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Rückstell- und Voreinstelleinrichtung in einem Rollenzählwerk Die
Erfindung betrifft eine Rückstell- und Voreinstelleinrichtung in einem Rollenzählwerk
mit auf einer Rollenachse drehbar angeordneten Zahlenrollen, die mit auf einer zur
Rollenachse parallelen Achse drehbaren Zehnerübertragungstrieben in Wirkverbindung
stehen und mittels eines Nullstellhebels, einer Rückstellwelle und mittels an dieser
angeordneter, auf Herzkurven der Zahlenrollen einwirkender Rückstellgreifer rückstellbar
sind und wobei der die Ziffern tragende Teil jeder Zahlenrolle von dem die durchgehende
Verzahnung tragenden Teil während des Nullstellvorgangs entkuppelbar ist.
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Um beim übergang der Ziffernwerte der Zahlenrollen von Neun auf Null
die Zahlenrollen der nächsthöheren Stellen um eine Ziffer weiterzuschalten, d. h.
zur Zehnerübertragung, sind die Zahlenrollen einerseits mit sogenannten Zweizähnen
und andererseits mit Verzahnungen versehen. Die Zweizähne wirken auf Zehnerübertragungstriebe
ein, die ihrerseits mit den Verzahnungen der Zahlenrollen der jeweils nächsten Stelle
zusammenwirken. Die Zehnerübertragungstriebe weisen miteinander abwechselnde lange
und kurze Zähne auf, von denen sich die langen Zähne auf die Laufränder der jeweils
nachfolgenden Zahlenrollen so auflegen, daß sie ähnlich wie ein Malteserkreuzgetriebe
arbeiten und nach erfolgter Zehnerschaltung die jeweils betätigten Zahlenrollen
gegen Weiterdrehung sperren.
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Zum Nullstellen des Zählerwerkes sind die Zahlenrollen mit Herzkurven
ausgerüstet, in die mittels eines Nullstellhebels verschwenkbare Steuerhebel gleichzeitig
eingreifen.
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Diese verdrehen die Zahlenrollen je nach der Lage der Spitzen der
zugehörigen Herzkurven links- oder rechtsdrehend in die Nullstellung. Da die Zahlenrollen
gegen Drehung durch die Zehnerschalttriebe gesperrt sind, hat man diese bisher während
des Nullstellens außer Eingriff mit den Verzahnungen der Zahlenrollen bringen müssen.
Zu diesem Zweck werden sie beispielsweise federnd an einem Rahmen angebracht, der
bei Beginn des Nullstellvorganges von den Zahlenrollen weggeschwenkt wird.
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Die bekannten Anordnungen haben den Nachteil, daß sich die Zähne der
Zehnerschalttriebe bei dem nach Vollendung des Nullstellens erfolgenden Zurückschwenken
nicht immer in der Lage befinden, die für ein reibungsfreies Hineingleiten in die
Zahnlücken der Verzahnungen der Zahlenrollen notwendig ist. Das aber hat zur Folge,
daß die Zählwerke geräuschvoll arbeiten und sich rasch abnützen. Sehr häufig stoßen
die Zähne der einschwenkenden Zehnerübertragungstriebe gegen die Zähne der Verzahnungen
der Zahlenrollen, so daß diese aus ihrer einwandfreien Nullstellung herausbewegt
oder sogar blockiert werden. Geschieht das, dann wird die Durchführung des nächsten
Zählvorganges verhindert.
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Es ist bereits ein Rollenzählwerk bekannt, bei welchem zum Zweck der
Nullstellung der Ziffernrollen diese zweiteilig und voneinander entkuppelbar ausgebildet
sind, damit die Übertragungsritzel beim Nullstellvorgang der Ziffernrollen nicht
ausgerückt werden müssen. Diese bekannte Anordnung ist aber bei einem Rollenzählwerk
der eingangs genannten Art nicht ohne weiteres anwendbar.
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Schließlich ist es auch bekannt, am Eingang eines elektromechanischen
Impulszählwerkes zwei gleichartige Zahnräder nebeneinander anzuordnen, von denen
das eine zu dem Antrieb und das andere zu der niedrigstwertigen Ziffernrolle gehört
und diese beiden Zahnräder durch ein ausschwenkbares Doppelzahnrad miteinander zu
kuppeln. Auch mit dieser bekannten Anordnung sind jedoch die geschilderten Nachteile
eines Rollenzählwerkes der eingangs geschilderten Art nicht zu beseitigen. Die Erfindung
beseitigt die genannten Nachteile dadurch, daß jeder Zahlenrolle ein von ihr unabhängiges
Zahnrad zugeordnet ist, das hinsichtlich Form und Zahl der Zähne mit der Verzahnung
der Zahlenrolle übereinstimmt, und daß die Zahlenrollen mit den dazugehörigen Zahnrädern
mittels Kupplungstrieben kuppelbar sind, die auf einer zur Rollenachse parallelen
Achse angeordnet und axial verschiebbar sind.
