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Einrichtung mit einem oder mehreren sektorenweise einstellbaren
Informationen tragenden Rädern, insbesondere Zählrädern, und einer photoelektrischen Ablesevorrichtung
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imrend des Ablesevorganges, wie dies bei druckenden Zählern notwendig ist, stillzusetzen.
Nach einer Ausbildung der Erfindung ist der Teil der Mantelfläche bei einem Prisma in einer Ebene liegend und der Teil der Mantelfläche bei einem Zylinder in einer krummen Fläche ohne Sprungstellen liegend, auf welcher Ebene oder Fläche die Felder verteilt sind.
Nach einer andern Ausbildung der Erfindung besteht der Teil der Mantelfläche aus in Richtung des Umfanges nebeneinanderliegenden Ebenen oder mummen Flächen, welche die Felder darstellen.
Die Projektion der dieLichtstrahlen reflektierenden Felder auf dir--lichtempfindliche Vorrichtung, er- folgt bei den bisher genannten Ausbildungen der Erfindungen nach einer Variante der Erfindung direkt und bzw. oder indirekt über reflektierende Flächen, vorzugsweise Spiegel.
Bei den genannten Einrichtungen ist nach einer besonderen Ausbildung der Erfindung vorgesehen, dass für die aufeinanderfolgende Ablesung von mehreren nebeneinander-und bzw. oder übereinanderliegenden Rädern nur eine lichtempfindliche Einrichtung (automatische Ableseeinrichtung) vorhanden ist, welche schrittweise oder kontinuierlich von den abzulesenden Mantelflächenteilen vorbeifuhrbar ist und durch zu" sätzliche Felder ausserhalb der Informationen tragende Räder mit einer von zwei unterschiedlichen Kennzeichnungen (helle Marken) zur Ablesung und Registrierung gesteuert und bzw. oder festgehalten wird und durch die andere von zwei unterschiedlichen Kennzeichnungen (dunkle Marken) eine Ablesung und Registrierung ausgeschlossen wird und dort daher ohne Ablesung vorbeigleitet.
Bei allen diesen Einrichtungen ist weiters noch vorgesehen, dass feststehende Ablesezonen zusätzlich zu den Informationsrädern angeordnet sind, welche Informationen in der Konfiguration der Informationsräder entweder räumlich oder flächenhaft aufgeteilt tragen, vorzugsweise zur automatischen Ablesung und
Unterscheidung der verschiedenen Informationsräder oder Informationsrädergruppen (Zählemummern).
Schliesslich ist zur Einsparung von den letztgenannten Kennzeichnungen vorgesehen, dass die festste- hende Ablesezone für eine Gruppe von Informationsrädern oder eine Gruppe von Informationsrädergruppen bei der ersten Gruppe vorgesehen ist und in der lichtempfindlichen Einrichtung (automatischenAbleseein- richtung) eine Einrichtung vorhanden ist, welche bei jeder folgenden zu der festen Information (Zähler- nummer) der vorhergehenden eine Informationsveränderung, vorzugsweise die HinzuzähMnng der Zahl 1, registriert.
Beispiele der Erfindung werden nun an Hand der Figuren näher beschrieben. Die Fig. 1 zeigt die Aus- führung eines bekannten Zählrades mit auf dem Umfang angeordneten Ziffern. Die Fig. 2 stellt ein Bei- spiel eines Zählrades gemäss der Erfindung dar, bei welchem der Teil der Mantelfläche eine Ebene ist, auf welcher die Felder untergebracht sind. Die Fig. 3 zeigt die abgewickelte Mantelfläche des Zählrades nach Fig. 1. Die Fig. 4 zeigt als Gegenüberstellung zur Fig. 3 die abgewickelte Mantelfläche des Zählrades nach
Fig. 2. In Fig. 5 ist das erfindungsgemässe Zählrad in Zusammenarbeit mit einer Beleuchtungs- und Pro- jektionseinrichtung dargestellt.
