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Codierendes Zahlwerk, insbesondere Codieruhr
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Die Erfindung betrifft ein codierendes Zählwerk, insbesondere eine
Codieruhr mit einem durch eine Frontplatte abgeschlossenen Gehäuse, einem in dem
Gehäuse angeordneten, motorisch betätigten laufwerk, wenigstens einem der Frontplatte
zugeordneten nachstellbaren Ziffernrollensatz und Mittel zum elektrisch abfragbaren
Darstellen der angezeigten Zählwerte.
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Ein derartiges Zählwerk dient bekanntlich der Umformung der jeweils
angezeigten Zählwerte und in seiner besonderen Ausbildung als Uhr der jeweils angezeigten
aktuellen Tageszeit in ein Zahlensystem, welches mit einem möglichst geringen technischen
Aufwand ein maschinelles Lesen und Weiterverarbeiten der gezählten Werte gestattet.
Diese Codierfunktion ist selbstverständlich nicht Selbstzweck, sondern eine damit
ausgerüstete Uhr - im folgenden soll ledia- 7h dieter Anwendungsfall eines codierenden
Zählwerkes betrachtet werden, wobei es an sich selbstverständlich ist, daß bei geeigneter
Ausbildung der Ziffernrollen und deren Schaltmittel mit einem solchen Zählwerk in
einem breiten Anwendungsbereich die verschiedensten physikalischen oder technischen
Einheiten zählbar und anzeigbar sind - findet im allgemeinen Anwendung zusammen
mit ebenfalls maschinell abfragbaren Zähl- oder Meßgeräten, und zwar in Fällen,
wo es, wie z. B.
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im Transportgewerbe bei der Verteilung von Gütern oder der Fuhrparküberwachung
oder bei der Prozeßkontrolle in der chemischen Industrie sowie bei der Verbrauchserfassung
in der Energiewirtschaft, darauf ankommt, eine uhrzeitrichtige Datenerfassung zu
treiben.
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nementsprechend sind von einer für ein solches Anwendungsgebiet
geeigneten
Codieruhr von vornherein Bedingungen zu erfüllen, die die konstruktive Gestaltung
der Codieruhr nicht unwesentlich beeinflussen. So ist, abgesehen davon, daß die
einzelnen Bauteile einer solchen Codieruhr den Gesetzen der Serienfertigung genügen
müssen und außerdem z. B. bei Tankfahrzeugen rauhen Betriebsbedingungen ausgesetzt
sind, eine Verwendung im Freien sowie in feuchten Räumen zu berücksichtigen. Ferner
muß gewährleistet sind, daß sich die angestrebte Codieruhr in einfacher Weise nachstellen
bzw. richten läßt und im Extremfall, beispielsweise bei einer Laufwerkstörung, auch
als ein den vielfach rauhen Betriebsbedingungen angepaßter Codierschalter dienen
kann, an den die abzufragenden aktuelle Tageszeit zweifelsfrei und zügig von Hand
eingestellt werden kann. Auf der anderen Seite muß aber auch, da in vielen Fällen
gewisse Zähl- und Meßdaten erst durch ihre uhrzeitabhängige Erfassung einen entscheidenden,
dokumentarischen Wert darstellen, gefordert sein, die Codieruhr vor unbefugten Eingriffen
und bewußten Falscheinstellungen zu schützen.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es daher, ein codierendes Zählwerk,
insbesondere jedoch eine Codieruhr als ein robustes Betriebsgerät auszubilden, das
den vorstehend genannten Anforderungen gerecht wird, dessen technischer Aufwand
jedoch weitgehend minimiert ist und das ohne zusätzlichen Adaptionsaufwand in verschiedenen
Anwendungsgebieten eingesetzt werden kann.
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Die Lösung dieser Aufgabe sieht vor, daß mit den einzelnen Ziffernrollen
des Ziffernrollensatzes in geeigneter Weise kontaktierte und mit den Ziffernrollen
umlaufende Codierscheiben zugeordnet sind, und daß die Codierscheiben als von Hand
betätigbare Richtelemente ausgebildet durch die Frontplatte hindurchgreifen.
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Ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel ist ferner dadurch gekennzeichnet,
daß die Codierscheiben getrieblich mit den
Ziffernrollen in Eingriff
stehen und die Triebverzahnung der Codierscheiben als Bedienungsmittel dient.