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Bei dieser Anordnung werden die Kupplungstriebe, die während des Zählvorganges
sowohl mit den Verzahnungen der Zahlenrollen als auch mit deren Zahnrädern kämmen,
beim Nullstellen durch die Nullstellwelle derart seitlich verschoben, daß sie
mit
den Zahnrädern außer Eingriff kommen, mit den Verzahnungen jedoch im Eingriff bleiben.
Da also die den Zahlenrollen beigeordneten Zahnräder mit diesen nicht mehr gekuppelt
sind und sich frei drehen können, ist es möglich, die Zahlenrollen ungehindert auf
Null zurückzustellen, obgleich sie mit den Zehnerübertragungstrieben im Eingriff
bleiben. Beim Durchlaufen der Zweizähne der Zahlenrollen durch die Zehnerschalttriebe
können die mit diesen im Eingriff befindlichen, frei drehbaren Zahnräder mitgenommen
werden.
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Hierbei ist es gleichgültig, ob beim Nullstellen die Zahlenrollen
je nach der Lage der Spitze der Herzkurve rechts- oder linksdrehend auf Null zurückgestellt
werden. Die Zahnräder werden beim Durchlauf der Zweizähne jeweils um den einer Ziffernteilung
entsprechenden Winkel von 36° gedreht, so daß die Zähne der Zahnräder stets in deckungsgleicher
Lage zu den Zähnen der Verzahnungen der Zahlenrollen stehen. Nach dem Nullstellen
werden durch den hierbei in die Ruhestellung zurückgeführten Nullstellhebel die
Kupplungstriebe seitlich in die Ausgangsstellung verschoben, in der sie mit den
Verzahnungen und den Zahnrädern kämmen, also die Wirkverbindung zwischen den Zahlenrollen
und ihren zusätzlichen Zahnrädern wieder herstellen.
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Die erfindungsgemäße Anordnung kann selbstverständlich auch für solche
Rollenzählwerke verwendet werden, die eine Vorwahl, d. h. eine Voreinstellung bestimmter
Zahlenwerte, ermöglichen und bei denen nach einem dem voreingestellten Zahlenwert
entsprechenden Zählvorgang ein Signal ausgelöst, ein Arbeitsgang eingesteuert oder
eine Maschine stillgesetzt werden. Derartige Zählwerke mit Vorwahl sind in der Regel
als subtrahierende Zählwerke ausgebildet, die vom voreingestellten Wert auf Null
herunterzählen und in der Nullstellung aller Zahlenrollen das Signal oder einen
anderen Vorgang auslösen. Bei Vorwahlzählem sieht man eine Rückstelleinrichtung
vor, die es ermöglicht, mittels eines einfachen Hebeldruckes das Zählwerk auf die
vorgewählte Zahl oder auf Null zurückzustellen. Zu diesem Zweck weisen die Zahlenrollen
der Vorwahl-oder Vorgabezähler zwischen den dem Rückstellen dienenden Herzkurven
einseitig wirkende Klinkensperren auf, die ein Verstellen der Zahlenrollen gegenüber
den zugehörigen Herzkurven zulassen. Das Merkmal, die Herzkurven über Sperräder
und federnde Doppelklinken mit den Zahlengrenzen der Zählerrollen zu verbinden,
ist an sich bekannt, und daher wird hierfür kein selbständiger Schutz begehrt.
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Solche Zähler sind meist mit Klappdeckelverschlüssen versehen, welche
die verstellbaren Zahlenrollen zugänglich machen. Diese Verschlüsse sind nicht dicht
genug, um das Eindringen von Staub od. dgl. zu verhindern, oder sie sind derart
kompliziert gestaltet, daß sie das Einstellen der Zahlenrollen erschweren.
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Das erfindungsgemäße Rollenzählwerk wird, um es als Vorgabezählwerk
benutzen zu können und um gleichzeitig die vorstehend geschilderten Nachteile der
bekannten Zählwerke dieser Art zu vermeiden, mit drehbar und axial verschiebbar
gelagerten Einstellknöpfen versehen, die außerdem so angeordnet sind, daß sie während
des Zählers und während des Stillstandes des Zählers auf diesen nicht einwirken
können. Somit wird durch ein beabsichtigtes oder versehentliches Betätigen der Einstellknöpfe
weder eine Änderung der Vorwahlzahl noch eine Hemmung oder Störung der Zählvorgänge
bewirkt.