Fig. 6 zeigt ein anderes erfindungsgemässes Beispiel eines Zählrades bei dem der Teil der Mantelfläche aus einer Anzahl in Richtung des Umfanges nebeneinanderliegenden Flä- chen bzw. Ebenen, besteht, welche die Felder darstellen. In Fig. 7 ist wieder die abgewickelte Mantel- fläche des Zählrades nach Fig. 1 gezeigt und diese der in Fig. 8 dargestellten abgewickelten Mantelfläche
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mit einem Fenster versehenen Wand und den dazugehörigen Ablesevorrichtungen. Die Fig. 10 zeigt das Zählrad nach Fig. 6 eingebaut hinter einer mit einem Fenster versehenen Wand und Spiegel, welche einen Teil der Lichtstrahlen reflektieren und die dazugehörigen Ablesevorrichtungen.
Schliesslich ist in Fig. 11 die Anordnung nebeneinanderliegender Z hlräder vorgeschalteter fester Informationszonen (Zählernummer) und der Anhaltemarken für die einzige Ablesevorrichtung dargestellt.
Die Fig. l zeigt ein bisher bekanntes Zählrad. Der Umfang des Zählrades stellt die Mantelfläche eines.
Kreiszylinders dar, auf welchem 10 Mantelflächenteile vorhanden sind, welche die Nummern 0, l, 2, 3, 4, 5, 6, 7,8 und 9 tragen.
In Fig. 2 ist der Umfang des Zählrades 20 die Mantelfläche eines zehneckigen gleichseitigen Prismas mit zehn ebenen Teilen der Mantelfläche 10, 11, 12, 13, 14. 15, 16, 17, 18 und 19. Ein ebener Teil der Mantelfläche besitzt vier gleich grosse Felder. Die Fig. 4 zeigt diese Mantelfläche zur besseren Veranschaulichung in abgewickelter Form. Die Teile 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18 und 19 liegen nebeneinander.
Die ebenen-Teile der Mantelfläche unterscheiden sich durch die Art der Anordnung unterschiedlicher Fel-
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19b, 19cnen also 16 unterschiedliche Teile von Mantelflächen auftreten. Im Beispiel nach Fig. 2 bzw. Fig. 4 werden nur 10 unterschiedliche Teile von Mantelflächen benötigt, so dass die Teilung der Teile der Mantelflä- chen zu vier Feldern vollkommen ausreicht.
Die Fig. 3 zeigt die abgewickelte Mantelfläche des Zählrades nach Fig. l zum Vergleich mit der in Fig. 4 dargestellten abgewickelten Mantelfläche des Zählrades nach Fig. 2. Es entspricht also der Ziffer 0 ein schwarzes Feld links oben, ein schwarzes Feld rechts oben, ein schwarzes Feld links unten und ein schwarzes Feld rechts unten ; weiters entspricht der Ziffer 1 ein weisses Feld links oben, ein schwarzes Feld rechts oben, ein schwarzes Feld links unten, ein schwarzes Feld rechts unten usw. Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf diese beispielhaft gezeigte Anordnung von lichtabsorbierenden (schwarzen) und lichtreflektierenden (weissen) Feldern beschränkt. Jede beliebige Anordnung von den genannten 16 Möglichkeiten kann getroffen werden.
Die Fig. 5 zeigt das Zählrad 20 aus Fig. 2 mit den Teilen der Mantelfläche 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18 und 19. Von der Lichtquelle 21, deren Ort jedoch nicht auf die dargestellte Anordnung beschränkt ist, wird Licht auf den Teil der Mantelfläche 11 des Zählrades 2v geworfen. Der Teil 11 der Mantelfläche besitzt, wie bereits im Zusammenhang mit der Fig. 4 erwähnt, links oben ein weisses Feld, rechts oben ein schwarzes Feld, links unten ein schwarzes Feld und rechts unten ein schwarzes Feld. Durch ein optisches System, welches der Einfachheit halber als Sammellinse 22 dargestellt ist, wird das Bild jedes Feldes auf eine ihm zugeordnete lichtempfindliche Einrichtung projiziert. So wird z.
