<Desc/Clms Page number 1>
Zähler mit elektromagnetisch fortgeschalteter Ziffernrolle
Elektro-magnetisch angetriebene Zähler, insbesondere Zähldekaden, sind für die Ableitung von
Kontaktfunktionen vielfach mit gedruckten Schaltungen bestückt.
Die Verwendung von gedruckten Schaltungen bietet sich an, da ohne jede Verdrahtungsarbeit auf der gedruckten Schaltung sowohl die Kontaktsegmente für Kontaktgabe, die Verbindungen als Leiter, als auch die für den Steckeranschluss notwendigen verstärkten Leiter aufgebracht werden können. In dieser An- ordnung ist eine raumsparende Bauweise möglich und durch die Anwendung der gedruckten Schaltung eine kostengünstige Lösung gefunden worden.
Die für die Eigenfunktion der Zähldekaden notwendigen Kontakte für die Nullstellung und für die
Dekadenfortschaltung sind durch die eingebaute Magnetspule in der zu schaltenden Leistung festgelegt.
Durch die Induktivität der Magnetspule treten vor allem bei der Unterbrechung hohe Spannungsspitzen auf, die zu Lichtbogenbildung führen und eine hohe Beanspruchung der Kontakte durch Abbrand verur- sachen. Selbst durch eine parallel zur Magnetspule geschaltete Diode oder einen spannungsabhängigen
Widerstand (Varistor) kann eine für die Kontaktgabe auf den gedruckten Schaltungen ausreichend wirk- same Funkenlöschung nicht erreicht werden, da die auf dem Trägermaterial aufgebrachte Kupferfolie mit der nur wenige starken Edelmetallauflage geringe Belastungen verträgt.
Es können auf gedruckten
Schaltungen demnach nur möglichst funkenarme oder nahezu stromlose Schaltungen mit ausreichender
Lebensdauer geschaltet werden.
Es sind Lösungen bekannt, deren Kontaktsegmente, auf denen die Schaltung erfolgt, durch Kontakt- nieten verstärkt sind, um die Lebensdauer zu erhöhen. Diese mit Kontaktnieten verstärkten Segmente sind nur im Auslesekontaktkreis vorgesehen, da die Nullstellunterbrechung und Dekadenfortschaltung durch
Kontaktfedersätze ausgeführt werden. Diese Ausführungen sind sehr teuer, da zusätzlich zu der Herstel- lung der gedruckten Schaltung pro Kontaktsegment ein Kontaktniet aus Kontaktedelmetall eingelötet wer- den, und bei steckbarem Anschluss direkt auf die gedruckte Schaltung eine elektrische Verbindung zwi- schen Kontaktfedersatz und gedruckter Schaltung notwendig ist.
Eine weitere Lösung ist bekannt geworden, bei der die mechanische Beanspruchung der gedruckten
Schaltungsplatte durch schnell umlaufende Kontakte verhindert wird, indem bei Betrieb des Gerätes die
Schaltungsplatten abgehoben werden, so dass die rotierenden Kontakte, ohne die Schaltungsplatten zu berühren, umlaufen können. Durch einen Elektromagneten betätigt, müssen die gedruckten Schaltungen durch axiale Verschiebung erst in Verbindung mit den rotierenden Kontakten gebracht werden, um die
Kontaktstellungen auslesen zu können. Eine mechanische Abnutzung der gedruckten Schaltungen wird dadurch verhindert, doch erfolgt bei über diese'Kontaktelemente geschaltetem Stromkreis die Verbindung oder Trennung dieser Kontaktelemente nicht stromlos.
