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Nullstellvorrichtung
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Die Erfindung bezieht sich auf eine Nullstellvorrichtung mit einem
Zahlenrollen aufweisenden Zähler, welche einen von einem Stellmotor beweglichen
Nullstellhebel aufweist.
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Nullstellvorrichtungen sind beispielsweise in Tageskilometerzählern
von Kraftfahrzeugen vorgesehen. Meist wird dabei der Nullstelihebel von Hand verschoben,
bis das die Zahlenrollen einen Nullwert anzeigen. Der Nullstellhebel verdreht über
Herzkurven die einzelnen Zahlenrollen und muß danach selbsttätig in eine Ruhestellung
schwenken, in der er die Funktion des Tageskilometerzählers nicht behindert.
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Das Betätigen des Nullstellhebels erfordert einen beträchtlichen Kraftaufwand,
was oftmals als lästig empfunden wird und gelegentlich Ursache dafür ist, daß die
Zahlenrollen nicht vollständig auf Null gestellt werden.
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Aus diesen Gründen wurde bereits eine Nullstellvorrichtung gebaut,
bei der die Betätigung des Nullstellhebels mittels eines Hubmagneten als Stellmotor
erfolgt. Solrhe Nullstellvorrichtungen sind zwar bequemer 7 bedienen als manuell
betätigbare, weisell aber den Nachteil auf,
(ii ß dj s Anzieherl
des Hutmagnet.en relativ viel Geräusch macht, was in einem Kraftfahrzeug als störend
empfunden wi rd.
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Der Erfindung lieqt die Aufgabe zugrunde, eine Nullstellvorrichtung
zu entwickeln, die mittels eines Stellmotors betätigbar ist, ohne daß es dabei zu
einer störenden Gerauschsbildung kommt.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein vom Stellmotor
antreibbares Zahnrad, welches auf einer Welle gelagert ist, die auf einer ihrer
Stirnseiten exzentrisch einen Betätigungsnocken zur Betätigung des Nullstellhebels
und auf der anderen Stirnseite einen exzentrischen Schaltnocken zur Betätigung eines
Endschalters aufweist.
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Dadurch, daß der Nullstellhebel über einen Betätigungsnocken eines
Zahnrades bewegt wird, können die hierzu erforderlichen, relativ großen Kräfte problemlos
erzeugt werden, ohne daß bei der Betätigung störende Geräusche auftreten, wie das
bei einem Hubmagneten als Stellmotor der Fall ist. Durch die Anordnung des Schaltnockens
an der dem Betätigungsnocken gegenüberliegenden Seite des Zahnrades kann auf einfache
Weise ein Endschalter betätigt werden, durch den nach Abschluß des Nullstelivorganges
der Stellmotor wieder abgeschaltet wird.
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Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß das
Zahnrad ein Schneckenrad ist, in das eine vom Stellmotor antreibbare Schnecke greift.
Die Verwendung des Schneckenrades und der Schnecke erlaubt es, einen relativ einfachen,
kostengünstigen Stellmotor vorzusehen, der bei üblichen Rollenzählwerken ohne unerwünscht
große konstruktive Anderungen anzubringen ist.
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Günstig ist es auch, wenn das Schneckenrad entgegengesetzt der Betätigungsrichtung
des Betätigungsnockens gegen die Kraft einer Feder begrenzt verschiebZich ist.
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Bei dieser Ausgestaltung kann man den Nullstellhehel in Bezug auf
den Betätiyungsnocken so anordnen, daß der Betätigungsnocken grundsätzlich einen
überhub macht, wobei sich das Schneckenrad verschiebt. Dadurch wird sichergestellt,
daß der Nullstellhebel auf jeden Fall die Zählerrollen auf ihren Nullwert zurückstellt.
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Der Stellmotor der erfindungsgemäßen Nullstelivorrichtung muß nach
einer Betätigung so lange laufen, bis daß der Schaltnocken wieder seine ursprüngliche
Ausgangsstellung hat und dann möglichst exakt stillstehen.
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Letzteres bereitet Schwierigkeiten, da Stellmotore nach dem Abschalten
zum Nachlaufen neigen. Dieses Nachlaufen kann weitgehendst vcrhindert werden, wenn
der Endschalter durch den Schaltnocken von einem Ruhekontakt auf einen Arbeitskontakt
umschaltbar ist, so daß während des Laufens des Stellmotors seine Spannungsversorgung
über den Ruhekontakt erfolgt und in Endstellung der Stellmotor über den Arbeitskontakt
kurzgeschlossen ist.
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Das Anlaufen des Stellmotors läßt sich am einfachsten über einen Taster
steuern, durch den in Ruhestellung der Arbeitskontakt des Enschalters mit der einen
Phase, in Schaltstellung jedoch der Ruhekontakt des Endschalters und der Stellmotor
mit der anderen Phase verbunden sind.
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Die Erfindung läßt zahlreiche Ausführungsformen zu. Zur Verdeutlichung
ihres Grundprinzips ist eine davon in dr Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend
beschrieben.
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In ihr wurden der besseren Übersicht halber für ein Verständnis der
Erfindung nicht wesentliche Bauteile weggelassen. Die Zeichnung zeigt in
Fig.
1 einen Schnitt durch einen Teilbereich eines Rollenzählwerkes mit der erfindungsgemäßen
Nullstellvorrichtung, Fig. 2 eine gegenüber Fig. 1 um 90 Grad gedrehte Ansicht des
Rollenzählwerkes mit teilweiser Schnittdarstellung, gemäß Fig. 1, Fig. 3 einen elektrischen
Schaltplan der erfindungsgemäßen Nullstelivorrichtung.
