die auf dem Umfang des Schaltrades 27 angebracht sind. Ein Führungsstift 72 ist am Gehäuse 11 starr befestigt und ragt in den Längsschlitz 66, wodurch eine Drehbewegung des Kolbens 51 und der zugeordneten Schaltklinke 67 verhindert wird, so daß der Führungsstift 72 die Schaltklinke 67 in der gleichen Ebene wie das Zählglied hält.

Die beschriebene Schalteinrichtung 49 wird jedesmal betätigt wenn Druckmittel in die Druckkammer 57 gelangt so daß der Kolben 51 linear vorwärts bewegt wird (in F i g. 1 nach rechts) und die Nase 71 der Schaltklinke 67 mit dem Schaltrad 27 zum Eingriff kommt Letzteres wird dadurch in einer ersten Richtung verdreht (in F i g. 1 im Uhrzeigersinn). Nach Druckentlastung der Druckkammer 57 bewirkt die Feder 61 die Rückkehr des Kolbens 51 in seine Anfangsstellung, d. h, außer Eingriff mit dem Schaltrad 27.

Um jedoch zu verhindern, daß das Schaltrad bzw Zählglied 27 unter der Wirkung der Spiralfeder 46 ir seine Anfangsstellung zurückkehrt, ist eine Verriege lung 76 vorgesehen, die das Schaltrad 27 in seiner Stel lung hält oder verriegelt Die Verriegelung 76 umfaß einen Kolben 77, der in einem Zylinder 78 im Gehäus« 12 gleitend gelagert ist Der Kolben 77 hat einei Hauptteil mit einem Paar von Flanschen 79 bzw. 81 zwischen denen sich ein Dichtungsring 82 befindet de an der Innenwand des Zylinders 78 zügig gleitend an liegt Das eine Ende des Kolbens 77 bildet ferner einei Kopf, dessen Durchmesser kleiner ist als der des Zyiin ders 78, so daß er von einer Ringkammer 86 umgebe: ist Das eine Ende der Ringkammer 86 wird von einer festen Dichtungsring 88 gebildet der innerhalb de

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Hauptteils 12 des Gehäuse·; ti angeordnet ist und gleitend am Umfang des Kopfes 83 anliegt, während das andere Ende der Ringkammer 86 \on einem Bund 87 gebildet ist, der zwischen dem K op! 83 und dem Flansch 79 vorhanden ist.

Das andere Ende des Kolbens 77 -ragt einen Schaft 89. der in einem im Gehäuse 11 ausgebildeten Z\!mder 91 von kleinerem Durchmesser gleitend gelagert ist. Der Durchmesser des Schaftes 89 ist kleiner als derjenige des Kopfes 83 am anderen Kolbenende, so daß eine größere Ringkammer 92 zwischen dem Umfang des Schaftes 89 und der Innenwand des Zylinders 78 besteht Die Ringkammer 92 ist abgeschlossen durch einen im Gehäuse 11 gebildeten Absatz 93 und einen Bund bzw. eine Druckfläche 96. die sich zwischen dem Schaft 89 und dem Flansch 81 befindet Da der Schaft 89 im Durchmesser kleiner ist als der Kopf 83, ist die Druckfläche 96 wesentlich größer als die entsprechende Fläche des in der Ringkammer 86 befindlichen Bundes 87. Der Schaft 89 weist ferner einen Zahn 97 an einem Ende auf, der mit den am Umfang des Schahrades 27 befindlichen Zähnen zum Eingriff gebracht werden kann, so daß der Kolben 77 praktisch als Sperrklinke wirkt welche die Rückbewegung des Schaltrades 27 verhindert. Das Ende des Schaftes 89 ist außerdem mit einem Ausschnitt 98 versehen, damit ein fester Führungsstift 99 hindurchgreifen kann. Dadurch wird eine Drehbewegung des Kolbens 77 gegenüber dem Gehäuse 11 verhindert während der Kolben 77 im Gehäuse 11 eine hin und her gehende Bewegung ausführen kann, so daß der Zahn 97 mit den Zähnen am Schaltrad 27 zum Eingriff gebracht werden kann.

Nahe bei dem Schaltrad 27 ist im Gehäuse 11 eine Steuerungseinrichtung 101 angeordnet die ein zylindrisches Gleitstück 102 umfaßt das innerhalb einer Bohrung 103 im Hauptteil 12 gleitend gelagert ist Das Gleitstück 102 ist mit einem Längsschlitz 106 versehen, dessen Breite ausreicht um die Kante des Schaltrades 27 darin aufzunehmen, wie in F i g. 2 deutlich dargestellt ist Außerdem weist das Gleitstück 102 einen Querschlitz 107 auf, der durch Seitenflächen 108. 109 begrenzt ist, die quer zur Längsachse des Glei'stückes 102 verlaufen. Der Querschlitz 107 gewährleistet während des Betriebs des Gerätes das notwendige Bewegungsspiel für den Druckstift 48, der am Umfang des Schaltrades 27 angebracht ist. Das Gleitstück 102 ist mit einem Endstück 110 versehen, das einen Ansatz 111 von verringertem Durchmesser aufweist welcher in einer im Gehäuse 11 ausgebildeten Bohrung 112 (F i g. 5) gleitend geführt ist Der Ansatz 111 arbeitet mit einer im folgenden beschriebenen Ventilanordnung 113 zusammen.

Wie den F i g. 1 und 5 entnommen werden kann, ist koaxial ausgerichtet mit dem Gleitstück 102 ein durch dieses betätigbares Austrittsventil 113 angeordnet Es befindet sich innerhalb einer Bohrung 116 im Haupttei! 12 des Gehäuses 11, wobei das Ende der Bohrung 116 durch die Abschlußplatte 13 abgeschlossen ist, die zwischen sich und dem Hauptteil 12 einen geeigneten Dichtungsring 117 enthält In der Bohrung 116 ist außerdem eine feste Ventübuchse 118 angeordnet die in ihrer Längsmitte einen koaxialen Kanal 119 aufweist an dessen Enden sich entgegengesetzt gerichtete konische Ventilsitze 121, 122 befinden. Die neben den Ventilsitzen 121, 122 befindlichen Enden der Ventübuchse 118 sind als Kammern 123 bzw. 126 ausgebildet. In der festen Ventübuchse 118 ist ein bewegliches Ventilstück 127 gelagert, das eine Ventilspindel 128 mit elastischen Ventilelementen 129. 131 an gegenüberliegenden Enden aufweist. Auf den Yennleiememen 129. 131 sind konische Ventilflächen 132 bzw,. 133 so ausgebildet daß sie abdichtend auf den Ventilsitzen 121 bzw. 122 anliegen können.

