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Zählwerk mit Ziffernausrichtung Die Erfindung betrifft ein Zählwerk
mit auf einer ersten Achse drehbar gelagerten Ziffernrollen zum Anzeigen einer mehrstelligen
Zahl und mit auf einer zweiten Achse drehbar gelagerten, zwischen den Ziffernrollen
angeordneten Übertragungsritzeln, die in Triebverzahnungen der Ziffernrollen eingreifen
und jeweils die Ziffernrolle der nächsthöheren Dekade um eine Teilung weiterschalten,
sobald ein Verzahnungselement an der vorhergehenden Ziffernrolle mit dem zwischen
diesen beiden Ziffernrollen angeordneten Übertragungsritzel in Eingriff kommt, wobei
die zweite Achse in Langlöchern in veränderbarem Abstand zur ersten Achse gelagert
ist und der Achsabstand durch einen die Ziffernrolle der niedrigsten Dekade schrittweise
antreibenden Magnetanker nach Beendigung jeder Fortschaltung dieser Ziffernrolle
auf ein Minimum gebracht ist, nach Patent 0¢OO.o O (Patentanmeldung P 24 22 95104-53)o
Durch
diese Ausbildung des Zählwerks nach dem Hauptpatent gelingt es, durch Anpressen
der auf den Übertragungsritzeln angeordneten breiten Zähne an die Umfangsfläche
der einzelnen Ziffernrollen den bei bekannten Zählwerken infolge unvermeidlicher
Fertigungstoleranzen auftretenden Ziffernversatz im Ablesefenster soweit zu beseitigen,
daß eine wesentlich verbesserte ausrichtung und somit Ablesung der Ziffern im Ablesefenster
möglich ist0 Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die im Hauptpatent beschriebene
Konstruktion zu verbessern, so daß eine absolut exakte Ausrichtung der einzelnen
Ziffern zueinander auch in kritischen Ziffernstellungen erreicht wird.
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Diese Aufgabe ist gemäß der vorliegenden Weiterbildung der Erfindung
des Hauptpatentes dadurch gelöst, daß starr mit den Übertragungsritzeln verbundene
Sperräder vorgesehen sind, deren Sperrzähne bei kleinstem Achsabstand an die Umfangsfläche
der Ziffernrolle angedrückt sind0 Wird die Zahnteilung dieser Sperräder genügend
klein gewählt, so daß die Anzahl der Sperrzähne am Sperrad genügend groß ist, so
können selbst kleinste Verstelltoleranzen der Ziffernrollen vermieden werden. Insbesondere
wird vermieden, daß eine Verdrehung in der kritischen Ziffernstellung auftreten
kann, in der sich eine Ziffernrolle unmittelbar vor der Fortschaltung durch ein
flbertragungsritzel befindet, In einer bevorzugten Ausführungsform sind zur sicheren
Vermeidung solcher unerwünschter Verdrehungen die Sperräder in Form eines achtzackigen
Sternes ausgebildet.
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Um die Ziffernrolle während ihrer Fortschaltung immer frei drehen
zu können, ist in einer Weiterbildung der Erfindung der Achsabstand zwischen den
beiden wachsen für die Ziffernrollen und die Übertr gungsritzel bei jeder Fortschaltung
der Ziffernrolle der niedrigsten Dekade größer als der minimale Achsabstand. Durch
diese Maßnahme werden die Schwergängigkeit der Ziffernrolle bei kortschaltung und
auch durch Reibung hervorgerufene Abnutzungserscheinungen an den Bauelementen vermieden0
Die vorgenannte Maßnahme kann gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung in
einfacher Weise dadurch verwirklicht werden, daß die Langlöcher zur Lagerung der
zweiten, die Übertragungsritzel aufnehmenden Achse gegen die Horizontale geneigt
angeordnet sind, wobei die höchsten Stellen der Xanglöcher den Ziffernrollen näher
liegen als die tiefsten Stellen0 Auf diese Weise wird bei Freigabe der zweiten Ankerachse
diese Ankerachse durch ihr und der Übertragungsritzel Eigengewicht immer in die
tiefste Stelle der Langlöcher einfallen und somit den Abstand zwischen sich und
der Ziffernrollenachse vergrößern, wodurch die Sperräder automatisch von den Ziffernrollen
abheben.
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in der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der
Erfindung dargestellt. Es zeigen: "'ig. 1 eine Draufsicht auf die wesentlichen Teile
des erfindungsgemäß ausgestalteten Impulszählwerkes, izigO 2 eine Seitenansicht
von der Anordnung der Ziffernrollen,der Übertragungsritzel und des Magnetankers
in dessen abgefallenem Zustand und Fig. 3 die gleiche Darstellung wie in Fig. 2,
jedoch bei erregtem Magneten und somit angezogenem Magnetanker.