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Um das zu erreichen, sind die allen Zählerrollen zugeordneten Einstellknöpfe
an ihren den Kupplungstrieben zugewandten Enden mit Kronenrädern ausgerüstet und
gegenüber den Kupplungstrieben derart seitlich versetzt angeordnet, daß sie nur
bei seitlich versetzten Kupplungstrieben mit diesen und dadurch mit den Zählerrollen
in Eingriff kommen können. Mit anderen Worten, ein Verstellen der Zahlenrollen und
damit der Vorgabezahlen ist nur möglich, wenn der Rückstellhebel in seine Arbeitslage
überführt, in dieser gehalten wird und hierbei die Kupplungstriebe seitlich in die
Lage verschiebt, in der sie mit den Kronenrädern der Einstellknöpfe in Eingriff
kommen können.
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Nachstehend wird ein erfindungsgemäßes null-, vorein- und rückstellbares
Rollenzählwerk an Hand der Zeichnung beschrieben. In dieser zeigt F i g. 1 eine
teilweise im Querschnitt gezeichnete Draufsicht bei abgenommenem Deckel, F i g.
2 eine Vorderansicht mit angenommener Vorderwand, F i g. 3 eine Seitenansicht, F
i g. 4 eine räumliche Darstellung der auseinandergezogenen Teile der Zählerrolle
schräg von rechts gesehen und F i g. 5 eine gleichartige Darstellung von links gesehen.
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Im Zählergehäuse sind die der ersten bis fünften Dekade entsprechenden
Zählerrollen 1 bis 5 auf ihrer Rollenachse drehbar gelagert. Jede Zählerrolle 7
besteht aus drei Teilen, einer Herzkurve 6 mit einem Klinkenträger 6 a, zwei an
diesem diametral gegenüber schwenkbar angeordneten Klinken 6 b und den auf diese
einwirkenden Federn 6 c, einem mit einem Zweizahn 7 a und einem Sperrad
7 b versehenen Zahnkranz 7 c, der mit einer Verzahnung 7 d ausgerüstet ist,
und endlich einem Zahnrad B. Der Zahlenkranz 7 c ist mit der Herzkurve 6 über sein
zehnzähniges Sperrad 7 b und die Klinken 6 b derart verbunden, daß er ihr gegenüber
durch eine weiter unten erläuterte Betätigung verdreht und danach gesperrt werden
kann. Das Zahnrad 8, das ebenso wie die Verzahnung 7 d der Zählerrolle 7 zwanzig
Zähne aufweist, ist gegenüber der Zählerrolle 7 an sich frei drehbar.
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Zwischen den Zählerrollen 1 bis 5 sind vier Zehnerschalttxiebe 9 a
bis 9 d drehbar angeordnet, die mit dem Zahnrad 8 der Zahlenrolle 7 der jeweils
nächsten Dekade in ständiger getrieblicher Verbindung stehen und von dem Zweizahn
7 a der Zahlenrolle der jeweils vorhergehenden Dekade beeinflußt wird.
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Unterhalb der Zählerrollen 1 bis 5 befinden sich fünf Kupplungstriebe
10 a bis 10 e, die auf einer Achse 16 drehbar, aber relativ zu dieser axial urverschiebbar
angeordnet sind. Sie kämmen in der in F i g. 1 dargestellten Lage sowohl mit den
Verzahnungen 7 d der Zahlenrollen 7 als auch mit den dazugehörigen Zahnrädern 8,
so daß die Zahlenrollen 7 und die Zahnräder 8 miteinander gekuppelt sind. Die Achse
16 aber ist zusammen mit den Kupplungstrieben 10 a bis 10 e nach links um einen
solchen Betrag verschiebbar, daß die genannten Triebe außer Eingriff mit den Zahnrädern
8 kommen und nur noch mit den Verzahnungen 7 d der Zahlenrollen
7
kämmen. Diese sind dann also von den Zahnrädern 8 entkuppelt.