Nachteilig oder nicht zu verwenden ist diese Aus- führung, wenn bei laufendem Gerät über die Kontakteinrichtung Signale oder Impulse abgenommen wer- den müssen, wie beispielsweise Dekadenfortschaltimpulse, um nachgeschaltete Zähldekaden zu be- tätigen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit gedruckten Schaltungen kontaktierten elektromagne- tischen Zählern langlebige Eigenschaften bei ausreichenden Schaltleistungen zu vermitteln, indem durch die Zuordnung eines Kontaktschalters ein stromloses Schalten auf der Schaltungsplatte erreicht wird. Der
Kontaktschalter, der als Umschalter ausgelegt sein kann, wird durch einen Hebelarm am Triebanker be- tätigt, indem die mittlere kontaktbestückte Blattfeder, in dessen geschlitztem Hebel geführt, bei be-
<Desc/Clms Page number 2>
wegtem Triebanker mitgenommen wird. Die Bewegung des Triebankers, die durch den Anker eines Magneten bei Erregung durch einen elektrischen Impuls erfolgt, bewirkt die Fortschaltung der Zahlenrolle und der damit verbundenen Kontaktelemente.
Durch die beim Triebanker angewendete Ankergangschaltung beginnt die Fortschaltung der Ziffernrolle erst, nachdem die Schaltwippe den halben Schaltweg zurückgelegt hat. Durch den an der Schaltwippe angelängten geschlitzten Hebel wird nach kurzem Schwenkweg der Schaltwippe die kontaktbestückte Blattfeder abgehoben und der Kontakt geöffnet. Da dieser Kontakt in Reihe mit den Kontaktelementen der Ziffernrolle im gleichen Stromkreis geschaltet ist, erfolgt die belastete Kontaktunterbrechung am Kontaktschalter, wogegen das rotierende Kontaktelement der Ziffernrolle wenig später das Kontaktsegment der gedruckten Schaltungsplatte verlässt und unbelastet öffnet.
Nach beendetem Impuls fällt der federbelastete Anker des Megneten ab und lässt die Schaltwippe in seine Ausgangsstellung zurückgehen. Mit der Schaltwippe wird auch die kontaktbestückte Blattfeder des Kontaktschalters durch den an der Schaltwippe angelängten geschlitzten Hebel in seine Ausgangsstellung zurückgebracht und damit der Kontakt des Kontaktschalters wieder geschlossen. Durch eine entsprechende Justierung des Kcntaktes wird erreicht, dass unmittelbar nach beginnender Bewegung der Schaltwippe der Kontaktschalter öffnet und kurz, bevor die Schaltwippe wieder die Ausgangsstellung erreicht hat, schliesst, um bei den Kontaktelementen der gedruckten Schaltungsplatten ohne anliegenden Strom zu öffnen und zu schliessen.
Der Gegenstand der Erfindung wird im Folgenden an Hand der Zeichnungen näher erläutert. Hiebei zeigt Fig. 1 den Kontaktschalter als Umschalter in einem einstelligen elektromagnetisch angetriebenen Zä. hler, Fig. 2 ein Beispiel von zwei Schaltungsstromkreisen mit in Reihe geschaltetem Kontaktschalter als Umschalter, Fig. 3 ein Schaltungsbeispiel eines Stromkreises mit in Reihe geschaltetem Kontaktschalter für Kontaktgabe bei einer einwäh1baren Zahl, eingestellt. auf die Zahl drei.
In der Fig. 1 bezeichnet 2 die Ankerplatte, auf die die Blattfeder 2a zusammen mit dem Lagerbock 3 genietet ist. Durchden Stift 4 ist der Lagerbock 3 schwenkbar im Triebanker 5 befestigt, der auf dem mit der Platine 6 fest verbundenenLagerstift 7 schwenkbar gelagert ist. Ein am Triebanker 5 angelängter geschlitzter Hebel 9 ist zur Verbindung mit der Kontaktblattfeder 8 angeordnet, welche in den Schlitz des Hebels 9 eingreift. Die Kontaktblattfedcr 8 lagert in dem Isolierklötzchen 12 zusammen mit den Kontaktblattfedern 10 und 11 ; das Klötzchen 12 ist auf der Platine 6 verschraubt.
