DE1574004B2

DE1574004B2 - Vorrichtung zum abtasten der stellung mehrerer mit steuerkurven versehenen ziffernrollen eines vorwahlzaehlers

Info

Publication number: DE1574004B2
Application number: DE19671574004
Authority: DE
Inventors: Helmut 7742 StGeorgen; Zimmermann Hans 7220 Schwenningen Müller
Original assignee: Kienzle Apparate GmbH
Current assignee: Digital Kienzle Computersysteme GmbH and Co KG
Priority date: 1967-06-23
Filing date: 1967-06-23
Publication date: 1973-03-29
Also published as: DE1574004A1; FR1572714A; DE1574004C3

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Abtasten der Stellung mehrerer mit Steuerkurven versehenen Ziffernrollen eines Vorwahlzählers, welche beim Einstellen der Vorwählzahl gegenüber den ihnen zugeordneten Ziffernrollen verdreht werden und bei welcher jeder Steuerkurve je ein verschwenkbarer Abtasthebel zugeordnet ist, der in seiner Arbeitsposition auf der Steuerkurve einen Schleifrand abtastet oder in eine Ausnehmung einfällt und bei welcher die den Steuerkurven der Ziffernrollen der höheren Zähldekaden zugeordneten Abtasthebel starr miteinander verbunden und beim Erreichen eines bestimmten Zählerstandes einen Abschaltvorgang vorbereiten.
Bei den bekannten mechanischen Vorwahlzählern,

ίο deren einzelne mit Steuerkurven ausgerüstete Ziffernrollen beim Einstellen der Vorwählzahl gegenüber ihren Antriebsrädern verdreht werden und deren Steuerkurven gemeinsam von Abtasthebeln abgetastet werden, besteht zwischen den einzelnen Abtasthebeln eine starre Verbindung. Dabei ist die zur Auslösung des von dem Vorwahlzähler zu bewirkenden Schaltvorganges nötige Schaltkraft auf allen Abtasthebeln gleichzeitig wirksam, solange die jeweils zugeordneten Steuerkurven nicht die Lage erreicht haben, in welcher die Abtasthebel den Ausnehmungen der Steuerkurven gegenüberstehen. Während des Zählvorganges wirkt sich dies sehr nachteilig auf das Antriebsdrehmoment des Zählers aus. Insbesondere beim Fortschalten der Ziffernrollen der höheren Dekaden über die Zehnerschalttriebe treten dabei hohe Drehmomentspitzen auf, die zu Meßungenauigkeiten führen können.

Bei einem anderen bekannten Vorwahlzähler (USA.-Patentschrift 2 534 979) sind alle von den Anzeigeziffernrollen aus steuerbaren Abtasthebel starr miteinander verbunden und werden von einer separaten, von der Schaltkraftwirkung unabhängigen Federkraft angetrieben. Nach Erreichen der Anzeige der vorgewählten Abgabemenge können die Abtasthebel einfallen und geben eine aufwendige Zusatzeinrichtung frei, die im Verlaufe der Ausgabe der letzten ganzen Anzeige-Einheit den Abschaltvorgang steuert. Es wird in dieser Schaltphase die Ventilschließeinrichtung getrieblich an die Meßwelle der Meßeinrichtung gekuppelt. Dabei wirkt dann die entsprechend der noch zu verausgabenden Durchflußmenge in der Meßeinrichtung erzeugte Bewegung der Schaltkraft bzw. der Schaltbewegung der Ventilschließung, diese in ihre Endposition steuernd, entgegen.