Das Ventilstück 127 besitzt einen Schaftsiurnme! 136. der von dem einen Ende absteht und von einer Druckfeder 137 umgeben ist. deren Enden einerseits am beweglichen Ventilstück 127 und andererseits an der Abschlußplatte 13 anliegen, so daß das bewegliche V'entilstück 127 in seiner Anfangsstellung vorgespannt ist (in F i g. 1 nach rechts). Das elastische Ventilelement 129 mit der konischen Ventüfläche 132 liegt daher normalerweise an dem festen Ventilsitz 121 an. Am anderen Ende des beweglichen Ventilstückes 127 ist ein damit einsiückiger Kolben 138 vorgesehen, der ein Paar Flansche 139, 141 hat die an der Kammer 126 gleitend anliegen, deren äußeres Ende durch einen Dichtungsring 142 zwischen den Flanschen wirksam abgeschlossen bzw. abgedichtet ist. Ein Ende der Kammer 126 ist daher durch eine bewegliche Druckfläche 146 auf dem Flansch 139 wirksam abgeschlossen. Der andere Flansch 141 weist eine Stirnfläche 147 auf, die an dem Ansatz 111 des Endstückes HO zur Anlage kommen kann.

Der Schalteinrichtung 49. der Verriegelung 76 und der Ventileinrichtung 113 kann Druckmittel durch eine Anzahl von Kanälen und Durchlässen zugeführt werden, die im Hauptteil 12 des Gehäuses 11 ausgebildet sind. Dieses hat im einzelnen einen Einlaß 148. der mit der Bohrung 116 in Verbindung steht, welche ihrerseits mittels eines Kanals 149 mit der Ringkammer 86 verbunden ist. Ein ähnlicher Kanal 151 verbindet die Ringkammer 86 mit der Druckkammer 57, die den Betätigungskolben 51 umgibt Nach Anschluß des Einlasses 148 an eine geeignete Druckmittelquelle sind die Bohrung 116 neben dem beweglichen Ventilstück 127. die den Verriegelungskolben 77 umgebende Rtngkammer 86 und die den Betätigungskolben 51 umgebende Druckkammer 57 stets in Verbindung mit dem von der Quelle ausgehenden Druckmittel und unter seinem Druck.

Das Gehäuse 11 ist ferner mit einem Steueranschluß 152 versehen, der mit einem beliebigen Verbraucher bzw. einer Ausgangseinrichtung verbunden werden kann, dem bzw. der ein Druckinipulssignal zugeführt werden soll. Der Steueranschluß 152 steht mit dem Kanal 119 über einen Radialkanal 153 in Verbindung, der gleichfalls in der festen Ventübuchse 118 angeordnet ist Diese enthält zusätzlich einen ebenfalls mit dem zentralen Kanal 119 in Verbindung stehenden Radialkanal 156, der seinerseits mit einem Gehäusekanal 157 verbunden ist welcher in die größere Ringkammer 92 der Verriegelung mündet.

Das Gehäuse 11 ist ferner mit einem dritten An schluß versehen, nämlich dem Auslaß 159. der in gceig neter Weise an die Niederdruckseite des Systems ange schlossen ist und bei Bedarf (im Falle von Druckluft al; Druckmittel) mit der Atmosphäre in Verbindung stehet kann. Der Auslaß 159 steht einem Radialkanal 158 ii der festen Venälbuchse 118 gegenüber, der wiederun mit der darin befindlichen Kammer 121.S in Verbindunj steht. Die feste Ventübuchse 118 ist vorzugsweise mi einer Anzahl von Dichtungsringen 161 bis 163 versc

f-, hen. die einerseits am Umfang der Ventübuchse H und andererseits am Gehäuse 11 dichtend anliegen, s< daß Undichtigkeiten zwischen den betreffenden Kanä len und Durchlässen verhindert werden.

Das Schema in F i g. 6 zeigt die verschiedenen Durchlässe, welche im Gehäuse 11 zur Verbindung und Steuerung der Kolben sowie der Steuerventile angeordnet sind. Bei dem gezeichneten Beispiel ist eine Haupt-Druckleitung 166 von der Druckmittelquelle S an den Einlaß 148 angeschlossen. Das durch diesen eintretende Druckmittel gelangt in die Bohrung 116 und belastet das bewegliche Ventilstück 127. In ähnlicher Weise gelangt Druckmittel von der Quelle 5 über den Kanal 149 in die Ringkammer 86, so daß der Verriegelungskolben 77 in den Eingriff mit dem Schaltrad 27 gedruckt wird. Weiter gelangt das Druckmittel aus der Ringkammer 86 durch den Kanal 151 in die Druckkammer 57 zur Betätigung des Schaltkolbens 51.

Der zentrale Kanal 119, welcher im allgemeinen durch das Steuerventil bzw. Ventilstück 127 geschlossen ist, steht mit dem Steueranschluß 152 in Verbindung, der seinerseits an einen äußeren Verbraucher angeschlossen ist. Außerdem ist der Kanal 119 an den Kanal 157 angeschlossen, welcher mit der größeren Ringkammer 92 in Verbindung steht und die Gegenbewegung des Verriegelungskolbens 77 steuert. Des weiteren ist der Kanal 119 mit der Kammer 126 verbunden, die an den Auslaß 159 angeschlossen ist, der zur Niederdruckseite des Systems führt, beispielsweise der Atmosphäre.

Die Vorwärtsbewegung des hin und her gehenden Gleitstückes 102 (in F i g. 1 nach links) bewirkt, daß der Ansatz 111 an dem beweglichen Ventilstück 127 zur Anlage kommt, das dadurch in seine offene Stellung verschoben wird. Infolgedessen wird der Druckimpuls von der Einlaßkammer 116 einerseits über das Ventil 127 an den Verbraucher und andererseits an die größere Ringkammer 92 übertragen, so daß die Halteklinke bzw. der Zahn 97 aus dem Eingriff mit dem Schaltrad 27 gelöst wird. Die Freigabe des Schaltrades 27 ermöglicht es der Feder 137, das Ventilstück 127 in die normale Schließstellung zurückzuführen, wodurch die Ringkammer 92 und der Steueranschluß 152 mit dem Auslaß 159 in Verbindung gebracht werden.

