<Desc/Clms Page number 1>
Vorrichtung zum zahlenmässigen Anzeigen und Registrieren des Messwertes von Messgeräten.
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum zahlenmässigen Anzeigen und Registrieren des Messwertes von Messgeräten mit nebeneinanderliegenden Zifferntrommeln, die untereinander kinematisch derart verbunden sind, dass die Bewegung der einen Trommel stetig in dem gewünschten Verhältnis auf die andern übertragen wird.
Die Erfindung macht es sich zur Aufgabe, beim Stillstand der Anzeige-bzw. Registriervorrichtung eine vollkommene und fehlerfreie Ausrichtung der Ziffern der Trommeln in die Anzeige-bzw.
Druekstellung zu verwirklichen. Für diese Ausrichtung werden in bekannter Weise Zahnräder od. dgl. verwendet, von denen jedes mit einer der Trommeln verbunden ist und mit einer Sperrklinke od. dgl. zusammenwirkt. Erfindungsgemäss wird dabei der Zwischenraum zwischen der Kante eines Zahnes und derjenigen der Klinke, zumindest wenn dieser Zwischenraum zu klein wird, um ein sicheres Eingreifen der Klinke mit der richtigen Flanke des Zahnes zu gewährleisten, durch Mittel vergrössert, die von der Trommel mit den Einheiten der unmittelbar niedrigeren Grössenordnung gesteuert werden.
Gemäss der weiteren Ausbildung der Erfindung wird zwangläufig mit jeder Trommel höheren Stellenwertes, z. B. durch ein Zahnradgetriebe, ein Rad gekuppelt, das sich n-mal schneller als jene
EMI1.1
der Ziffern der Trommel ist. Die Ausrichtvorrichtung wirkt auf dieses Rad ein oder aber es wird, falls eine Trommel in eine der Nullstellung benachbarte Lage gelangt, entweder der Trommel der höheren
Einheiten oder der Ausrichtvorrichtung dieser Trommel eine leichte Verschiebung in dem einen oder dem andern Sinne erteilt. Die Ausrichtvorrichtung gelangt dann in diesem Augenblick mit völliger Sicherheit zur Wirkung, da alles so vor sich geht, als ob die Trommel in einer von Null entfernten Stellung zum
Stillstand gekommen wäre.
Auf den beiliegenden Zeichnungen sind mehrere Ausführungsformen der Erfindung dargestellt.
Fig. 1 zeigt im Schnitt eine erste Ausführungsform, die Fig. 2 und 3 zeigen Einzelheiten und Fig. 4 das Schaltschema dieser Ausführungsform. Fig. 5 zeigt eine zweite Ausführungsform. Fig. 6 ist ein
Schnitt nach VI-VI der Fig. 5. Fig. 7 ist ein Schnitt nach VII-VII der Fig. 5, Fig. 8 ist ein Schnitt nach VIII-VIII der Fig. 5. Fig. 9 zeigt die Ausführung gemäss Fig. 5 von hinten. Fig. 10 zeigt einen
Teil in grösserem massstabs. Die Fig. 11 a-c zeigen eine dritte Ausführungsform. Fig. 12 zeigt eine Abänderung dieser Ausführungsform und Fig. 13 ein Schaltschema.
Die auf den Fig. 1 bis 4 dargestellte Vorrichtung umfasst zwei Zifferntrommeln 1 und 2. Die
Trommel 1 ist auf eine Hohlwelle 3 aufgekeilt, die ein Zahnrad 7 trägt, das mit ebensoviel Zähnen versehen ist, als Ziffern oder Zahlen auf der Trommel 1 vorhanden sind. Auf der Welle 5, die in der Hohlwelle 3 läuft, ist eine Scheibe 8 aufgekeilt, die von einem Motor angetrieben wird, der schematisch bei 9 in Fig. 4 bzw. 13 angedeutet ist. Dieser Antrieb erfolgt mittels eines Riemens, der bei Blockierung der Welle 5 auf der Scheibe 8 gleiten kann. Auf der Welle 5 ist ferner ein Zahnrad 10 drehbar gelagert, das zu einem Übersetzungsgetriebe 11 bis 15 gehört, das zum Antrieb der Welle 16 dient, welche die Trommel 2 trägt. Bei dem gewählten Beispiel, bei dem die Trommel 1 hundert Ziffern trägt, dreht sich die Trommel 2 hundertmal langsamer als die Trommel 1.