B. in Fig. 5 das Bild des rechten unteren Feldes des Teiles 11 der Mantelfläche (schwarz) auf die lichtempfindliche Einrichtung 23 und das Bild des rechten oberen Feldes des Teiles 11 der Mantelfläche (schwarz) auf die lichtempfindliche Einrichtung 24 projiziert. Auf die in der Zeichnung von der lichtempfindlichen Einrichtung 23 verdeckte dahinterliegende lichtempfindliche Einrichtung wird das Bild des linken unteren Feldes des Teiles 11 der Mantelfläche (schwarz) und auf die von der lichtempfindlichen Einrichtung 24 verdeckte dahinterliegende lichtempfindliche Einrichtungwird das Bild des linken oberenfeldes desTeilesllderMantelfläche (weiss) projiziert.
Die Fig. 6 zeigt eine andere Ausbildung des erfindungsgemässen Zählrades 35. Der die Information tragende Teil der Mantelfläche des Prismas (kann auch ein Zylinder sein) besteht aus nebeneinanderliegenden Ebenen oder krummen Flächen u. zw. im Beispiel nach Fig. 6 aus vier nebeneinanderliegenden Ebenen oder krummen Flächen. Die Teile der Mantelfläche sind entsprechend den zehn sektorenmässigen Stellungen des Zählrades für verschiedene Informationen überlappend. Der Teil der Mantelfläche, welcher durch die Felder 25, 26, 27, 28 gebildet wird, entspricht der Ziffer 0. Der Teil der Mantelfläche, welcher durch die Felder 26, 27, 28 und 29 gebildet wird, entspricht der Ziffer 1.
Der Teil der Mantelfläche, welcher durch die Felder 27, 28, 29 und 30 gebildet wird, entspricht der Ziffer 2 usw. bis zum Teil der
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der Ziffer 5 in Fig. 7 die zwei Felder oberhalb und die zwei Felder unterhalb dieser Ziffer in Fig. 8 entsprechen, nämlich 30, 31, 32 und 33. Die Zuhilfenahme von vier aneinandergrenzenden Flächen hat ihren Sinn darin, dass für 10 Möglichkeiten wie beim Beispiel nach den Fig. 2 und 4 n = 4 Felder im Teil der Mantelfläche notwendig sind (2n = 24 = 16), also für 10 sind das genügend Möglichkeiten. Anders berech-
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:Dieses Ausführungsbeispiel zeigt jedoch gegenüber demAusführungsbeispiel nach den Fig. 2 und 4 den Vorteil, dass die Toleranzenerfordernisse bedeutend geringer sind. Die Felder sind viermal so gross, so dass keine engen Toleranzen notwendig sind. Dies ist umsomehr erwünscht, als die Zählräder normalerweise sehr klein sind. Ansonsten kommt nur noch unterschiedlich die Einrichtung für die Ablesung hinzu. Beider Montage dieser Ablesevorrichtung muss das erste Mal besondere Sorgfalt bei der Einstellung angewendet werden, damit die mit Licht bestrahlten Flächen eindeutig auf die lichtempfindlichen Ableseelemente projiziert werden.
Die in den beiden Beispielen beschriebenenAusführungsformen des erfindungsgemässen Zählrades haben den Vorteil, dass sie auf den herkömmlichen Zählern ohne besondere Änderungen verwendet werden können. Es sind lediglich die Kennzeichnungen der einzelnen Teile der Mantelflächen zu ändern. Insbesondere beim zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung müssen an Stelle der Ziffern bei den herkömmlichen Zählrädern lichtreflektierende oder lichtabsorbierende Flächen angebracht werden.