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Den Kupplungstrieben 10 a bis 10 e sind Einstellknöpfe
11 a bis 11 e zugeordnet, die drehbar und gegen die Kraft von Schraubenfedern axial
verschiebbar gelagert sind. Sie sind relativ zu den Kupplungstrieben 10
a bis 10 e seitlich um den Betrag versetzt angeordnet, um den diese
zusammen mit der Achse 16 nach links verschiebbar sind. In der in F i g. 2 dargestellten
Lage aller Teile hat somit ein Hereindrücken und Drehen der Einstellknöpfe 11 a
bis 11 e keinen Einfluß auf die Kupplungstriebe 10 a bis 10 e, die Verzahnungen
7 d der Zahlenrollen 7 und damit auf diese selbst. Diese sind nur dann verstellbar,
wenn die Achse 16 und die Kupplungstriebe 10 a bis 10 e so weit nach links verschoben
sind, daß diese die Verzahnungen 7 d von den Zahnrädern 8 entkuppelt haben.
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Der Zähler weist einen Null- oder Rückstellhebel 13 auf, der fest
mit der Nullstellwelle 14 verbunden ist. Diese trägt für jede Zählerrolle 7 ein
Steuerorgan 15, welches beim Betätigen des Null- bzw. Rückstellhebels
13 mit der Herzkurve 6 der zugehörigen Zählerrolle 7 zusammenwirkt
und, je nach der Lage der Herzkurve 6, die Zählerrolle 7 links- oder rechtsdrehend
zurückstellt. Mit der Nullstellwelle 14 ist ein Hebel 17 fest verbunden,
der beim Null- oder Rückstellen auf einen Konus 18 der die Kupplungstriebe
10 a bis 10 e tragenden Achse 18 einwirkt und hierdurch die
eben beschriebene Verschiebung nach links bewirkt.
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Nachstehend wird die Arbeitsweise des dargestellten und beschriebenen
Zählers erläutert.
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Hierbei wird vorausgesetzt, daß der Zähler additiv, d. h. als Summenzähler,
betrieben wird und aus diesem Grunde seine Zählerrollen auf Null eingestellt sind.
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Bei dem Zählvorgang wird die Einerrolle 1 gedreht, und sie bewirkt
beim Durchgang von der Ziffer 9 auf die Ziffer 0 über ihren Zweizahn 7 a und den
Zehnerschalttrieb 9 a eine Verstellung des Zahnrades 8 der Zehnerrolle 2. Hierbei
ist die übersetzung derart gewählt, daß jeweils zwei Zähne 7 a der Zahlenrolle 1
das Zahnrad 8 um ebenfalls zwei Zähne weiterdrehen. Das Zahnrad 8 weist zwanzig
Zahne auf und dreht sich infolgedessen bei der Zehnerübertragung um 36°, d. h. um
eine Zehntel-Umdrehung.
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Das Zahnrad 8, das in den Kupplungstrieb 10 b eingreift
und diesen ebenfalls um zwei Zähne weiterbewegt, dreht über diesen Trieb die Verzahnung
7 d der Zählerrolle der Zehnerrolle um eine Ziffer weiter.
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Nach der Zehnerübertragung legen sich die langen Zähne des Zehnerschalttriebes
9 a auf den Laufrand der Zählerrolle der Zehnerstelle, so daß diese gegen weitere
Drehung gesperrt wird. Dieser Vorgang wiederholt sich bei jeder vollen Umdrehung
der Einerrolle, bis auch die Zehnerrolle von der Ziffer 9 auf die Ziffer 0 übergeht
und ihrerseits die Hunderterrolle in gleicher Weise weiterschaltet.
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In gleicher Weise werden die Zahlenrollen in der Hunderterstelle durch
die Zweizähne und die Zehnerschalträder weitergedreht.
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Soll der Zähler in die Nullstellung zurückgeführt werden, dann wird
der Rückstellhebel 13 in seine Arbeitslage verschwenkt. Über die Welle
14 betätigt er auf ihr sitzende Steuerorgane 15, die auf die Herzkurven 6
der Zählerrollen einwirken. 3e nach Stellung der Herzspitzen werden die Zahlenrollen
7 rechts- oder linksdrehend auf Null geführt.
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Da diese über ihre Verzahnungen, die Kupplungstriebe 10 a bis
10 e und die Zahnräder 8 an sich mit den Zehnerschalttrieben 9 a bis
9 d in festem Eingriff und damit gegenseitig verriegelt sind, wäre ihre Drehung
ohne eine zusätzliche Maßnahme nicht möglich. Nun wird aber mittels des zusätzlichen
an der Welle 14 befestigten Hebels 17 über den Konus 18 die Achse
16 der Kupplungstriebe 10 a bis 10 e nach links verschoben,
und zwar derart, daß die genannten Triebe außer Eingriff mit den Zahnrädern 8 gelangen
und nur noch mit den Verzahnungen 7 d der Zahnrollen kämmen. Infolgedessen wird
die vorstehend erwähnte Verriegelung der Zahnrollen untereinander gelöst, und sie
sind je für sich unabhängig von den mit den Zehnerschalttrieben im Eingriff bleibenden
Zahnrädern 8 verstellbar.