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Das in 2'ig. 1 bis 3 dargestellte Zählwerk entspricht in seinem Aufbau
im wesentlichen einem bekannten Zählwerk, wie es beispielsweise als Gebührenzähler
zur Zählung der Gebührenimpulse im Fernspreciiwesen benutzt wird0 Es umfaßt zwei
Seitenplatinen 1 u. 2, zwischen denen auf einer ersten Achse 3 Ziffernrollen 4,5,6,7,8
u.9 drehbar gelagert sind0 Die Ziffernrolle 4 dient zur Anzeige der niedrigsten
Dekade, die Ziffernrollen 5,6,7,8 u09 zur Anzeige der jeweils nächsthöheren Dekade,
so daß insgesamt eine sechsstellige Ziffer angezeigt werden kann0 In den Seitenplatinen
1 u. 2 ist weiterhin eine zweite Achse 10 gehalten, auf welcher die Ziffernrollen
miteinander verbindende Übertragungsritzel 11 drehbar gelagert sind0 Zum Antrieb
des Zählwerkes ist ein Elektromagnet 12 vorgesehen, durch dessen Magnetkern 13 bei
Erregung des Magneten ein im punkte 23 schwenkbarer Magnetanker 14 angezogen wird,
der bei einem durch eine nicht dargestellte jeder bewirkten Abfall über eine Stoßklinke
15 auf ein Schaltrad 16 der Ziffernrolle 4 einwirkt und diese dabei um einen Schritt
bzwo eine Ziffer weiterschaltet0 Die Ziffernrollen 5 - 9 weisen auf der der jeweils
auf die Dekade der niedrigeren Ordnung hinweisenden Seite eine Triebverzahnung auf,
die jeweils aus zwanzig kurzen Triebstöcken 17 besteht. Auf der der Triebverzahnung
entgegengesetzten Seite der Ziffernrollen 4 - 8 befindet sich eine sogenannte Zehnerfortschaltungsfalle
18. Diese Zehnerfortschaltungsfalle 18 besteht beispielsweise aus zwei kurzen Triebstöcken
19 u0 20 und einer am Umfang der Ziffernrollen erscheinenden Aussparung 21 in einem
an der Ziffernrolle vorgesehenen Randstreifen 22 (vgl. Fig. 2 u. 3)
Die
Übertragungsritzel 11 besitzen jeweils in abwechselnder Reihenfolge auf ihrem Umfang
verteilte schmale Zähne 24 und breite Zähne 25O Die schmalen Zihne sind dabei so
angeordnet, daß sie jeweils zwischen die Ziffernrollen 4 - 9 greifen können. Die
breiten Zähne 25 sind jedoch so breit, daß jeweils zwei dieser breiten Zähne 25
immer über den Außenumfang der Ziffernrolle der niederwertigeren Dekade greifen,
Diese beiden Zähne legen im Normalfall die winkelmäßige stellung des betreffenden
bbertraguffgsritzels 11 und auch der betreffenden Ziffernrolle fest Ist jedoch eine
niffernrolle soweit gedreht worden, daß ihre Zehnerfortschaltungsfalle mit ihrem
Triebstock 20 gegen einen zwischen die Ziffernrollen greifenden schmalen Zahn 24
trifft, so wird das betreffende Übertragungsritzel weitergedreht. Dieses ist möglich,
da dann der entsprechende breite Zahn 25 in die entsprecnende Aussparung 21 eingreifen
kann, so daß das betreffende Übertragungsritzel 11 drehbar ist. Dabei wird dann
durch den Eingriff der Zähne 24 u0 25 in die Triebstöcke 17 die entsprechende Ziffernrolle
der nächsthöheren Dekade um einen Schritt weitergeschaltet.
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Das bisher Beschriebene trifft auch auf die bekannten Zählwerke zu.
