DE1959627C3

DE1959627C3 - Elektromagnetisches Zählwerk für akkumulative Zähloperationen

Info

Publication number: DE1959627C3
Application number: DE1959627A
Authority: DE
Inventors: Kazuhiko Hara; Hirozo Imai
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1968-11-30
Filing date: 1969-11-27
Publication date: 1974-09-12
Also published as: GB1291067A; FR2024645A1; DE1959627A1; US3648028A; DE1959627B2; CH497751A

Description

Bei einem bekannten Zählwerk dieser Art sind der koppelt sind, dessen Gelenkverbindungen mit dem Nullsteilhebel und die Schalttriebbrucke auf einer Nuilstellhebel und mit der Schalttriebbrucke bei gemeinsamen Welle verschwenkbar angeordnet. An ausgerücktem Nuilstellhebel mit dessen ortsfester dem Nuilstellhebel greift eine gegen das Gehäuse ver- Schwenkachse im wesentlichen in einer gemeinsamen spannte Rückstellfeder an, deren Wirkung unterstützt 45 Ebene liegen.

wird durch eine sich zwischen einem Schieber und Eine solche Ausbildung des Zählwerks gestattet,

dem Druckknopf abstützende Druckfeder. Dieser die Feder, welche die Antriebsritzel und die mit den durch den Druckknopf bewegbare Schieber steuert Ziffernrollen verbundenen Zahnräder in Triebverbinfür die Nullstellung zunächst das Ausrücken der dung hält, schwach auszulegen, ohne deshalb auch durch die Schalttriebbrucke gelagerten Antriebsritzel 50 bei einer raschen akkumulativen Zähloperation diese durch ein Verschwenken der Schalttriebbrucke gegen Triebverbindung zu gefährden, eine die Schalttriebbrucke und die mit den Ziffern- Bei Ausgestaltung der Erfindung, so wie im Anrollen verbundenen Zahnräder in Tnebverbindung spruch 2 angegeben, wird der Vorteil erzielt, daß für haltende Feder, dann das Verschwenken des Null- die Rückstellung des NullsteUhebels und eines Ankerstellhebels gegen die Kraft seiner Rückstellfeder und 55 teils nur eine Feder erforderlich ist, welche auf einer dessen anschließende Arretierung in der Nullstellung. ortsfesten Lagerwelle gelagert ist, so daß das Zähl-Nach der Nullstellung steuert der Schieber unter werk einfacher und kleiner gebaut werden kann. Überwindung der Rückstellkraft der Druckfeder das Die Erfindung wird nachfolgend an Hand eines

Einrücken der Antriebsritzel und schließlich nach in der Zeichnung dargestellten Ausführuiigsbeispiels einer dann zu erfolgenden Aufhebung der Betätigung 60 näher erläutert. Es zeigt

des Druckknopfes das Ausschwenken des Nullstell- F i g. 1 in Perspektivansicht und auseinandergezo-

hebels. gener Darstellung die Einzelteile des Zählwerkes bei

Es sind für solche Zählwerke weiterhin Anordnun- abgenommenem Gehäuse,

gen bekannt, bei denen der Nuilstellhebel direkt mit F i g. 2 eine Draufsicht auf die aus Ziffernrollen

der Schalttriebbrucke gekoppelt ist und durch seine 65 und Aniriebsritzeln bestehende Baueinheit des Zähl-Rückstellfeder gegen ein an dieser ausgebildetes werkes, Widerlager angedrückt wird. Fig. 3 A bis 3F das Zählwerk in seiner Gesamt-

Die bekannten Anordnungen sind nun darin nach- heit in verschiedenen Ansichten.

Fig.4 in Perspektivansicht und teilweise ausein- ten Zahnrad80 bu 85 mit gleichfalls jeweils acht

andergezogener Darstellung die Nullstelleinrichtung Zähnen, von denen aber jeweils vier Zähne höher

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

F i g. 5 in vergrößertem Maßstab eine Einzelheit wechselnd liegen. Bei der akkumulativen Zähloperades Nullstellhebels in Perspektivansicht, 5 tion treibt das Zahnrad 42 des Antriebsrades das mit

F i g. 6 eine schematische Ansicht des Zählwerkes diesem dann in Eingriff stehende Zahnrad 74 des

