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Rotierende Kontaktbestimmung mit definierter Schalt- und Raststellung,
insbesondere für Fahrausweis-Entwertungsgeräte.
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Die Erfindung betrifft eine rotierende Kontaktbestimmung zur Ubertragung
der Tejispannungen eines Spannungsteilers auf die elektrische Funktionssteuerung
von Fahrausweis-Entwertungsgeräten in Abhängigkeit von der einzustellenden Druckzeile.
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Fin wesentliches Merkmal der BrfiXdung ist dabei die genau definierte
Schalt- und Raststellung. Einzelheiten gehen aus nachfolgenden Abschnitten hervor.
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Die eingangs erwihnte Funktionssteuerung wird in Fahrausweis-Zntwertungsgeräten
dazu benutzt, das eingebaute Druckwerk in eine vorbestimmte Druckstellung zu bringen.
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Bei diesen Fahrausweis-Entwertungsgeräten setzt sich das Druckwerk
aus einzelnen aneinandergefügten Typenrädern zusammen.
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Die einzelnen Typenräder sind unabhängig voneinander einstellbar.
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An Unfang trägt jedes Typenrad Zahlen, Zeichen oder Symbole, die zu
einer Zeile zusammengestellt letztlich in Verbindung mit einem Druckstempel den
Entwerteaufdruck für die Fahrausweiskarte ergeben.
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Die Verstellung der einzelnen Typenräder wird von einem getrennt aufgestellten
Steuerpult aus durchgeführt. In diesem Steuerpult sind von außen betätigbare Stufenschalter
eingebaut. Die einzelnen Schaltstufen sind mit einem Spannungsteiler verbunden.
Jeder Spannungswert ist dabei eine ganz bestimmte Zahl des einzustellenden Typenrades
zugeordnet. Diese verschiedenen Spannungswerte werden vom Abgriff des Stufenschalters
auf eine Vergleichsschaltung gegeben.
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1. Fahrausweis-Entwertungsgerät werden genau die gleichen Spannungswerte
erzeugt und in Abhängigkeit von der Stellung des zugeordneten Typenrados ebenfalls
auf die Vergleichsschaltung gegeben.
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Die Vergleichsschaltung führt ausgangsseitig nur dann Strom, wenn
auf ihrem Eingang (vom Fahrausweis-Entwertungsgerät her kommend) eine Spannung anliegt,
die von der Spannung (vom Fernbedienungspult her kouend) serschieden d.h. kleiner
oder gröber ist.
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Der lusgangsstrom der Vergleichsschaltung wird dazu benutzt, die Verstelleinheit
ein- oder auszuschalten.
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Wird die vorbestimmte Druckstellung des Typenrades erreicht, so wird
eine Spannung auf die Vergleichsschaltung gegeben, und zwar der gleiche Spannungswert,
der vorher am Steuerpult eingestellt wurde.
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Äuf beiden Eingängen der Vergleichsschaltung liegt somit die gleiche
Spannung an. Ausgangsseitig ist dann der Strom gleich 0 und die elektro-agnetisch
betätigte Verstelleinheit wird abgeschaltet. Die gewünschte Stellung des Typenrades
ist erreicht.
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Gleichzeitig wird ausgangsseitig eine Verbindung mit einer Kontrolllampe
im Fernsteuerpult hergestellt. Mit dieser Lampe wird optisch die eingenommene Typenradstellung
angezeigt.
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Die Einstellung der gesamten Druckzeile wird nachstehend anhand der
Verstellung eines Typenrades erläutert: Durch Drehen des Stufenschalters am Fernsteuerpult
wird z.B. eine gewünschte Zahl vorgewählt. Diese Zahl entspricht in der Regel einer
Zahl, einem Zeichen oder einem Symbol des zugeordneten Typenrades im Fahrausweis-Entwertungsgerät.
Durch die Verstellung des Stufenschalters wird auf die Vergleichsschaltung ein anderer
Spannungswert gegeben. Dadurch gibt die Vergleichsschaltung - wie vorher bereits
erwähnt - einen Strom ab, der auf die elektromagnetischen Bauteile einer Verstelleinheit
des zugeordneten Typenrades und auf die Kontrolllampe im Steuerpult geschaltet wird.