Im folgenden wird die Arbeitsweise der beschriebenen Vorrichtung erläutert. Bei Beginn einer Betriebsperiode des Gerätes befinden sich der Betätigungskolben 51, das Schaltrad 27 und das bewegliche Ventilslück 127 in ihren Anfangsstellungen. Mittels der Feder 61 wird der Betätigungskolben 51 an die Abschlußplatte 13 angedruckt (F i g. 1). Entsprechend drückt die Spiralfeder 46 das Schaltrad 27 in seine Anfangsstellung (in F i g. 1 im Gegenzeigersinn), so daß der bewegliche Anichlag 43 an dem festen Anschlag 39 zur Anlage kommt. Das bewegliche Ventilstück 127 wird durch die Feder 137 nach rechts in die in F i g. 1 gezeigte Stellung gedrückt, in welcher das elastische Ventilelement 129 •uf dem Ventilsitz 121 aufliegt, so daß der zentrale Kanal 119 geschlossen ist und keine Verbindung zwischen dem Einlaß 148 und dem Steueranschluß 152 besteht. Vor Inbetriebnahme zieht die Bedienungsperson zunächst die Wähiachse 28 axial nach außen (in F i g. 2 •ach rechts), bis der feste Stift 37 ganz aus dem Sackloch 36 im Wählknopf 32 herausgelangt ist. Sodann wird der Wählknopf 32 in die gewünschte Winkelstellung gebracht, wodurch das erforderliche Zählverhältnis gewählt wird. Es sei angenommen, daß die Bedienungsperson den Wählknopf 32 in die Stellung 6 (F i g. 4) gedreht hat, so daß der feste Anschlag 39 entsprechend in eine Stellung verdreht wurde, in welcher das Gerät ein Verhältnis von 6 :1 liefert. Nach Einstellung des Verhältnisses kann die Bedienungsperson den Wählknopf loslassen bzw. lockerlassen, so daß die Druckfeder 41 die Wählachse 28 axial nach innen drückt (in F i g. 2 nach links), bis der feste Stift 37 sich im Eingriff mit dem entsprechenden Sackloch 36 des Wählknopfes 32 befindet. Während des beschriebenen Einstellvorganges ist der Zahn 97 des Kolbens 77 nicht im Eingriff mit der Verzahnung des Schaltrades 27, so daß infolge der Vorspannwirkung der Spiralfeder 46 der bewegliche Anschlag-Bolzen 43 stets an dem Wahl-Anschlag 39 anliegt und daher dessen Bewegung in die gewählte Stellung folgt.

Bei Inbetriebnahme wird ein erster Druckmittel-Impuls bzw. ein Signal über die Haupt-Druckleitung 166 und den Einlaß 148 in die Bohrung 116 und durch den Kanal 149 in die Ringkammer 861 sowie durch den Kanal 151 in die den Betätigungskolben 51 umgebende Druckkammer übertragen. Das Auftreten des Druckmittelsignals innerhalb der Ringkammer 86 bewirkt, daß das Druckmittel an die Druckfläche bzw. den Bund 87 gelangt, so daß der Verriegelungskolben 77 vorwärts bewegt wird (in F i g. 1 nach rechts) und der Zahn 97 mit der Verzahnung am Umfang des Schaltrades 27 in Eingriff gelangt. Entsprechend bewirkt das Auftreten eines ersten Drucksignals in der Druckkammer 57 die Einwirkung des Druckmittels auf die Druckfläche 58 des Betätigungskolbens 51, so daß dieser vorwärts bewegt wird und die Schaltklinke 67 in die Zähne des angetriebenen Schaltrades 27 eingreift, wodurch dieses in einer ersten Richtung in Umdrehung versetzt wird. Das Schaltrad 27 wird um einen kleinen Winkelbetrag entgegen der Spiralfeder 46 vorbewegt. Während dieser Vorwärtsbewegung schieben die Zähne des Schaltrades 27 den Haltezahn 97 radial nach außen, so daß wenigstens ein Zahn des Schaltrades 27 daran vorbeigehen kann. Infolge des Druckes in der Ringkammer 86 wird die Halteklinke bzw. der Zahn 97 einwärts bewegt so daß er erneut mit den Zähnen des Schaltrades 27 zum Eingriff gelangt und dieses dadurch an der Rückkehr in die vorherige Stellung hindert.

Während dieses ersten Bewegungsabschnittes bewegt sich der Anschlag-Bolzen 43 von dem festen Wahl-Anschlag 39 weg, so daß keine Berührung mehr besteht Entsprechend erfährt der Druckstift 48 während des ersten Bewegungsabschnittes eine kleine Winkelversetzung. Bei Druckentlastung nach dem ersten Druckimpuls bewirkt die Feder 61 die Rückkehr des Kolbens 51 aus dem Eingriff mit dem Schaltrad 27 Die Halteklinke bzw. der Zahn 97 verbleibt jedoch im Eingriff mit dem Schaltrad 27, da hier keine Rückstellkraft wirkt, welche das Element 97 in seine Anfangsstellung zurückführen würde.

In ähnlicher Weise werden durch Zuführung aufeinanderfolgender Impulse an das Gerät der Kolben 51 und die zugehörige Schaltklinke 67 bei jedem Impul« linear vorbewtgt so daß die Schaltklinke 67 mit derr Schaltrad 27 in Eingriff gelangt und dieses um einer Schritt vorbewegt, wobei es in der neuen Stellung durch die Halteklinke bzw. den Zahn 97 gehalten wird Am Ende des fünften Impulses hat der Druckstift 41 sich von seiner Anfangsstellung so weit entfernt, daß e ungefähr an der Endfläche 109 des Querschlitzes 107 in Gleitstück 102 anliegt (Fig. 1). Wird nun der sechsti Druckimpuls dem Gerät zugeführt, so wird das Schalt rad 27 um einen weiteren Schritt vorgedreht wobei dii Schaltklinke 67 das Schaltrad 27 in seiner neuen Stel lung hält Während des sechsten Bewegungsabschnitte greift der Druckstift 48 an der Seitenfläche 109 de Querschlitzes 107 an und bewirkt so eine Verschiebuni

des Gleitstückes 102 im Gehäuse 11 (in F i g. 1 nach links). Infolge der Bewegung des Gleitstückes 102 kommt dessen Ansatz 111 an dtr Stirnfläche 147 des beweglichen Ventilstückes 12/ zur Anlage und bewegt dieses entgegen der Wirkung der Feder 137 (in F i g. 1 nach links). Durch die Bewegung des Ventilstückes 127 nach links wird das elastische Ventilelement 129 von dem Ventilsitz 121 abgehoben, während gleichzeitig das elastische Ventilelement 131 abdichtend an dem konischen Ventilsitz 122 zur Anlage kommt.