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

operation, 80 das mit diesem in Eingriff stehende Zahnrad SO

F i g. 7 und 8 schematische Ansichten des Zähl- der ersten Ziffernrolle 44 uitreibL Deren zweites

werke« 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 Schemadarstellungen zur Veran- 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 15 13 eine akkumulative Zähloperation durchgeführt

eines beksr_iien 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 Nullstelleinrichtung des Zählwerkes U-förmigen Montagerahmens 10 ein Antriebsmagnet näher beschrieben werden. Die Nullstellung der Zif-13 und ein Nullstellmagnet 14 mittels Schrauben 11 *o fernrollen 7 kann entweder manuell mittels eines fesüegbar. Jeder Magnet 13, 14 besitzt ein L-förmiges Druckknopfes 6 oder elektromagnetisch mittels des Joch 33, einen Kern 34, in welchen die zugehörige Nullstellmagneten 14 bewirkt werden, dessen Anker-Schraube 11 eingeschraubt wird, einen Spulenkörper teil 18 in eine Aussparung 97 des Nullstellhebels IA 35 mit Wickelspule 36 und eine T-förmige Blattfeder einfaßt. Der Druckknopf 6 ist an seinem dem Be«ä-15 zur beweglichen Halterung eines zugehörigen An- as 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 Zählopera- 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 Wellen 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 Ankerteil 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 Nullschwenkbar gelagerten Nullstellhebel 24 verspannt ist. stellhebe! 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 jinen 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, die-

sitzt neben dem vorerwähnten Sternrad 41, mit wel- ser Gelenkstift 101 sitzt an dem freien Ende des einen

chem die Klinken 20 und 20' des Ankerteils 19 ab- Schenkels der U-förmigen Schalttriebbrücke 23 außer-

wechselnd in Eingriff kommen, ein Zahnrad 42. Auf 45 halb der Lagerwelle 105, welche die beiden Schenkel

seiner Welle 43 gelagert sind mehrt i-e Ziffernrollen, der Schalttriebbrücke in Bohrungen 103 durchfaßt,

die bis auf die Fig. 2 in ihrer Gess:. theit 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 verhakl

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 10(

ein Zahnrad 56 bis 61 mit jeweils nur zwei Zähr.en 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 sine

rolle auf eine links danebenliegende Ziffernrolle er- n-j>ch mit 8 und 9 die Anschlußklemmen für den An

zielt. 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 dei

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 ihr°r 60 zeichnet, über welche dieser seine Fixierung an der

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

bezeichnet sind, ist auf einer Welle 102 gelagert, die Weiterhin sind in F i g. 1 noch mit 32 die Durcli

in Bohrungen 104 einer Schalttriehbrücke 23 fixiert trittsbohrungen für die Befestigungsschrauben 11 de

ist. Die Schalttriebbrücke 23 ist ihrerseits auf einer Magneten 13, 14 bezeichnet und mit 31 und 31' enc

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

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

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

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

109 besitzt eine Durchtrittsöffnung 113 für den Druckknopf 6 und eine Linse 110, die im montierten Zustand vor den Ziffernrollen 7 liegt.

Zur Durchführung einer akkumulativen Zähloperation wird der Antriebsmagnet 13 erregt, so daß der Ankerteil 17 angezogen und darüber der Ankerteil 19 in Richtung des in F i g. 6 eingezeichneten Pfeils D um seine Lagerwelle 37 verschwenkt wird. Dadurch kommt eine von dessen Klinken 20, 20' in Eingriff mit dem Sternrad 41 des Antriebsrades 21, dessen Drehung in derselben Richtung durch das Zahnrad 42 in der oben bereits beschriebenen Weise aui die erste Ziffernrolle 44 und entsprechend der Anzahl der zu zählenden Impulse auf die weiteren Ziffernrollen abgegeben wird.

Zur Nullstellung muß entweder der Nullstellmagncl 14 oder der Druckknopf 6 betätigt werden. Bei Betätigung des letzteren in Richtung des in F i g. 8 eingezeichneten Pfeiles E treten die Nullstellfinger 88, 89 des Nullstellhebels 24 in Wirkverbindung mit den Herzkurven 62 bis 67 der Ziffernrollen 7, indem dabei der Nullstellhebcl 24 um seine Lagerwelle 94 in Richtung des Pfeiles ß verschwenkt wird. Gleichzeitig wird der Lenker 98 in Richtung des in F i g. 7 eingezeichneten Pfeiles C gezogen, was zur Folge hat, daß die Schalttriebbrücke 23 in Richtung des Pfeiles A gemäß F i g. 8 um ihre Lagcrwelle 105 verschwenkt wird, die Antriebsritzel 22 also außer Eingriff mit den Zahnrädern der Ziffernrollen 7 kommen. Wenn nach erfolgter Nullstellung die Betätigungskraft auf den Druckknopf 6 aufgehoben wird, dann bringt die Feder 26 den Nullstellhebel 24 wieder in seine Ausgangslage zurück, und andererseits wird auch die Schalttriebbrücke 23 in ihre Ausgangslage zurückgebracht.