Nachteilig bei dieser Einrichtung ist, daß für die Abschaltung außer dem Vorwahlzählwerk eine recht aufwendige Zusatzeinrichtung erforderlich wird. Das Einkuppeln der Ventilschaltkraft während der Abschaltphase auf die Meßwelle der Mengenmeßeinrichtung bleibt im bezug auf die Meßgenauigkeit nicht ohne Folgen, und es kann damit auch nicht eine mengenmäßig strichgenaue Abschaltung erzielt werden. Außerdem wird die Meßeinrichtung mit den sehr hohen Drehmomenten der Schaltkraftwirkung belastet. Die Schwinghebel sitzen fest auf einer Welle und schleifen gemeinsam unter Federdruck auf der Peripherie der jeweils zugeordneten Zahlenrollen. Obwohl zur Reduzierung der Reibung an diesen Schwinghebeln bereits Rollen vorgesehen sind, verursacht die Wirkung der vollen Federkraft erhebliche Reibungsmomente während des ganzen Registrierablaufes und resultierend hieraus eine nachteilige Bremswirkung auf das gesamte Zählwerk.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Meß- und Registriereinrichtung eine Abtastvorrichtung zur Steuerung großer Abschaltkräfte zu schaffen, mit welcher die Wirksamkeit der Abtast- und Schaltkräfte in Abhängigkeit von der

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Zählerposition gesteuert wird und ein rückwirkender stimmten vorwählbaren Zahl gesteuert werden soll,

Einfluß derselben auf die Meß- und Registriereinrich- erzielt. In den Anwendungsfällen, in denen darauf

tung weitgehendst vermieden wird und damit sowohl verzichtet wird, den Schaltvorgang in mehrere zeitlich

die Meßgenauigkeit als auch die Sicherheit für die auseinanderliegende Teilschritte aufzuteilen, können

Auslösung des Schaltvorganges nicht nachteilig beein- 5 auch die Steuerkurven 1' und 2' mit derselben Form

flußt wird. wie die Steuerkurven 3', 4' und 5' ausgebildet werden.

Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Auf einer Welle 7, die parallel zu der Welle 6 angeden Steuerkurven der höheren Zählerdekaden züge- ordnet ist, sitzen Abtasthebel 13, 23, 33, 43 und 53, die ordneten Abtasthebel von den den niedrigeren Zähler- den Steuerkurven 1', 2', 3', 4' und 5' zugeordnet sind dekaden zugeordneten Abtasthebeln getrennt sind io und jeweils eine Abtastrolle 14, 24, 34, 44 und 54 tra- und mit einer durch ein Hebelgetriebe untersetzten gen, mit welchen sie die Steuerkurven 1', 2', 3', 4'und 5' Kraft einer Feder die Steuerkurve abtasten und bei abtasten. Während die Abtasthebel 13 und 23 starr mit der Vorbereitung des Abschaltvorganges die den der Welle 7 verbunden sind, bilden die Abtasthebel 33, niedrigeren Zählerdekaden zugeordneten Abtasthebel 43, 53 über einen gemeinsamen Steg 32 einen Abtastfreigeben, die dabei aus einer Sperrposition, in welcher 15 rechen 42, der lose auf der Welle 7 gelagert ist. Ebendie Abtasthebel von den zugeordneten Steuerkurven falls fest mit der Welle verbunden ist ein Hebelarm 8, abgehoben sind, mit der Kraft der Feder in die an dem eine Zugfeder 9 angreift und der mit einem Arbeitsposition geschwenkt werden, in welcher bei Zapfen 10 versehen ist. Die Feder 9 übt auf die Welle 7 Erreichen der eingestellten Vorwählzahl die Kraft ein Drehmoment in Uhrzeigerdrehrichtung aus (F i g. der Feder die Abschaltung bewirkt. 20 1, 3, 4 und 5), so daß die fest mit der Welle 7 verbun-

In weiterer Ausbildung der Erfindung sind die denen Abtasthebel 13 und 23 gegen die Steuerkurven 1' Abtasthebel der höheren Zählerdekaden über einen bzw. 2' gedruckt werden. Der Abtastrechen 42 mit den Steg starr miteiander verbunden und lose auf einer Abtasthebeln 33, 34, 53 besitzt am Steg 32 eine nach Welle angeordnet und die Abtasthebel der niedrigeren hinten abgekröpfte Zunge 15, auf welcher ein Hebel-Zählerdekaden sowie ein von der Feder belasteter 25 arm 16 aufliegt, der durch einen Steg 17 mit einem Hebelarm drehfest auf der Welle angeordnet und zweiten Hebelarm 18 starr verbunden ist. Die beiden werden durch einen mit einem Steg getrieblich ver- Hebelarme 17 und 18 sind drehbar auf einer Welle 19 bundenen Rasthebel in der Sperrposition gehalten. gelagert, welche zu der Welle 7 parallel verläuft. Das

In vorteilhafter Ausbildung weist der Rasthebel an freie Ende des Hebelarmes 16 wird durch eine aus

seiner Rastnase eine Rastfläche auf, an der ein Zapfen 30 Raundmterial bestehende Formfeder 25 auf die Zunge

des federbelasteten Hebelarms angreift, und bei der 15 des Abtastrechens 42 gedrückt. Zu diesem Zweck

hierdurch bewirkten Beanspruchung des Hebels wer- ist die Formfeder 25 mit einem Knick 26 und mit

den die den höheren Zählerdekaden zugeordneten einem bügeiförmigen Teil 27 versehen, das auf dem

Abtasthebel in die Arbeitsposition geschwenkt, in der Hebelarm 16 aufliegt. Die Formfeder 25 ist in dem

sie bei gemeinsamem Einfallen in die Ausnehmungen 35 Steg 32 befestigt. Statt der Formfeder 25 könnte auch

auf den Steuerkurven mittels eines mit dem Rasthebel eine Zugfeder 28 gemäß F i g. 5 a Verwendung finden,

starr verbundenen Hebelarms die Rastnase von dem die an einem Finger 29 des Steges 32 und an einem

Zapfen abheben. Pföstchen 30 des Hebelarmes 16 eingehängt ist.

In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Der Hebelarm 18 ist mit einer Rastnase 20 versehen,

Erfindung dargestellt. Dabei zeigt 40 auf deren Rastfläche 20' sich der Zapfen 10 des feder-

F i g. 1 eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen belasteten Hebelarmes 8 abstützt, solange den drei

Vorrichtung, Abtastrollen 34, 44 und 54 des Abtastrechens 42 nicht

F i g. 2 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles A der die Ausnehmungen 31, 41 und 51 der Steuerkurven 3',

F i g. 1, 4' und 5' gleichzeitig gegenüberstehen. Die Rastfläche

F i g. 3 einen Teilschnitt B-B durch die F i g. 2, 45 20' des Hebels 18 ist in bezug auf die Schwenkachse

F i g. 4 einen Teilschnitt C-C der F i g. 2, der Welle 19 so gerichtet, daß die Senkrechte auf die

F i g. 5 eine schematische Darstellung der wirk- Rastfläche im Berührungspunkt mit dem Zapfen 10

samen Kräfte und Hebelarme und eine Tangente an einen Hilfskreis 36 um die Achse

F i g. 5 a eine Einzelheit. der Welle 19 mit dem Radius r darstellt. Das bedeutet,

In der F i g. 2 weist der Vorwahlzähler fünf Ziffern- 50 daß von der Zugfeder 9 über den Zapfen 10 und die rollen 1, 2, 3, 4 und 5 auf, die gemeinsam drehbar Rastfläche 20' ein Drehmoment in Gegenuhrzeigerauf einer Welle 6 gelagert sind. Jede dieser Ziffern- drehrichtung (bezogen F i g. 1 und 5) auf den Hebelrollen ist mit einer Steuerkurve 1', 2', 3', 4' und 5' aus- arm 18 und somit auch auf den Hebelarm 16 ausgeübt gerüstet. Während die Steuerkurven 3', 4' und 5', der wird. Dieses Drehmoment wird durch die Form-Ziffernrollen 3, 4 und 5 jeweils als kreisrunde Scheiben 55 feder 25, die die Verbindung zwischen dem Hebelmit einem radialen halbkreisförmigen Einschnitt 31, arm 16 und dem Abtastrechen 42 herstellt, auf die 41 und 51 ausgebildet sind, weist die Steuerkurve 1' Abtastarme 33, 43 und 53 derart übertragen, daß diese gemäß F i g. 3 außer dem radialen halbkreisförmigen Abtasthebel bzw. ihre Abtastrollen 34, 44 und 54 auf Einschnitt 11 noch eine radiale Stufe 12 auf, und die die Steuerkurven 3', 4' und 5' gedrückt werden.
Steuerkurve 2' mit dem radialen Einschnitt 21 eine 60 Aus der schematischen Darstellung der Kräfte- und radiale Stufe 22. Während der größte Kurvenradius Hebelarmevrhältnisse der F i g. 5 läßt sich für die der Steuerkurve 2' gleich groß ist wie die Radien der Kraft P₃, mit welcher die Abtastrollen 34, 44 und 54 Steuerkurven 3', 4' und 5', ist der größte der Steuer- auf die Steuerkurven 3', 4' und 5' gedrückt werden, kurve 1' kleiner gehalten als der kleinste Kurvenradius erkennen, daß
der Steuerkurve 2'. 65 α r d

Mit den Steuerkurven 1' und 2' wird in bekannter P₃ = P₉ · cos α · -— · — (Formel I),

Weise ein stufenförmiger Ablauf des Schaltvorganges, bee

der durch den Vorwahlzähler bei Erreichen einer be- wobei cos « < 1, a < b, r < c und d < e ist.

Für die Kraft P₄ (F ig. 4), mit der die Tastrollen 14 und 24, der Abtasthebel 13 und 23 auf den Steuerkurven 1' bzw. 2' nacheinander aufliegen, ergibt sich, daß der Hebelarm 8, an dem die Feder 9 wirksam ist, starr mit den Tasthebeln 13 und 23 verbunden ist, daß:

P₄ = F₉ · — (Formel II).

An Hand der beiden Formeln I und II und der erfindungsgemäßen, in den Zeichnungen des Ausführungsbeispieles dargestellten Kräfte- und Hebelarmverhältnisse läßt sich somit leicht erkennen, daß auf die Ziffernrollen der höheren Dekaden eine wesentlich kleinere Abtastkraft von den Abtasthebeln 33,.43 und 53 ausgeübt wird, als auf die Ziffernrollen 1 und 2 der niedrigeren Dekaden, denen die Aufgabe des Auslösens des eigentlichen Schaltvorganges zugedacht ist. Daß mit der geringeren Tastkraft P₃, mit der die Tasthebel 33,43,53 auf den Steuerscheiben 3', 4' und 5' aufliegen, dem Ziffernrollenantrieb auch ein geringerer Reibungswiderstand entgegengesetzt wird, ist selbstverständlich.

Der Tasthebel 23 kann dann auch Teil des Tastrechens 42 sein, so daß an ihm auch die Kraft P₃ und nicht die Kraft P₄ wirksam ist, wenn es sich um einen Vorwahlzähler handelt, bei dem nur die Steuerkurve der niedrigsten Dekade 1 mit Schaltstufen versehen ist.

Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung wird nicht nur erreicht, daß der Abtastdruck, der von den Abtasthebeln 33, 43 und 53 auf die Steuerscheibe 3', 4', 5' der Ziffernrollen 3, 4, 5 der höheren Dekaden des Vorwahlzählers verhältnismäßig gering ist, sondern daß die starr mit dem federbelasteten Hebelarm 8 verbundenen Abtasthebel 13 und 23 der niedersten Dekaden überhaupt erst mit den ihnen zugeordneten Steuerscheiben 1' bzw. 2' in Berührung kommen können, wenn der Abzählvorgang jeweils so weit fortgeschritten ist, daß die Ausnehmungen 31, 41 und 51

ίο der Steuerkurven 3', 4', 5' ihre Endlage erreicht haben, in der sie den Abfühlrollen 34, 44 und 54 des Abtastrechens 42 gegenüberstehen, und durch ihr Einfallen in diese Ausnehmungen 31, 41 und 51 dem Hebelarm 18 eine entsprechende Winkelbewegung in Gegenuhrzeigerdrehrichtung gestatten, so daß dieser danach den federbelasteten Hebelarm 8 bzw. dessen Zapfen 10 freigibt und die Feder 9 anschließend die beiden Abtasthebel 13 und 23 auf die Steuerkurven 1' bzw. 2' einschwenken kann.

Die federnde Verbindung zwischen dem Hebelarm 16 und der Zunge 32 des Abtastrechens 42 erlaubt es dem Hebelarm 18 bzw. seiner Rastnase 20, dem Zapfen 10 des Hebelarmes 8 durch eine Winkelbewegung in Gegenuhrzeigerdrehrichtung (F i g. 1) auszuweichen, wenn der Hebelarm 8 beim Spannen der Feder 9 in die in F i g. 1 gezeigte Lage gebracht wird und wenigstens einer der Abtasthebel 33, 43 oder 53 auf dem Kreisumfang der Steuerkurven 3', 4' und 5' aufliegt und somit dieser Schwenkbewegung des Hebelarmes 18 nicht folgen kann.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Abtasten der Stellung mehrerer mit Steuerkurven versehenen Ziffernrollen eines Vorwahlzählers, welche beim Einstellen der Vorwählzahl gegenüber den ihnen zugeordneten Ziffernrollen verdreht werden und bei welcher jeder Steuerkurve je ein verschwenkbarer Abtasthebel zugeordnet ist, der in seiner Arbeitsposition auf der Steuerkurve einen Schleifrand abtastet oder in eine Ausnehmung einfällt und bei welcher die den Steuerkurven der Ziffernrollen der höheren Zähldekaden zugeordneten Abtasthebel starr miteinander verbunden und beim Erreichen eines bestimmten Zählerstandes einen Abschaltvorgang vorbereiten, dadurch gekennzeichnet, daß die den Steuerkurven (3', 4', 5') der höheren Zählerdekaden (3, 4, 5) zugeordneten Abtasthebel (33, 43, 53) von den den niedrigeren Zählerdekaden (1, 2) zugeordneten Abtasthebeln (13, 23) getrennt sind und mit einer durch ein Hebelgetriebe (16, 17, 18, 20, 20') untersetzten Kraft einer Feder (9) die Steuerkurven (31, 41, 51) abtasten und bei der Vorbereitung des Abschalt-Vorganges die den niedrigeren Zählerdekaden (1, 2) zugeordneten Abtasthebel (13, 23) freigeben, die dabei aus einer Sperrposition, in welcher die Abtasthebel (13, 23) von den zugeordneten Steuerkurven (1', 2') abgehoben sind, mit der Kraft der Feder (9) in die Arbeitsposition geschwenkt werden, in welcher bei Erreichen der eingestellten Vorwählzahl die Kraft der Feder (9) die Abschaltung tewirkt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtasthebel (33, 43, 53) der höheren Zählerdekaden (3,4,5) über einen Steg (32) starr miteinander verbunden und lose auf einer Welle (7) angeordnet sind und daß die Abtasthebel (13, 23) der niedrigeren Zählerdekaden (1, 2) sowie ein von der Feder (9) belasteter Hebelarm (8) drehfest auf der Welle (7) angeordnet sind und durch einen mit dem Steg (32) getrieblich verbundenen Rasthebel (18) mit einer Rastnase (20) in der Sperrposition gehalten werden.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rasthebel (18) an seiner Rastnase (20) eine Rastfläche (20') aufweist, an der ein Zapfen (10) des federbelasteten Hebelanns (8) angreift, und daß bei der hierdurch bewirkten Beanspruchung des Hebels (18) die den höheren Zählerdekaden (3, 4, 5) zugeordneten Abtasthebel (33, 43, 53) in die Arbeitsposition geschwenkt werden, in der sie bei gemeinsamem Einfallen in die Ausnehmungen (31, 41, 51) auf den Steuerkurven (3', 4', 5') mittels eines mit dem Rasthebel (18) starr verbundenen Hebelarms (16) die Rastnase (20) von dem Zapfen (10) abheben.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Hebelarm (16) und dem Steg (32) eine federnde Verbindung mittels einer Formfeder (25) vorgesehen ist.