DE2707443C2 - Zählwerk - Google Patents
ZählwerkInfo
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- G06M1/08—Design features of general application for actuating the drive
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Description
Die Erfindung betrifft ein Zählwerk, insbesondere einen Gebührenzähler zur Erfassung der Telefongebühren,
mit einem durch einen Elektromagneten antreibbaren Klappanker, der sich bei Erregung des Elektromagneten
über einen Trennstift gegen eine Polfläche legt und bei Abschaltung der Erregung durch Federwirkung
abfällt, wobei über eine an dem Klappanker angelenkte Klinke eine Ziffernrolle weitergeschaltet
wird.
Derartige Zählwerke sind seit Jahrzehnten als sogenannte Gebührenzähler zur Registrierung der
Gebührenimpulse im Telefonwesen eingeführt. Dabei ist den einzelnen Telefonteilnehmern jeweils ein
Gebührenzähler zugeordnet, dessen Ziffernstand in bestimmten Ableseperioden mittels einer fotografischen
Einrichtung abgelesen wird.
Die Lebensdauer solcher Gebührenzähler ist !begrenzt.
Dieses ist darauf zurückzuführen, daß insbesondere alle beweglichen Teile einem Verschleiß unterliegen.
Wird dieser Verschleiß so groß, daß er das exakte Zusammenwirken der einzelnen beweglichen Teile
miteinander beeinträchtigt, so kommt es zu Funktionsausfällen, d. h. zu Fehlzählungen oder zu einem völligen
Stillstand des Gebührenzählers. Einem entsprechenden Verschleiß versucht man dabei in der Praxis durch die
Verwendung von höherwertigem Material, insbesondere an den kritischen Stellen, entgegenzuwirken.
Außerdem tritt bei den Gebührenzählern aber noch ein weiterer Nachteil auf, der auf Verschleißerscheini/ngen
beruht und sich bereits unangenehm bemerkbar macht, bevor es zu Funktionsstörungen der Zählwerke kommt.
Während der Arbeitsweise des Zählwerkes tritt nämlich an allen belasteten Teilen ein Abrieb auf, der sich als
staub- oder schmierartige Ablagerung auf den Ziffernrollen festsetzt und so ein exaktes Ablesen des
Ziffernstandes, beispielsweise mittels einer Fotografiei einrichtung
beeinträchtigt Auch dieser Erscheinung hat man bisher abzuhelfen versucht, indem man sich um die
ίο Verwendung abriebfester Werkstoffe bemühte. Die
Verwendung höherwertiger Werkstoffe zur Verlängerung der Lebensdauer und zur Verhinderung der
Verschmutzung der Ziffernrollen ist jedoch naturgemäß aus Kostengründen begrenzt. Außerdem führen solche
höherwertigen Werkstoffe auch nicht immer zu dem gewünschten Erfolg.
Der vorliegenden Erfindung liegt nun die Erkenntnis zugrunde, daß man zur Behebung der genannten
Schwierigkeiten auch noch einen anderen, weit vorteilhafteren Weg beschreiten kann. Es ist nämlich
gefunden worden, daß der ganz wesentliche Faktor, der die Länge der Lebensdauer bestimmt und im wesentlichen
für die Verschmutzung der Ziffernrollen durch abgeriebenen Werkstoff verantwortlich ist, im Gebiet
der Lagerung der Ankerdrehachse zu suchen ist. Es hat sich gezeigt, daß insbesondere bei den Gebührenzählern
die exakte Ankerlagerung als erstes verlorengeht, d. h., daß die Ankerdrehachse bzw. deren Lager als erstes
wesentlich ausschlägt und ungenau wird und daß dabei auch der wesentliche Anteil der Abriebprodukte
entsteht, die sich auf den Ziffernrollen ablagern und deren Ablesbarkeit beeinträchtigen.
Ausgehend von dieser Erkenntnis, besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, die Lage-
J5 rung des Klappankers unabhängig von dabei verwendeten
Werkstoffen so zu verbessern, daß dort weniger Abrieb auftritt und somit weniger die Ziffernrollen
verschmutzender Werkstoffstaub oder -schmier erzeugt wird und die Ankerlagerung länger exakt bleibt.