Für die wechselseitige Koppelung des Nullstellhebels 24 und der Schalttriebbrückc 23 über den Lenker 98 ist nun unter Hinweis auf Fig. 9 A eine solche Anordnung getroffen, daß die Gelenkverbindungen 91 und 101 des Lenkers 98 mit dem Nullstellhcbel 24 und der Schalttricbbrücke 23 bei ausgerücktem Nullstellhebel 24 mit dessen ortsfester Schwenkachse 94 im wesentlichen in einer gemeinsamen Ebene liegen. Diese Anordnung schafft gegenüber der in Fig.9C schematisch dargestellton Anordnung bei einem vorbekannttn Zählwerk vergleichsweiser Ausführungsform folgende vorteilhafte Verhältnisse:

Wird mit N die Rückstoßkraft angesetzt, die während der akkumulativen Zähloperation von den einzelnen Zahnrädern der Ziffernrollen auf die auf der Welle 102 gelagerten Antriebsritzel der Schalttricbbrücke 23 einwirkt, dann kann diese Rückstoßkraft N in ein Verhältnis zu einer Kraft F₂ gesetzt werden, derenWirkungslinie festgelegt ist durch die Verbindungsgerade zwischen dem Langloch 100 des Lenkers 98 und die Achse des Gelenkstiftes 91, über welchen der Lenker 98 mit dem Nullstellhebel 24 gelenkig verbunden ist. Die Kraft F, erfüllt folgende, aus F i g. 9 A herleitbare Gleichung:

hebeis 24 ein Drehmoment Af₂ auf, welches folgcnd< Gleichung erfüllt:

Af, = F₂ ■ O₁ m_t

Weiterhin ist für die Vorspannkraft P der Rückstelfeder 26 folgende Gleichung bezüglich dieser Krafi F., aufstellbar:

Aus den vorstehenden Gleichungen (1) bis (3) isl somit herleitbar, daß das Drehmoment Af. kleinei wird, wenn der Abstand zwischen der Schwenkachse 94 des Nullstellhebels 24 und der Wirkungslinie dei Kraft F., verkleinert wird. Die auf die Antriebsritzel der Schalttriebbrücke 23 einwirkende Rückstoßkraft Λ kann deshalb beträchtlich hoch sein, ehe es zu einem Verschwenken des Nullstellhebels 24 kommt, und ist der Abstand zwischen der Schwenkachse des Nullstellhebels 24 und der Wirkungslinie der Kraft F, Null, dann wird die Triebverbindung zwischen den Antriebsritzeln und den mit den Ziffernrollen verbundener» Zahnrädern praktisch niemals aufgehoben, so daß es dann also möglich ist, die Vorspannkrafl der Rückstellfeder 26 extrem klein zu wählen. Die F i g. 9 B veranschaulicht schematisch in Gegenüberstellung zu der Darstellung gemäß Fig. 9A die Relativlagen von Schalttriebbrücke 23, Lenker 98 und Nullstellhebcl 24, wenn letzterer für die Nullstellung in Wirkverbindung isl mit den Herzkurven der Ziffernrollen.

Gemäß Fig. 9C ist andererseits von folgenden Verhältnissen bei einem Zählwerk vorbekannter Ausführungsform auszugehen, bei dem die Schalttriebbrücke 23' direkt mit dem Nullstellhebel gekoppelt ist. der in der ausgerückten Stellung seiner Nullstellfinger 88' an ein Widerlager m, der Schalttriebbrücke angedrückt wird. Wird auch hier mit N die von den Zahnrädern der Ziffernrollen auf die Antriebsritzel der Schalttricbbrücke einwirkende Rückstoßkraft bezeichnet, dann kann für die an dem Widerlager/M₁ ansetzende Kraft F₁ folgende Gleichung aufgestellt werden:

(4)

Weiterhin kann für das auf den Nullstellhebel einwirkende Drehmoment Af₁ folgende Gleichung aufgestellt werden:

I 111 ^l U* · \ J /

In dem aus der vorstehenden Gleichung (5) hervorgeht, daß sich die Rückstoßkraft N unmittelbar auf das Drehmoment M₁ auswirkt, muß die Vorspannkraft P der Rückstellfeder 26' folgende Gleichung erfüllen:

(6)

F..

0,O₁ O_x m.

V.