Die Vorrichtung wird mit einem Messgerät mit dem Zeiger 26 kombiniert. Auf die Welle 16 ist bei 27 ein Elektromagnet aufgekeilt, dessen Anker 28 einen Nachlaufarm 29 trägt, der sich um seine Achse drehen kann und durch eine Feder. 10 derart zurückgeholt wird, dass bei nicht erregtem Elektromagneten 2'1 die Fahne 31 des Armes 29 sich nicht im Bereiche des Zeigers 26 befindet, dass aber anderseits, wenn der Anker 28 angezogen wird, die Fahne 31 in den Bereich des Zeigers 26 gelangt.
Wenn nun die vom Zeiger 26 angegebene Messgrösse angezeigt werden soll, so drückt die Bedienungsperson auf einen Knopf, der die Kontakte 31 a und 32 (Fig. 4), vorübergehend schliesst. Die Schliessung des Kontaktes 32 erregt das Relais 33, das mittels des Kontaktes 34 den Kreis des Motors 9 schliesst, der dann die Scheibe 8 mit der Welle 5 und dem mit der Welle 5 verbundenen Rad 50 dreht. Dieses letztere nimmt die Feder 54 und die Welle 3 mit dem Rad 7 und dem Lager 56 der Planetenräder 57, 58 mit. Das mit dem Rad 10 verbundene Rad 51 wird dabei mit derselben Geschwindigkeit und im gleichen Sinne wie die Welle 5 angetrieben. Die Trommel 1 und 2 und der Arm 29 beginnen sich zu drehen.
Sobald der Arm 29 seine Ruhestellung verlassen hat, wird ein Kontakt 35 geschlossen und bleibt in geschlossener Stellung, bis der Arm 29 wieder in die Ruhelage zurückgekehrt ist. Der Kontakt 36 des Relais 33 hat sich bei Erregung dieses Relais geschlossen. Dieses Relais wird somit erregt bleiben, bis sich der Kontakt 35 durch Zurückkehren des Armes 29 wieder geöffnet hat. Durch die Schliessung des Kontaktes 31 a ist ein Stromkreis für das Relais 37 und den Elektromagneten 27 geschlossen worden.
Durch Erregung des Magneten 27 wird die Fahne 31 des Armes 29 in die Bahn des Zeigers 26 geführt. Das Relais 37 und der Elektromagnet 27, der mit dem Relais 37 parallel liegt.
<Desc/Clms Page number 2>
werden bei Ruhelage des Relais 40 durch den Arbeitskontakt 88 des Relais 37 den Kontakt 39 sowie durch den geschlossenen Kontakt 35 erregt gehalten.
Wenn die Fahne 31 des Armes 29 den Zeiger 26 berührt, so wird ein Stromkreis für das Relais 40 geschlossen. Dieser Kreis enthält auch den Kontakt 41 des Druckmagneten 42. Das Relais 40 wird durch den Arbeitskontakt 42 a erregt gehalten. Dieses Relais unterbricht am Kontakt 89 den Stromkreis, der das Relais 37 erregt hält ; letzteres fällt daher ab. Der Elektromagnet 27, der mit dem Relais 37 parallel liegt, fällt ebenfalls ab, so dass der Arm 29 aus der Bahn des Zeigers 26 tritt. Ausserdem wird durch Erregung des Relais 40 der Kontakt 48 für den Stromkreis des Elektromagneten 43 geschlossen.