Der zu schützende Stromkreis ist über den Kontaktschalter 8 - 10 so geschaltet, dass z. B. beiKontakioffnenderÔffnor-Kontakt 8, 10 in Reihe mit dem Öffner-Kontaktzwi- schen dem Kontaktsegment 18 auf der gedruckten Schaltung 14 und dem rotierenden Kontakt 15 geschaltet ist.
Bei Erregung des Magneten 1 durch einen elektrischen Impuls wird der Anker 2 angezogen, wodurch sich die Blattfeder 2a kraftspeichernd vorspannt und den Triebanker 5 um den Lagerstift 7 verschwenkt. Durch den verschwenkenden Triebanker 5 wird das Schaltrad 16 und die durch die Stirnrad-Verzahnungen damit in Eingriff befindliche Zahlenrolle 17 fortgeschaltet. Während des Schaltschrittes der Zahlenrolle 17 verlässt der in der Zahlenrolle geführte Kontakt 15 das elektrisch leitende Segment 18 der gedruckten Schaltungsplatte 14 und öffnet den Kontakt.
Bei der Ankergangschaltung ist der Anhubweg ohne Auswirkung auf die Fortschaltung des Schaltrades 16 und der damit in Eingriff befindlichen Zahlenrolle 17, so-dass durch den am Triebanker 5 angelängten geschlitzten Hebel 9 sich die Kontaktfeder 8 von der Kont & ktblattfeder 10 abhebt und den Stromkreis unterbricht, bevor beim Fortschalten der Zahlenrolle 17 der Kontakt 15 das Segment 18 der gedruckten Schaltung 14 verlässt und öffnet.
Nach beendeter Impulsgabe auf den Magneten 1 fällt der Anker 2, durch die vorgespannte Blattfeder 2 betätigt, in seine Ausgangsstellung ab. Der schwenkbar verbundene Triebanker 5 geht dadurch in seine Ausgangsstellung zurück und schaltet den zweiten Halbschritt an Schaltrad 16 und Zahlenrolle 17. Bei dieser Fortschaltbewegung der Zahlenrolle 17 erreicht der Kontaktstift 15 das nächste elektrisch leitende Kontaktsegment der gedruckten Schaltungsplatte, um den wieder schlie- ssenden Stromkreis stromlos vorzubereiten. Unmittelbar bevor der Triebanker seine Ausgangsstellung wieder erreicht, hat sich ; iber den Hebel 9 die IContaktblattfeder 8 zur Kontaktblattfeder 10 hin bewegt, um durch die Kontakte 13 den Stromkreis zu schliessen.
Als Kontakte 13 auf den Kontaktblattfedern sind Kontaktnieten aus Edelmetall verwendet, um bei den zu schaltenden elektrischen Leistungen eine hohe Lebensdauer zu erreichen.
In Fig. 2 zeigt 20 eine Spannungsquelle in Stromkreisen mit induktiven Verbrauchern 21, denen spannungsabhängige Wlderstände (Varistoren) 22 zur Funkenlöschung parallel geschaltet sind. Die Zahlenreihen 23a zeigendieSchaltstellungenderZahlenrolle, mit deren Fortschaltung die Kontakte 15
<Desc/Clms Page number 3>
von Position zu Position weitergeschaltet werden. Die auf den gedruckten Schaltungen angeordneten Kontaktsegmente und Gegenpule sind ihrer Funktion entsprechend ausgelegt. Zum Beispiel ist für die Nullstelleinrichtung 29 mit je einem Kontaktsegment 30 für die Schaltstellungen Eins bis Neun und ein fehlendes Segment in der Schaltstellung Null vorgesehen und nur ein Kontaktsegment zwischen den Schaltstellungen Neun und Null für die Dekadenfortschaltung 31 der nächst höherstelligen Zähldekade angeordnet.