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Wenn die vorgewählte Stellung des Typenrades erreicht ist, wird über
eine an sich bekannte Auslesebahn eine Information in Form einer Spannung auf die
Vergleichsschaltung gegeben. Diese Spannung stimmt mit dem Spannungswert,der vom
Fernsteuerpult aus ansteht, überein, wodurch die Vergleichsschaltung ausgangsseitig
keinen Strom mehr für die Verstellung abgibt. Dadurch wird die Verstelleinheit abgeschaltet
und das Typenrad in der erreichten Stellung verharren. Gleichzeitig erlischt auch
die Lampe im Fernsteuerpult.
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Dieser Ablauf geschieht in Bruchteilen einer Sekunde, wodurch gewährleistet
ist, daß das Typenrad nicht in eine andere Stellung weitergedreht wird.
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Trotzdem ist es wünschenswert, dariiberhinaus für eine fixierte Raststellung
bei Erreichen der vorbestimmten Lage des Typenrades zu sorgen, damit eine absolut
sichere Druckstellung und Rückneldung erreicht werden kann.
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Die Ubertragung der einzelnen Spannungswerte wurde bisher im Fahrausweisentwertungsgerät
über eine Auslesebahn durchgeführt, Diese Auslesebahn besteht aus einem Isolierteil,
in welches einzelne Segmente eingesetzt sind, die ueber ein verstellbares Kontaktteil
mit einem geschlossenen Kontaktring elektrisch verbunden werden.
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Das Kontaktteil bei dieser an sich bekannten Auslesebahn -ist kugelförmig
ausgebildet.
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Bei der Typenradverstellung gleitet das kugelförmige Kontaktteil entlang
des geschlossenen Kontaktringes und der einzelnen Segmente.
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Es handelt sich also um eine abrollende Kontaktgabe mit punktförniger
Auflage.
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Schon bei geringfügigen Oxydschichten auf einem der Kontaktringe der
Auslesebahn ist der abrollende Kontakt nicht in der Lage diese zu durchdringen.
Störungen im Verstellablauf waren die Folge. Erst nach mehrmaligen Uberollen der
einzelnen Segmente oder des geschlossenen Kontaktringes wurde die gewilnechte elektrische
Verbindung hergestellt.
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Aufgabe der Erfindung ist es, deshalb eine weitgehend störungsfreie
Ubertragung der einzelnen Spannungswerte auf die Vergleichsschaltung in Abhängigkeit
von der Stellung des zugeordneten Typenrades mit einer definierten Schalt- und Raststellung
zu erreichen.
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Diese AS gabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Verstelleinheit,
bestehend aus einer Rotorscheibe mit eeitlich fest verbundenem Rastrad, in das ein
elektromagnetisch betätigter Anker eingreift, wobei dieser Anker mit seinen beiden
Hebelarmen neben der Weiterschaltung des Typenrades auch eine genau definierte Schalt-
und Raststellung zwischen feststehender Statorscheibe und drehbeweglich eingebauter
Rotorscheibe sowie des Typenrades gewährleistet.
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Die einzelnen Typenräder sind daher auf einem Ende von ineinandergefUt.n
Hohlwellen befestigt. Auf dem anderen Ende einer jeden Hohlwelle sitzt die Verstelleinheit.
Rotorscheibe mit seitlich angebrachte Rast rad und das Typenrad sind mechanisch
mit der Hohlwelle verbunden und drehbeweglich angeordnet. Die Statorscheibe ist
dagegen fest aber unabhängig vom rotierenden Bauteil montiert.
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Die Rotorscheibe trägt einen doppelseitig wirkenden Schleifkontakt,
der die einerseits an der Statorscheibe angebrachten Segmente einzeln abtastet und
mit einem auf der gegenüberliegenden Seite der Statorscheibe angebrachten geschlossenen
Kontaktring elektrisch verbindet.
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Dieser doppelseitig wirkende selbstfedernd ausgebildete Schleifkontakt
durchdringt schon beim Eintauchen in die einzelnen Segmente evtl. vorhandene Oxydschichten
und schiebt diese zwangläufig vor sich her. Die gewünschte Kontaktsicherheit ist
somit erreicht.
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Störungen werden vermieden.