Diese Aufgabe wird ausgehend von einem Zählwerk der eingangs definierten Art dadurch gelöst, daß das
Verhältnis der Summe aus dem um die Ankerdrehachse gemessenen Trägheitsmoment des Ankerteils, der
außerhalb eines ersten gedachten geraden Kreiszylinders liegt, dessen Mittelachse, die Ankerdrehachse und
dessen Radius gleich dem Abstand von Ankerdrehachse und Auftreffpunkt des Trennstiftes auf die Polfläche ist,
und dem um die Ankerdrehachse gemessenen Trägheitsmoment des Ankerteils, der außerhalb eines
zweiten gedachten geraden Kreiszylinders liegt, dessen Mittelachse parallel zur Ankerdrehachse durch den
Auftreffpunkt des Trennstiftes verläuft und dessen Radius gleich dem Abstand von Ankerdrehachse und
Auftreffpunkt des Trennstiftes ist. und dem Produkt aus
der Masse der Klinke und dem Abstand des Klinkenanlenkpunktes von der Ankerdrehachse zu dem
um die Ankerdrehachse gemessenen Trägheitsmoment des Ankerteils, der innerhalb sowohl der ersten als auch
des zweiten gedachten Kreis/ylinders liegt, /wischen &
und 1/6 liegt und vorzugsweise den Wert I hat.
Es hat sich herausgestellt, daß durch eine derartige
Dimensionierung bereits bei dem angegebenen Verhältnis, wenn es zwischen 6 und 1/6 liegt, die Lebensdauer
des Zählwerkes ganz erheblich erhöht und das
η? Auftreten von abgeriebenem Material im Bereich der
Ankerlagerung ganz wesentlich herabgesetzt wird, so daß zumindest im Bereich der Ankerlagerung nicht
mehr der Hauptverschleiß und der Hauptabrieb auftritt.
Theoretisch angestellte Überlegungen zeigen dabei, daß die günstigsten Bedingungen diesbezüglich erreicht
werden, wenn das angegebene Verhältnis den Wert 1 hat.
Bei den bekannten Gebührenzählern und auch ähnlichen Zählwerken ist auf eine derartige Dimensionierung
nicht geachtet worden. Bei ihnen beträgt nämlich das angegebene Verhältnis 12 und mehr. Dies
führt dazu, daß beim Auftreffen des Trennstiftes auf die Polfläche von der genannten Summe des Verhältnisses
ein Drehmoment um den Auftreffpunkt des Trennstiftes auf die Polfläche erzeugt wird, das ganz erheblich
größer ist als das Drehmoment, das von dem bei dem Verhältnis letztgenannten Trägheitsmoment um den
Auftreffpunkt des Trennstift°s auf die Polfläche erzeugt wird. Diese stark voneinander unterschiedlichen Drehmomente
bewirken aber im Moment des Auftreffens des Trennstiftes und somit des Ankers auf die Polfläche,
daß an der Drehachse des Ankers, d. h. an der Ankerlagerung, ganz erhebliche Kräfte auftreten, die zu
einem schnellen Ausschlagen entsprechender Lager, also zu einem großen Verschleiß und zu großem Abrieb
mit damit verbundener Verschmutzung der Ziff "rnrol len führen.
Wenn erfindungsgemäß im günstigsten Fafl das
angegebene Verhältnis gleich 1 ist, so werden durch das Auftreffen des Ankers bzw. des Trennstiftes auf die
Polfläche an der Ankerlagerung überhaupt keine Kräfte mehr erzeugt. Dabei ist eine solche Ausbildung oder
auch die gemäß der Erfindung mögliche Ausbildung, bei der das Verhältnis einen Wert zwischen 6 und 1/6 hat,
auf äußerst einfache Weise zu erreichen, ohne daß dabei die gesamte Konstruktion des Ankers oder des
Zählwerkes geändert zu werden braucht. Um die bisher bekannten Gebührenzähler in der erfindungsgemäßen
Weise zu verbessern, braucht nämlich lediglich der Trennstift ain Anker versetzt zu werden.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung in einem eine übliche Ausführung eines Gebührenzählers
zeigenden Ausführungsbeispieles näher erläutert.
Die Zeichnung zeigt die Seitenansicht eines solchen Gebührenzählers, wobei der besseren Übersicht wegen
die vordere Seitenplatine des Gebührenzählers weggelassen worden ist.
