DE1959627B2

DE1959627B2 - Elektromagnetisches Zählwerk für akkumulative Zähloperationen

Info

Publication number: DE1959627B2
Application number: DE1959627A
Authority: DE
Inventors: Kazuhiko Hara; Hirozo Imai
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 1968-11-30
Filing date: 1969-11-27
Publication date: 1974-02-07
Also published as: DE1959627C3; GB1291067A; FR2024645A1; DE1959627A1; US3648028A; CH497751A

Description

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Die Erfindung betrifft ein elektromagnetisches Zählwerk für akkumulative ZähU;perationen, bei dem für die Nullstellung mit seitlich an den Ziffernrollen angebrachten Herzkurven die Nullstellfinger eines durch einen Druckknopf und/oder den Anker eines Elektromagnetes gegen die Kraft einer Rückstellfeder verschwenkbaren Nullstellhebels in Wirkverbindung treten, mit welchem eine schwenkbar angeordnete Schalttriebbrücke gekoppelt ist.

Bei einem bekannten Zählwerk dieser Art sind der Nullstellhebel und die Schalttriebbrücke auf einer gemeinsamen Welle verschwenkbar angeordnet. An dem Nullstellhebel greift eine gegen das Gehäuse verspannte Rückstellfeder an, deren Wirkung unterstützt wird durch eine sich zwischen einem Schieber und dem Druckknopf abstützende Druckfeder. Dieser durch den Druckknopf bewegbare Schieber steuert für die Nullstellung zunächst das Ausrücken der durch die Schalttriebbrücke gelagerten Antriebsritzel durch ein Verschwenken der Schalttriebbrücke gegen eine die Schalttriebbrücke und die mit den Ziffernrollen verbundenen Zahnräder in Triebverbindung haltende Feder, dann das Verschwenken des NuIlstellhebels gegen die Kraft seiner Rückstellfeder und dessen anschließende Arretierung· in der Nullstellung. Nach der Nullstellung steuert der Schieber unter Überwindung der Rückstellkraft der Druckfeder das Einrücken der Antriebsritzel und schließlich nach einer dann zu erfolgenden Aufhebung der Betätigung des Druckknopfes das Ausschwenken des Nullstellhebels.

Es sind für solche Zählwerke weiterhin Anordnungen bekannt, bei denen der Nullstellhebel direkt mit der Schalttriebbrücke gekoppelt ist und durch seine Rückstellfeder gegen ein an dieser ausgebildetes Widerlager angedrückt wird.

Die bekannten Anordnungen sind nun darin nachteilig, daß bei der akkumulativen Zartloperattou von den mit den Ziffernrollen verbundenen Zahnrädern eine auf die Antriebsritzel der Schaluriebbrücke einwirkende Rückstoßkraft einwirkt, die einen Wert annehmen kann, welcher eine sichere Triebverbindung zwischen den Antriebsritzeln und den mit den Ziffernrollen verbundenen Zahnrädern nicht mehr gewährleistet, wenn nicht entsprechend stark ausgelegte Federn zur Sicherstellung dieser Triebverbindung vorgesehen sind. Indem es nun für ein Zählwerk mit elektromagnetischer Nullstellung der Ziffernrollen erwünscht ist, zur Bereitstellung einer kleinen Baugröße des Elektromagneten die für die Aushebung der Schalttriebbrücke beim Nullstellen der Ziffernrollen erforderliche Kraft klein zu halten, bedeutet dies, daß die von den mit den Ziffernrollen verbundenen Zahnrädern bei der akkumulativen Zähloperation ausgehende und auf die Antriebsritzel einzuwirkende Rückstoßkraft mit einer möglichst schwachen Feder aufgefangen werden sollte, die aber gleichzeitig eine sichere Triebverbindung zwischen den Antriebsritzeln und den mit den Ziffernrollen verbundenen Zahnrädern zu gewährleisten hat. Die bekannten Anordnungen beherrschen diese Bedingungen nur unvollkommen, weshalb es bei ihnen häufig zu falschen Zählungen komrei.

Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, ein elektromagnetisches Zählwerk der eingangs genannten Art zu schaffen, welches unter Berücksichtigung insbesondere der Verhältnisse bei einer elektromagnetischen Nullstellung eine sichere Triebverbindung zwischen den Antriebsritzeln der Schalttriebbrücke und den mit den Ziffernrollen verbundenen Zahnrädern bei der akkumulativen Zähloperation gewährleistet und welches für die Aushebung der Schalttriebbrücke beim Nullstellen der Ziffernrollen nur eine geringere Kraft benötigt.

Diese Aufgabe wird nach eier Erfindung dadurch gelöst, daß der Nullstellhebel und die Schalttriebbrücke über einen Lenker gelenkig miteinander gekoppelt sind, dessen Gelenkverbindungen mit dem Nullstellhebel und mit der Schaluriebbrücke bei ausgerücktem Nullstellhebel mit dessen ortsfester Schwenkachse im wesentlichen in einer gemeinsamen Ebene liegen.

Eine solche Ausbildung des Zählwerks gestattet, die Feder, welche die Antriebsritzel und die mit den Ziffernrollen verbundenen Zahnräder in Triebverbindung hält, schwach auszulegen, ohne deshalb auch bei einer raschen akkumulativen Zähloperation diese Triebverbindung zu gefährden.

Bei Ausgestaltung der Erfindung, so wie im Anspruch 2 angegeben, wird der Vorteil erzielt, daß für die Rückstellung des Nullstellhebels und eines Ankerteils nur eine Feder erforderlich ist, welche auf einer ortsfesten Lagerwelle gelagert ist, so daß das Zählwerk einfacher und kleiner gebaut werden kann.

Die Erfindung wird nachfolgend an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 in Perspektivansicht und auseinandergezogener Darstellung die Einzelteile des Zählwerkes bei abgenommenem Gehäuse,

F i g. 2 eine Draufsicht auf die aus Ziffernrollen und Antriebsritzeln bestehende Baueinheit des Zählwerkes,

Fig. 3 A bis 3F das Zählwerk in seiner Gesamtheit in verschiedenen Ansichten,

3 4

Fig. 4 in Perspektivansicht und teilweise ausejn- ten Zahnrad 80 bis 85 mit gleichfalls jeweils acht

andergezogener Darstellung ciie Nulisteilein richtung Zähnen, von denen aber jeweils vier Zähne höher

des Zählwerkes, sind als die vier übrigen Zahne, zu welchen sie ab-

F i g. 5 in vergrößertem Maßstab eine Einzelheit wechselnd liegen. Bei der akkumulativen Zählopeia-

des Nullsiellhebels in Perspekiivansicht, 5 tion treibt das Zahnrad 42 des Antriebsrades das mit

Fig. 6 eine schematische Ansicht des Zählwerkes diesem dann in Eingriff stehende Zahnrad 74 des

zur Veranschaulichung der Verhältnisse bei der Zähl- ersten Antriebsritzeis 68 an, dessen zweites Zahnrad

operation, 80 das mit diesem in Eingriff stehende Zahnrad SO

F i g. 7 und 8 sch^matische Ansichten des Zähl- der ersten Ziffernrolle 44 antreibt. Deren zweites

Werkes zur Veranschaulichung der Verhältnisse bei io Zahnrad 56 treibt seinerseits intermittierend das erste

der Nullstellung, Zahnrad 75 des zweiten Antriebsritzels 69, dessen

Fig. 9A und 9B Schemad"rstel!tingen zur Verat- zweites Zahnrad 81 wiederum mit dem ersten Zahn-

schaulichung der Arbeitsweise des Zählwerkes und rad 63 der zweiten Ziffernrolle 51 in Eingriff steht.

Fig. 9C eine der Fig. 9A entsprechende Schema- Auf diese Weise kann durch den Antriebsmagneten

darstellung zur Veranschaulichung der Arbeitsweise js 13 eine akkumulative Zähloperation durchgeführt

eines bekannten Zählwerkes. werden.

