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Zählwerk Die Erfindung bezieht sich auf ein Zählwerk mit rotierenden Ziffernträgern, von denen jeder mit einem Zahnrad versehen ist, in das zum Ausrichten mindestens eines Ziffernträgers für die Anzeige jeweils einer einzigen Ziffer ein mit einem Stellglied verbundener Rastkörper bei Bewegung des Stellglieds zum Zahnrad hin eingreift.
Es sind bereits derartige Zählwerke bekannt, bei denen zur Anzeige jeweils einer Ziffer die Ziffernträger dadurch ausgerichtet werden, dass eine Kurvenscheibe einen Stössel mit seiner Schneide oder einen Hebel mit einer Rolle gegen die Umfangsfläche des Zahnrads jedes Ziffernträgers drückt. Der Ziffernträger ist ausgerichtet, wenn die Stösselschneide oder die Rolle genau zwischen zwei Zähne zu liegen und mit den benachbarten Zahnflanken zur Berührung kommt.
Bei diesen Zählwerken setzt die Stösselschneide oder die Rolle nicht selten genau auf dem Kopf eines Zahnes auf, wobei die Bewegungsrichtung der Schneide oder Rolle mindestens ungefähr zur Drehachse des Zahnrades hin verläuft. Die Schneide oder Rolle gelangt in diesem Fall nicht zwischen zwei Zähne und der Ziffernträger wird nicht ausgerichtet. Abgesehen davon, dass Beschädigungen im Zählwerk auftreten können, ist keine eindeutige Anzeige des Zählwerks gewährleistet.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Zählwerk zu schaffen, bei dem in jedem Fall des Gegenüberstehens von Rastkörper und Zahnrad eine Ausrichtung des Ziffernträgers und damit die Eindeutigkeit der Anzeige gewährleistet ist und bei dem Beschädigungen des Zählwerks durch Störungen im Funktionsablauf vermieden werden.
Gemäss der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass der Rastkörper auf dem Stellglied zwischen zwei Anschlägen verschiebbar gelagert ist und in der Ausgangslage unter der Wirkung einer Zwangskraft an einem der Anschläge anliegt und dass die Verschiebungsrichtung des Rastkörpers mit der Bewegungsrichtung des Stellglieds einen spitzen Winkel einschliesst. Das Stellglied kann ein Hebel oder :ein Stössel sein. Der nicht die Ausgangslage des Rastkörpers festlegende Anschlag kann entweder unmittelbar am Stellglied oder an anderer Stelle im Zählwerk zur gleichzeitigen Begrenzung der Bewegung des Stellglieds vorgesehen sein.
Infolge dieser Ausbildung erfährt der Rastkörper, wenn er auf einem Zahnkopf aufsitzt und das Stellglied weiterhin zum Zahnrad hin bewegt wird, eine Querbewegung, so dass er vom Zahnkopf in die danebenliegende Zahnlücke abgleitet.
Ein hinsichtlich des Aufbaus und der Funktionstüchtigkeit einfaches Zählwerk ergibt sich, wenn der Rastkörper auf einem am Stellglied schwenkbar gelagerten Hebel befestigt ist und dieser Hebel der Zwangskraft unterworfen wird!. Die Zwangskraft kann einmal bei entsprechender Anordnung des Rastkörpers die Schwerkraft sein; sie kann aber auch durch eine Feder erzeugt werden. Im letzteren Fall ist der Rastkörper an keine besondere Anordnung und Verschiebungsrichtung im Raum gebunden. Schliesslich kann die Zwangskraft mit Hilfe elektromechanischer Mittel hervorgerufen we.rdlen.
Der Rastkörper ist an keine bestimmte Form gebunden. Er kann als Stift ausgebildet sein, dessen das Zahnrad berührende Flächen gekrümmt oder eben sind oder der mit einer Kante die jeweilige Zahnflanke berührt. Vorteilhaft besitzt jedoch .der Rastkörper die Form einer Rolle, wodurch die Reibung zwischen Rastkörper und Zahnrad weitestgehend eingeschränkt wird.
Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind schematisch als Seitenansichten in den Fig. 1 und 2 der Zeichnung dargestellt. In Fig. 1 ist das Stellglied als Stössel und in Fig. 2 als Hebel ausgebildet.