Dieser Elektromagnet steuert eine Klinke oder einen Hebel 44, der bei erregtem Magneten 43 einerseits in die Zahnung des Rades 7 eingreift und anderseits in die Bahn eines Anschlages 45 gelangt, der durch die Räder 11 a und 10 a, infolge der gleichen Zähnezahlen der Räder 10, 11 bzw. 10 a, 11 a, mit der gleichen Geschwindigkeit wie das Rad 10 angetrieben wird. Wie bereits erwähnt, trägt gemäss dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Trommel 1 hundert Ziffern und dreht sich hundertmal schneller als die Trommel 2. Daraus folgt, dass sich auch der Anschlag 45 hundertmal schneller dreht als die Trommel 2. Dies bedeutet aber, dass die Zahl n in vorliegendem Falle den Wert 100 besitzt.
Die Zahl a, die die Anzahl der auf der Trommel 2 sitzenden Ziffern wiedergibt, ist gleichfalls 100, so
EMI2.1
gesehen ist. Lässt man aber beispielsweise das Rad 10 a sich nur 50mal schneller als die Trommel 2 drehen, so muss dieses Rad 10 a zwei Anschläge 45 aufweisen, die zueinander diametral angeordnet sind. Infolgedessen wird das Rad 7, sobald der Magnet 43 erregt wird, unverzüglich blockiert und die Trommel 1 in Druckstellung angehalten. Nur wenn die Trommel 1 Null anzeigt, schlägt der Anschlag 45 sofort gegen die Klinke 44 an, denn in dieser Anfangsstellung der Wellen 3 und 5 ist der Anschlag 45 derart angeordnet, dass er genau dem Zahn des Rades 7 entspricht, der seinerseits mit der Null der Trommel 1 übereinstimmt. In allen übrigen Stellungen der Trommel 1 wird die Welle 5, obwohl die Trommel 1 angehalten ist, ihre Drehung fortsetzen.
Da aber dabei die Lager 56 für die Planetenräder 57, 68 festgestellt sind, dreht sich das Rad 61 und demnach auch die Trommel 2 in umgekehrtem Sinne wie das Rad 50 bzw. die Trommel 1, bis der Anschlag 45 gegen die Klinke 44 anschlägt. Es ist klar, dass in diesem Augenblick sich auch die Trommel 2 in Druckstellung befindet. Im Augenblick, wo die Trommel 1 angehalten wird und hiebei die Stellung derselben nicht mit jener übereinstimmt, die der Null entspricht, beträgt der kleinste, zwischen der Klinke 44 und dem Finger 45 mögliche Abstand ein Hundertstel der Umdrehung. Diese durch den Winkelwert gegebene Entfernung ist bedeutend grösser als jener Fehlerwert, der sich aus mechanischen Unvollkommenheiten ergeben kann, so dass die erforderliche Einstellung der Trommel 2 stets mit Sicherheit gewährleistet ist.
Wenn der Anschlag 45 gegen die Klinke 44 anschlägt, bewirkt er, z. B. durch einen an der Klinke 44 verschiebbaren Bolzen 46 (Fig. 3) die Schliessung des Kontaktes 47. Dieser Kontakt ist im Kreis des
Druckmagneten 42 in Reihe mit einem Arbeitskontakt 48 des Relais 40 geschaltet. Wenn der Kontakt 47 geschlossen wird, erregt sich der Druckmagnet 42 und bewirkt in bekannter Weise den Druck der in diesem Augenblick von den Trommeln 1 und 2 eingestellten Angaben. Ausserdem öffnet der Magnet 42 den Kontakt 41 im Kreis des Relais 40, das bei Erregung des Druckmagneten aberregt wird und bei
48 den Stromkreis des Elektromagneten 43 öffnet, wodurch die Klinke 44 das Rad 7 sowie den Anschlag 45 frei gibt.
