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Subtraktionszähler.
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arm des Spannwerkes. Zur Erzielung möglichst hoher Genauigkeit muss das neue Gerät aber noch in der besonderen Weise ausgeführt werden, die im folgenden beschrieben ist. Die
Genauigkeit des Gerätes wird im allgemeinen dadurch beeinträchtigt, dass das Drehmoment der Feder nicht gleich bleibt. Es hat einen kleinsten Wert, wenn der Mitnehmerarm den
Griffarm erfasst, und einen höchsten Wert, wenn der Griffarm vom Mitnehmerarm wieder losgelassen wird. Diese Veränderlichkeit des Federdrehmomentes bewirkt, dass das mittlere vom Anker zu überwindende Drehmoment der Feder, das die Pauschalgrenze der Zählerbelastung bestimmt, kleiner ist wie das Drehmoment, das die Anlaufbelastung bestimmt.
Beide Drehmomente müssten aber bei einem vollkommenen Subtraktionszähler einander gleich sein.
Nach der Erfindung soll diese Veränderung des Federdrehmomentes durch Veränderung eines der Hebelarme ausgeglichen werden, an denen die zwischen dem Mitnehmerarm und dem Griffarm übertragenen Kräfte wirken, so dass der Zähleranker ein praktisch unver- änderliches Drehmoment zur Überwindung des Federdrehmomentes auszuüben hat. Wie dies erreicht werden kann, soll an den Ausführungsbeispielen, Fig. 3,4, gezeigt werden. In diesen Figuren kehren die Bezeichnungen von Fig. i für die gleichen Teile wieder. Die Glieder zur Kraftübertragung zwischen den beiden Armen sind ein den Armachsen paralleler dünner Stift p an dem einen Arm, der als Widerlager für den anderen Arm dient, und eine wesentlich in der Armrichtung verlaufende Schiene q an dem anderen Arm, die als Führung für jenes Widerlager dient. In Fig. 3 sitzt die Schiene q am Mitnehmerarm, der Stift p am Griffarm.
In Fig. 4 ist es umgekehrt. Das Ende a des Mitnehmerarmes ist in Fig. 3 die innere Kante der Schiene q, in Fig. 4 der Stift p, Das Ende b des Griffarmes ist in Fig. 3 der Stift p, in Fig. 4 das äussere Ende der Schiene q. Der Stift p ist dabei in beiden Fällen als verschwindend dünn gegen die Armlängen angenommen. Weiter bezeichnen : ra und rb die Armlängen ; R den Abstand des Stiftes p vom Drehpunkt des stiftlosen Armes ; e den Abstand der Armdrehpunkte ; ? den Drehwinkel des stifttragenden
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wo der Mitnehmerarm den Griffarm wieder loslässt. cpo ist durch die Stellung des Anschlages C für den Griffarm, p'durch den Schnittpunkt des Mitnehmerkreises Ka und des Griffkreises Kb bestimmt.
Ist e klein gegen ra und rb, so ist in erster Annäherung
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Gleichungen R = ta} in der zweiten R = rb, so nimmt ? den Wert ?'an. Man findet also für beide Fälle
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In den Fig. 5 und 6 bind diese Ausdrücke für R zeichnerisch mit zehnmaliger Vergrösserung dargestellt, unter den Annahmen : e = 2 mm,'a = 13'6 mm,'b = 15 mm ; woraus Y'1350 wird. Ferner ist fo zu angenommen, so dass der Kupplungsbereich 900 beträgt, ent- sprechend der Annahme eines Mitnehmersternes mit vier unter 900 gegeneinander versetzten
Armen.
Im ersten Falle (Fig. 3, 5), wo R praktisch linear mit abnimmt, ist R der
Hebelarm der Ankerkraft pa ; die Federkraft pb, die ihr als Grösse gleich, in der Richtung aber entgegengesetzt ist, wirkt an dem unveränderlichen Hebelarm rb und sie nimmt deshalb (linear) mit cp zu, da das Federdrehmoment mit Ap (linear) zunimmt. Der Zähleranker hat also eine mit (p linear zunehmende Kraft an einem mit er praktisch linear abnehmenden Hebelarm zu überwinden. Dabei kann das Ankerdrehmoment von cp unabhängig sein. Im zweiten Falle (Fig. 4,6), wo R mit y praktisch linear zunimmt, ist R der Hebelarm der Federkraft pb, während der Hebelarm der Ankerkraft unveränderlich gleich ra ist.