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Beim Verstellvorgang greift der unter Federdruck drehbeweglich gelagerte
und elektromagnetisch betätigte Anker mit seinem einen Ankerarm in das Rastrad ein
und bewirkt somit die Weiterschaltung des Typenrades in eine andere Stellung, wobei
nach Rückgang des Magnetstößels der zweite Ankerarm in die Rastscheibe rastet und
dabei die erreichte Stellung des Typenrades fixiert.
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Gleichzeitig ist auch die Schaltstellung des Schleifkontaktes fixiert.
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Das bedeutet, daß infolge der oben beschriebenen Direktverbindung
der Raststellung zum Typenrad durch ineinandergeführte Hohlwellen eine eindeutige
Rückmeldung zum Fernsteuerpult erreicht istt Der geschlossene Kontaktring ist elektrisch
über eine Leitung mit der Vergleichsschaltung verbunden. Dagegen sind die einzelnen
Segmente an einen Spannungsteiler angeschlossen. Jedem Segment ist dabei eine ganz
bestimmte Spannung zugeordnet.
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Die Stellung des Typenrades ist ferner auf ein bestimmtes Segment
ausgerichtet. Auf diesem bestimmten Segment liegt der Spannungswert, welcher der
einzustellenden Zahl am Typenrad zugeordnet ist. Wird nun die vorbestimmte Typenradstellung
erreicht, so befindet sich der Schleifer auf dem Segment mit dem Spannungs wert
der einzustellenden Zahl. Uber den geschlossenen Kontaktring gelangt dieser Spannungswert
auf die Vergleichsschaltung. Da auf beiden Eingängen die gleiche Spannung anliegt,
ist ausgangsseitig kein Strom vorhanden und die Verstelleinheit wird abgeschaltet.
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Ein Ausführungsbeispiel ist in einer Zeichnung dargestellt.
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Sie wird ia folgenden näher erläutert.
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Es zeigen: Fig. 1 einen Schnitt durch die erfindungsgemäße Kontaktbestimmung
mit der Verstelleinheit auf einer Hohlwelle angeordnet, Fig. 2 eine Ansicht in Richtung
der Linie A - A, insbesondere die Statorscheibe mit eingelassenen Segmenten, Fig.
3 eine vergrößerte Darstellung des Schleifkontaktes in Ansicht und Draufsicht, eingebettet
in der Rotorscheibe und schließlich Fig, 4 eine Ansicht in Richtung der Linie B
- B mit den elektromagnetisch betätigten Ankerarien.
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Mit 1 ist die Rotorscheibe bezeichnet,die seitlich mit einem Bastrad
2 verbunden ist. Beide Teile sind mechanisch mit einer Hohlwelle 3 verbunden. Auf
dem gegenüberliegenden Ende der Hohlwelle sitzt das Typenrad 4 Wie insbesondere
Fig. 1 und 3 erkennen lassen, ist die Rotorscheibe außerdem mit einen Schleifkontakt
5 versehen. Dieser Schleifkontakt wirkt doppelseitig (Fig. 3) und tastet einerseits
Segmente 6 ab und verbindet diese mit einem geschlossenen Kont akt ring 7 . Die
einzelnen Segmente 6 und der Reschlossene Kontaktring 7 sind in eine Statorscheibe
8 cingelassen. Die Statorscheibe 8 ist feststehend im Fahraueweis-Entwertungsgerät
befestigt.
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Die einzelnen Segmente sind mit einem Spannungsteiler - nicht dargestellt
- verbunden. Die Anzahl dieser Segmente wird durch die Anzahl der notwendigen Zahlen,
Zeichen oder Symbole am Umfang des zugeordneten Typenrades bestimmt.
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Der geschlossene Kontaktring 7 ist gegenüber den einzelnen Segmenten
6 in der Statorscheibe 8 eingelassen. Er ist elektrisch leitend mit dem Eingang
einer Vergleichsschaltung verbunden.
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In Fig. 4 ist der drehbeweglich gelagerte Anker 9 mit seinen beiden
Ankerarmen 10, 11 gezeigt. Er wird von einem Elektromagneten 12 betätigt. Bei Betätigung
greift der eine Ankerarm 10 in die Rastungen 13 des Rastrades 2 und bewegt somit
die Rotorscheibe 1 und das Typenrad 4 weiter. Nach Rückgang des Magnetstößels i4
rastet der zweite Ankerarm 11 in die Rastscheibe und fixiert damit die erreichte
Stellung des Typenrades 4 PATENTANSPRUCHE