Sofort nach dieser Freigabe wird die Drehung der Welle 5 wieder aufgenommen und überdies führt die Feder 54 die Wellen 3 und 5 in ihre relative, anfängliche Winkelstellung zurück. Wenn der Arm 29 in seine Ruhelage zurückkehrt, öffnet er den Kontakt 35, was zur Folge hat, dass alle
Stromkreise unterbrochen werden. Das Relais 33 wird aberregt und der Motor 9 stromlos. Der Elektromagnet 43 fällt ab, und die Klinke 44 legt von neuem das Rad 7 sowie den Finger 45 in der Nullstellung fest. Wenn die Lager 56 ortsfest und nicht mit dem Rad 7 verbunden wären, so würde die Trommel 2 sich immer in demselben Sinne drehen, u. zw. sogar während der Ausrichtbewegung nach Blockierung des Rades 7.
Die Wirkungsweise wäre die gleiche, aber die Trommel 2 müsste dann in der Ruhelage derart gerichtet werden, dass sie die Ziffer 99 anzeigt, wenn die Trommel 1 Null anzeigt.
Der mechanische Teil der in den Fig. 5-10 dargestellten Ausführungsform umfasst die gleichen Bestandteile, die Räder 10, 7 und die Trommel 1 sind jedoch unmittelbar auf der Welle 5 befestigt.
Das Planetengetriebe 50, 51, 57, 58 mit den Lagern 56, der Anschlag 45 und die Räder 10 a und 11 a sind fortgelassen. Die Trommel 2 trägt dagegen eine Zahnung 92, die zur Durchführung der Ausrichtung dieses Rades durch Mittel, die weiter unten beschrieben werden, dient. Die Trommel 2 ist hier mit der Welle 16 durch eine Feder 70 verbunden. Die Welle 5 trägt eine Scheibe 93, die mit einer Einkerbung 94 (Fig. 6) versehen ist, deren Lage hinsichtlich des Hebels 95 einer der Null der Trommel 1 benachbarten Zone entspricht und beispielsweise von 98 bis 0 reicht. Der bei 96 angelenkte Hebel 95 wird ständig durch eine Feder 97 gegen den Umfang der Scheibe 93 gedrückt, so dass der Hebel 95 zwei verschiedene Lagen einnimmt, je nachdem, ob sein Ende in die Einkerbung 94 eindringt oder nicht.
Auf die Hohlwelle 16 ist eine Kurbel 98 aufgekeilt, an der bei 100 der Naehlaufarm 29 angelenkt ist. Eine Feder 101 drückt den Arm auf das eine Ende einer durch die Hohlwelle 16 geführten Spindel 102,
<Desc/Clms Page number 3>
deren anderes Ende sich auf einen Hebel 102 a stützt (Fig. 9). Der Hebel 102 a ist bei 103 angelenkt und drückt gegen einen kegelförmigen Teil 104 einer Spindel 105, die durch eine Feder 106 zurück- geholt und durch den Anker eines Elektromagneten 108 betätigt wird. Bei dieser Ausführungsform wird das Relais 37 der früheren Ausführungsform als Magnet zur Betätigung des Armes 29 benutzt und so der Elektromagnet 27 überflüssig.
Die Wirkungsweise dieser Ausführungsform, die sich von der in Fig. 4 durch Zufügung der Elektromagnete 124 und 126 und des durch den Hebel 95 betätigten Kontaktes 120 sowie durch Fortlassung des Kontaktes 47, der durch den Kontakt 133 ersetzt wird, unterscheidet, wird an Hand der Fig. 13 erklärt. Wenn der Elektromagnet 43, wie oben erklärt wurde, erregt wird, so führt er die Klinke 44 in die Zahnung des Rades 7 ein, das die Trommel 1 in Druckstellung bringt. Hinsichtlich der Aus-
EMI3.1
von Null entfernten Lage oder aber in der Nähe der Nullage angehalten ist. Im ersteren Falle sind die Kontakte 120 und 121, im zweiten Falle (Fig. 6) dagegen die Kontakte 120 und 122 durch Einwirkung des Hebels 95 geschlossen.
