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Zählwerk Die Erfindung betrifft ein Zählwerk mit durch die Impulse
einer Magnetspule gesteuertem Anker, der durch zwei der Anziehungskraft der Magnetspule
entgegenwirkende Federn belastet ist, wobei die zweite Feder so angeordnet ist,
daß der Anker durch sie nur schwach belastet ist.
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Bei den bekannten Zählwerken dieser Art sind die beiden Federn über
den vollen Bereich der Ankerbewegung wirksam und °üben daher auch beim nicht erregten
Zustand der Magnetspule noch eine von der Magnetspule fortgerichtete Kraft aus.
Wenn bei dieser Anordnung die Magnetspule unter Strom gesetzt wird, muß sie daher
den Anker gegen die Kraft beider entgegenwirkender Federn in Bewegung versetzen.
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Von dieser bekannten Ausbildung eines Zählwerks unterscheidet sich
die nach der Erfindung dadurch, daß die zweite Feder nur in einem Teilbereich der
Ankerstellungen, in der Nähe des auf den Anker wirkenden Magnetspulenkerns wirksam
ist. Durch diese Maßnahme wird vor allem erreicht, daß im Augenblick, in dem die
Magnetspule erregt wird, nur die Federkraft der einen der beiden Federn überwunden
werden muß. Unter sonst gleichen Bedingungen ermöglicht es also die Erfindung, mit
einer schwächeren Magnetspule auszukommen und das Zählwerk gedrungener auszuführen.
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Ein Zählwerk mit den Merkmalen gemäß der Erfindung spricht leichter
und schneller an als die Zählwerke bekannter Ausbildung, und dies ermöglicht den
Betrieb des Zählwerks mit höherer Impulsfolge. Dies wurde durch Versuche bestätigt,
bei denen Zählungen bei Impulsfolgen von 6000 in der Minute in befriedigender Weise
durchgeführt wurden.
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Vorteilhafterweise kann die über den vollen Bereich des Ankerhubs
wirksame Feder verhältnismäßig schwächer sein als die nur bei Ankerstellungen in
der Nähe der Magnetspule wirksame Feder. Dadurch wird erreicht, daß die Magnetspule
im ersten Abschnitt der Ankerbewegung in der Richtung auf die Magnetspule einen
möglichst geringen Widerstand zu überwinden hat, während im letzten Teil dieser
Ankerbewegung, in dem wegen des nurmehr geringen verbleibenden Abstands des Ankers
von der Magnetspule eine höhere Anziehungskraft der Magnetspule wirksam ist, dieser
letzteren ein höherer Widerstand entgegensteht, durch den der Aufschlag des Ankers
auf den Magnetkern gedämpft wird. Andererseits steht für das Abheben des Ankers
vom Magnetkern im Augenblick der Unterbrechung des Stromkreises durch die Magnetspule
eine höhere Trennkraft zur Verfügung, die jedoch schnell abnimmt, und die schwächere
Feder, die über den vollen Bereich der Ankerstellungen wirksam ist, führt lediglich
die Rückbewegung des Ankers in seine Ruhelage sanft zu Ende.
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Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung kann die nur in einem Teil
des Bereichs der Ankerstellung wirksame Feder als an dem Anker befestigte Blattfeder
ausgebildet sein, deren freies Ende mit einem ortsfesten Anschlag zusammenwirkt,
von diesem in der Ruhelage des Ankers jedoch um einen Abstand entfernt ist.
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In den Zeichnungen ist eine Ausführungsform der Erfindung beispielsweise
dargestellt.
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Fig. 1 ist eine Draufsicht auf einen Zähler, der die Einrichtung nach
der Erfindung aufweist und bei der ein Teil des Gehäuses weggeschnitten ist, um
einige der betrieblichen Bauteile zu zeigen.
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Fig. 2 ist eine Ansicht des Zählers nach Fig. 1 unter teilweiser Weglassung
des Gehäuses.