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Außerdem ist das Ausführungebeispiel dadurch gekennzeichnet, daß an
der Frontplatte eine Griffmulde ausgebildet ist, und daß die Codierscheiben durch
Schlitze in der Frontplatte in die Griffmulde hineinragen.
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Ein weiteres wesentliches Kennzeichen des Ausführungsbeispieles ist
dadurch gegeben, daß den Ziffernrollen eine Antriebssperre zugeordnet ist, deren
Betätigungselement aus der Frontplatte herausragt und mit einem schwenkbar an der
Frontplatte angeordneten Deckel derart in Wirkverbindung steht, daß beim Öffnen
des Deckels der Antrieb der Ziffernrollen unterbrechbar und die Ziffernrollen von
Hand nachstellbar sind.
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Der Vorteil, den die erfindungsgemäße Lösung bietet, ist vor allem
in den Mehrfachfunktionen einzelner Bauelemente zu sehen, beispielsweise darin,
daß die den Ziffernrollen zugeordneten Codierscheiben auch als Richtelemente dienen,
und daß der der Frontplatte des Zählwerkes bzw. der Codieruhr zugeordnete verschließbare
Deckel nicht nur das Gerät staub- und wasserdicht abdichtet, sondern sowohl eine
Sicherung gegen unbefugtes Betätigen der Richtelemente darstellt, als auch hinsichtlich
des vor dem Richten der Ziffernrollen erforderlichen Sperrens der Antriebs- bzw.
Fortschaltmittel als Betätigungselement dient, in dieser Eigenschaft demnach unmittelbar
den Richtelementen bzw. dem Richtvorgang zugeordnet ist. Die gewählte konstruktive
Ausbildung, insbesondere die besondere Zuordnung der Codierscheiben zu den Ziffernrollen
ermöglicht ferner sowohl eine leichte und übersichtliche Montage des Gerätes als
auch eine kompakte Bauweise, was insbesonders für eine Ausbildung als Einbaugerät
wünschenswert ist.
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Im folgenden sei das gewählte Ausführungsbeispiel anhand der beigefügten
Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigt
Fig. 1 eine perspektivische
Gesamtansicht einer gemäß der Erfindung ausgebildeten Codieruhr, Fig. 2 eine Ansicht
der Codieruhr bei abgenommener Frontplatte, Fig. 3 einen Teilschnitt (A-B in Fig.
2) quer zur Ziffernrollenachse der Codieruhr und Fig. 4 einen weiteren Teilschnitt
(C-D in Fig. 2) Gemäß Fig. 1 ist die beispielsweise Codieruhr in einem quaderförmigen
Gehäuse 1 untergebracht, wobei die Montage eines die einzelnen Funktionselemente
tragenden Platinengestells, welches, wie Fig. 2 zeigt, im wesentlichen aus mittels
Distanzelementen 2 und 3 verbundenen Platinen 4 und 5 besteht, entweder von der
Gehäuserückseite her oder von vorn erfolgen kann. Im ersteren Falle könnte die Frontplatte
6 des Gehäuses 1 unmittelbar am Gehäuse 1 ausgebildet sein, während im letzteren
Falle das Gehäuse 1 mit einem in den Fig. 2 und 4 sichtbaren Boden 7 versehen ist
und die Frontplatte 6 entweder nach dem Einsetzen des Platinengestells unmittelbar
an dem Gehäuse 1 angebracht oder vor dem Einsetzen in geeigneter Weise an dem Platinengestell
befestigt wird. Hierzu weist die Frontplatte 6 mit den Platinen 4 und 5 verrast-
oder verschraubbare Stege auf, von denen in Fig. 3 einer - 8 - weitgehend verdeckt
und demnach gestrichelt dargestell ist. Die letztere Anordnung ist deshalb von besonderem
Vorteil, weil sie ein Minimum an Montagetoleranzen zwischen dem Platinengestellt
und der Frontplatte 6 bietet und somit eine justierfreie Zuordnung der im Platinengestell
gelagerten Anzeige- und Einstellelemente zu den in der Frontplatte 6 befindlichen
Fenstern 9 und 10 und Schlitzen 11, 12, 13, 14 und 15 gewährleistet. Außerdem bildet
diese Anordnung in bezug auf das Gehäuse 1 eine Einschubbaugruppe die in einfacher
Weise austauschbar ist. Die Befestigung dieser bevorzugten Anordnung, nämlich des
mit der Frontplatte 6 versehenen Platinengestells erfolgt in diesem Falle vorzugsweise
am Boden 7
des gehäuses 1, und zwar, wie Fig. 4 zeigt, mittels Schrauben
16 und in den Platinen 4 und 5 engesetzten Mutterelementen 17.
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Eine in der Frontplatte 6 eingelegte Gummischnur 18 dient der Abdichtung
des Spaltes zwischen einem als Auflage dienenden verbreiterten Rand 19 des Gehäuses
1 und der Frontplatte 6.
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An der Frontplatte 6 sind außer den genannten Fenstern 9 und 10 und
Schlitzen 11, 12, 13, 14 und 15 Lagerelemente 20 und 21 zur schwenkbaren Lagerung
eines der Codieruhr zugeordneten Deckels 22 ausgebildet. Dieser ist seinerseits
mit einem Schloßkörper 23 versehen, dem in der Frontplatte 6 eine Vertiefung 24
zugeordnet ist. In diese Vertiefung 24 taucht durch den Schlitz 15 die eine Platine
5 des Platinengestells ein, wenn die Frontplatte 6 an dem Platinengeetell befestigt
wird.
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Tn der Platine 5, d. h. in dem Bereich der Platine 5, der in die Vertiefung
24 eintaucht, ist ebenfalls ein Schlitz 25 ausgebildet, mit dem ein bei geschlossenem
Deckel 22 durch Betätigen eines Schlüssels 26 bewegbarer und an einem in dem Cchloßkörper
23 gelagerten ochloSzylinder befestigter Riegel 27 zusammenwirkt. Um eine wasserdichte
und staubgeschützte Ausführung zu schaffen, wirkt eine in den Deckel 22 eingelegte
Gummischnur 28 mit einer in der Frontplatte 6 ausgebildeten umlaufenden Rippe 29
zusammen.
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Die in der Fig. 1 durch die Fenster 9 und 10 sichtbaren Anzeigeelemente
stellen, wie die Fig. 2 zeigt, auf einer Achse 30 gelagerte Ziffernrollen dar, wobei
mit 31 die Einer-Minuten-Rolle, mit 32 die Zehner-Minuten-Rolle und mit 33 die Stunden-Rolle
bezeichnet ist. Die Ziffernrollen 31, 32 und 33 sind zweiteilig ausgebildet, und
zwar ist dem Rollenkörper der Siner-Minuten-Rolle 31 eine mit einer Sperrverzahnung
versehene Scheibe 31 und den Rollenkörpern der Zehner-Minuten-Rolle 32 sowie der
Stunden-Rolle 33 Jeweils ein eine Triebverzahnung tragende Scheibe 32' und 33' zugeordnet.
Die Scheiben 31', 32' und 33 sind dabei jeweils über ein Rastgesperre mit den jeweiligen
Rollenkörpern 31. 32 und 33 gekuppelt. Wie das
Schnittbild in Fig.
3 zeigt, weist hierzu jede Scheibe 31', 32' und 33' einen Führungsbund 34 und ein
Rastrad 35 bzw. 35' auf, während in der Stirnwand 36 jedes Rollenkörpers vorzugsweise
zwei gegeneinander wirkende Klinken 37 und 38 ausgebildet sind und mit dem Rastrad
35 in Eingriff stehen. Selbstverständlich sind die Ziffernrollen 31, 32 und 33 durch
geeignete Schalttriebe zwischen der Einer- und Zehner-sowie der Zehner- und der
Stundenrolle, die, da sie nicht erfindungswesentlich sind, der Übersichtlichkeit
wegen nicht dargestellt sind, getrieblich miteinander verbunden. Dabei ist jedoch,
da es sich bei dem gewählten Ausführungsbeispiel um eine Uhr handelt, zu beachten,
daß die Schalttriebe sowie die Triebverzahnungen der mit diesen in Eingriff stehenden
Scheiben 32' und 33' entsprechend der erforderlichen Übersetzungen zwischen den
einzelnen Ziffernrollen 31, 32 und 33 - die Einer-Rolle 31 weist eine Zehnerteilung,
die Zehner-Rolle 32 eine Zwölferteilung (2x6) und die Stunden-Rolle eine 24er-Teilung
auf -unterschiedlich ausgebildet sein müssen. Auch die Rasträder müssen eine der
Ziffernrollenteilung entsprechende Teilung aufweisen, 90 daß das Rastrad 35 in Fig.
3 in einer Zwölferteilung (2x6), das Rastrad 35' in Fig. 4 in einer Zehnerteilung
ausgeführt ist.
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Der Antrieb der Ziffernrollen 31, 32 und 33 erfolgt schrittweise,
und zwar durch eine Schaltklinke 39, die schwenkbar in einem Schaltarm 40 gelagert
ist und mit einem Schaltrad 41, das unmittelbar an der Scheibe 31' ausgebildet sein
kann, zusammenwirkt. Der Schaltarm 40 seinerseits ist auf einer Achse 42 ebenfalls
schwenkbar gelagert und wird, was in Fig. 4 näher dargestellt ist, mittels einer
in ihm gelagerten Rolle 43, die mit einer Kurvenscheibe 44 in Wirkverbindung steht,
gesteuert. Die Kurvenscheibe 44 ist mit einem Zahnrad 45 verdrehfest verbunden und
gleichachsig auf der Achse 30, auf der der Ziffernrollensatz 31, 32, 33 angeordnet
ist, gelagert.
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Das Zahnrad 45 steht über Zahnräderpaare 46/47, 48/49 und 50/51, die
auf geeigneten, hier nicht näher bezeichneten und in der Platine 5 befestigten Achsen
drehbar gelagert sind, in Eingriff mit einem Ritzel 52, welches auf der Welle eines
Motors
53 befestigt ist. Die Schaltkraft zur Fortschaltung der Ziffernrollen 31, 32 und
33 liefert eine in geeigneter Weise einerseits ortsfest, andererseits am Schaltarm
40 angreifende Zugfeder 54, während ein von einer Feder 55 belasteter und ebenfalls
auf der Achse 42 gelagerter Hebel 56 mit dem Schaltrad 41 zusammenwirkt und als
Rückhalteklinke dient.
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Jeder Ziffernrolle 31, 32 und 33 der erfindungsgemäßen Codieruhr ist
wenigstens eine Codierscheibe 57, 58 und 59 zugeordnet, wobei die Codierscheiben
57, 58 und 59 als Zahnräder ausgebildet sind und in entsprechende, vorzugsweise
unmittelbar in den Mantelflächen der Ziffernrollen 31, 32 und 33 ausgebildete Umfangsverzahnungen
bzw. Zahnlücken eingreifen. Dabei sind die Codierscheiben 57 und 58 sowie die Codierscheibe
59, mit der eine weitere Codierscheibe 60 verdrehfest verbunden ist, auf einer Achse
61 unabhängig voneinander drehbar gelagert und tragen beidseitig entsprechend der
gewünschten Codierung geeignete Kontaktbahnen, von denen in Fig. 3 eine - 62 - zu
sehen ist. Die Abfrage der Codierscheiben 57, 58, 59 und 60 erfolgt über einzelne
Kontaktsätze - einer davon ist mit 63 bezeichnet - die zu einem Kontaktpaket 64
zusammengefaßt und in vorteilhafter Weise unmittelbar in einer die elektrischen
Bauelemente tragenden Schaltungsplatte 65 verlötet sind. Die Schaltungsplatte 65,
die in geeigneter Weise in dem Platinengestell befestigt ist - beispielsweise durch
Verrasten - ist huber einen in Fig. 4 angedeuteten und im Gehäuse 1 befestigten
Steckkontaktkamm 66, mit dem sie beim Einsetzen des Platinengestells in das Gehäuse
in Eingriff kommt, mit dem ausgehenden Kabel 67 verbunden, über das bei einem Netz-
oder Bordnetzbetrieb die Stromversorgung des Motors 53, der vorzugsweise als Synchronmotor
Anwendung findet, und die Abfrage der jeweils vom Ziffernrollensatz 31, 32, 33 angezeigten,
aktuellen Zeit erfolgt. Der Motor 53 ist selbstverständlich auch mit einer quarzgesteuerten
Batteriespannung betreibbar, wobei der Steuerteil und die Spannungsquelle der Codieruhr
als getrennte Baueinheit zugeordnet oder unmittelbar in dem freien Raum zwischen
der Platine 5 und dem Gehäuse 1 angeordnet sein können.