Die öffnung des Steuerventils bzw. Ventilelements 129 gestattet es,, daß der sechste Druckimpuls auch durch den zentralen Kanal 119, den Radialkanal 153 und den Steueranschluß 152 in die Verbraucherleitung und von dieser an einen äußeren Verbraucher übertragen wird. Außerdem wird der sechste Druckimpuls auch durch die Kanäle 156, 157 in die größere Ringkammer 92 übertragen. Da die Druckfläche % der Druckkammer 92 größer ist als der Bund 87 in der Ringkammer 86, wird der Kolben 77 nach links bewegt (F i g. 1), so daß der Zahn 97 aus dem Eingriff mit der Verzahnung am Umfang des Schaltrades 27 herausgelangt, während das Schaltrad 27 in seiner neuen Stellung im Verlauf des sechsten Druckimpulses lediglich durch die Schaltklinke 67 gehalten ist. Diese behält ihre Stellung im Eingriff mit dem Schaltrad 27 während der gesamten Dauer des sechsten Druckimpulses.

Diese Stellung wird sogar beibehalten, nachdem der sechste Druckimpuls beendet ist, worauf das in der Druckkammer 57 sowie in der Ringkammer 86 befindliehe Druckmittel durch den Einlaß 148 zurückströmt. Da das Ventilelement 129 noch in der geöffneten Stellung ist, gelangt das Druckmittel aus der Verbraucherleitung 152 und der größeren Ringkammer 92 ebenfalls durch den Einlaß 148 zurück. Dies setzt sich fort, bis der auf den Kolben 51 wirkende Druck in der Kammer 57 auf einen Betrag absinkt, bei dem die Spannung der Druckfeder 61 ausreicht, den Kolben 51 in seine Anfangsstellung zurückzudrücken (in F i g. 1 nach links). Bei der Rückkehr des Kolbens 51 in seine Anfangsstellung bewirkt die auf das Schaltrad 27 wirkende Spiralfeder 46 dessen Verdrehung (in F i g. 1 im Gegenzeigersinn) in seine Anfangsstellung, in welcher der bewegliche Anschlag-Bolzen 43 an dem festen Anschlag 39 anliegt.

Die Rückbewegung des Schaltrades 27 in seine Anfangsstellung bewirkt, daß der Druckstift 48 aus dem Eingriff mit der Seitenfläche 109 am Gleitstück 102 gelangt. Hat der Druckstift 48 das Gleitstück 102 freigegeben, so bewirkt die auf das Ende des beweglichen Ventilstückes 127 wirkende Spannung der Feder 137 die Verschiebung des Ventilstückes 127 und des Gleitstückes 102 nach rechts in die Anfangsstelh.ng (F i g. 1), so daß das elastische Ventilelement 129 wiederum auf dem konischen Ventilsitz 121 abdichtend aufliegt. In dieser Stellung befindet sich der zentrale Kanal 119 in Verbindung mit der Kammer 126, die ihrerseits mit dem Auslaß 159 verbunden ist. Eine weitere Folge besteht darin, daß die größere Ringkammer 92 sowie die Verbraucherleitung mit dem Auslaß 159 in Verbindung stehen, so daß verbleibendes Druckmittel hindurchtreten kann und zur Niederdruckseite des Systems abgeführt wird. Auf diese Weise wird die Ringkammer 92 druckentlastet, worauf die Halteklinke bzw. der Zahn 97 nach Zuführung eines neuen Druckimpulses wiederum nach rechts in den Eingriff mit dem Schaltrad bewegt werden kann.

Aus der obigen Beschreibung geht hervor, daß dem Programmsteuergerät sechs Druckmittelimpulse zugeführt wurden, wobei nur der sechste Impuls an einen äußeren Verbraucher weiter übertragen wird, gegebenenfalls über nicht dargestellte Verzögerungseinrichtungen. Am Ende des sechsten Impulses ist das Gerät in seine anfängliche Betriebsstellung zurückgebracht worden und nunmehr für den Beginn einer neuen Betriebsperiode bereit. Das entsprechende Zählverhältnis kann durch einfache Einstellung des Wählknopfes durch die Bedienungsperson auf irgendeine der vorgegebenen Positionen gewählt werden, so daß das Gerät bei Beaufschlagung mit einer vorbestimmten Anzahl von Eingangsimpulsen jeweils nur einen einzigen Impuls an den Verbraucher überträgt.

Das Programmsteuergerät der vorliegenden Erfindung wird vorzugsweise durch Luftdruck betätigt, da in den meisten Fertigungsstätten Druckluft in ausreichendem Maße zur Verfügung steht Das Zählgerät ist jedoch auch zur Verwendung mil irgendeinem kompressiblen oder nichtkompresäiblen Druckmittel geeignet.

In den F i g. 7 bis 9 ist ein abgewandeltes Zählgerät dargestellt, dessen Gehäuse 211 einen Hauptteil 212 sowie daran befestigte Abschlußstücke 213, 214 aufweist. An diese schließen s,ich hieran befestigte Abschlußplatten 217,218 über geeignete Dichtungen 216 an.

Die Abschlußplatte 218 ist mit einem Einlaß 219 versehen, der in geeigneter Weise mit irgendeiner Druckmittelquelle verbunden werden kann. Der Einlaß 218 steht mit einer Bohrung 221 in Verbindung, in welcher als Eingangsglied ein Kolben 222 mit einem damit einstückigen Schaft 223 gleitend gelagert ist. Eine Druckfeder 224 umgibt den Schaft 223 und drückt den Kolben 222 in seine zurückgezogene Stellung (in F i g. 7 nach links). Der Schaft 223 erstreckt sich in eine zentrale öffnung 226 und trägt eine daran mittels eines Drehbolzens 228 schwenkbar befestigte Antriebs-Klinke 227. Eine U-förmige Feder 229 drückt die Klinke 227 im Uhrzeigersinn um den Drehbolzen 228 herum.