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Fig. 3 ist eine Ansicht des Zählers ähnlich Fig. 2 bei einer anderen
Betriebsstellung der betrieblichen Bauteile.
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Fig. 4 ist eine ausschnittsweise perspektivische Darstellung eines
Teils des Zählers.
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Die Darstellung des Zählers nach der Erfindung zeigt ein Gehäuse 10,
in. dem eine Anzahl achsgleich fluchtender Ziffernräder 12 drehbar auf einer Welle
13 montiert sind, die an ihren Enden in den Seitenwandungen
des
Gehäuses gelagert ist. Die Ziffernräder des Zählers sind in bekannter Weise durch
Stellenwertübertragungseinrichtungen getrieblich miteinander verbunden. Zu diesen
Einrichtungen gehören ein Sperring und ein Zahnradsegment mit nur zwei Zähnen an
den Ziffernrädern des jeweils niedrigeren Stellenwerts, wie dies allgemein bei 14
für das Ziffernrad für den niedrigsten Stellenwert angedeutet ist, und das mit dem
verstümmelten Teil eines drehbaren übertragungszwischenzahnrads 15 zusammenwirkt,
dessen nicht verstümmelter Teil mit einem mit dem Ziffernrad für den nächsthöheren
Stellenwert gemeinsam drehbar montierten angetriebenen Zahnrad 16 im Eingriff steht,
so daß, wenn das Ziffernrad für den niedrigeren Stellenwert eine volle Umdrehung
beendet, das Ziffernrad für den nächsthöheren Stellenwert um einen Winkel von einem
Zehntel einer Umdrehung gedreht wird. Wenn erwünscht, kann der Zähler mit einer
zweckmäßigen Einrichtung zum Zurückstellen der Ziffernräder auf Null ausgestattet
sein.
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Innerhalb des Gehäuses ist ein Elektromagnet 20 mittels einer Winkelkonsole
21 montiert, die ihrerseits an einer zweiten Winkelkonsole 22 befestigt ist, die
sich zwischen den beiden Stirnwänden des Gehäuses erstreckt und mit diesem an ihren
beiden Enden verbunden ist. Der Elektromagnet ist mit einem ferromagnetischen Kein
23 ausgestattet, dessen eines Ende 24 als Polstück dient. Elektrische Impulse können
dem Solenoid mittels nicht dargestellter Verbindungsleitungen zugeführt werden.
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Ein Anker 27 für den Elektromagneten ist an der Unterkante der Konsole
21, wie bei 19 gezeigt, in solcher Weise gelagert, daß er eine Schwenkbewegung in
jeder der beiden Richtungen ausführen kann, und wird, wie am deutlichsten aus Fig.
4 ersichtlich, durch abwärts ragende Vorsprünge 25 und 26 an der Konsole 21, die
in den Aussparungen 28 und 29 in den Kanten des Ankers in der Nähe seines hinteren
Endes aufgenommen sind, in seiner Stellung gehalten. Der Anker erstreckt sich im
Gehäuse nach vom gegen die Ziffernräder zu, wobei er nahe am Ende 24 des Kerns 23
vorbeigeführt ist, und endet in zwei voneinander im Abstand befindlichen Armen 31,
32, an denen je eine Federklinke 35 bzw. 36 montiert ist. Die Federklinken sind
geeignet, abwechselnd in ein Ratschenrad 37 einzugreifen, das an der Welle 13 drehbar
und mit einem Zahnrad 38 gemeinsam drehbar montiert ist, welch letzteres über ein
drehbar gelagertes Zwischenrad 39 und ein mit dem Ziffernrad für den niedrigsten
Stellenwert gemeinsam drehbar montiertes Zahnrad 40 mit dem Ziffernrad für den niedrigsten
Stellenwert antriebsmäßig verbunden ist. Wie aus Fig.2 ersichtlich, bilden die Federklinken
35 und 36 zusammen mit dem Ratschenrad 37 eine an sich bekannte doppelt wirkende
Ratschenantriebseinrichtung, durch welche das Ziffernrad für den niedrigsten Stellenwert
bei einer Bewegung des Ankers auf den Elektromagneten zu um eine halbe Ziffer, und
bei der Fortbewegung des Ankers vom Solenold weg um die andere halbe Ziffer vorgerückt
wird. Um ein Überschleudern des Ratschenrads 37, d. h. eine Drehung desselben mit
einer höheren als der Antriebsdrehzahl zu verhindern, sind die Ankerarme 31 und
32 mit Nasen 47 bzw. 48 ausgestattet, die quer zu den Armen ausragen und die geeignet
sind, abwechselnd mit den Zähnen des Ratschenrads entsprechend einer Bewegung des
Rads durch die Klinken zum Eingriff zu gelangen. Außerdem dienen die Nasen
47 und 48 dazu, beim Eingreifen in die Zähne des Ratschenrads die Schwenkbewegung
des Ankers zu begrenzen.