Die Fig. 9 zeigt ein hinter einer Wand (eines Behälters) angeordnetes Zählrad 35 nach Fig. 8. Teile der Mantelfläche dieses Zählrades 35 sind die Felder 25, 26, 27 und 28, 26, 27, 28 und 29, 27, 28, 29 und 30 usw.
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Der Teil der Mantelfläche, welcher von den Feldern 29,30, 31 und 32 gebildet wird, ist durch das
Fenster 37 der Wand 36 sichtbar und wird von den lichtempfindlichen Einrichtungen 38,39, 40 und 41 ab- getastet, wobei in der Nähe dieser lichtempfindlichen Einrichtungen Beleuchtungseinrichtungen zur Be- strahlung der Felder vorgesehen sind. Eine in der Nähe der lichtempfindlichen Einrichtung 38 angeordnete ! Lichtquelle bestrahlt das Feld 29. Da das Feld 29 (siehe Fig. 8) lichtreflektierend ist, wird das Licht auf die lichtempfindliche Einrichtung 38 zurückgeworfen und erzeugt dort einen Impuls.
Da das Feld 30 (sie- he Fig. 8) lichtabsorbierend ist, wird das Licht auf einer in der Nähe der lichtempfindlichen Einrichtung
39 angeordneten Beleuchnmgseinrichtung vom Feld 30 nicht zurückgeworfen, so dass in der lichtempfind- lichen Einrichtung 39 kein Impuls auftritt. Das Licht einer in der Nähe der lichtempfindlichen Einrichtung 40 angeordneten Beleuchtungseinrichtung wird vom Feld 31 (s. Fig. 8), welches lichtreflektierend ist, zurückge- worfen, so dass in der lichtempfindlichen Einrichtung 40 ein Impuls entsteht. Das Licht einer in der Nähe der lichtempfindlichen Einrichtung 41 angeordneten Beleuchtungseinrichtung wird vom Feld 32 (s. Fig. 8), welches lichtreflektierend ist, zurückgeworfen. so dass in der lichtempfindlichen Einrichtung 41 ein Impuls entsteht.
Die
Stellung des Zählrades wird also durch Impuls in 38, Fehlimpuls in 39, Impuls in 40 und Impuls in 41 ge- kennzeichnet. In bekannter Weise lässt sich ein solches Ja-Nein-Signal anschliessend in jeden beliebigen
Code und für jede beliebige Druck- oder sonstige Aufzeichnungsvorrichtung verwenden.
Wie leicht errechnet werden kann, müssen die äusseren Lichtstrahlen mindestens einen Winkel von
1080 einschliessen.
Die Fig. 10 zeigt das gleiche Rad und die gleiche Wand mit Fenster wie die Fig. 9. Gleiche Teile sind mit gleichen Bezugsziffern versehen, so dass sich eine nochmalige Anführung erübrigt. Der Unterschied zwischen den Fig. 9 und 10 liegt darin, dass in der Fig. 9 die Projektion der die Lichtstrahlen reflektieren- den Felder direkt und indirekt über reflektierende Flächen, vorzugsweise Spiegel, erfolgt.
In Fig. 10 werden die äusseren Lichtstrahlen, welche von den Feldern 29 und 32 zurückgeworfen wer- den, indirekt über reflektierende Flächen, nämlich die Spiegel 42 für das vom Feld 29 kommende Licht und der Spiegel 43 für das vom Feld 32 kommende Licht, auf die zugehörigen lichtempfindlichen Ein- richtungen projiziert. Es wird also ein Teil der reflektierten Lichstrahlen durch Spiegel umgelenkt. Es ist möglich, auch alle Lichtstrahlen durch Spiegel umzulenken.
Der Vorteil dieser Ausführungsform liegt in der Möglichkeit, ein kleineres Fenster 37 in der Wand 36 anzuordnen und die lichtempfindlichen Einrichtungen 38, 39, 40 und 41 näher übereinander unterzubringen.