Die Antriebs-Klinke 227 trägt eine Nase bzw. einen Zahn 231, die bzw. der durch die Feder 229 in Eingriff mit einer als Schaltstück wirkenden Zahnstange 232 gedrückt wird. Die Zahnstange 232 hat im allgemeinen rechteckigen Querschnitt und ist gleitend in einer Öffnung bzw. Ausnehmung 233 gelagert, die im Hauptteil 212 vorgesehen ist. Die Zahnstange 232 hat an einer Längsfläche eine Vielzahl von Zähnen 236, die mit dem Zahn 231 der Antriebs-Klinke 227 zusammenwirken Im Inneren der Zahnstange 232 befindet sich eine Aussparung 237, die eine Feder 238 enthält, welche die Zahnstange 232 in ihre Anfangsstellung neben der Wand des Abschlußstückes 214 vorspannt (in F i g. 7 nach rechts). Außerdem hat die Zahnstange 232 einer von einer Seite abstehenden Stift 239, dessen Zweck weiter unten erläutert wird.

Durch die Antriebs-Klinke 227 wird die Zahnstange 232 schrittweise vorbewegt (in F i g. 7 nach links). Unzu verhindern, daß die Zahnstange 232 mittels der Fe der 238 in ihre Anfangsstellung zurückgeschoben wird ist eine Verriegelung 241 vorgesehen. Diese umfaßi einen Kolben 242, der in einer im Gehäuse 211 ange brachten Bohrung 243 gleitend gelagert ist. Eine Halteklinke 246 ist fest mit dem Kolben 242 verbunden unc mit einem Zahn 247 versehen, der mit den Zähnen 23( der Zahnstange 232 zusammenwirkt bzw. zum Eingrifl gelangt, wobei die Halteklinke 246 normalerweise durch eine Feder 248 im Eingriff mit den Zähnen 23( gehalten ist. Die Feder 248 ist nämlich zwischen dei Halteklinke 246 und einer festen Platte 249 entspre

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chend vorgespannt. Ein fester Führungsstift 251 greift gleitend in einen Schlitz 250 am Ende der Halteklinke 246 ein und führt diese. Bei Beaufschlagung des Kolbens 242 mit Druckmittel wird die Haltekiinke 246 aus dem Eingriff mit der Zahnstange 232 bewegt (in F i g. 7 nach unten), so daß die Zahnstange 232 freigegeben wird und unter der Wirkung d--r Feder 238 in ihre Anfangsstellung zurückkehrt Wegen der Neigung der Zähne 236 und 247 kann die Zahnstange 232 jedoch vorbewegt werden (in F i g. 7 nach links), so daß die Halteklinke 246 unter Zusammendrücken der Feder 24fi nach unten geschoben wird und einer der Zähne 23ii an dem Zahn 247 vorbeigleiten kann, der durch die Feder 248 in seine Anfangsstellung zurückgebracht wird und die Zahnstange 232 verriegelt bzw. hält, nachdem sie um ein Stück vorbewegt wurde, das der Teilung eines Zahnes entspricht.

Auf der Seite gegenüber dem Eingangsglied bzw. Kolben 222 befindet sich neben der Zahnstange 232 eine Wähleinrichtung 252. Diese umfaßt eine Tragachse ao 253, welche in Bohrungen 254, 255 axialbeweglich und drehbar gelagert ist An der Tragachse 253 ist mittels eines Querstiftes 259 ein Schaltstück 258 befestigt, neben dem eine Druckfeder 261 angebracht ist, welche die Wähleinrichtung 252 in eine Anfangsstellung (F i g. 7) vorspannt Diese Stellung ist begrenzt durch einen Sprengring 262 auf der Tragachse 253, welcher an einer Fläche des Abschlußstückes 214 bei Bewegung der Wähleinrichtung 252 nach rechts anschlägt. In der gezeichneten Ausführungsform ist das Schaltstück 258 rohrförmig ausgebildet und besitzt an einem Ende eine Anzahl von axialgeführten Längsschlitzen 263. Diese sind in gleichförmigen Abständen über den Umfang des Rohres verteilt, haben jedoch verschiedene Längen, wobei die Länge der Schlitze 263 mit fortschreitendem Winkel um den Umfang des Rohres herum zunimmt. Die Länge der Schlitze 263 beträgt vorzugsweise ein Vielfaches der Schrittbewegung, welche die Zahnstange 232 bei Beaufschlagung des Kolbens 222 mi« einem Eingangssignal ausführt und welche im wesentlichen gleich dem Teilungsabstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden Zähnen 236 auf der Zahnstange 232 ist. Weist daher das Schaltstück 258 beispielsweise sechs Längsschlitze auf, so haben diese eine Länge, welche von einem Ein-Schritt-Abstand (das ist der Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden Zähnen 236) bis zu einem Sechs-Schritt-Abstand fortschreitend zi nimmt.

Am Ende der Tragachse 253 ist ein Wählknopf 266 fest angebracht, der an seiner Innenseite eine Anzahl von Vertiefungen 265 aufweist, die mit einer in der Abschlußplatte 218 vorgesehenen, federbelasteten Kugelrast 267 zusammenwirkt. Dadurch wird der Wählknopf 266 und die zugehörige Wähleinrichtung 252 in einer bestimmten Winkelstellung gehalten.

Der Wählknopf 266 ist auf seiner Außenfläche mit Zahlen versehen, die den Vertiefungen 265 und daher den Längsschlitzen 263 entsprechen. Bei der gezeichneten Ausführungsform hat der Wählknopf 266 Zahlen von 1 bis 6, die den sechs Schlitzen 263 in dem Schaltstück 258 entsprechen. Die Stellung Nr. 1 entspricht demjenigen Schlitz 263, dessen Länge gleich einem Ein-Schritt-Abstand ist; die Stellung Nr. 2 entspricht analog demjenigen Schlitz 263, dessen Länge gleich einem Zwei-Schritt-Abstand ist. Die weheren Stellungszahlen bzeichnen analog die Länge des Schlitzes 263, ausgedrückt in der Anzahl der Schrittabstände. Wie in der Zeichnung dargestellt, befindet sich der Wählknopf 266 in der Stellung Nr. 6, wobei der zugehörige Schlitz mit einer Länge gleich einem Sechs-Schritt-Abstand so angeordnet ist, daß der auf der Zahnstange 232 befindliche, davon abstehende Stift 239 in diesen Schlitz eingreift Zu diesem Zweck ist die Breite der Schlitze 263 geringfügig größer als der Durchmesser des Stiftes 239, so daß letzterer bei der linearen Vorbewegung der Zahnstange 232 (in F i g. 7 nach links) frei darin gleiten kann.