Wenn also bei geschlossenen Kontakten 48, 120 und 121 die Trommel 1 sich in einer von Null entfernten Stellung befindet, so wird der Elektromagnet 124 erregt. Dieser Magnet zieht die Klinke 123
EMI3.2
stellung befindet, so kann man den Elektromagneten 124 und die Klinke 125 nicht in der beschriebenen
Weise arbeiten lassen, denn es ist zu befürchten, dass die Klinke 125 nicht in die gewünschte Zahnlücke der Zahnung 92 eingreift, was zu einem erheblichen Fehler der Anzeige führen würde. Um diesen
Nachteil zu beseitigen, ordnet man die Klinke 125 derart an, dass im Falle, dass die Trommel 1 auf Null steht, die Klinke 125 bestimmt in die richtige Zahnlücke einfällt.
Man erteilt daher vor Betätigung der Klinke 125 der Trommel 2 eine Rückwärtsverschiebung, wenn die Trommel 1 sich in dieser gefährlichen Stellung nahe der Ziffer 0 befindet. Zu diesem Zweck erregen die Kontakte 120 bis 122, die sich in dieser Stellung der Trommel 1 schliessen, den Elektromagneten 126, der die Klinke 127 in die Zahnung 92 drückt. Diese Klinke 127 ist im Vergleich zur Klinke 125 derart versetzt (Fig. 8 und 10), dass der Abstand zwischen diesen beiden Klinken gleich (n. e-q) ist, wobei n eine beliebige ganze Zahl, e die Zahnteilung und q einen Bruchteil der Zahnteilung beträgt, der ausreicht, dass die Klinke 127 in die gewünschte Zahnlücke eindringt und die Trommel 2 ein wenig zurückführt, ohne sie indessen richtig auszurichten.
Der Elektromagnet schliesst beiseiner Erregung den Kontakte, der wiederum den Elektromagneten 124 erregt. Die Klinke 125 fällt nun sicher in die Zahnung 92 ein und richtet sie vollkommen aus. Diese letztere Bewegung wird durch die bei 129 auf dem Anker 127 gelenkig ange- ordnete Klinke 130 ermöglicht. Die Klinke 130, die gegen den Anschlag des Ankers 127 stösst, zwingt die Zahnung 92 nach rechts (Fig. 10) zu weichen, wenn sie sich in diese hineinschiebt, lässt aber anderseits die nachfolgende Verschiebung der Zahnung 92 nach links durch die Klinke 125 zu, wobei die Klinke 130 gegen eine Feder 132 drückt.
In den beiden vorhin genannten Fällen wird also bei Erregung des Magneten 124 die Ausrichtung der Trommel 2 fehlerfrei durchgeführt. Durch die Erregung des Magneten 129 schliesst sich der Kontakt if-33 und erregt den Druekmagneten 42. Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist dann dieselbe wie vorher.
Statt die Trommel 2 etwas zurückzudrehen, kann durch die Erregung des Elektromagneten 126 auch die Klinke 125 nach vorn verschoben werden. Diese Verschiebung der Klinke 125, die ausgeführt wird, um einen sicheren Eingriff der Klinke in die bestimmte Zahnlücke zu gewährleisten, muss hierauf berichtigt werden, damit die Ausrichtung der Trommel 2 nicht gestört wird. Zu diesem Zweck kann man die Anordnung gemäss den Fig. 11 a-c benutzen, bei der die Klinke 126 aus zwei Teilen besteht : einem Teil 125 a, der unmittelbar durch den Magnet 124 betätigt wird, und einem Teil 126 b, der zugleich unter dem Einfluss des Magneten 124 und des Magneten 126 für die Vorausrichtung steht.