Der in der Zeichnung dargestellte Gebührenzähler umfaßt ein Gehäuse 1, innerhalb d ssen zwischen
Seitenplatinen 2 von denen wie gesagt die vordere gemäß Zeichnung weggelassen worden ist. die beweglichen
Teile des Zählwerkes angeordnet sind. Diese bestehen im wesentlichen a/s einem Klappanker 3, der
um eine Ankerdrehachse 4 verschwenkbar ist und an seinem obere." Teil durch eine Zugfeder 5 belastet ist,
einer ebenfalls am oberen Teil des Klappankers 3 angelenkten Klinke 6 und auf einer gemeinsamen Achse
7 gelagerten Ziffernrollen 8. Im hinleren Teil des Zählwerkes ist ein Elektromagnet 9 vorgesehen, der an
Seinem dem Anker zugewandten Ende eine Polfläche 10 aufweist. Wird dieser Elektromagnet 9 erregt, so wird
der Klappanker 3 in Richtung auf die Folfläche 10
bewegt, bis er sich mii einem Trennstift 11 gegen diese
Polfläche legt Wird danach die Erregung des Elektromagneten
abgeschaltet, so zieht die Zugfeder 5 den Anker wieder in die dargestellte Lage zurück, wobei die
Klinke 6 in eine Verzahnung der ersten Ziffernrolle einfällt UrId diese weiterbewegt.
Da beim Nähern des Ankers an den Elektromagneten die Magnetkraft auf den A"j'<er ganz stark überdimen*
sjonal ansteigt, trifft der Anker unter ziemlicher V/ucht mit seinem Trennstift 11 auf die Polfläche auf. Ist dabei
der Trennstift 11 nicht in der richtigen Höhe des Ankers
gelagert, so können dabei ganz erhebliche Drehmomente um den Auftreffpunkt des Trennstiftes auftreten, die
sich naturgemäß auf die Ankerdrehachse 4 übertragen, dort zum Ausschlagen der Lager führen und einen
erhöhten Abrieb erzeugen. Zur Erläuterung dessen, auf weiche Weise beim Auftreffen des Trennstiftes 11 auf
die Polfläche 10 Drehmomente auftreten können, sind in der Zeichnung ein erster gedachter gerader Kreiszylinder
12 und ein zweiter gedachter gerader Kreiszylinder 13 mittels gestrichelter Kreise angedeutet. Die Achse
des ersten gedachten Kreiszylinders 12 ist identisch mit der Ankerdrehachse 4, während die Mittelachse des
zweiten gedachten Kreiszylinders 13 parallel zur Ankerdrehachse durch den Auftreffpunkt des Trennstiftes
Il verläuft, mit dem dieser auf die Polfläche 10 auftritt. Die Radien bei der Zylinder sind gleich dem
Abstand von Ankerdrehachse 4 und Auftreffpunkt des Trennstiftes 11. Es ist nun einsehbar, daß die Massen des
Ankers, die ganz genau auf dem kifisumfang des
Kreiszylinders 12 liegen, beim Auftreffen des Trennstiftes 11 auf die Polfläche kein Drehmoment um den
Auftreffpunkt erzeugen, daß aber die außerhalb ies Kreiszylinders 12, also hier überhalb seines Umfanges
liegende /inkermasse beim Auftreffen des Trennstiftes
11 ein Drehmoment im Uhrzeigersinn erzeugt, dass die
Ankerdrehachse belastet. Andererseits ist ersichtlich.
daß die Ankermasse, die sowohl von dem Kreiszylinder
12 als auch von dem Kreiszylinder 13 eingeschlossen wird, beim Auftreffen des Trennstiftes 11 ein entgegen
dem Uhrzeigersinn gerichtetes Drehmoment erzeugt, das die Ankerdrchachse somit auch im entgegengesetzten
Sinn belastet. Demhingegen erzeugen alle Ankermassen außerhalb des Kreiszylinders 13 — und dabei
auch die außerhalb des Kreiszylinders 13, aber innerhalb des Kreiszylinders 12 liegenden Ankermassen beim
Auftreffen des Trennstiftes 11 wiederum ein Drehmoment im Uhrzeigersinn. Das gleiche trifft für die Masse
der Klinke 6 zu. Bei richtiger Verteilung all dieser Ankermassen erreicht man jedoch, daß die von den
unterschiedlichen Teilen des Ankers und von der Klinke erzeugten Drehmomente sich beim Auftreffen des
Trennstiftes 11 auf die Polfläche 10 gegenseitig aufheben, so daß die Ankerdrehachse 4 überhaupt nicht
mehr belastet wird.