In dem Abschlußstück 213 ist in axialer Ausrichtung mit der Wähleinrichtung 252 bzw. dem Schaltstück 258 ein normalerweise geschlossenes erstes St< .irventil 268 angeordnet, das als Arbeitsventil bzw. Ausgangsglied dient Das Steuerventil 268 kann von beliebiger Art sein. Es hat einen zentralen Schaft 311, der in einem mechanischen Druckstück 269 endet, sich mit Bewegungsspiel und vorzugsweise koaxial in einem zentralen Kanal 317 befindet und koaxiale Ventilelemente 333,334 trägt (F i g. 12). Der Schaft 311 und die Ventile befinden sich in einem zylindrischen Gehäuse 312, dessen Inneres so geformt ist, daß Ventilsitze 313, 314 gebildet sind. Der Abstand der Ventile ist so gewählt, daß jeweils nur ein Ventil an seinem Sitz anliegen kann.

Eine Druckfeder 271 ist am linken Ende des Schaftes 311 vorgesehen, um diesen und die Ventile nach rechts vorzuspannen. Wenn keine anderen Kräfte auf den Schaft 311 einwirken, drückt die Feder 271 das Ventil 234 nach rechts gegen den Sitz 314. so daß die Kammer 316 von dem zentralen Kanal 317 abgetrennt und das Ventil normalerweise geschlossen gehalten wird. Sobald der Schaft 311 entgegen der Feder 271 nach links bewegt wird, beispielsweise durch eine auf das Druckstück 269 einwirkende mechanische Kraft, so wird das Ventilelement 334 von dem Ventilsitz 314 abgehoben, so daß die Einlaßleitung 277 über die Kammer 316 und vorbei am Ventilsitz 314 mit dem zentralen Kanal 317 und infolgedessen mit der Auslaßleitung bzw. dem Verbraucherauslaß 278 verbunden wird. Die Rückkehr der Ventile in die gezeichnete rechte Stellung verbindet den Verbraucherauslaß 278 mit einer Entlüftung.

Ein zweites, axial mit der Zahnstange 232 ausgerichtetes Steuerventil 272 hat gleichen Aufbau und trägt an einem Ende ein Druckstück 273. Das zweite Steuerventil 272 ist normalerweise durch eine Druckfeder 274 in der geschlossenen Stellung gehalten, wie in F i g. 7 dargestellt. Die Rückbewegung der Zahnstange 232 unter der Wirkung der Feder 238 läßt die Stirnfläche der Zahnstange 232 auf dem Druckstück 273 zur Anlage kommen, so daß das Ventil 272 entgegen der Feder 274 geöffnet wird.

Das Schema in F i g. 9 stellt die verschiedenen Durchlässe bzw. Kanäle im Gehäuse 211 dar, welche die Kolben und Steuerventile darin verbinden bzw. steuern. Eine Haupt-Druckleitung 276 führt von einer äußeren Druckmittelquelle zum Einlaß 219. An diesem zweigt die Einlaßleitung 277 ab und führt zu dem ersten Steuerventil 268, an das hierdurch das Eingangs-Drucksignal übertragen wird. Weil das erste Steuerventeil 268 sich normalerweise in Schließstellung befindet ist die Einlaßleitung 277 normalerweise geschlossen Von dem ersten Steuerventil 268 aus verzweigt sicr eine Auslaßleitung 278, in eine Verbraucherleitung 27? und eine Steuerleitung 281. Letztere teilt sich weitei auf in eine Entriegelungsleitung 282 und eine Entla stungsleitung 283. Die Entriegelungsleitung 282 führt zi dem Kolben 242 und steuert dessen Bewegung. Di< Entlastungsleitung 283 führt zu dem zweiten Steuer ventil 272, das sich normalerweise in Schließstellunj

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befindet. Eine Entlüftungsleitung 284 von dem ziehen Steuerventil 272 steht mit der Atmosphäre in Verbindung.

Zur Inbetriebnahme wird dem Kolben 222 ein erster Druckimpuls des Druckmittels zugeführt, wodurch die Zahnstange 232 um ein Stück vorbewegt wird, das etwa gleich einem Zahnabstand ist. Während dieses ersten Bewegungsschrittes entfernt sich die Zahnstange 2J2 von dem Kolben bzw. Druckstück 273, so daß die Druckfeder 274 das zweite Steuerventil 272 schließen kann. Es sei angenommen, daß die Wähleinrichtung sich in Stellung Sechs befindet. Dann wird durch Zuführung eines zweiten, dritten, vierten und fünften Druckimpulses an den Kolben 222 die Zahnstange 232 um jeweils einen Schritt weiterbewegt und in der neuen Stellung durch die Halteklinke 246 gehalten. Am Ende des fünften Impulses hat der Stift 239 die Länge des Schlitzes 263 durchlaufen, so daß er ungefähi mit dessen Ende in Berührung steht. Bei Zuführung des sechsten Druckimpulses an den Kolben 222 wird die Zahn- »ο stange 232 einen weiteren Schritt vorbewegt, so daß der am Ende des Schlitzes 263 angreifende Stift 239 eine Verschiebung der Wähleinrichtung 252 bewsrkt, welche an dem Druckstück 269 zur Anlage kommt, wodurch das erste Steuerventil 268 geöffnet wird.

Die öffnung des ersten Steuerventils 268 gestattet es, daß der sechste Druckimpuls in die Verbraucherleitung und von dort an einen äußeren Verbraucher übertragen wird. Der sechste Druckimpuls wird auch auf die Entriegelungsleitung 282 übertragen, so daß die Halteklinke 246 von der Zahnstange 232 abgezogen wird. Das Druckmittel füllt auch die Entlastungsleitung 283, doch kann es nicht austreten, da das zweite Steuerventil 272 normalerweise geschlossen ist. Bei Beendigung des sechsten Impulses bewegen die Feder 238 und 261 die Zahnstange 232 sowie die Wähleinrichtung 252 nach rechts, so daß das erste Steuerventil 268 schließen und innerhalb der Steuerleitung 281 bzw. der Entlastungsleitung 283 Druckmittel absperren kann, damit die Halteklinke 246 zurückgezogen bleibt. Wenn die Wähleinrichtung 252 ihre äußerste rechte Stellung erreicht hat, steht sie mit dem Kolben bzw. Druckstück 273 in Berührung und öffnet das zweite Steuerventil 272, so daß Druckmittel aus den Leitungen 278, 279, 281,282 und 283 abströmen kann, worauf die Halteklinke 246 wieder in Eingriff mit der Zahnstange 232 gelangt. Zu diesem Zeitpunkt haben alle Teile ihre Anfangsstellung wieder eingenommen und sind für eine neue Betriebsperiode bereit.

F i g. 10 zeigt schematisch die Anordnung, in der das Zählgerät zur Durchführung von Addiervorgängen verwendet werden kann. Bei der dargestellten Anordnung sind ein erster und ein zweiter pneumatischer Zähler untereinander verbunden, so daß die Wählknopf-Einstellung des zweiten Zählers zu der Einstellung des ersten Zählers addiert wird. Wenn beispielsweise die Zählung »11« gewünscht ist, wird der pneumatische Zähler Nr. 1 auf »6« und der pneumatische Zähler Nr. 2 auf »5« mit dem jeweiligen Wählknopf eingestellt.

In Betrieb wird über eine Eingangsleitung 381 ein pneumatisches Eingangssignal an das druckluftbetätigte, normalerweise offene Richtungs-Steuerventil 382 übertragen. Dieses leitet das Signal über einen Kanal 383 zu dem ersten pneumatischen Zähler Nr. 1. Bei dem Signal Nr. »6« tritt Luft durch den Zähler Nr. 1 hindurch und gelangt weiter über eine Auslaßleitung 384 zu einem Absperrventil 386. Anschließend wird Druckluft über einen Kanal 387 an den Einlaß eines Entlüf. tungsventils 388 und über einen Kanal 389 an den Steuereingang eines druckluftbetätigten Schaltventils 391 übertragen. Letzteres wird dadurch geöffnet, so daß Luft aus einem Druckluftanschluß 392 durch einen Kanal 393 hindurchtreten kann. Die aas Schaltventil 3Ql durchfließende Luft wird dann dem Sieuereingang des Richtungs-Steuerventils 382 zugeführt, das dadurch von einer ersten Offenstellung in eine zweite Stellung gebracht wird, in welcher die Einlaßleitung 381 _mi_t einem zu dem zweiten pneumatischen Zähler Nr. 2 führenden Kanal 394 in Verbindung steht. Das Steuerventil 382 lenkt nun die nächsten fünf Eingangssignale an den Zähler Nr. 2. Bei dem Signal Nr. »5« an den zweiten Zähler, d. h. beim insgesamt elften Signal, gelangt Luft über den Zähler Nr. 2 an den schematisch mit 3% bezeichneten Auslaß, außerdem aber durch einen Kanal 397 auch an den Steuereingang des Entlüftungsventils 388. Dieses wird dadurch geöffnet, so daß die Kanäle 387 und 389 zur Atmosphäre entlüftet werden und das Schaltventil 391 schließt. Letzteres unterbricht wiederum die Verbindung des Druckluftanschlusses 392 mit dem System und gestattet so die Rückkehr des Steuerventils 382 in seine Anfangsstellung, wodurch die Einlaßleitung 381 wiederum mit dem ersten pneumatischen Zähler verbunden wird und das System zur Ingangsetzung einer neuen Betriebspericde bereit ist.

Das obige Beispiel dient nur zur Erläuterung, ohne Einschränkung der Erfindung. Selbstverständlich könnte eine beliebige Anzahl von pneumatischen Zählern in geeigneter Weise analog zu Fig. 10 aneinandergeschaltet werden, so daß das System eine Addierkapazität für beliebige Zahlen erlangt. Die in F i g. 10 in Form von Blockschaltbildern dargestellten Zähler umfassen im wesentlichen den gleichen Aufbau und arbeiten im wesentlichen in der gleichen Weise, wie das oben beschrieben wurde.

F i g. 11 zeigt schematisch eine Anordnung, bei welcher eine Anzahl von Zählern zur Durchführung vor Multiplikations-Vorgängen verwendet werden kann Auch hier sind die nur im Blockschaltbild dargestellter Zähler im wesentlichen ebenso aufgebaut und haben inwesentlichen die gleiche Arbeitsweise, wie oben be schrieben. Bei der gezeichneten Ausführungsform isi eine Einlaßleitung 401 mit dem Einlaß eines ersten Zäh lers Nr. 1 verbunden, so daß diesem eine Reihe vor Druckimpulsen zuführbar ist. Eir.e Auslaßleitung 40; vom Zähler Nr. 1 ist mit dem Einlaß des Zählers Nr.; verbunden. Die Auslaßleitung 406 des Zählers Nr. 2 is an einen äußeren Verbraucher 407 angeschlossen. E; sei angenommen, daß eine Multiplikation oder Unter setzung mit dem Faktor »15« erwünscht ist. Hierzi wird der Wählknopf des Zählers Nr. 1 auf »5« und dei Wählknopf des Zählers Nr. 2 auf »3« eingestellt. Druck impulse gelangen dann durch die Einlaßleitung 401 ii den Zähler Nr. 2, der in der oben beschriebenen Weis* arbeitet. Beim Eingangssignal Nr. »5« gelangt Luf durch den Zähler Nr. 1 in die Auslaßleitung 402, wöbe das Ausgangssignal des Zählers Nr. 1 praktisch als Ein gangssignal für den Zähler Nr. 2 wirkt. Nachdem de Zähler Nr. 1 drei vollständige Betriebsperioden durch laufen hat, d. h. nachdem ihm fünfzehn Eingangsimpulsi zugeführt wurden, hat der Zähler Nr. 1 je einen Aus gangsimpuls für jeweils fünf zugefünrte Eingangsimpul se übertragen. Bei fünfzehn Eingangsimpulsen an dei Zähler Nr. 1 werden von diesem also drei Ausgangsim pulse übertragen, die als Eingangsimpulse auf den Zäh ler Nr. 2 wirken. Die Zuführung der drei Eingangsim

pulse an den Zähler Nr. 2 beendet bei diesem eine Betriebsperiode und gestattet die Übertragung eines Ausgangsimpulses an den Verbraucher. In dieser Weise hat die Zuführung von fünfzehn Eingangsimpulsen an den Zähler Nr. 1 zur Übertragung eines Ausgangsimpulses vom Zähler Nr. 2 geführt, was einer Untersetzung bzw. einem Multiplikationsverhältnis \on 15 : 1 entspricht.