Wie aus den F i g. 1 bis 5 der Zeichnung hervor- Unter Hinweis insbesondere auf die F i g. 4 und 5 geht, sind an dem Quersteg eines im wesentlichen soll nunmehr die Nu'.lstelieinrichtung des Zählwerkes U-fÖrmigen Moniagerahmens 10 ein Antriebsmagnet näher beschrieben werden. Die Nullstellung der Zif-13 und ein Nullstellmagnet 14 mittels Schrauben 11 20 fjrnrollen 7 kann entweder manuell mittels eines festlegbar. Jeder Magnet 13, 14 besitzt ein L-föimiges Druckknopfes 6 oder elektromagnetisch mittels des Joch 33, einen Kern 34, in welche-· die zugehörige Nullstellmagneien 14 bewirke werden, dessen Anker-Schraube 11 eingeschraubt wird, einen Spulenkörper teil 18 in eine Aussparung 97 des Nullstellhebels 24 35 mit Wickelspule 36 und eine T-förmige Blattfeder einfaßt. Der Druckknopf 6 ist <»n seinem dem Betä-15 zur beweglichen Halterung eines zugehörigen An- 25 tigungsende abgewandten Ende mit einer Bohrung 86 kerteils 17 bzw. 18. versehen. Die Welle 43, auf welcher die Ziffernrol-

Der Ankerteil 17 des Antriebsmagneten 13 faßt im len 7 lagern, durchfaßt den Druckknopf 6 in einem

montierten Zustand in die Nut 38 eines auf einer Langloch 87. Der Nullstellhebel 24 besitzt im Bereich

Welle 37 gelagerten Ankerteils 19 ein, welcher mit zwischen zwei endseitigen Lagerarmen 90 und 95, die

zwei Antriebsklinken 20 und 20' versehen ist, die für 30 mit je einer Bohrung 93 bzw. 96 zur Aufnahme der

die Durchführung einer akkumulativen Zänlopera- Lagerwelle 94 versehen sind, eine Reihe von jeweils

tion mit dem Sternrad 41 eines Antriebsrades 21 in in einem Haken 89 endenden Nullstellfingern 88,

Eingriff bringbar sind. Die wie alle anderen Weller. welche für die Nullstellung mit den Herzkurven 62

in Bohrungen 30 der Schenkel 29, 29' des Rahmens bis 67 der Ziffernrollen 7 in Wirkverbindung treten.

10 fixierte Lagerwelle 37 für den Ankerteii 19 wird 35 Der Lagerarm 93 des Nullstellhebels 24 besitzt an

von einer Rückstellfeder 26 umfaßt, welche zwischen seinem freien Ende einen Gelenkstift 91, an welchem

diesem Ankerteil 19 und einem mittels einer Welle 94 ein Lenker 98 angelenkt ist, über welchen der NuIl-

schwnkbar gelagerten Nullstellhebel 24 verspannt ist. stellhebel 24 mit der Schalttriebbrücke 23 gekoppelt

Die Enden der Feder 26 hintergreifen einen Vor- ist. Auf dem Gelenkstift 91 ist der Druckknopf 6

sprung 39 an dem Ankerteil 19 und einen Stift 40 an 40 über seine Bohrung 86 gelagert. Das freie Ende des