Durch die unvermeidlichen Fertigungstoleranzen ist es bei diesen bisherigen Zählwerken
möglich, daß die Übertragungsritzel nicht immer mit zwei breiten ZXihnen 25 hinreichend
genau am Außenumfang einer Ziffernrolle anliegen. Dadurch kann, wie bereits in dem
Hauptpatent beschrieben, das Übertragungsritzel und damit die jeweilige Ziffernrolle
sich mit einem gewissen Spiel verdrehen, wodurch sich unter ungünstigen Umständen
eine extrem schraubenlinienförmige Verdrehung der im Ablesefenster des Zählwerkes
sichtbaren Ziffern ergibt, Insbesondere kann aber immer dann eine große unerwünschte
Verdrehung auftreten, wenn sich die kritische Ziffernstellung
ergibt,
in der sich eine Ziffernrolle unmittelbar vor der aeiterschaltung durch ein Übertragungsritzel
befindet. Dann kann namlich - entsprechend dem in Fig 2 gezeigten Abstand x -die
betreffende Ziffernrolle verdreht werden, weil nicht beide breiten Zähne exakt an
ihrem Außenumfang anliegens m eine genaue Ziffernausrichtung zu bewerkstelligen,
ist die Übertragungsritzelachse 10 nicht wie nerkömmlich in kreisföreigen Bohrungen,
sondern in Langlöchern 26 in den Seitenplatinen 1 u. 2 geführt. Diese Langlöcher
26 verlaufen schräg zur horizontalen, und zwar solchermaßen, daß ihre höchsten Stellen
den Ziffernrollen näher liegen als ihre tiefsten Stellen. Auf diese Weise wird durch
das Eigengewicht der Achse 10 und der Übertragungsritzel 11 die Achse 10 immer bestrebt
sein, die tiefste moge in den Langlöchern einzunehmen.
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Außerdem sind die Ritzel 11 mit als achtzackige Sterne ausgebildeten
Sperrädern 27 starr verbunden. An dem magnetanker 14 ist beidseitig jeweils ein
Kunststoffteil 28 befestigt, das so ausgebildet und angeordnet ist, daß bei abgefallenem
Magnetanker beide Kunststoffteile gegen die Achse 10 der Ubertragungsritzel drücken
und die Achse in den Langlöchern 26 in Richtung Ziffernrollenachse verschieben,
bis die Sperräder 27 mit zwei Sperrzähnen an der Umfangsfläche der Ziffernrollen
4 - 8 angedrückt sind. Durch diese angepreßten Sperräder werden die Übertragungsritzel
und damit die Ziffernrollen 5 - 9 auch in den kritischen Ziffernstellungen, d. h.
jeweils unmittelbar vor Fortschaltung der Ziffernrolle der nächsthöheren Dekade
in ihrer Stellung fixiert, Das bedeutet, daß die Sperrzähne der Sperräder 11 verhindern,
daß die breiten Zähne 25 des jeweiligen Ritzels nicht wie bisher um den Abstand
x in die Zehnerfortschaltungsfalle 18 eindrehen können0
Der Funktionsablauf
ist bei dem dargestellten Zählwerk folgendermaßen: Bei erregtem magneten 12 wird
der Anker 14 an den Kern 13 angezogen, die Kunststoffteile 28 geben die Achse 10
der Übertragungsritzel 11 frei und diese nimmt somit ihre tiefstmögliche Lage in
den langlöchern 26 ein0 Sobald die Impulserregelung des Magneten abgeklungen ist,
wird der Anker 14 unter dem Einfluß der nicht dargestellten leder von des Magnetkern
13 abgezogen, wobei die Stoßklinke 15 in das mit der Ziffernrolle 4 starr verbundene
Schaltrad 16 eingreift und diese Ziffernrolle um einen Schaltschritt, d. h. eine
Ziffernteilung, weiterdreht.
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Über die Übertragungsritzel 11 werden dann die entsprechenden Ziffernrollen
5 - 9 der nächsthöheren Dekade um einen Schritt weitergedreht, sofern sich die Zehnerfortschaltungsfalle
18 der vorangehenden Ziffernrolle gerade in der Stellung befindet, in elcner die
breiten Zähne der Übertragungsritzel in die Ausnehmung 21 der Zehnerfortschaltungsfalle
eindrehen können. Gegen Ende der Abfallbewegung des Magnetankers, der dabei um seine
Lagerpunkte 23 schwenkt, kommen die beiden Kunststoffteile 28 mit der U Übertragungsritzelachse
10 in Berührung und schieben diese achse in den Langlöchern 26 weiter, bis die Sperräder
27 mit ihren Sperrzähnen an den Außenumfangsflächen der Ziffernrollen 4 - 8 anliegen
und damit die Übertragungsritzel 11 unverrückbar festlegen und über diese die Ziffernrollcn
5 - 9 in ihrer neuen Position unverrückbar arretieren. Dieser Betriebszustand des
Zählwerkes ist in Wig. 2 dargestellt.
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Um den arbeitshub des Magnetankers 'einstellen zu können, ist der
Magnetkern 13 justierbar ausgebildet, d. h. er kann längs des Pfeiles Z in Fig 2
verschoben und arretiert werden Im Hinblick auf eine günstIge Fertigung ist der
l1agnetanker als kombinierter tunststoff-Veicheisen-Anker hergestellt, so daß din
Kunststoffteile 2, und der Magnetanker 18 einstückig ausgebildet sind.