Durch den Impulsgeber 32 gegebene Impulse gelangen an den Magnet des beispielsweise instel- ligen Dekadenzählers und bewirken die Fortschaltung dessen Ziffernrolle um einen Schaltschritt pro Impuls. Wenn beim zehnten Impuls im Dekadenfortschaltkontakt 31 der Kontakt 15 das zwischen Null
EMI3.1
fortschaltung 31 die Dekadenfortschaltkontaktgabe stromlos vorbereitet. Die eigentliche Kontaktgabe erfolgt unmittelbar vor erreichter Endstellung der Schaltwippe 5 in Fig. 1 über die Kontaktblattfedern 8 und 11, um den Dekadenfortschalt-Stromkreis über die Ruhekontakte 33 und 34 zu schliessen, um den dekadisch nachgeschalteten nächsten einstelligen Dekadenzähler fortzuschalten.
Nach beendetem Impuls, bei öffnende Impulsgeber 32, fällt die Schaltwippe 5 (Fig. 1) wieder ab und bewirkt die Öffnung der Kontakte 8 und 11 des Kontaktschalters, bevor der Kontakt 15 das Kontaktsegment 31a verlässt. Die Unterbrechung des Kontaktes 15 auf dem Kontaktsegment 31a der gedruckten Schaltungsplatte erfolgt durch die antriebsabhängige Betätigung des Kontaktschalters, also zwangsläufig stromlos.
Indem Anwendungsbeispiel, das in Fig. 2 gezeigt ist, soll die Funktion des Kontaktschalters als Umschalter gezeigt werden, indem neben der Dekadenfortschaltung die Selbstunterbrecher-Nullstellung über die Kontakte 8 und 10 des Kontaktschalters geschützt werden. Da beide Einrichtungen an der gleichen Spannung arbeiten können und gegensätzlich Kontaktstellungen aufweisen, kann die KontaktschalterFunktion beider Aufgaben von einem Umschalter übernommen werden. Wenn bei einer solchen Ausführung mit Selbstunterbrecher-Nullstellung aus beliebiger Zahlenstellung nullgestellt werden soll, erfolgt die Auslösung der Nullstellung durch Umschalten des Kontaktes 33 von 34 auf 35. Durch den öffnenden Ruhekontakt 34 wird der Dekadenfortschaltkreis zur nachgeschalteten Zähldekade unterbrochen, um bei der Nullstellung diese Funktion zu unterbinden.
Da am Kontaktschalter der Ruhekontakt 8 und 10 geschlossen ist, erfolgt die Stromzufuhr bei geschlossenem Kontakt 33 und 35 über die Kortakte 8 und 10 auf den Selbstunterbrecher-Schalter 29, welcher bei allen Zahlenstellungen ausser Null durch die jeder Zahlenstellung zugeordneten Kontaktsegmente 30 und den durch die Ziffernrolle mitgenommenen Kontakt 15 in Reihenschaltung verbunden wird. Die Kontaktsegmente 30 sind durch einen ringförmigen Leiter verbunden und bilden den Anschluss an den Elektromagneten zur Erregung für die Nullstellfortschaltung.
Demzufolge wird bei zur Nullstellauslösung geschlossenen Kontakten 33 und 35 und jeder Zahlenstellung, mit Ausnahme der Zahlenstellung Null, der Stromkreis geschlossen und der Magnet 21a erregt, welcher die Fortschaltung der Zahlenrolle bewirkt. Vor erreichter Endstellung der durch die Mag- neterregung verschwenkten Schaltwippe öffnen die Kontakte 8 und 10, bevor der Kontakt 15 das jeweilige Kontaktsegment 30 verlässt, und unterbrechen den Stromkreis. Durch die Eigenmasse der bewegten Teile des Antriebes, unterstützt durch die abfallverzögernde Einwirkung der Funkenlöschung auf den Magneten, wird der Schaltschritt beendet, dadurch erfolgt auch die Kontaktunterbrechung an den Kontakten 15 und 30 auf der gedruckten Schaltungsplatte stromlos.
Unter Einwirkung der Rückzugfeder an der Schaltwippe wird nun die Schaltwippe in ihre Ausgangsstellung zurückgezogen und dadurch der zweite Schaltschritt geschaltet, dabei läuft die Funktion in umgekehrter Reihenfolge ab. Der in der Zah- lenrolle mitgenommene Kontakt 15 läuft auf das nächste Kontaktsegment, bevor die durch die Schaltwippe betätigten Kontakte 8 und 10 wieder schliessen. In dieser Funktion als Selbstunterbrecher-Null- stellung wiederholt sich dieser Vorgang, bis die Zahlenstellung Null erreicht ist und infolge fehlendem Kontaktsegment 30 bei der Zahl Null die Zahlenrolle stehen bleibt. Der Auslesekontaktkreis 26 er-
EMI3.2
Funktion des Kontaktschalters nicht einbezogen.
In Fig. 3 ist beispielsweise die Schaltung eines Stromkreises gezeichnet, in der die Auslesekontakte 26 durch den Kontaktschalter 8 und 10 stromlos schaltend erreicht sind. Der induktive Verbraucher 21, durch einen spannungsabhängigen Widerstand 22 als Funkenlöschglied überbrückt, liegt an einer Spannungsquelle 20 und ist verbunden mit dem Wahlschalter 24, dessen Eingänge 25 mit den Auslesekontakten 26 der Zähldekade verbunden sind. Durch den Wahlschalter 24 kann eine beliebige Schaltstellung, beispielsweise Drei, eingewählt werden, in der, bei entsprechend gleicher Zahlen-
<Desc/Clms Page number 4>
stellung der Zähldekade, beispielsweise Drei, eine elektrische Verbindung zum Gegenpol 19 erreicht wird.
Der diesen Schaltzustand an den Auslesekontakten 26 der Zähldekade erwirkende zweiteHalbschritt wird als geschlossener Stromkreis erst wirksam, wenn unmittelbar, bevor der Triebanker seine Ausgangsstellung erreicht hat, der Kontaktschalter 8 und 10 schliesst. Durch den nachfolgenden Schaltschritt öffnet zuerst der durch den Triebanker betätigte Kontaktschalter 8 und 10, bevor die Zahlenrolle weitergeschaltet wird und der in der Zahlenrolle geführte Kontakt, das Kontaktsegment der gedruckten Schaltungsplatte verlassend, den Kontakt öffnet. Der in diesem Stromkreis fliessende Strom wird im Kontaktschalter geschlossen bzw. unterbrochen, wogegen die empfindlichen Kontaktelemente der gedruckten Schaltungsplatten stromlos schalten bzw. erst im geschlossenen Zustand belastet werden.
PA TENT ANSPRÜCHE :
1. Zähler mit elektromagnetisch fortgeschalteter Ziffernrolle und von diesen getragenem Kontaktelement zum Zusammenwirken mit einer Kontaktbahn auf einer neben der Ziffernrolle angeordneten
EMI4.1
Schalter eingeschaltet ist, der aus einer vom Triebanker für die Fortschaltung der Ziffernrolle bei seiner Fortschaltbewegung betätigten Kontaktblattfeder und einer ortsfest gelagerten Kontaktblattfeder besteht, wobei diese beiden Kontaktblattfedern so zueinander eingestellt sind, dass ihre Kontaktgabe bzw. Kontaktunterbrechung erfolgt, nachdem das Kontaktelement der Ziffernrolle auf die Kontaktbahn aufgelaufen bzw. bevor es von ihr abgelaufen ist.
2. Zähler nach Anspruchi, dadurch gekennzeichnet, daB die vom Triebanker betatigte KontaktblattfedermiteinerzweitenKontaktblattfeder einen weiteren, in einem Stromkreis einer weiteren auf der gleichen oder einer zweiten Schaltungsplatte angeordneten Kontaktbahn liegenden und gleicherweise wirkenden Schalter bildet, wobei der eine Schalter schliesst, wenn der andere öffnet und umgekehrt.
EMI4.2
nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die vom Triebanker be-tätigte Kontaktblattfeder unmittelbar in den Triebanker eingreift.