DE2144729A1 - Mechanical counter - Google Patents
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Description
Patentanwälte Dipl.-Ing. F. Weickmann, 2144729Patent attorneys Dipl.-Ing. F. Weickmann, 2144729
Dipl.-Ing. H. Weickmann, D1PL.-PHYS. Dr. K. Fincke Dipl.-Ing. F. A.Weickmann, Dipl.-Chem. B. HuberDipl.-Ing. H. Weickmann, D1PL.-PHYS. Dr. K. Fincke Dipl.-Ing. F. A. Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber
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ENGLISH MJKBERISG
MiGHIHES LIMITEDENGLISH MJKBERISG
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Mechanisches ZählwerkMechanical counter
Die Erfindung betrifft ein mechanisches Zählwerk mit mindestens einem in einer Lagerung schrittweise drehbar gerlagerten Ziffernanzeigerad und einem damit gekoppelten Rastrad sowie einer auf das Rastrad durch Steuerung mittels elektrischer Signale einwirkenden Klinke.The invention relates to a mechanical counter with at least one rotatably mounted step by step in a bearing Digit display wheel and a ratchet wheel coupled to it, as well as one on the ratchet wheel by means of control electrical signals acting pawl.
Es sind bereits Zählwerke dieser Art bekannt, die von Hand auf eine vorgegebene Zahl eingestellt werden und danach durch elektrische Impulse rückstellbar sind, bis der Zählerstand Null erreicht und ein Ausgangssignal erzeugt wird.There are already counters of this type known that are set by hand to a predetermined number and then can be reset by electrical pulses until the count reaches zero and an output signal is generated.
Die meisten dieser Zählwerke ermöglichen eine Drehung der Ziffe' nanzeigeräder nur in einer Richtung, was sich als nachteilig erwiesen hat. Hs wurde auch bereits ein Zählwerk vorgeschlagen, hei dem die Ziffemanzeigeräder in beiden Richtungen verdreht werden können, jedoch sind die Ziffemanzeigeräder sukzessiver Stellenordnung so miteinander gekoppelt, daß beispielsweise eine Drehung des Einerrades von "0" auf "9" eine Weiterschaltung des Zehnerrades bewirkt,Most of these counters allow the number display wheels to be rotated only in one direction, which has proven to be disadvantageous. Hs has also been proposed a counter, hei the Ziffemanzeigeräder can be rotated in both directions, but the Ziffemanzeigeräder successive locations order are coupled together so that, for example, a rotation of one wheel from "0" leads to "9" a handoff of the tens wheel,
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die vorstehend beschriebenen Nachteile zu vermeiden und ein Zählwerk zuThe object of the invention is to avoid the disadvantages described above and to add a counter
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schaffen, welches eine Drehung seiner Ziffernräder in beiden Richtungen ermöglicht und dabei die vorstehend beschriebene Kopplung beispielsweise zwischen Einerrad und Zehnerrad nicht aufweist.create, which allows a rotation of its number wheels in both directions and thereby the above described Does not have coupling, for example, between one-wheel and ten-wheel.
Ein mechanisches Zählwerk der eingangs genannten Art ist zur Lösung dieser Aufgabe erfindungsgemäß derart ausgebildet, daß die Klinke in ihrer Ruhestellung außerhalb des Bereiches des Rastrades angeordnet ist, so daß das Ziffernanzeigerad in seinen beiden Drehrichtungen frei verstellbar ist.A mechanical counter of the type mentioned is designed according to the invention to solve this problem in such a way that that the pawl is arranged in its rest position outside the area of the locking wheel, so that the number indicator wheel is freely adjustable in its two directions of rotation.
Vorzugsweise ist bei einem Zählwerk nach der Erfindung die Klinke an einem Antriebselement schwenkbar befestigt und wird im Ruhezustand gegen einen am Antriebselement vorgesehenen Anschlag gedrückt, wobei das Antriebselement in der Lagerung schwenkbar und mit einem Elektromagneten gekoppelt angeordnet ist.In a counter according to the invention, the pawl is preferably pivotably attached to a drive element and is pressed in the idle state against a stop provided on the drive element, the drive element is arranged pivotable in the bearing and coupled to an electromagnet.
Ferner kann das Ziffernanzeigerad mit einer Nockenfläche versehen sein, an der ein Mitnehmer anliegt, welcher mit einer Schaltervorrichtung gekoppelt ist und diese bei Einstellung eines vorbestimmten Anzeigebereiches durch Einwirkung eines entsprechend ausgebildeten Teils der Nockenfläche betätigt.Furthermore, the number display wheel can be provided with a cam surface on which a driver rests, which with a switch device is coupled and this by setting a predetermined display range Actuation of a correspondingly designed part of the cam surface actuated.
Vorzugsweise ist der Mitnehmer als ein Teil des Antriebselementes ausgebildet. The driver is preferably designed as part of the drive element.
Das Ziffernanzeigerad kann an seinem Umfang mit Vorsprüngen zur manuellen Einstellung versehen sein, wobei das Antriebselement mit einer Kante versehen ist, die bei Erreichen des maximalen Arbeitshubes der Klinke auf einen der Vorsprünge einwirkt.The number display wheel can be provided on its circumference with projections for manual adjustment, the drive element is provided with an edge that when the maximum working stroke of the pawl is reached on a the projections acts.
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Ein Zählwerk, das mit einem zweiten Ziffernanzeigerad in Kopplung mit einem zweiten Rastrad versehen ist, enthält vorzugsweise eine zweite Klinke und ein zweites Antriebselement, wobei das erste und das zweite Antriebselement durch ein Verbindungsstück miteinander gekoppelt und gleichzeitig schwenkbar sind und das erste Ziffernanzeigerad mit einer weiteren Nockenfläche versehen ist, die für jede seiner Umdrehungen die zweite Klinke einmal zur Einwirkung auf das zweite Rastrad bringt und eine solche Einwirkung zu anderen Zeitpunkten verhindert.A counter provided with a second digit display wheel coupled to a second ratchet wheel contains preferably a second pawl and a second drive element, wherein the first and the second drive element are coupled to one another by a connecting piece and at the same time pivotable and the first digit display wheel with a further cam surface is provided, which the second pawl once to act for each of its revolutions brings the second ratchet wheel and prevents such an impact at other times.
Ein Ausführungsbeispiel eines Zählwerks nach der Erfindung wird im folgenden an Hand der Figuren beschrieben* Es zeigen:An embodiment of a counter according to the invention is described below with reference to the figures.
Fig. 1 eine Vorderansicht eines nach der Erfindung aufgebauten Zählwerks,Fig. 1 is a front view of a counter constructed according to the invention,
Fig. 2 eine Draufsicht auf das in Fig. 1 gezeigte Zählwerk undFig. 2 is a plan view of the counter shown in Fig. 1 and
Fig. 3 bis 5 SchnittdarStellungen der in Fig. 2 angedeuteten Schnitte zur Erläuterung der verschiedenen Arbeitsstellungen des Zählmechanismus. FIGS. 3 to 5 are sectional views of those indicated in FIG Sections to explain the different working positions of the counting mechanism.
Ein Einerrad 10 und ein Zehnerrad 11 sind als Ziffernanzeigeräder auf einer gemeinsamen Achse 12 drehbar gelagert,welche in einem Rahmen 13 angeordnet ist. Die Ziffernanzeigeräder 10 und 11 sind mit VorSprüngen 14 versehen, um ihre manuelle Drehung zu erleichtern. Sie sind identisch ausgebildet und jeweils mit einem Rastrad 15, einer ersten Nockenfläche 16, einer zweiten Nockenfläche 17 und einer Anzahl von zehn axialen VorSprüngen 18 versehen, die Funktion dieser Elemente wird im folgenden noch erläutert.A ones wheel 10 and a tens wheel 11 are used as numeric display wheels rotatably mounted on a common axis 12 which is arranged in a frame 13. The number display wheels 10 and 11 are provided with projections 14 to their to facilitate manual rotation. They are designed identically and each with a locking wheel 15, a first Cam surface 16, a second cam surface 17 and a number of ten axial projections 18 provided the function these elements are explained below.
Im Rahmen 13 ist eine Antriebsachse 19 vorgesehen, die eine Antriebsvorrichtung 20 trägt. Diese besteht aus zwei identischen Antriebselementen 21, welche als Winkelhebel ausge-In the frame 13, a drive axle 19 is provided, which carries a drive device 20. This consists of two identical ones Drive elements 21, which are designed as angle levers
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bildet und auf der Achse 19 schwenkbar sind, Der untere Arm eines jeden Antriebselements 21 ist mit einer Bohrung versehen, in der ein Zapfen 22 sitzt, der beide Antriebselemente 21 zur gleichsinnigen Bewegung miteinander koppelt-Jeder obere Arm trägt an seinem der Achse 19 abgewandten Ende einen Stift 23, der normalerweise auf der ersten Nockenfläche 16 aufliegt. Der Zapfen 22 dient ferner als Schwenkbefestigung für die Klinken 24 und 25, die den Ziffernanzeigerädern 10 und 11 zugeordnet sind und jeweils durch eine Feder 26 an einen Anschlag 27 auf dem jeweiligen Ψ Antriebselement 21 gedrückt werden. In dieser Stellung sind die Klinken 24 und 25 vollständig aus dem Bereich der Rasträder 15 herausbewegt.and are pivotable on the axis 19, the lower arm of each drive element 21 is provided with a bore in which a pin 22 sits, which couples both drive elements 21 to move in the same direction - each upper arm carries at its end facing away from the axis 19 a pin 23 which normally rests on the first cam surface 16. The pin 22 also serves as a swivel attachment for the pawls 24 and 25, which are assigned to the number indicator wheels 10 and 11 and are each pressed by a spring 26 to a stop 27 on the respective drive element 21. In this position, the pawls 24 and 25 are completely moved out of the area of the locking wheels 15.
Eine Relaisspule 28 ist so angeordnet, daß sie bei Empfang eines elektrischen Impulses über die Leitungen 29 einen Anker 30 anzieht, der um einen Schwenkpunkt 31 (Fig. 4) geschwenkt wird und in seiner Ruhestellung durch eine Feder 32 mit Abstand zur Spule 28 gehalten wird. Der Anker 30 sitzt in einer Aussparung des Antriebselementes 21, welches dem Einerrad 10 zugeordnet ist.A relay coil 28 is arranged so that when an electrical pulse is received via the lines 29 it has a Armature 30 attracts, which is pivoted about a pivot point 31 (Fig. 4) and in its rest position by a Spring 32 is held at a distance from the coil 28. The armature 30 sits in a recess in the drive element 21, which is assigned to the unicycle 10.
Beim Betrieb der Anordnung werden die Zifferanzeigeräder 10 und 11 von Hand auf einen vorgegebenen Zählerstand eingestellt. Bei Zuführung elektrischer Impulse wird der eingestellte Zählerstand zurückgezählt, und bei Erreichen des Zählerstandes Null wird ein Mikrοschalter 33 (Fig. 3) betätigt und erzeugt ein Ausgangssignal, welches beispielsweise zur Stillsetzung einer Maschine ausgenutzt werden kann. Da die Klinken 24 und 25 normalerweise aus dem Bereich der Rasträder 15 herausbewegt sind, können die Ziffernanzeigeräder 10 und 11 in beiden Richtungen voreingestellt werden. Es sei ferner darauf hingewiesen, daß die Ziffernanzeigeräder unabhängig voneinander voreinstellbar sind, da sie keine mechanische Verbindung miteinander aufweisen. Für jedes Ziffernanzeigerad istWhen the arrangement is in operation, the number display wheels 10 and 11 are manually set to a predetermined count set. When electrical impulses are supplied, the set count is counted down, and when it is reached the counter reading zero is a microswitch 33 (Fig. 3) actuated and generates an output signal, which for example can be used to shut down a machine. Because the pawls 24 and 25 are normally out of the range of the ratchet wheels 15 are moved out, the number display wheels 10 and 11 can be preset in both directions will. It should also be noted that the number indicator wheels can be preset independently of one another because they have no mechanical connection with each other. For each digit indicator wheel is
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eine federnd vorgespannte besondere Klinke 34 vorgesehen, die eine positive Voreinstellung ermöglicht.a spring-loaded special pawl 34 is provided, which enables a positive pre-setting.
Nach der Voreinstellung bewirkt jeder der Relaisspule 28 zugeführte elektrische Impuls eine Anziehung des Ankers 30, wodurch die gesamte Antriebsvorrichtung 20 auf ihrer Achse 19 geschwenkt wird. Dadurch werden wiederum die Klinken 24 und 25 zu dem jeweiligen Rastrad 15 hin bewegt. Die KlinkeAfter the presetting, each electrical pulse supplied to the relay coil 28 causes the armature 30 to be attracted, whereby the entire drive device 20 is pivoted on its axis 19. As a result, the pawls 24 and 25 moved to the respective ratchet wheel 15. The handle
24 des Einerrades 10 wirkt auf das ihr zugeordnete Rastrad 15 ein und stellt das Einerrad 10 um 1/10 Umdrehung weiter. Fig. 3 zeigt diese Antriebswirkung. Die Klinke 25 muß jedoch das Zehnerrad 11 nur" bei jedem zehnten Impuls weiterstellen. Sie wird deshalb an der Nockenfläche 16 des Einerrades 10 geführt, wodurch sie normalerweise aus dem Bereich des ihr zugeordneten Rastrades 15 gehalten wird. Bei jeder vollständigen Umdrehung des Einerrades 10 kann die Klinke24 of the unicorn 10 acts on the ratchet wheel 15 assigned to it and advances the unicorn 10 by 1/10 of a turn. Fig. 3 shows this driving effect. The pawl 25, however, only has to advance the tens wheel 11 "with every tenth pulse. It is therefore guided on the cam surface 16 of the single wheel 10, whereby it is normally out of the range of her associated locking wheel 15 is held. With each complete revolution of the unicycle 10, the pawl
25 jedoch einmal auf ihr Rastrad 15 des Zehnerrades 11 einwirken, da in der Nockenfläche 16 eine Vertiefung 161 vorgesehen ist. Dadurch ist eine Dekadenänderung unter Beibehaltung der Unabhängigkeit der Ziffernanzeigeräder hinsichtlich der Voreinstellung voneinander möglich.25, however, act once on its ratchet wheel 15 of the tens wheel 11, since there is a recess 161 in the cam surface 16 is provided. This allows for a change of the decade while maintaining the independence of the numeric display wheels the presetting of each other possible.
Jede Nockenfläche 17 ist mit einer Vertiefung 171 versehen, die so angeordnet ist, daß sie dem Stift 23 gegenübersteht, wenn das zugeordnete Ziffernanzeigerad den Stand Null anzeigt. Zeigen beide Ziffernanzeigeräder 10 und 11 von Null verschiedene Ziffern an, so hat die Antriebsvorrichtung 20 die in Fig. 5 gezeigte Lage. Diese Stellung wird auch dann eingenommen, wenn nur eines der Ziffernanzeigeräder den Wert Null anzeigt, da sich beide Antriebselemente 21 gleichsinnig bewegen. Werden beide Ziffernanzeigeräder jedoch in den Nullstand gebracht und der Anker 30 freigegeben, so bewegt sich die Antriebsvorrichtung 20 über einen größeren Winkel zurück, bis die Stifte 23 die Vertiefungen 171 erreichen, wie es in Fig. 4 dargestellt ist. Diese erweiterteEach cam surface 17 is provided with a recess 171 which is arranged so that it faces the pin 23, when the assigned number indicator wheel shows zero. Both digit indicator wheels 10 and 11 show zero different numbers, the drive device 20 has the position shown in FIG. This position is also then taken when only one of the number indicator wheels shows the value zero, since both drive elements 21 are in the same direction move. However, if both digit display wheels are brought to zero and the armature 30 is released, so the drive device 20 moves back over a larger angle until the pins 23 reach the recesses 171, as shown in FIG. This advanced
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Bewegung hat die Bewegung einer Kontaktfläche 35 (Fig. 3) am Antriebselement 21 derart zur Folge, daß das Ende 36 eines federnd angedrückten- Mikroschalterarms 37 freigegeben wird, so daß der Mikroschalter 33 betätigt wird.Movement results in the movement of a contact surface 35 (FIG. 3) on the drive element 21 in such a way that the end 36 a resiliently pressed microswitch arm 37 is released so that the microswitch 33 is actuated.
Die Stifte 23 haben eine weitere Funktion. Durch, die Anwendung eines Schrittantriebes und infolge der Freigabe der Rasträder 15 durch die Klinken 24 und 25 nach der jeweiligen Antriebsbewegung kann eine Neigung der Ziffemanzeigeräder zur Ausführung zu großer Drehschritte auftreten. DieThe pins 23 have another function. By, the application a step drive and as a result of the release of the locking wheels 15 by the pawls 24 and 25 after the respective Drive movement, the number display wheels may tend to rotate too large. the
" besonderen Klinken 34 verhindern dies, können jedoch auf unterschiedliche Weise betätigt werden. Die Stifte 23 bewegen sich bei ihrem jeweiligen Arbeitshub zwischen axialen Vor Sprüngen 18 hindurch. Wenn das jeweilige Ziffernanzeigerad sich weiterdreht, trifft einer der Voisprünge 18 den Stift 23, wenn sich dieser zwischen den Vorsprüngen hindurch bewegt. Zur Sicherheit gegenüber zu großer Drehbewegung ist jedoch eine Kante 38 an jedem Antriebselement 21 vorgesehen. Wenn das Antriebselement 21 seinen maximalen Arbeitshub erreicht, befindet sich diese Kante 38 in einer solchen Lage, daß einer der fingerartigen Vorsprünge 14 des jeweiligen Ziffernanzeigerades an sie anschlägt und somit eine Verriegelung erzeugt. Es sind auch andere Ausführungsformen eines erfindungsgemäßen Zählwerks möglich. Beispielsweise kann ein Zählwerk mit nur einem Ziffernanzeigerad (Einerrad) verwirklicht werden. Auch können drei Ziffernanzeigeräder vorgesehen sein, wobei dann eine Verbindungsschiene die Klinken für das Zehnerrad und für das Hunderterrad derart miteinander koppelt, daß eine wiederholte Weiterschaltung des Hunderterrades verhindert wird, wenn das Zehnerrad die Ziffer "9" anzeigt."special pawls 34 prevent this, but can open operated in different ways. The pins 23 move on their respective working stroke between axial Before jumps 18 through. If the respective number display wheel continues to turn, one of the Voi jumps hits 18 the pin 23 when it moves through between the projections. For security against excessive rotary movement however, an edge 38 is provided on each drive element 21. When the drive element 21 is at its maximum When the working stroke is reached, this edge 38 is in such a position that one of the finger-like projections 14 of the respective digit display wheel hits them and thus creates a lock. There are also other embodiments a counter according to the invention possible. For example, a counter with only one digit display wheel (Einerrad) can be realized. Three digit display wheels can also be provided, in which case a connecting rail the pawls for the tens wheel and for the hundred wheel are coupled to one another in such a way that one is repeated Further switching of the hundred wheel is prevented when the tens wheel shows the number "9".
Eine andere Abwandlung betrifft die Art der Steuerung einer dem Zähler zugeordneten Einrichtung entweder durch Rückstellung des Zählerstandes in beschriebener Weise oder in kontinuierlicher Steuerverbindung'. Dies kann durchAnother modification relates to the type of control of a device associated with the counter either by resetting the counter reading in the manner described or in a continuous control connection '. This can be done by
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Entfernung der das Ziffernanzeigerad 10 treibenden Klinke 24 erfolgen. Wenn das Ziffernanzeigerad 10 die Ziffer "9" anzeigt, so wirkt das andere Ziffernanzeigerad 11 als Einerrad. Wenn das Ziffernanzeigerad 10 in eine andere Stellung gebracht wird, wird die Klinke von dem ihm zugeordneten Rastrad 15 entfernt gehalten, und die Anordnung arbeitet kontinuierlich.Removal of the pawl 24 driving the digit display wheel 10. When the number display wheel 10 shows the number "9" indicates, the other digit display wheel 11 acts as a unit wheel. When the number display wheel 10 is in another Position is brought, the pawl is held away from the locking wheel 15 assigned to it, and the arrangement works continuously.
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