dem Nullstellrahmen 24. Lenkers 98 besitzt ein Langloch 100, in welches ein

Das auf der Welle 43 gelagerte Antriebsrad 21 be- Gelenkstift 101 der Schalttriebbrücke 23 einfaßt, diesitzt neben dem vorerwähnten Sternrad 41, mit wel- ser Gelenkstift 101 sitzt an Jem freien Ende des einen ehern die Klinken 20 und 20' des Ankerteils 19 ab- Schenkels der U-förmigen Schalttriebbrücke 23 außerwechselnd in Eingriff kommen, ein Zahnrad 42. Auf 45 halb der Lagerwelle 105, welche die beiden Schenkel seiner Welle 43 gelagert sind mehrere Ziffernrollen, der Schalttriebbrücke in Bohrungen 103 durchfaßt, die bis auf die F i g. 2 in ihrer Gesamtheit mit 7 be- Eine Spiralfeder 106, deren eines Ende 107 an der zeichnet sind. In F i g. 2 sind die Ziffernrollen 7 mit Schalttriebbrücke 23 und deren anderes Ende 108 an 44 bis 49 bezeichnet, und aus dieser Darstellung geht einem Stopper 27 für die Antriebsritzel 22 verhakt weiterhin hervor, daß auf der einen Seite dieser Zif- 50 ist, umfaßt die Lagerwelle 105 der Schalttriebbrücke. fernrollen jeweils ein Zahnrad 50 bis 55 mit jeweils Der Stopper 27 ist an dem Montagerahmen 10 fixiert, zwanzig Zähnen und auf der anderen Seite jeweils so daß die Schalttriebbrücke 23 über die Feder 106 ein Zahnrad 56 bis 61 mit jeweils nur zwei Zähnen in Richtung des in F i g. 4 eingezeichneten Pfeiles A vorgesehen ist. Darüber wird ein Übersetzungsver- vorgespannt wird.

hältnis von 1:10 von einer rechtsliegenden Ziffern- 55 In den Darstellungen der Fig. 3A bis 3F sind rolle auf eine links danebenliegende Ziffernrolle er- noch rr^:t 8 und 9 die Anschlußklemmen für den Anzielt. Jeder der Ziffernrollen 7 ist noch eine Herzkurve triebsmagneten 13 bzw. den Nullstellmagneten 14 be-62 bis 67 zugeordnet. zeichnet. Weiterhin sind mit 12 Vorsprünge an den

Eine den Ziffernrollen 7 entsprechende Anzahl von beiden Schenkeln 29, 29' des Montagerahmens 10 be-

Antriebsritzeln, die bis auf die F i g. 2 in ihrer 60 zeichnet, über welche dieser seine Fixierung an dem

Gesamtheit mit 22 und die in F i g. 2 mit 68 bis 73 in der Zeichnung nicht dargestellten Gehäuse findet,

bezeichnet sind, ist auf einer Welle 102 gelagert, die Weiterhin sind in F i g. 1 noch mit 32 die Durchin Bohrungen 104 einer Schalttriebbrücke 23 fixiert trittsbohrungen für die Befestigungsschrauben 11 der ist. Die Schalttriebbrücke 23 ist ihrerseits auf einer Magneten 13, 14 bezeichnet und mit 31 und 31' end-

Welle 105 des Montagerahmens 10 schwenkbar gela- 65 seitige Aussparungen an den Schenkeln 29, 29' des

gert. Jedes der Antriebsritzel 22 besteht aus einem Rahmens 10, welche der Fixierung eines Rahmenteils

ersten Zahnrad 74 bis 79 mit jeweils acht Zähnen 109 im Zusammenwirken mit Vorsprüngen 111 und

von im wesentlichen gleicher Höhe und einem zwei- Aussparungen 112 desselben dienen. Der Rahmenteil

5 ^ 6

109 besitzt eine Durchtrittsöffnung 113 für den hebeis 24 ein Drehmoment M₂ auf, welches folgende

Druckknopf 6 und eine Linse 110, die im montierten Gleichung erfüllt:

Zustand vor den Ziffernrollen 7 liegt.

Zur Durchführung einer akkumulativen Zählopcra- M., =■ F₂ · O₁ m., (2)

tion wird der Antriebsmagnet 13 erregt, so daß der 5 ,, ,. , ,

Ankerteil 17 angezogen und darüber der Ankerteil 19 * T^üVf ^fu' ^d'? V™?*™*™*} £ der Rück-

in Richtung des in Fig. 6 eingezeichneten Pfeils D f'^licf^r .².J folgende Gleichung bezüglich dieser Kraft

um seine Lagerwelle 37 verschwenkt wird. Dadurch '2 ^autstellbar:

kommt eine von dessen Klinken 20, 20' in Eingriff ρ _

mit dein Sternrad 41 des Antriebsrades 21, dessen 10 Drehung in derselben Richtung durch das Zahnrad

42 in der oben bereits beschriebenen Weise auf die ^Aus den vorstehenden Gleichungen (1) bis (3) ist

erste Ziffernrolle 44 und entsprechend der Anzahl somit herleitbar, daß das Drehmoment M₂ kleiner

der zu zahlenden Impulse auf die weiteren Ziffernroi- wird, wenn der Abstand zwischen der Schwenkachse

len abgegeben wird. i~ 94 des Nullstellhebels 24 und der Wirkungslinic der

Zur Nullstellung muß entweder der Nullstellmaanct " Kraft F., verkleinert wird. Die auf die Antricbsritzel 14 oder der Druckknopf 6 betätigt werden. Bei B"ctä- der Schalttriebbrücke 23 einwirkende Rückstoßkraft N tigung des letzteren in Richtung des in Fi g. 8 einge- ^k£ll1tl deshalb beträchtlich hoch sein, ehe es zu einem zeichneten Pfeiles E treten die Nullstellfinger 88. 89 Verschwenken des Nullstellhebels 24 kommt, und ist des Nullstellhcbels 24 in Wirkverbindung mit den 20 der Abstand zwischen der Schwenkachse des NuII-Herzkurvcn 62 bis 67 der Ziffernrollen 7, indem dabei stellhebels 24 und der Wirkungslinie der Kraft F., der Mullstellhebel 24 um seine Lagerwellc 94 in Rieh- Null, dann wird die Triebverbindung zwischen den tung des Pfeiles B verschwenkt wird. Gleichzeitig Antriehsritzeln und den mit den Ziffernrollen verwird der Lenker 98 in Richtung des in F i g. 7 einge- bundenen Zahnrädern praktisch niemals aufgehoben, zeichneten Pfeiles C gezogen, was zur Folge hat, daß 55 ^{so daß ss} dann also möglich ist. die Vorspannkraft die Schalttriebbrücke 23 in Richtung des Pfeiles Λ der Rückstellfeder 26 extrem klein zu wählen. Die gemäß Fig. 8 um ihre Lagerwelle 105 verschwenkt Fig. 9B veranschaulicht schematisch in Gegenüberwird, die Antriebsritze! 22 also außer Eingriff mit stellung zu der Darstellung gemäß Fig. 9A die den Zahnrädern der Ziffernrollen 7 kommen. Wenn Relativlagen von Schalttriebbrücke 23, Lenker 98 nach erfolgter Nullstellung die Betätigungskraft auf 30 "^r|d Nullstellhebel 24. wenn letzterer für die Nullstelden Druckknopf 6 aufgehoben wird, danu bringt die l"ng in Wirkverbindung ist mit den Herzkurven der Feder 26 den Nullstellhcbcl 24 wieder in seine Aus- Ziffernrollen.

gangslage zurück, und andererseits wird auch die Gemäß Fig. 9C ist andererseits von folgenden Schalttriebbrücke 23 in ihre Ausgangstage zurück- Verhältnissen bei einem Zählwerk vorbekannter Ausgebracht " 35 füliningsform auszugehen, bei dem die Schalttrieb-^C Für die wechselseitige Koppelung des Nullstcll·· brücke*»' direkt mit dem Nullstellhebel gekoppelt hebeis 24 und der Schalttriebbrücke 23 über den ^- der in der ausgerückten Stellung seiner Nullstell-Lenker98 ist nun unter Hinweis auf Fig. 9 A eine finger 88' an ein Widertagcrm, der Schalttriebbrücke solche \nordnung getroffen, daß die Gelenkvcrbin- angedrückt wird. Wird auch hier mit N die von den düngen 91 und 10f des Lenkers 98 mit dem Null- 40 Zahnrädern der Ziffernrollen auf die Antriebsritze steifhebel 24 und der Schalttriebbrücke 23 bei ausge- der Schalttriebbrücke einwirkende Rückstoßkraft berücktem Nullstellhebel 24 mit dessen ortsfester zeichnet, dann kann für die an dem Widerlager m. Schwenkachse 94 im wesentlichen in einer gemein- ansetzende Kraft F, folgende Gleichung' aufgestell samen Ebene liegen. Diese Anordnung schafft gegen- werden:
über der in Fig.9C schematisch dargestellten Anord- 45 O~O„ nung bei einem vorbekannten Zählwerk Vergleichs- F. ~ ——— 'N. (4) weiser Ausführungsform folgende vorteilhafte Ver- ''"' frältnisse: " .

Wird mit N die Rückstoßkraft angesetzt, die wäh- Weiterhin kann für das auf den Nullstellhebel ein

rend der akkumulativen Zähloperation von den ein- 50 wirkende Drehmoment M₁ folgende Gleichung aufge

zelnen Zahnrädern der Ziffernrollen auf die auf der ^5t:ellt werden:

Welle 102 gelagerten Antriebsritzel der Schalttrieb- m\ --= F₁ · O₁ Jn₁ — N ■ U₁ Ό_α. (5) brücke 23 einwirkt, dann kann diese Rückstoßkraft N

in ein Verhältnis zu einer Kraft F., gesetzt werden, ^Tn dem aus der vorstehenden Gleichung (5) her

derenWirküngslinie festgelegt ist durch die Verbin- 55 vorgeht, daß sich die Rückstoßkraft N unmiüelba

dungsgerade zwischen dem Langloch 100 des Lenkers ^i3uf das Drehmoment M₁ auswirkt^ muß die Voi

98 und die Achse des Gelenkstiftes 91, über welchen Spannkraft P der Rückstellfeder 26 folgende Glei

der Lenker 98 mit dem Nullstellhebel 24 gelenkig ^i:nung erfüllen:

verbunden ist. Die Kraft F., erfüllt folgende, aus ~ ΨΓΎ)

F i g. 9 A herleitbare Gleichung: 60 p^ · F₁ = - ■ N. (6) S₁U, O₁O₃

ρ, = Q?^' . ,γ η} Wird die vorstehende Gleichung (6) nicht erfüll

' Q „_Hi dann hätte dies zur Folge, daß die Triebverbindun

¹ ~ 85 !wischen den Antriebsritzeln und den mit den Ziffen

rollen verbundenen Zahnrädern gelöst wird, un

Diese Kraft F„ gibt nun den Nullstellfingern 88 des iwar selbst dann, wenn die Rückstoßkraft N m auf der Welle 94^ schwenkbar gelagerten Nullstell- einem vernachlässigter kleinen Wert angesetzt win

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

I 959 Patentansprüche:

1. Elektromagnetisches Zählwerk für akkumulative Zähloperaüonen, bei dem für die Nullstdlung mit seitlich an den Ziffernrollen angebrachten Herzkurven die Nullstellfinger eines durch einen Druckknopf und/oder den Anker eines Elektromagneten gegen die Kraft einer Rückstellfeder verschwenkbaren Nullstellhebels in Wirk- ι ο verbindung treten, mit welchem eine schwenkbar angeordnete Schalttriebbrücke gekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Nullstellhebel (24) und die Schalttriebbrücke (23) über einen Lenker (98) gelenkig miteinander gekoppelt sind, dessen Gelenkverbindungen (91, 101) mit dem Nullstellhebel (24) und mit der Schalttriebbrücke (23) bei ausgerücktem Nullstellhebel (24) mit dessen crtsfester Schwenkachse (94) im wesentlichen in einer gemeinsamen Ebene liegen.

2. Elektromagnetisches Zählwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückstellfeder (26) auf der ortsfesten Lagerwelle (37) e'nes Ankerteils (19) gelagert ist und diese umfaßt und mit dem Nullstellhebel (24) einerseits und dem Ankerteil (19) andererseits verspannt ist.