Nach Fig. 1 ist ein Stellglied in Form eines zweiteiligen Stössels 1, 2 in einer Gleitführung 3 verschiebbar gelagert. Dass Teil 2 ist im Teil 1 geführt und stösst mit einem Ende gegen eine um eine Achse X,-X, drehbar gelagerte Kurvenscheibe 4 mit den Führungsbahnen 5 und 6. Das andere Ende des Teils 2 stützt sich im Teil 1 gegen eine Schraubenfeder 7 ab, die in der dargestellten Lage entspannt ist.
An dem dem Teil 2 entgegengesetzten Ende des Teils 1 ist ein zweiarmiger Hebel 8 um eine zur Achse X,-X, parallele Achse Yl-Yl schwenkbar gelagert, auf
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dessen längeren Hebelarm ein Rastkörper in Form einer Rolle 9 um eine Achse Z,-Z, drehbar angeordnet ist. Eine in einer Ausnehmung 10 des Teils 1 befindliche Schraubenfeder 11 drückt den Hebel 8 mit seinem kürzeren Hebelarm gegen eine Schrägfläche 12 am Teil 1, die als Anschlagfläche den Schwenkbereich des Hebels 8 begrenzt. Die Richtkraft der Feder 11 ist kleiner als die der Feder 7.
Auf einer zur Achse X,-X, parallelen Welle 13 mit der Drehachse Ui U1 ist mit Hilfe einer Feder 14 ein Zahnrad 15 federnd gelagert, mit dem eine Ziffernrolle 16 fest verbunden ist, deren Ziffern durch ein Fenster 17 in einem Gehäuse 18 ablesbar sind. Die Achse des Stö- ssels 1, 2 liegt mit den Drehachsen X,-X, und Ul-Ul der Kurvenscheibe 4 und des Zahnrads 15 in einer Ebene. In der dargestellten Lage ist die Feder 14 entspannt.
In Fig. 1 steht die Rolle 9 dem Zahnrad 15 so gegen- über, dass ihre Drehachsen Ul-Ul und Zl-Z1 sowie der Kopf des Zahnes in einer Ebene liegen.
Zum Ausrichten der Ziffernrolle 16 dreht sich die Kurvenscheibe 4 in Richtung eines Pfeiles Al um die Achse X,-X" so dass das Teil 2 von der Führungsbahn 5 auf die Führungsbahn 6 gelangt.
Beim Übergang von einer Kurvenbahn zur anderen wird der Stössel 1, 2 zum Zahnrad 15 hinbewegt. Infolge der geringeren Richt- kraft der Feder 11 gegenüber der Feder 7 wird der Hebel 8 mit der auf einem Zahnkopf aufsitzenden Rolle 9 in Richtung eines Pfeiles B1 geschwenkt, der kürzere Hebelarm hebt sich von der Schrägfläche 12 ab, und die Rolle erfährt eine Bewegung, deren eine Komponente recht- winklig zum Stössel 1, 2 gerichtet ist. Dadurch rollt die Rolle 8 vom Zahnkopf ab.
Im weiteren Verlauf der Stösselbewegung (in der Zeichnung nach links) kommt der lange Hebelarm des Hebels 8 zur Anlage an die Schrägfläche 12, und die Rolle 9 gelangt in ,eine Zahn- lücke und dreht dabei das Zahnrad 15 in Richtung eines Pfeiles Cl um den halben Zahnabstand. Diese Zahnraddrehung entspricht der Hälfte eines auf der Ziffernrolle 16 durch das Fenster 17 ablesbaren Intervalls und der Sichtbarmachung,einer einzigen Ziffer.
Gelangt beim weiteren Drehen der Kurvenscheibe 4 das Teil 2 wieder auf die Führungsbahn 5, so entfernt sich die Rolle 9 vom Zahnrad 15, das sich infolge der Wirkung der Feder 14 wieder in die Ausgangslage zurückdreht, in -der die Feder 14 entspannt ist.
Die Feder 7 dient zum Ausgleich von möglichen geringen Dejustierungen. Streng genommen müsste der Stössel 1, 2 in dem Augenblick zur Ruhe und die Rolle 9 an den Zahnflanken zweier benachbarter Zähne zur Anlage kommen, in dem der lange Hebelarm. des Hebels 8 die Schrägfläche 12 berührt. Infolge von Fertigungs- toleranzen und anderen Fehlerquellen sind jedoch geringe Fehler im Bewegungsablauf möglich, die durch die federnde Lagerung des Teils 2 im Teil 1 ausgeglichen werden.
In Fig. 2 ist mit 4 wieder die um die Achse X2--X2 drehbare Kurvenscheibe mit den Führungsbahnen 5 und 6 und mit 15 das Zahnrad bezeichnet, das auf der Welle 13 über die Feder 14 federnd und um die Achse U2-U2 drehbar gelagert ist. Die Ziffernrolle wurde der Einfachheit halber nicht dargestellt. Zwischen der Kurvenscheibe 4 und dem Zahnrad 15 :ist ein Doppelwinkelhebel 19 um eine Achse V2--V2 schwenkbar gelagert, der unter der Wirkung einer Druckfeder 20 mit einem Ende ständig auf der Kurvenscheibe 4 gleitet.
Die Achse V2-V2 ist parallel zu den Drehachsen X2-X2 und U2-U2 der Kurvenscheibe 4 und: des Zahnrads 15. Am anderen Ende dies Doppelwinkelhebels 19 ist eine Führung 21 für einen Stift 22 ausgearbeitet, die schräg zur Bewegungsrichtung des Hebelendes verläuft. Eine Feder 23 drückt den Stift 22 in das dem Zahnrad 15 zugeführte Ende der Führung 21.
Wenn das eine Hebelende auf der Führungsbahn 5 der Kurvenscheibe 4 gleitet, befindet sich der Stift 22 auf dem anderen Hebelende in einem geringen Abstand vom stillstehenden Zahnrad 15. Gleitet beim Drehen der Kurvenscheibe 4 um die Achse X2-X2 in Richtung des Pfeils A das entsprechend;
. Ende des Doppelwinkelhebels 19 von der Führungsbahn 5 auf die Führungsbahn 6 über, so setzt gemäss der Darstellung der Fig. 2 der Stift 22 auf einen Zahnkopf auf und verschiebt sich entgegen der Wirkung der Feder 23 in der Führung 21, so dass er infolge der Bewegungskomponente in Querrichtung vom Zahnkopf auf die, in Bewegungsrichtung des den Stift 22 tragenden Hebelendes gesehen, rechte Zahnflanke des Zahns abgleitet und am Zahnfuss die Flanken zweier benachbarter Zähne berührend zur Ruhe kommt.
Diese Ruhelage des Stiftes 22 ist mit einer Vollzahlausrichtung der nicht dargestellten Ziffernrolle identisch.
Beim Abgleiten des Stiftes 22 auf der Zahnflanke erfährt das Zahnrad 15 entgegen der Wirkung der Feder 14 eine geringe Drehung um die Welle 13 in Richtung eines Pfeiles C2. Wird die Kurvenscheibe 4 weitergedreht, so kommt das auf ihr gleitende Ende des Doppelwinkel- hebels 19 wieder auf die Führungsbahn 5. Der Stift entfernt sich vom Zahnrad 15, und dieses dreht :sich in die Ausgangslage zurück, in der die Feder 14 entspannt ist.
Die Erfindung erschöpft sich nicht in den dargestellten Ausführungsbeispielen. Sie ist hinsichtlich der Verwendung ihrer Konstruktionselemente in vielfältiger Weise variierbar.
Dia Wirkung der Ziffernträgerausrichtung folgt im wesentlichen den Gesetzen des Auf- und Abrundens von Dezimalzahlen, weil der Rastkörper, wenn er genau auf einem Zahnkopf oder auf der, in Wirkrichtung des Stellgliedes gesehen, rechten Zahnflanke aufsitzt, sich im Bereich von 0,5 bis 1,0 des kleinsten Ziffernträgerintervalls befindet und die nächst höhere Ziffer zur Anzeige bringt, und wenn er auf der, in Wirkrichtung des Stellgliedes gesehen, linken Zahnflanke aufsitzt, sich im Bereich von 0 bis 0,49 des kleinsten Ziffernträgerintervalls befindet und die nächst niedrigere Ziffer zur Anzeige bringt.
Zu dieser Wirkung müssen die auf den Rastkörper ein- wirkenden Kraftkomponenten entsprechend gerichtet sein.
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Counter The invention relates to a counter with rotating digit carriers, each of which is provided with a gear, in which a locking element connected to an actuator engages when the actuator moves towards the gear to align at least one digit carrier for the display of a single digit.
Counters of this type are already known in which the digit carriers are aligned to display one digit in that a cam presses a plunger with its cutting edge or a lever with a roller against the circumferential surface of the toothed wheel of each digit carrier. The digit carrier is aligned when the ram cutter or the roller lies exactly between two teeth and comes into contact with the adjacent tooth flanks.
In these counters, the ram cutter or the roller often touches the head of a tooth, the direction of movement of the cutter or roller at least approximately towards the axis of rotation of the gearwheel. In this case, the cutter or roller does not get between two teeth and the digit carrier is not aligned. Apart from the fact that damage can occur in the counter, no clear indication of the counter is guaranteed.
The invention is based on the object of creating a counter in which an alignment of the digit carrier and thus the uniqueness of the display is guaranteed in each case when the locking body and gear are opposite, and in which damage to the counter due to malfunctions in the operational sequence is avoided.
According to the invention, this object is achieved in that the locking body is slidably mounted on the actuator between two stops and in the starting position rests against one of the stops under the effect of a constraining force and that the direction of displacement of the locking body includes an acute angle with the direction of movement of the actuator . The actuator can be a lever or a plunger. The stop, which does not determine the starting position of the locking body, can be provided either directly on the actuator or at another point in the counter to simultaneously limit the movement of the actuator.
As a result of this design, the latching body experiences a transverse movement when it is seated on a tooth tip and the actuator continues to be moved towards the gear, so that it slides from the tooth tip into the adjacent tooth gap.
A simple counter in terms of structure and functionality is obtained when the latching body is attached to a lever pivotably mounted on the actuator and this lever is subjected to the constraining force. The constraining force can once be gravity with a corresponding arrangement of the locking body; but it can also be generated by a spring. In the latter case, the locking body is not tied to any particular arrangement and direction of displacement in space. Finally, the constraining force can be produced with the help of electromechanical means.
The locking body is not tied to any specific shape. It can be designed as a pin, the surfaces of which touching the gearwheel are curved or flat, or which touches the respective tooth flank with one edge. However, the locking body advantageously has the shape of a roller, as a result of which the friction between the locking body and the gear wheel is largely restricted.
Two embodiments of the invention are shown schematically as side views in FIGS. 1 and 2 of the drawing. In Fig. 1 the actuator is designed as a plunger and in Fig. 2 as a lever.
According to FIG. 1, an actuator in the form of a two-part plunger 1, 2 is slidably mounted in a sliding guide 3. Part 2 is guided in part 1 and one end abuts against a cam disk 4 with guide tracks 5 and 6 that is rotatably mounted about an axis X, -X. The other end of part 2 is supported in part 1 against a helical spring 7 , which is relaxed in the position shown.
At the end of the part 1 opposite the part 2, a two-armed lever 8 is mounted pivotably about an axis Y1-Y1 parallel to the axis X, -X
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the longer lever arm of which a locking body in the form of a roller 9 is arranged to be rotatable about an axis Z, -Z. A helical spring 11 located in a recess 10 of part 1 presses the lever 8 with its shorter lever arm against an inclined surface 12 on part 1, which, as a stop surface, limits the pivoting range of lever 8. The straightening force of the spring 11 is smaller than that of the spring 7.
On a shaft 13 parallel to the axis X, -X, with the axis of rotation Ui U1, a gear 15 is resiliently mounted with the aid of a spring 14, to which a number wheel 16 is firmly connected, the numbers of which can be read through a window 17 in a housing 18 . The axis of the tappet 1, 2 lies in one plane with the axes of rotation X, -X, and U1-U1 of the cam disk 4 and the gearwheel 15. In the position shown, the spring 14 is relaxed.
In FIG. 1, the roller 9 faces the gear 15 in such a way that its axes of rotation U1-U1 and Z1-Z1 and the head of the tooth lie in one plane.
To align the digit roller 16, the cam disk 4 rotates in the direction of an arrow A1 about the axis X, -X ″ so that the part 2 moves from the guide track 5 onto the guide track 6.
When changing from one curved path to the other, the ram 1, 2 is moved towards the gear 15. As a result of the lower directing force of the spring 11 compared to the spring 7, the lever 8 with the roller 9 resting on a tooth head is pivoted in the direction of an arrow B1, the shorter lever arm lifts off the inclined surface 12, and the roller experiences a movement, one component of which is directed at right angles to the ram 1, 2. As a result, the roller 8 rolls off the tooth tip.
In the further course of the plunger movement (to the left in the drawing) the long lever arm of the lever 8 comes to rest against the inclined surface 12, and the roller 9 comes into a tooth gap and rotates the gear 15 in the direction of an arrow Cl around the half the tooth spacing. This gear rotation corresponds to half of an interval that can be read on the number roller 16 through the window 17 and the visualization, a single number.
If, as the cam disk 4 continues to rotate, the part 2 comes back onto the guide track 5, the roller 9 moves away from the gear 15, which, as a result of the action of the spring 14, rotates back into the starting position in which the spring 14 is relaxed.
The spring 7 serves to compensate for possible minor misadjustments. Strictly speaking, the ram 1, 2 should come to rest at the moment and the roller 9 should come to rest on the tooth flanks of two adjacent teeth in which the long lever arm. of the lever 8 touches the inclined surface 12. As a result of manufacturing tolerances and other sources of error, however, slight errors in the sequence of movements are possible, which are compensated for by the resilient mounting of part 2 in part 1.
In Fig. 2, 4 is again the rotatable about the axis X2-X2 cam with the guideways 5 and 6 and 15 denotes the gear, which is resiliently mounted on the shaft 13 via the spring 14 and rotatable about the axis U2-U2 is. The number scroll has not been shown for the sake of simplicity. Between the cam disk 4 and the gear 15: a double angle lever 19 is mounted pivotably about an axis V2 - V2, one end of which slides continuously on the cam disk 4 under the action of a compression spring 20.
The axis V2-V2 is parallel to the axes of rotation X2-X2 and U2-U2 of the cam 4 and: the gear 15. At the other end of this double-angle lever 19, a guide 21 for a pin 22 is worked out, which runs obliquely to the direction of movement of the lever end. A spring 23 presses the pin 22 into the end of the guide 21 that is fed to the gear 15.
When one end of the lever slides on the guideway 5 of the cam 4, the pin 22 is located on the other end of the lever at a short distance from the stationary gear 15. When the cam 4 rotates about the axis X2-X2 in the direction of the arrow A, it slides accordingly ;
. At the end of the double-angle lever 19 from the guideway 5 to the guideway 6, according to the illustration in FIG. 2, the pin 22 rests on a tooth head and moves against the action of the spring 23 in the guide 21, so that, as a result of the movement component in the transverse direction from the tooth head onto the right tooth flank of the tooth, seen in the direction of movement of the lever end carrying the pin 22, and the flanks of two adjacent teeth come to rest on the tooth root.
This rest position of the pin 22 is identical to a full number alignment of the digit roller, not shown.
When the pin 22 slides on the tooth flank, the gear 15, against the action of the spring 14, experiences a slight rotation about the shaft 13 in the direction of an arrow C2. If the cam disk 4 is rotated further, the end of the double-angle lever 19 sliding on it comes back onto the guide track 5. The pin moves away from the gear wheel 15, and this rotates: it returns to the starting position in which the spring 14 is relaxed.
The invention is not limited to the illustrated embodiments. It can be varied in many ways with regard to the use of its structural elements.
The effect of the digit carrier alignment essentially follows the laws of rounding up and down decimal numbers, because the locking body, when it is seated exactly on a tooth tip or on the right tooth flank, viewed in the direction of action of the actuator, is in the range from 0.5 to 1 , 0 of the smallest digit carrier interval is located and the next higher digit is displayed, and when it sits on the left tooth flank, seen in the direction of action of the actuator, is in the range from 0 to 0.49 of the smallest digit carrier interval and the next lower digit to Displays.
For this effect, the force components acting on the locking body must be directed accordingly.