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Eine Schraubenfeder 42 ist mit dem einen Ende in der Nähe der Schwenkachse
des Ankers mit diesem und mit dem anderen Ende mit der Konsole 22 verbunden, so
daß sie den Anker gemäß Fig. 2 gegen den Uhrzeigersinn drängt. Nach der Erfindung
ist ferner eine Blattfeder 43 vorgesehen, die mittels Nieten 44 am Anker montiert
ist und ein. freies Ende 45 hat, .das geeignet ist, an einem im Gehäuse montierten
Anschlagglied 46 zur Anlage zu kommen.
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Wenn der Anker zurückgezogen und der Elektromagnet im nicht erregten
Zustand ist, befindet sich das freie Ende 45 nicht in Anlage an dem Anschlagglied
oder der Schulter 46. Diese Stellung ist in Fig. 2 dargestellt. Wenn der Elektromagnet
erregt wird, muß er zunächst nur die Kraft der einen Feder 42 überwinden, wodurch
ein. schnelles Ansprechen des Ankers gewährleistet wird, auch wenn der Elektromagnet
auf den in dieser entfernten Stellung befindlichen Anker den geringsten Einfluß
ausübt. Erst nachdem der Anker auf seiner Bewegungsbahn eine Teilstrecke zurückgelegt
hat, kommt die Hilfsfeder 43 zum Anschlag an der Schulter 46 und wird dann während
der verbleibenden Wegstrecke der Ankerbewegung belastet. Vorzugsweise kommt die
Feder erst dann zur Anlage an dem Anschlagglied 46, wenn zumindest eine Bewegung
des Ratschenrads 37 um einen Teilbetrag erfolgt ist. Die zusätzliche auf den Anker
ausgeübte Belastung von diesem Punkt an ist nicht von Nachteil, da sich der Anker
nun genügend nahe bei dem Magneten befindet, und somit stärker angezogen wird, und
der Anker und das Ratschenrad sich bereits in Bewegung befinden. Die Belastung der
Hilfsfeder 43 erzeugt eine Kraft, die zur Wirkung kommt, wenn die Erregung der Magnetspule
anschließend unterbrochen wird, und die die Rückführung des Ankers mit hoher Geschwindigkeit
bewirkt.
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Es hat sich gezeigt, daß durch die folgerechte Tätigkeit der Federn
42 und 43 während des Schwingens des Ankers 27, die, wie oben erläutert, die Beschleunigung
des Ankers in beiden Richtungen beträchtlich erhöht, die Schaffung eines Zählers
ermöglicht wird, der bei im Vergleich zu Magnetzählern der bisher bekannten Ausführungen
mit außerordentlich hohen Drehzahlen betrieben werden; kann. Mit Zählern nach der
Erfindung können Impulsfolgen bis zu 6000 Zählungen in der Minute erreicht werden.
Die Einrichtung nach der Erfindung kann in einfacher und billiger Weise in Zähler
eingebaut werden und sichert verschleiß- und bruchfreies Arbeiten des Zählers während
langer Betriebsdauern.