(D

Diese Kraft F₂ gibt nun den NulKtcllfingcrn 88 des auf der Welle 94 schwenkbar gelagerten Nullstcl!- Wird die vorstehende Gleichung (6) nicht erfüllt, dann hätte dies zur Folge, daß die Triebverbindung zwischen den Antricbsritzel» und den mit den Ziffernrollen verbundenen Zahnrädern gelöst wird, und zwar selbst dann, wenn die Rückstoßkraft N mit einem vernachlässigbar kleinen Wert angesetzt wird.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims

teilig, daß bei der akkumulativen Zähloperation von Patentansprüche: den mit den Ziffernrollen verbundenen Zahnrädern Feine auf die Antriebsritzel der .Schalttriebbrucke ein-

1. Elektromagnetisches Zählwerk für akkumu- wirkende Rückstoßkraft einwirkt, die einen Wert anlative Zähloperationen, bei dem für die Nullstel- 5 nehmen kann, welcher eine sichere Tnebverbindung lung mit seitlich an den Ziffernrollen angebrach- zwischen den Antnebsnteeln und den mit den Ziffernten Herzkurven die NuUsiellfinger eines durch rollen verbundenen Zahnradern nicht mehr gewahreinen Druckknopf und/oder den Anker eines leistet, wenn nicht entsprechend stark ausgelegte Fe-Elektromagneten gegen die Kraft einer Rückstell- dem zar Sicherstellung dieser Tnebverbindung vorfeder verschwenken Nullstellhebels in Wirk- ·α gesehen sind. Indem es nun fur ein Zählwerk mit verbindung treten, mit welchem eine schwenkbar elektromagnetischer Nullste lung der Ziffernrollen angeordnete Schalttriebbrucke gekoppelt ist, d a - erwünscht ist, zur Bereitstellung einer kleinen Baudurch gekennzeichnet, daß der Null- größe des Elektromagneten die_ für_ die Aushebung stellhebel (24) und dieSchalttriebbriicke (23) über der Schalttriebbrucke beim Nullstellen der Zifferneinen Lenker (98) gelenkig miteinander gekoppelt 15 rollen erforderliche Kraft klein zu halten, bedeutet sind, dessen Gelenkverbindungen (91, 101) mit dies, daß die von den mit den Ziffernrollen verbundem Nullsteühebel (24) und mit der Schalttrieb- denen Zahnrädern bei der akkumulativen Zanloperabrücke (23) bei ausgerücktem Nuilstellhebel (24) tion ausgehende und auf die Antnebsntzel emzuwirmit dessen ortsfester Schwenkachse (94) im we- kende Röckstoßkraft mit einer möglichst schwachen sentlichen in einer gemeinsamen Ebene liegen. ao Feder aufgefangen werden sollte, die aber gleichzeitig

2. Elektromagnetisches Zählwerk nach An- eine sichere Triebverbindung zwischen den Antnebsspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rück- ritzein und den mit den Ziffernrollen verbundenen stellfeder (26) auf der ortsfesten Lagerwelle (37) Zahnrädern zu gewährleisten hat. Die bekannten Aneines Ankerteils (19) gelagert ist und diese umfaßt Ordnungen beherrschen diese Bedingungen nur un- und mit dem Nuilstellhebel (24) einerseits und as vollkommen, weshalb es bei ihnen häufig zu falschen dem Ankerteil (19) andererseits verspannt ist Zählungen kommt.

Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, ein elektromagnetisches Zählwerk der ein-

gangs genannten Art zu schaffen, welches unter Be-

30 rücksichtigung insbesondere der Verhältnisse bei einer elektromagnetischen Nullstellung eine sichere

Die Erfindung betrifft ein elektromagnetisches Triebverbindung zwischen den Antriebsritzeln der Zählwerk für akkiimulative Zähloperationen, bei dem Schalttriebbrücke und den mit den Ziffernrollen verfür die Nullstellung mit seitlich an den Ziffernrollen bundenen Zahnrädern bei der akkumulativen Zählangebrachten Herzkurven die NuUsiellfinger eines 35 operation gewährleistet und welches für die Ausdurch einen Druckknopf und/oder den Anker eines hebung der Schalttriebbrücke beim Nullstellen der Elektromagnetes gegen die Kraft einer Rückstellfeder ZiffernroL'en nur eine geringere Kraft benötigt, verschwenkbaren Nullstellhebels in Wirkverbindung Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch

treten, mit welchem eine schwenkbar angeordnete gelöst, daß der Nuilstellhebel und die Schalttrieb-Schaiiiriebbrücke gekoppelt ist. 40 brücke über einen Lenker gelenkig miteinander ge-