Wie aus der Zeichnung ersehen werden kann, ist bei den angenommenen Massen der Figur der erforderliche
Winkel kleiner als 720.
Es ist oft wünschenswert, mit einer einzigen Ableseeinrichtung beliebig viele Zähler ablesen zu kön- nen. Zu diesem Zweck wird die einzige Ableseeinrichtung auf einem Schlitten vor den Zählern vorbei- bewegt. Die Ablesung kann entweder im Ruhezustand oder während der Bewegung erfolgen. Der richtige
Zeitpunkt für das Anhalten und bzw. oder die Ablesung während der Bewegung oder im Stillstand kann der
Schlitteneinrichtung durch Marken mitgeteilt werden, die das gleiche Prinzip wie bei der Radablesung benützen. Im allgemeinen besteht ein Zähler aus einer Gruppe von Zählrädern, die nicht alle für dieAb- lesung Bedeutung haben müssen. Es können die interessierenden Zählräder gleichzeitig abgelesen werden, dann sind Ableseeinrichtungen für entsprechend viele Felder erforderlich.
Wird hingegen hintereinander abgelesen, dann sind weniger Ableseeinrichtungen notwendig und die interessierenden Zählräder können durch Marken gekennzeichnet werden.
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werden sollen, Marken angebracht, u. zw. über dem Zählrad 44 die lichtreflektierende Marke 56, über dem Zählrad 45 die lichtreflektierende Marke 57 und über dem Zählrad 46 die lichtreflektierende Marke 58. Über dem Zählrad 47 ist eine lichtabsorbierende Marke 59 und überdem Zählrad 48 ist eine lichtabsorbierende Marke 60 angeordnet.
Der sonst lichtabsorbierende Streifen 52 wird von der Ableseeinrichtung beleuchtet und die Marken53, 54, 55, 52, 56, 57 und 58 reflektieren das Licht, so dass die AbleseeinrichtUng auf ihrem Schlitten ent- weder angehalten wird unddieAblesung erfolgt oder langsam weitergleitet und während dieser Bewegung die Ableseeinrichtung zur Ablesung gesteuert wird.
Mit den Bezugsziffern 49, 50 und 51 sind feste Einstellungen dargestellt, die entweder ans festgestellten Rädern oder aus ebenen oder gekrümmten zueinander in einem Winkel oder nicht in einem Winkel stehenden Flächen bestehen. Diese dienen zur Registrierung der ZÅah1ernummer. Unter Bezugnahme auf die Fig. 7 und 8 zeigt die feste Einstellung 49 die Ziffer 5, die feste Einstellung 50 die Ziffer 1 und die feste Einstellung die Ziffer 0. Es handelt sich also in diesem Beispiel um den Zähler Nr. 510. Der Zählerstand
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selbst zeigt am Zählrad 44 die Ziffer 7, am Zählrad 45 die Ziffer 5, am Zählrad 46 die Ziffer 9, am Zählrad 47 die Ziffer 0 und am Zählrad 48 die Ziffer 3. Der Zählerstand ist demnach 75903. Wegen der Marken 56,57 und 58 wird jedoch automatisch nur abgelesen der Zählerstand 759.
Um nun die Anordnung von Zählernummernkennzeichnungen 49,50, 53 bei den nächsten folgenden Ablesungen zu ersparen wird in der Ablesevorrichtung ein Addierwerk vorgesehen, welches zu der vorher- gehenden Nummer immer die Ziffer 1 oder eine sonstige Zahl hinzuaddiert.
Die Erfindung ist nicht auf die in den Ausführungsbeispielen gezeigten Anordnungen beschränkt. Die in der Fig. 8 gezeigte Abwechslung von schwarzen und weissen Feldern nämlich schwarz, schwarz, schwarz, schwarz, weiss, schwarz, weiss, weiss, weiss, weiss ist nicht die einzige Möglichkeit. Es können z. B. auch folgende Folgen verwendet werden schwarz, schwarz, schwarz, schwarz, weiss, schwarz, schwarz, weiss, weiss, weiss, schwarz, schwarz, schwarz. schwarz, weiss, schwarz, weiss, weiss, schwarz, weiss, schwarz, schwarz, schwarz, schwarz, weiss, weiss, schwarz, weiss, weiss, weiss, schwarz, schwarz, schwarz, schwarz, weiss, schwarz, weiss, weiss, weiss, weiss, schwarz, schwarz, schwarz, weiss, schwarz, weiss, schwarz, schwarz, weiss, weiss, schwarz, schwarz, schwarz, weiss, schwarz, weiss, weiss, weiss, schwarz, weiss usw.
Natürlich ist der Umfang beliebig auf der Mantelfläche des Zylinders zu wählen.
In den Ausführungsbeispielen wurden immer gleichseitige Zehnecke oder Zylindermantelflächen mit zehn gleich grossen Feldern angeführt. Die Erfindung ist nicht auf diese Zahl zehn beschränkt. Vielmehr kann jede beliebige Zahl von Teilen der Mantelflächen bzw. Feldern verwendet werden. Dies ist z. B. bei Zählwerken notwendig, welche nicht dekadisch zählen (englische Währung).
Es ist auch nicht zwingend, den angeführten Binär-Code für Ziffern zu verwenden. Es können alle beliebigen Symbole wie z. B. Schaltaufträge, u. dgl. binär dargestellt werden.
Die Erfindung ist nicht darauf beschränkt, dass die Zählräder Mantelflächen von regelmässigen Zylindern oder geraden regelmässigen Prismen aufweisen, es ist vielmehr auch möglich, z. B. unregelmässige Grundflächen für die Mantelflächen, wie z. B. Ellipsen oder unregelmässige Vielecke zu verwenden. Auf diese Weise fallen dann die reflektierenden Lichtstrahlen nicht immer auf dieselben lichtempfindlichen Organe. Schliesslich sei noch erwähnt, dass im Sinne des Wortes Mantelflächen von Zylindern und Prismen nicht nur gerade, sondern auch schiefwinkelige Zylinder oder Prismen verstanden werden, wobei für ein Zählrad ein oder mehrere Zylinder oder Prismen möglich sind.
Dies wirkt sich dann so aus, dass durch alle oder einen Teil der reflektierenden Flächen nicht mehrere Gerade gelegt werden können, welche zur Drehachse des Zählrades parallel sind. Es steht also einfacher gesagt die reflektierende Fläche, nicht wie in den Beispielen dargestellt gerade sondern schief, so dass die reflektierten Lichtstrahlen von vier Feldern nicht in einer Ebene liegen, sondern auf lichtempfindliche Organe projiziert werden können, die nicht nur in der Ebene des Zählrades angeordnet sind, sondern auch rechts und links daneben. Dadurch kann ein weiterer Platz bei der Anordnung der lichtempfindlichen Ableseeinrichtung gewonnen werden.
PATENTANSPRÜCHE :
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insbesondere Zählrädern, und einer photoelektrischenAblesevorrichtung, wobei die Informationen aus verschiedenen lichtreflektierenden Flächen bestehen, dadurch gekennzeichnet, dass die Räder am Umfang Mantelflächen von Prismen oder Zylindern darstellen, wobei auf einem Teil der Mantelflächen Informationen angebracht sind und dieser Teil der Mantelflächen in Richtung der Erzeugenden und bzw.
oder in Richtung des Umfanges Felder besitzt, jedes dieser Felder eine von zwei unterschiedlichen Kennzeich- nungen, vorzugsweise lichtabsorbierende (schwarze) oder lichtreflektierende (weisse) Flächen, aufweist und die einzelnen Felder beiAblesung auf individuelle lichtempfindliche Einrichtungen (Photozellen) projiziert werden, wodurch die Radstellungen registrierbar sind.