Das mit Up linear wachsende Federdrehmoment wirkt also durch einen praktisch linear zunehmenden Hebelarm. Dabei kann die Federkraft pi, praktisch unveränderlich sein, und ist dies der Fall, so ist auch das Ankerdrehmoment praktisch unveränderlich. In beiden Fällen kommt es darauf an, die Feder so zu wählen und vorzuspannen, dass das Federdrehmoment sich bei Änderung von in in dem Bereich von < po bis ?'prozentual ebensoviel ändert wie R. Für die richtige Wirkung der beschriebenen Einrichtungen ist offenbar wesentlich, dass die Länge des einen Armes sich mit er nicht ändert und ferner, dass im Kupplungsbereich das Ende a des Mitnehmerarmes sich nach auswärts gegen das Ende b des Griffarmes verschiebt.
Dafür ist Bedingung, dass die Kupplungsstelle und die Entkupplungsstelle auf der gleichen Seite der Verbindungsgeraden der Armdrehpunkte liegen.
Statt des Stiftes p, der als gerundete Schneide aufzufassen ist, könnte auch eine Schneide anderer Art, z. B. eine prismatische Schneide oder eine Spitze, angewendet werden.
Der Schiene q kann zur weiteren Verfeinerung der Wirkung eine besondere Krümmung gegeben werden. Statt der Schiene könnte, zur Reibungsminderung, die in Fig. 7 dargestellte
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Lenkvorrichtung benutzt werden, die als Ersatz für die Schiene in Fig. 3 gedacht ist. Hier ist an dem Mitnehmerarm ein Lenker < y'mit aubgehöhltem Ende angebracht. Er kann zwischen zwei Anschlägen s und t spielen und steht unter dem Einfluss einer Feder/, die ihn im Ruhezustand gegen den Anschlag drückt. Die Anschläge sind so gesetzt, dass der Lenker an der Kupplungsstelle den Stift p des Griffarmes erfasst. Der Stift p schwenkt dann bei Weiterdrehung der Arme den Lenker nach innen und lässt ihn schliesslich los, -. venn er den Anschlag t erreicht hat.
Die gestrichelt gezeichnete Stellung des Stiftes p im Augenblick des Loslassens ist zugleich das Ende a des Mitnehmerarmes. Bei dieser Art der Führung kann die gezeichnete Höhlung des Lenkers q'durch eine Spitze oder Schneide und der Stift p oder die an seiner Stelle vorhandene Schneide oder Spitze durch einen sattel- oder hütchenförmigen Teil ersetzt werden.
Es soll noch der Vorteil hervorgehoben werden, der sich ergibt, wenn man die Ver-
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besten anschmiegt und weil zudem die Abweichungen vom linearen Verlauf zur Hälfte positiv, zur Hälfte negativ sind, so dass, von Fehlern niedriger Ordnung abgesehen, das durchschnittliche Ankerdrehmoment dem Anlaufmoment gleich wird. Liegen Kupplungsstelle und Entkupplungsstelle unsymmetrisch zur Symmetrale S, so wird die Erfindungsaufgabe zwar auch noch gelöst, aber nicht in gleich vollkommener Weise.
PATRXT-AXSPRÜCHE : i. Subtraktionszähler, bei dem der Anker periodisch mit dem Spannwerk gekuppelt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Achse (x) des Mitnehmerarmes (A) in einem gegen die Armlänge kleinen Abstand von der Achse (y) des Spannwerkarmes (B) parallel zu dieser angeordnet ist, und dass die Länge des Mitnehmerarmes, vermehrt um den Abstand dieser Achsen, grösser, vermindert um den gleichen Achsenabstand, kleiner ist, wie die Länge des Griffarmes.
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