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Die Figur 1 zeigt einen Zählerblock 1, in dem ein Rollenblock 2 mittels
einer Achse 3 gelagert ist. Den einzelnen Zahlenrollen des Rollenblockes 2 ist jeweils
eine Herzkurve 4 zugeordnet, auf die ein um eine Achse 5 schwenkbarer Nullstellhebel
6 zu drücken vermag. In gestrichelten Linien ist dieser Nullstellhebel 6 in derjenigen
Position dargestellt, in der gerade der Rollenblock 2 auf Null gestellt wurde. Durch
eine in Figur 2 dargestellte Feder 7 wird der Nullstellhebel 6 in die in Figur 1
durchgezogen dargestellte Position geschwenkt, wenn keine Nullstellung vorgenommen
wird.
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Der Nullstellhebel 6 hat an einem Arm 8 eine Stellwelle 9, die mittels
eines Betätigungsnockens 10 derart verschiebbar ist, daß der Nullstellhehel 6 aus
der in Figur 1 durchgezogen dargestellten Ruhestellung in die gestrichelt dargestellte
Nullstellposition gelangt.
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Der Betätigungsnocken 10 ist exzentrisch an einer Stirnseite 11 einer
Well 12 eines als Schneckenrad 13 ausgebildeten Zahnrades angeformt. Die Welle 12
ist in einem Lagerschild 14 bzw. im Zählerblock 1 gelagert. Die Figur 2 läßt erkennen,
daß die Welle 12 in Figur 2 gesehen nach oben im Lagerschild 14 und im Lager am
Zählerblock 1 verschieblich ist. Zwei Federarme 15 halten die Welle 12 in eine Grundstellung
(Figur 1).
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Auf der dem Betätigungsnockeri 10 gegenüL-erliegenden Stirnseite 16
der Welle 12 ist ein Schaltnocken 17 exzentrisch angeordnet, der einen Endschalter
18 zu betätigen vermag.
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Angetrieben wird das Schneckenrad 13 von einem Stellmotor 19 über
eine Schnecke 20, die in das Schneckenrad 13 eingreift und die auf der Welle des
Stellmotors 19 aufgepreßt ist. Das Schneckenrad 13 rollt bei axial feststehender
Schnecke 20,während des Überhubes, in Achsrichtung der Schnecke 20, nach oben ab.
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Wenn der Stellmotor 19 anläuft, dann setzt sich der Betätigungsnocken
10 nach Überwindung eines kurzen Leerhubs auf die Stellwelle 9 und verschiebt diese
aus der in der Zeichnung durchgezogen dargestellten Position in die gestrichelt
dargestellte Position. Dabei verschwenkt sich der Nullstelihebel im Uhrzeigersinn
und stellt die Zählerrollen auf Null. Dieser Vorgang ist kurz vor Erreichen des
tiefsten Punktes des Betätigungsnockens 10 abgeschlossen. Bei weiterer Drehung der
Welle 12 hebt sich diese geringfügig im Lagerschild 14 und im Lager am Zählerblock
1 an. Wenn der Betätigungsnocken sich wieder aufwärts bewegt, dann schwenkt der
Nullstellhebel 6 durch Federkraft wieder zurück in die durchgezogen dargestellte
Position. Am Schluß des Bewegungsablaufs wird der Stellmotor 19 mittels des Endschalters
1ß abgeschaltet. Der Endschalter 18 wird hierzu vom Schaltnokken 17 betätigt.
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Die elektrische Steuerung der Nullstellvorrichtung ist der Figur 3
zu entnehmen. Diese zeigt den Stellmotor 19 mit der Schneckenradwelle 12 und dem
Schaltnocken 17, der einen Schalterarm 21 des Endschalters 18 zu bewegen vermag.
Dieser Schalterarm 21 ist in der dargestellten Position gegen einen Arbeitskontakt
22 gehalten. Bewegt sich der Schaltnocken 17 in der Zeichnung gesehen nach links,
so folgt der Schalterarm 21, angetrieben von einer Feder 23, dieser Bewegung, bis
daß der Schalterarm 21 gegen einen Ruhekontakt 24 anliegt.
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Die Verdrahtung der Bauteile ist derart, daß der Stellmotor 19 einerseits
mit Masse 25 Verbindung hat, andererseits über den Ruhekontakt 24 mit einem Pluspol
26 verbindbar ist. Zum Einschalten des Stellmotors 19 dient ein Taster 27. Dieser
verbindet in nicht betätigter Stellung über den Schalterarm 21 beide Pole des Stellmotors
19 miteinander. Der Stellmotor 19 ist deshalb in der dargestellten Position kurzgeschlossen.
Wird der Taster 27 betätigt, erhält der Stellmotor 19 über den Taster 27 Verbindung
mit dem Pluspol 26 und läuft an. Der Schaltnocken bewegt sich dann im Uhrzeigersinn,
so daß der Schalterarm 21 zum Ruhekontakt 24 schwenken kann. Jetzt kann der Taster
27 losgelassen werden, sodaß der Stellmotor 19 über den Ruhekontakt 24 mit dem Pluspol
26 verbunden ist.
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Gegen Ende einer 360 Grad Drehbewegung drückt der Schaltnocken 17
den Schalterarm 21 wieder zurück zum Arbeitskontakt 22. Die Stromzufuhr wird dadurch
unterbrochen und der Stellmotor 19 kurzgeschlossen, so daß er relativ unverzüglich
stehenbleibt.