Eine solche Konstruktion des Ankers ist gegeben, wenn das Verhältnis des Trägheitsmoments der
einzelnen hier betrachteten Teile des Ankers und der Klinke in einem bestimmten Verhältnis zueinander
stehen, wobei diese Trägheitsmomente jeweils um die Ankerdrehachse zu messen sind. Dabei wird in
zulässiger Näherung das Trägheitsmoment der Klinke so berechnet, als wäre die Klinkenmasse im Anlenkpunkl
14 der Klinke am Anker vereinigt, so defl sich dür.
Trägheitsmoment aus dem Produkt aus der Klinken masse und dem Absland des Anlenkpunktes 14 von der
Ankerdrehachse 4 ergibt.
W) Unter diesen Voraussetzungen ist vorgesehen, daß
das Verhältnis der Summe des Trägheitsmomentes des außerhalb dos Kreiszylinders 12 liegenden Ankerleils
und des Trägheitsmomentes des außerhalb des Kreiszylinders 13 liegenden Ankerteils und des Trägheitsmo-
fr'i mentes der Klinke zu dem Trägheitsmoment des
Ankerteils, sowohl vor.i Kreissylinder 12 als auch vom
Kreiszylirider 13 eingeschlossen ist, zwischen 6 und 1/6
liegt und Vorzugsweise den Wert 1 hat.
Wenn genau der Wert I erreicht wird, so entstehen
beim Aüftreffen des Tfenhsliftes 11 auf die Polfläche 10
keine Drehmomente mehr, die die Ankerdrehachse 4 belasten.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (1)
- Patentanspruch:Zählwerk, insbesondere Gebührenzähler zur Erfassung der TelefongebOhren, mit einem durch einen Elektromagneten antreibbaren Klappanker, der sich bei Erregung des Elektromagneten über einen Trennstift gegen eine Polfläche legt und bei Abschaltung der Erregung durch Federwirkung abfällt, wobei über eine an dem Klappanker angelenkte Klinke eine Ziffernrolle weitergeschaltet wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der Summeaus dem um die Ankerdrehachse (4) gemessenen Trägheitsmoment des Ankerteils, der außerhalb eines ersten gedachten geraden Kreiszylinders (12) liegt, dessen Mittelachse die Ankerdrehachse (4) und dessen Radius gleich dem Abstand von Ankerdrehachse (4) und Auftreffpunkt des Trennstiftes (11) auf die Polfläche (10) ist,und dem um die Ankerdrehachse (4) gemessenen Trägheitsmoment des Ankerteils, der außerhalb eines zweiten gedachten geraden Kreiszylinders (13) liegt, dessen Mittelachse parallel zur Ankerdrehachse (4) durch den Auftreffpunkt des Trennstiftes (11) verläuft und dessen Radius gleich dem Abstand von Ankerdrehachse (4) und Auftreffpunkt des Trennstiftes (11) ist, und dem Produkt aus der Masse der Klinke (6) und dem Abstand dts Klinkenanlenkpunktes (14) von der Ankerdrehachse (4)
zu dem um die Ankerdrehachse (4) gemessenen Trägheitsmoment des Ankerteiles, der innerhalb sowohl des ersten (12) als auch des zweiten (13) gedachten Kreis/.ylinders liegt,
zwischen 6 und 1/6 liegt ur d vorzugsweise den Wert lhaL
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19772707443 DE2707443C2 (de) | 1977-02-21 | 1977-02-21 | Zählwerk |
GR53491A GR63208B (en) | 1977-02-21 | 1977-05-17 | Meter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19772707443 DE2707443C2 (de) | 1977-02-21 | 1977-02-21 | Zählwerk |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2707443B1 DE2707443B1 (de) | 1978-02-09 |
DE2707443C2 true DE2707443C2 (de) | 1978-10-12 |
Family
ID=6001794
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19772707443 Expired DE2707443C2 (de) | 1977-02-21 | 1977-02-21 | Zählwerk |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE2707443C2 (de) |
GR (1) | GR63208B (de) |
-
1977
- 1977-02-21 DE DE19772707443 patent/DE2707443C2/de not_active Expired
- 1977-05-17 GR GR53491A patent/GR63208B/el unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GR63208B (en) | 1979-10-08 |
DE2707443B1 (de) | 1978-02-09 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: ELMEG GMBH KOMMUNIKATIONSTECHNIK, 3150 PEINE, DE |
|
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |