NL1020151C2

NL1020151C2 - Meter with encoder discs connected to meter discs, has encoder discs lying in single plane

Info

Publication number: NL1020151C2
Application number: NL1020151A
Authority: NL
Inventors: Raymond Bernard Johan Richards
Original assignee: Imeter Holding B V I O
Priority date: 2002-03-11
Filing date: 2002-03-11
Publication date: 2003-09-12

Abstract

The encoder discs (22) lie in essentially a single plane. The meter has at least two meter discs (4, 6-12), a first meter disc being connectable to the rotating axle (3) and a second meter disc being driven by the first disc. The encoder discs are fixed to the meter discs and each encoder disc includes sensors (25) for determining its absolute state.

Description

TELLER MET DIGITALE UITLEZINGCOUNTER WITH DIGITAL READOUT

De uitvinding betreft een inrichting voor het tellen van het aantal omwentelingen van een as, welke inrichting omvat: - ten minste twee telschijven, waarbij een eerste 5 telschijf verbindbaar is met de as, en de tweede telschijf aangedreven wordt door de eerste telschijf; - met de telschijven vast verbonden encoderschijven; en - bij elke encoderschijf behorende opnemers voor het 10 opnemen van de absolute stand van de betreffende encoderschij f.The invention relates to a device for counting the number of revolutions of an axis, which device comprises: - at least two counting discs, wherein a first counting disc can be connected to the shaft, and the second counting disc is driven by the first counting disc; - encoder discs fixedly connected to the counting discs; and - sensors associated with each encoder disc for recording the absolute position of the relevant encoder disc.

Een dergelijke inrichting is bekend uit ΞΡ-Α-0 660 263. In deze publicatie zijn een aantal telschijven axiaal geplaatst en zijn tussen de telschijven 15 eveneens axiaal encoderschijven aangebracht. Rondom deze enconderschijven zijn verder opnemers aangebracht om de stand van de encoderschijven uit te kunnen lezen. Het nadeel van een dergelijke inrichting, is dat door het grote aantal axiaal geplaatste schijven, het gehele telwerk lang wordt.Such a device is known from 0 660 263. In this publication a number of counting discs are arranged axially and axial encoder discs are also arranged between the counting discs. Further encoders are provided around these encoder discs in order to be able to read the position of the encoder discs. The disadvantage of such a device is that due to the large number of axially placed discs, the entire counter becomes long.

20 Dit is niet gewenst en om toch nog een aanvaardbare lengte te houden, dienen de encoderschijven en opnemers zeer dun uitgevoerd te zijn, zodat zij tussen de telschijven in geplaatst kunnen worden. Hierdoor ontstaan complexe en dure constructies.This is not desirable and in order to still maintain an acceptable length, the encoder discs and receivers must be very thin so that they can be placed between the counting discs. This creates complex and expensive constructions.

25 Het is een doel van de uitvinding een teller te verschaffen met een digitale uitlezing, overeenkomstig de aanhef, welke eenvoudiger van constructie is en aldus goedkoper vervaardigd kan worden.It is an object of the invention to provide a counter with a digital readout, in accordance with the preamble, which is simpler in construction and thus can be manufactured more cheaply.

10201 tjï 210201 tji 2

Dit wordt volgens de uitvinding bereikt met een inrichting, die gekenmerkt wordt doordat de encoderschijven in hoofdzaak in één vak liggen.This is achieved according to the invention with a device which is characterized in that the encoder discs lie substantially in one compartment.

Hierdoor kunnen de opnemers gemakkelijk op 5 bijvoorbeeld een printplaat zijn aangebracht en ontstaat een platte constructie, die bovendien eenvoudig te vervaardigen is.As a result, the sensors can easily be arranged on, for example, a printed circuit board and a flat construction is created, which moreover is easy to manufacture.

In een voorkeursuitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding is er een vertraging aangebracht tussen 10 een aandrijvende telschijf en een aangedreven telschijf. Zo kan bij één omwenteling van een eerste telschijf de tweede schijf slechts een gedeeltelijke omwenteling maken. Hierdoor is het mogelijk het bereik van de teller te vergroten. De vertragingsverhouding kan bijvoorbeeld één op twee zijn, 15 zodat een binaire uitlezing verkregen wordt of bij voorkeur één op tien, zodat de teller eenvoudig decimaal uitgelezen kan worden.In a preferred embodiment of the device according to the invention, a delay is arranged between a driving counting disc and a driven counting disc. Thus, for one revolution of a first counting disc, the second disc can only make a partial revolution. This makes it possible to increase the range of the counter. The delay ratio can for instance be one in two, so that a binary reading is obtained or preferably one in ten, so that the counter can easily be read decimal.

Als opnemers kunnen optische reflectie opnemers of optische opnemers zonder reflectie gebruikt worden. Een 20 optische opnemer zonder reflectie omvat een zender, bestaande uit een lichtbron en een ontvanger, zoals bijvoorbeeld een lichtgevoelige diode. Het is ook mogelijk een optische opnemer te gebruiken, die met verschillende lichtbronnen werkt of door middel van kleurherkenning.As reflection sensors, optical reflection sensors or optical sensors without reflection can be used. An optical sensor without reflection comprises a transmitter consisting of a light source and a receiver, such as for example a light-sensitive diode. It is also possible to use an optical sensor that works with different light sources or by means of color recognition.

25 Een andere uitvoeringsvorm werkt met magnetische opnemers. Het voordeel hiervan is dat omgevingslicht de metingen niet kan verstoren.Another embodiment works with magnetic sensors. The advantage of this is that ambient light cannot disturb the measurements.

In een voorkeursuitvoeringsvorm omvat de inrichting tevens een mechanisch telwerk, dat gekoppeld is aan de eerste 30 telschijf. Zo kan ook bij stroomuitval alsnog de teller uitgelezen worden.In a preferred embodiment the device also comprises a mechanical counter which is coupled to the first counting disc. This way, even in the event of a power failure, the counter can still be read.

In een andere uitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding omvat deze een display voor het 3 uitlezen van de standen van de encoderschijven. Zo kan ter plaatse de stand van de teller worden uitgelezen. De uitlezing van de standen kan bijvoorbeeld doordat door middel van electronica de standen van de schijven omgezet worden in 5 een decimaal getal. Bovendien kan dit in combinatie met een mechanisch telwerk als controle dienen van de encoderschij ven.In another embodiment of the device according to the invention, it comprises a display for reading the positions of the encoder discs. The position of the counter can thus be read out on site. The reading of the positions can, for example, be achieved by converting the positions of the discs into a decimal number by means of electronics. In addition, this in combination with a mechanical counter can serve as a check of the encoder discs.

In weer een andere uitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding omvat deze communicatiemiddelen voor 10 het op afstand uitlezen van de standen van de encoderschijven. Bij het toepassen van een teller volgens de uitvinding op een gasmeter heeft dit als voordeel dat bij een vrij energiemarkt, waarbij bij de wisseling van een contract de verschillende tellers uitgelezen moeten worden, dit op 15 afstand kan plaatsvinden en het niet noodzakelijk is dat iemand fysiek langs gaat om de tellerstanden op te nemen.In yet another embodiment of the device according to the invention, this comprises communication means for remotely reading the positions of the encoder discs. When applying a counter according to the invention to a gas meter, this has the advantage that in a free energy market, where the various counters must be read out when a contract is changed, this can take place remotely and it is not necessary for someone to physically to record the meter readings.

Deze en andere kenmerken van de uitvinding worden nader toegelicht aan de hand van bijgaande tekeningen.These and other features of the invention are further elucidated with reference to the accompanying drawings.

Figuur 1 toont in perspectiefaanzicht een deel van 20 een uitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding.Figure 1 shows in perspective view a part of an embodiment of the device according to the invention.

Figuur 2 toont in perspectiefaanzicht en met gedeeltelijk weggenomen delen de volledige inrichting volgens figuur 1.Figure 2 shows in perspective view and with parts partially removed the complete device according to Figure 1.

Figuur 3 toont in bovenaanzicht een tweede 25 uitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding.Figure 3 shows a second embodiment of the device according to the invention in top view.

Figuren 4a en 4b tonen een encoderschijf voor een inrichting volgens de uitvinding.Figures 4a and 4b show an encoder disc for a device according to the invention.

Figuur 5a toont de verschillende standen van de encoderschijf voor de getallen nul tot en met negen.Figure 5a shows the different positions of the encoder disk for the numbers zero to nine.

30 In figuur 1 wordt een deel van de inrichting 1 volgens de uitvinding getoond. Deze inrichting heeft een grondplaat 2 waardoorheen een as 3 steekt. Op deze as 3 is een eerste telschijf 4 aangebracht. De eerste telschijf is • .1 4 via een tussenwiel 5 gekoppeld met een tweede telschijf 6. Zo zijn opeenvolgend de derde 7, vierde 8,vijfde 9, zesde 10, zevende 11 en achtste telschijf 12 door middel van tussenwielen 13-18 met de opeenvolgende telschijven 5 gekoppeld.Figure 1 shows a part of the device 1 according to the invention. This device has a base plate 2 through which a shaft 3 extends. A first counting disc 4 is arranged on this shaft 3. The first counting disc is coupled to a second counting disc 6 via an intermediate wheel 5. Thus, the third 7, fourth 8, fifth 9, sixth 10, seventh 11 and eighth counting disc 12 are consecutively connected by means of intermediate wheels 13-18 to the consecutive counting discs 5 coupled.

Kijkend naar de eerste telschijf 4 is aan de bovenzijde een tandwielprofiel 19 voorzien en aan de onderzijde twee nokken 20. Door rotatie van de telschijf 4 als gevolg van rotatie van de as 3 komen de nokken 20 in 10 aanraking met de uitsteeksels 21 en aan de onderzijde van het tussenwiel 5.Looking at the first counting disc 4, a gear profile 19 is provided at the top and two cams 20 at the bottom. Rotation of the counting disc 4 as a result of rotation of the shaft 3 causes the cams 20 to come into contact with the protrusions 21 and on the projections 21. underside of the intermediate wheel 5.

Door een geschikte keuze van de vertanding 19 van elke telschijf 4,7-12 en van de tussenwielen 5, 13-18 kan bijvoorbeeld een zodanige verhouding ingesteld worden dat om 15 bijvoorbeeld de tweede telschijf een enkele omwenteling te laten maken de eerste telschijf tien omwentelingen moet maken.By a suitable choice of the toothing 19 of each counting disc 4.7-12 and of the intermediate wheels 5, 13-18, for example, a ratio can be set such that, for example, to have the second counting disc make a single revolution, the first counting disc makes ten turns must make.

Op elke telschijf 4,7-12 is een encoderschijf 22 vast aangebracht. Elke encoderschijf 22 heeft een licht 20 reflecterend deel 23 en een licht absorberend deel 24. De encoderschijven 22 zijn allen in het zelfde vlak geplaatst, evenwijdig aan de grondplaat 2. Hierdoor kunnen opnemers 25, die gereflecteerd licht detecteren, op een enkele printplaat 26 worden aangebracht en boven de encoderschijven 22 gehangen 25 worden. Met deze opnemers 25 kan gedetecteerd worden in welke stand een encoderschijf zich bevindt, en aan de hand hiervan kan met behulp van electronics een digitale tellerstand tot stand gebracht worden.An encoder disc 22 is fixed on each counting disc 4.7-12. Each encoder disc 22 has a light-reflecting part 23 and a light-absorbing part 24. The encoder discs 22 are all placed in the same plane, parallel to the base plate 2. As a result, sensors 25 which detect reflected light can be placed on a single printed circuit board 26. and are hung above the encoder discs 22. With these sensors it is possible to detect in which position an encoder disc is located, and on the basis of this a digital counter position can be established with the aid of electronics.

In figuur 3 is in bovenaanzicht een tweede 30 uitvoeringsvorm van een teller 30 volgens de uitvinding getoond. Gelijke delen zijn met gelijke verwijzingscijfers aangeduid. De teller 30 omvat in aanvulling op een teller volgens figuur 1, een mechanische teller 31, die door middel 1020151 5 van een tandwiel 32 direct verbonden is met de ingaande as 3. Bovendien bevat de teller 30 een digitaal display 33, waarmee de stand van de encoderschijven 22 uitgelezen kan worden. Zo kan de werking van de digitale teller aan de hand van de 5 mechanische teller gecontroleerd worden.Figure 3 shows a second embodiment of a counter 30 according to the invention in top view. The same parts are designated with the same reference numerals. In addition to a counter according to Figure 1, the counter 30 comprises a mechanical counter 31, which is directly connected to the input shaft 3 by means of a gear wheel 32. Moreover, the counter 30 comprises a digital display 33, with which the position of the encoder discs 22 can be read. The operation of the digital counter can thus be checked on the basis of the mechanical counter.

In figuren 4A en 4B is een encoderschijf 22 getoond met daarop in sectoren verdeeld licht reflecterende en licht absorberende delen. In figuur 4a is de omtrek van de encoderschijf 22 als een strook afgebeeld. Hierin is 10 duidelijk dat voor de verschillende standen 0-9 met behulp van vier sensoren a-d en een geschikte keuze van licht reflecterende delen (niet gearceerd) en licht absorberende delen (gearceerd) eenduidig vastgesteld kan worden in welke stand de encoderschijf 22 zich bevindt. In figuur 5 is de 15 encoderschijf 22 in tien verschillende standen 0-9 getoond.Figures 4A and 4B show an encoder disc 22 with light-reflecting and light-absorbing parts divided into sectors. In figure 4a the circumference of the encoder disc 22 is shown as a strip. It is clear herein that for the different positions 0-9 with the aid of four sensors a-d and a suitable choice of light-reflecting parts (not shaded) and light-absorbing parts (shaded), it is possible to unambiguously determine the position of the encoder disc 22. In Figure 5, the encoder disk 22 is shown in ten different positions 0-9.

In elke stand is aangegeven welke sensor a-d voor een licht doorlatend deel is gepositioneerd. Hierdoor is het mogelijk om op elk moment de absolute stand van de teller uit te lezen. Dit heeft als voordeel, dat de tellerstand door 20 bijvoorbeeld een stroomstoring niet verloren gaat. Ook het missen van pulsen, zoals het geval is bij relatieve tellers, heeft geen invloed op de uitlezing van de teller.In each position it is indicated which sensor a-d is positioned for a light-transmitting part. This makes it possible to read the absolute position of the counter at any time. This has the advantage that the counter reading is not lost due to, for example, a power failure. Also missing pulses, as is the case with relative counters, has no influence on the counter reading.

Claims

A device for counting the number of revolutions of an axis, which device comprises: - at least two counting discs, wherein a first counting disc can be connected to the shaft, and the second counting disc 5 is driven by the first counting disc; - encoder discs fixedly connected to the counting discs; and - sensors associated with each encoder disc for recording the absolute position of the relevant encoder disc; characterized in that the encoder discs lie substantially in one plane.

2. Device as claimed in claim 1, characterized in that a delay is arranged between a driving counting disc and a driven counting disc.

Device according to claim 2, characterized in that the delay ratio is 1:10.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the sensors are optical sensors.

5. Device as claimed in any of the claims 1-3, 25, characterized in that the sensors are magnetic sensors. ; i «

Device as claimed in any of the claims, comprising a mechanical counter coupled to the first counting disc.

7. Device as claimed in any of the foregoing claims, comprising a display for reading the positions of the encoder discs.

Device as claimed in any of the foregoing claims, comprising communication means for remote reading of the positions of the encoder discs.