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Die Codierscheiben 57, 58 und 59 stehen nun, was ein wesentliches
Merkmal der Erfindung ist, einerseits in unmittelbarem Eingriff mit den zugehörigen
Ziffernrollen 31, 32 und 33, andererseits ragen sie durch die in der Frontplatte
6 befindlichen Schlitze 11, 12 und 13 aus der Frontplatte 6 heraus, und zwar so
weit, daß sie von Hand betätigt werden können, d. h. die Triebverzahnung der Codierscheiben
ähnlich einem Noppenkranz als Bedienungsmittel dient. Dabei ist in vorteilhafter
Weise im Bereich der Schlitze 11, 12 un.d 13 an der Frontplatte 6 eine geeignete
Griffmulde 68 ausgebildet, in die die Codierscheiben hineinragen.
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Die einzelnen Ziffernrollen. der Codieruhr sind also auf die dargestellte
einfache Weise mittels der Codierscheiben richt-bzw. nachstellbar, jedoch muß, um
Beschädigungen der Antriebsmittel, insbesondere der Schaltklinke 39 und des Schaltrades
41, zu vermeiden, gewährleistet sein, daß die Richtkräfte nicht auf die Antriebsmittel
zurückwirken können. Diesem Zweck dient ein Hebel 69, der auf der Achse 61 schwenkbar
gelagert ist und unter dem Einfluß einer Schlingfeder 70 steht. An dem Hebel 69
sind ein Mitnehmer 71 und eine Nase 72 ausgebildet, wobei der Mitnehmer 71 mit einem
weiteren in geeigneter Weise schwenkbar gelagerten Hebel 73 zusammenwirkt, der seinerseits
unter dem Einfluß einer nicht dargestellten Feder steht, deren Federkraft in dem
in Fig. 4 dargestellten Zustand durch die Kraft der Schlingfeder 70 überwunden ist
und der, wenn er nicht betätigt ist, mittels eines Armes 74 an dem Distanzelement
2 anliegt. An dem Hebel 73 ist ferner eine Nase 75 ausgebildet, die in dem dargestellten
Zustand, das ist, wenn der Deckel 22 geöffnet ist, mit der Sperrscheibe 31' in Eingriff
steht. In diesem Zustand, also bei geöffnetem Deckel 22, bleibt die Fortschaltung
der Codieruhr wirkungslos und die Ziffernrollen sind von Hand entsprechend der Teilung
der jeweiligen Rastsperre 35, 37 und 38 bzw. 35', 37 und 38 schrittweise nachstellbar.
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Der Vollständigkeit halber sei ferner noch erwähnt, daß, was
der
Einfachheit halber nicht dargestellt ist, an dem Hebel 73 ein Elektromagnet angreift,
der während der Abfrage der Codieruhr betätigt ist und den Hebel 73 ebenfalls, und
ohne daß der Hebel 69 durch Öffnen des Deckels 22 verschwenkt wird, in Eingriff
mit der Sperrscheibe 31 bringt und somit zur Vermeidung einer fehlerhaften Abfrage,
infolge eines Codierungswechsels während des Fortschaltens, die Fortschaltung der
Ziffernrollen bis zur Beendigung des Abfragevorganges sperrt. In einer vereinfachten
Ausführung ist es auch denkbar, eine mit der Sperrscheibe 31' in Eingriff bringbare
Nase unmittelbar an dem Hebel 69 auszubilden.
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Der Deckel der Codieruhr, dem sowohl eine Verriegelungsfunktion als
auch eine Betätigungsfunktion hinsichtlich des Sperrens der Antriebs- bzw. Fortschaltmittel
zum Zwecke des Nachstellens der Ziffernrollen zukommt, kann - wie Fig. 1 zeigt -derart
ausgebildet sein, daß durch einen durchsichtigen Bereich 75 lediglich die Fenster
9 und 10 sichtbar sind und gegebenenfalls durch einen weiteren durchsichtigen Bereich
77 die Durchsicht auf eine Fläche 78 der Frontplatte 6 ermöglicht wird, an der beispielsweise
ein Typen- oder sons'4ges Hìnfreisschild angebracht sein kann.
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