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Zwar werden die einzelnen Zahlenrollen 1 bis 5 über ihre Herzkurven
6 von den Steuergliedern 15
auf Null zurückgeführt, jedoch können sich
die Rollen in einer solchen Lage befinden, daß der eine oder andere Zweizahn den
zugehörigen Zehnerschalttrieb drehen muß. Das ist aber unbedenklich, weil die Zehnerschalttriebe
9 a bis 9 d mit den losen Zahnrädern 8 in Triebverbindung stehen und diese
jeweils um ein Zehntel nach vorn oder zurückdrehen können. Hieraus geht hervor,
daß zum Nullstellen die Zehnerschalttriebe 19 nicht verschwenkt werden müssen.
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Wird nach dem Nullstellen der Nullstellhebel 13
in seine Ruhelage
verschwenkt, dann geben die Steuerhebel 15 die Herzkurven 6 frei, und der Steuerhebel
17 gleitet vom Konus 18 ab, so daß die Achse 16 mit den Kupplungstrieben 10 a bis
10 e von der zugehörigen Schraubenfeder zurückgeführt wird.
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Die Kupplungstriebe 10 a bis 10 e stehen dann wieder
mit den Verzahnungen 7 und den Zahnrädern 8 in Triebverbindung, der Zähler ist wieder
zählbereit.
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Soll der beschriebene Zähler als Einstellzähler subtrahierend verwendet
werden, dann müssen die Zählerrollen auf eine bestimmte Zahl eingestellt werden,
da er von der eingestellten Zahl bis auf Null zählt und dann ein Signal auslöst.
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Um die einzelnen Zählerrollen auf die vorgewählte Zahl einzustellen,
wird der Nullstellhebel 13 in seine Arbeitslage verbracht und in ihr festgehalten.
Dabei sind, wie vorher beschrieben, die Herzkurven 6 aller Zahlenrollen auf Null
gestellt worden, und die Kupplungstriebe 10 a bis 10 e sind nach links verschoben
und greifen nur noch in die Verzahnungen 7 d, nicht aber in die Zahnräder 8 ein.
Außerdem befinden sich nun die Kupplungstriebe 10 a bis 10 e im Eingriffsbereich
der Kronenräder 12 a bis 12 e. Durch Drücken und Drehen der federbelasteten Einstellknöpfe
11 a bis 11 e werden über die Kronenräder 12 a bis 12 e die zugehörigen Kupplungstriebe
10 a bis 10 e und mit diesen über die Verzahnungen 7 d die Zahlenrollen 7 auf die
gewünschten Ziffernwerte eingestellt. Bei dem Niederdrücken und Drehen der Einstellknöpfe
rasten die Klinkensperren 6 b, 7 b bei der nächsten Ziffer ein, so daß zur
Einstellung höherer Ziffernwerte der entsprechende Einstellknopf gedrückt und so
weit gedreht werden muß, bis die gewünschte Ziffer in dem Schauloch erscheint.
Nach
Beendigung der Voreinstellung wird der Nullstellhebe113 wieder in die Ruhelage zurückgeschwenkt,
so daß die Steuerhebe115 aus den Herzkurven 6 herausgeschwenkt werden und der Steuerhebel
17 den Konus 18 und damit die Achse 16 mit den Kupplungstrieben 10
a bis 10 e freigibt. Der Zähler ist nunmehr zum Arbeiten bereit.
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Will man nach dem Subtrahieren (subtrahierenden Herumerzählen) des
Zählwerkes bis auf Null den Zähler wieder arbeitsbereit machen, dann bedarf es nur
einer Betätigung des Nullstellhebels 13, der die Zahlenrollen auf die eingestellte
Vorgabezahl zurückführt.
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Das wird dadurch erreicht, daß die Herzkurven 6 bei der Voreinstellung
eine andere Winkelstellung erhalten haben, die der jeweilig eingestellten Ziffer
entspricht und gewissermaßen die Nullstellung der Zahlrollen darstellt.
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Auf welche Weise der Zähler betätigt wird, ist für die Wirkungsweise
der Erfindung unwesentlich. Es ist selbstverständlich ebensogut möglich, ihn mechanisch
wie auch mittels eines Elektromagneten zu betätigen. Auch kann man die Einstellknöpfe
als abnehmbare Knöpfe oder als Steckschlüssel ausbilden.