Wie sich aus dieser Erläuterung ergibt, ist das Zählgerät sowohl einzeln als aucL in Kombination zur Zählung beliebiger, großer oder kleiner Zahlen verwend-

bar, so daß die Vorrichtung an eine große Anzahl von verschiedensten Anwendungsmöglichkeiten bequem angepaßt werden kan;i. Dabei bedingen Veränderungen der Zählperiode nur ein Minimum an Arbeitsaufwand seitens der Bedienungsperson, da das Gerät und die Betriebsperiode einfach durch Verdrehung eines äußeren Steuerknopfcs einstellbar sind, ohne daß es dazu irgendeiner Zerlegung oder Veränderung der Programmsteuereinrichtung bedürfte.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (10)

Patentansprüche: 1 3 571

1. Druckmittelbetätigtes voreinstellbares Zählgefät zum Zählen einer vorbestimmten Anzahl von Signalen während einer Betriebsperiode durch Abgeben jeweils eines einzigen Ausgangssignals bei Beaufschlagung mit einer Anzahl von Eingangssignalen, mit einem von Druckmitteleingangssignalen beaufschlagten ersten Kolben, der in einem Gehäuie geführt ist, einem von diesem Kolben in einer ersten Richtung bewegbaren Zählglied, das die Anaahl der zu zählenden Eingangssignale durch eine zurückgelegte Relativbewegung gegenüber einer Startstellung angibt, und einem Voreinstellglied, mit dem die jeweils abzuzählende Anzahl vorwählbar ist, sowie einem Ausgangsventil zur Abgabe des einzelnen Ausgangssignals, das bei Erreichen einer bestimmten Stellung des Zählglieds von diesem belätigbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Zählglied (27, 232) dauernd von einer Rückstellleder (46, 238) beaufschlagt ist, die dieses in eine rweite Richtung zu bewegen versucht, daß eine lösbare Verriegelung (97,247) für das Zählglied vorgesehen ist, die beim Zählvorgang eine Bewegung des Zählglieds in die erste Richtung ermöglicht, in die fcweite Richtung jedoch unterbindet, und daß ein je nach Stellung des Ausgangsventils (113, 268) vom Druckmittel in eine die Verriegelung aufrechterhaltende oder die Verriegelung lösende Stellung bringbarer zweiter Kolben (77,242) vorgesehen ist.

2. Zählgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine erste Verbindung (157, 282) zwischen dem zweiten Kolben (77, 242) und dem Ausgangsventil (113, 268) vorgesehen ist, so daß durch das Ausgangssignal der Kolben in die die Verriegelung lösende Stellung bringbar ist.

3. Zählgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß über eine zweite Verbindung (149, 151) das Druckmitteleingangssignal an den ersten Kolben (51) gebracht wird, daß über eine dritte Verbindung (148) das Druckmittelausgangssignal an das Ausgangsventil gegeben wird, daß eine vierte Verbindung (152) mit der dritten Verbindung derart verbunden ist, daß das Ausgangsventil normalerweise diese Verbindung unterbricht, bei der Betätigung durch das Zählglied jedoch freigibt, wodurch das Ausgangssignal von der dritten Verbindung auf die vierte Verbindung übertragbar ist.

4. Zählgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Kolben (77) eine erste Kolbenfläche (87), die über die zweite Verbindung (149) mit dem Druckmitteleingangssignal derart beaufschlagt ist, daß die Verriegelung (97) in das Zählglied (27) eingreift, und eine zweite, gegenüber der ersten angeordnete Kolbenfläche (%) aufweist, die von der vierten Verbindung (152) derart mit dem Druckmittelausgangssignal beaufschlagt ist, daß die Verriegelung von dem Zählglied lösbar ist, und daß die zweite Kolbenfläche eine «> größere Fläche hat als die erste.

5. Zählgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückstellfeder (46, 238) zwischen dem Gehäuse und dem Zählglied angreift und dieses in Richtung der Startstellung be- f>5 aufschlagt.

6. Zählgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5. dadurch gekennzeichnet, daß durch die Druckmitteleingangssignale der erste Kolben (51) aus seiner Ruhestellung in eine erste Richtung bewegbar ist und daß eine Feder (61) zum dauernden Beaufschlagen des Kolbens in die entgegengesetzte Richtung vorgesehen ist, mit der der Kolben bei Wegfall des Eingangssignals in seine Ruhestellung rückführbar ist.

7. Zählgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Zählglied ein gezahntes Klinkenrad (27) aufweist, das drehbar im Gehäuse gelagert ist, und daß eine den ersten Kolben (51) mit dem Klinkenrad schrittweise antreibend verbindende Antriebsklinke (67) vorgesehen

ist.

8. Zählgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Voreinstellglied (26) eine drehbare Welle (28) mit einem mit diesem befestigten ersten Anschlagstift (38) aufweist, daß das Zählgiied (27) drehbar auf der Welle befestigt ist und einen an dem ersten Anschlagstift anschlagbaren zweiten Anschlagstift (43) aufweist, daß die Rückstellfeder (46) das Zählglied und den zugehörigen Anschlagstift zum Anschlagen an dem ersten Anschlagstift zur Festlegung der Startstellung des Zählglieds vorspannt und einen Einstellknopf (32, 36, 37) zum Drehen des Voreinsteilglieds (26) in die gewitschte Startstellung und zum Verriegein in dieser Stellung aufweist

9. Zählgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Zählglied ein umkehrbar drehbar gelagertes Klinkenrad (27) ist.

10. Zählgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 9. dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse Verbindungskanäle (116, 148) aufweist, die das Druckmitteleingangssignal an das Ausgangsventil (113) führen, wobei die öffnung des Ausgangsventils den Durchtritt eines der Eingangssignale als Ausgangssignal bewirkt.