Der Teil 125 b ist bei 139 an der Klinke 125 angelenkt und wird durch eine Feder 140 (oder durch sein Gewicht) in Berührung mit dem Anschlag 141 an der Klinke 125 gehalten. Ehe die Vorausrichtung erfolgt, wird der Teil 125 b gegen den Anschlag 141 gedrückt, solange der Magnet 126 nicht erregt wird. Wenn aber der Magnet 126 erregt wird, so dreht der Anschlag 142 am Anker des Magneten 126
EMI3.3
drückt. Der Teil 125 b hat also seine ursprüngliche Richtung in bezug auf den Teil 125 a wieder eingenommen, und die Ausrichtung ist bereits vollständig.
In den vorstehenden Ausführungen wurde angenommen, dass für die Angaben der Trommel 1 von beispielsweise einschliesslich 0 bis einschliesslich 95 keine Unbestimmtheit für die Trommel 2 vorhanden ist, infolgedessen hat man für die Werte 95 bis 0 der Trommel 2 zur Vorausriehtung eine Rückwärtsbewegung oder der Klinke 126 eine Vorwärtsbewegung mitgeteilt. Man hätte es ebensogut aber auch derart einrichten können, dass die Unbestimmtheit zwischen 0 und beispielsweise 5
<Desc/Clms Page number 4>
erfolgt. In diesem Falle kann die vorausrichtende Bewegung von dem Rade 2 nach vorn und von der
Klinke 125 nach rückwärts ausgeführt werden.
Die Elektromagnete und die Relais können durch Nocken und Hebel ersetzt werden. Statt einen Nachlaufarm zu verwenden, der sich bei Aberregung des Elektromagneten 27 aus der Bahn des Zeigers 26 entfernt, könnte man auch einen solchen verwenden, der unverzüglich in die Ruhelage zurückkehrt. Ein solcher Arm würde dabei in der Bahn des Zeigers 26 bleiben, ohne indessen die freie Beweglichkeit des letzteren zu behindern. Eine Vorrichtung dieser Art ist in Fig. 12 dargestellt. Bei diesem Beispiel ist der Arm 29 lose auf die Hohlwelle 16 aufgesetzt und wird durch eine Feder 143 gegen ein ortsfestes Widerlager 144 zurückgeholt, welches seine Ruhelage bestimmt. Ausserdem trägt der Arm 29 einen Ansatz 145, der mit einem Mitnehmer 146 zusammenwirkt, welcher auf die Welle 16' aufgekeilt ist.
Wenn der Elektromagnet 87 erregt wird, führt er den Mitnehmer 146 vor den Ansatz 145.
Wenn der Magnet 37 abfällt, so entfernt sieh der Mitnehmer 146 von dem Ansatz 145. Bei Erregung des Magneten 37, was unmittelbar vor Ingangsetzen des Motors 9 erfolgt, gelangt somit der Mitnehmer 146 vor den Ansatz 145 und die Welle 16'nimmt den Arm 29 mit. Daubai geht alles, wie oben beschrieben, vor sich. Wenn aber der Arm 29 den Zeiger 26 berührt, so wird durch Ab ? rregung des Magneten 37 der Ansatz 145 freigelegt und der Arm 29 kehrt alsbald in seine Ruhelage zurück.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Vorrichtung zum zahlenmässigen Anzeigen und Registrieren des Messwertes von Messgeräten mit nebeneinander liegenden Zifferntrommeln, die untereinander kinematisch derart verbunden sind, dass die Bewegung der einen Trommel auf die andern in stetiger Weise in dem gewünschten Verhältnis übertragen wird, wobei jede Trommel mit einer Ausrichteinrichtung kombiniert ist, die aus einem mit der Trommel gekoppelten Zahnrad od. dgl., das mit einer Sperrklinke od. dgl.
zusammenwirkt, gebildet wird, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens in dem Falle, wo der Zwischenraum zwischen der Kante eines Zahnes und derjenigen der Klinke zu klein ist, um ein sicheres Eingreifen der Klinke mit der richtigen Flanke des Zahnes zu gewährleisten, dieser Zwischenraum durch Mittel vergrössert wird, die durch die Trommel gesteuert werden, welche die Einheiten der unmittelbar niedrigeren Grössenordnung trägt.