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Elektromagnetischer Zähler Die Erfindung betrifft einen elektromagnetischen
Zähler mit Mitteln zur sichtbaren Darstellung der jeweils gezählten Zahl von gezählten
Impulsen, Mitteln zum Ausdrucken der Zahl der gezählten Impulse und Mitteln zum
elektrischen Herauslesen dieser Zahl. Weiterhin weist dieser Zähler eine Einrichtung
auf, die nach einer vorgegebenen Anzahl aufeinanderfolgender Eingangsimpulse ein
Ausgangssignal, beispielsweise einen Ubertragungsimpuls oder einen Rückstellimpuls
abgibt.
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Die bisher bekannten elektromagnetischen Zähler mit Mitteln zum elektrischen
Herauslesen der gezählten Impulse sind so aufgebaut, daß sie entweder eine visuelle
Anzeige oder ein Ausdrucken der Zahl der gezählten Impulse gestatten. Im Zuge der
sich in der Technik immer mehr durchsetzenden Fernkontrolle von Verfahrensabläufen
hat sich jedoch ein BedUrSnis nach einem kompakt aufgebauten Zähler gezeigt, der
sowohl eine visuelle Anzeige als auch ein Ausdrucken der gezählten Impulse liefert.
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Weiterhin besteht ein Bedarf nach möglichst dünn aufgebauten elektromagnetischen
Zählern, da bei größeren Anlagen mehrere Zähleinheiten neben- oder übereinander
gesetzt werden, welche Jeweils den von einer Einheit gelieferten Ubertragungsimpuls
als
Eingangsimpuls für die nächste Einheit verwenden. Infolge der notwendigen geometrischen
Abmessungen des Elektromagneten, insbesondere der Magnetspule, hat es sich jedoch
bisher als unmöglich erwiesen, die Dicke oder Breite einer derartigen Einheit unter
eine gewisse Grenze zu verringern. Wenn bei Zählern mit visueller Anzeige darüberhinaus
in Abhängigkeit von der Verdrehung der Ziffernscheibe ein elektrisches Ubertragungs-
oder Rückstellsignal sowie elektrische Stellungssignale erzeugt werden sollen, müssen
hierfür besondere Vorrichtungen vorgesehen werden. Bei den bisher bekannten elektromagnetischen
Zählern wurden hierfür zwei Schleifkontakte verwendet, von denen der eine aus einem
eine gedruckte Schaltung zum Ablesen von Dezimal ziffern abtastenden Schleifer und
der andere aus einem eine gedruckte Schaltung für einen Ubertragungs- oder Rückstellimpuls
abtastenden Schleifer besteht, Da jedoch Schleifkontakte im allgemeinen nur eine
begrenzte Stromstärke zu übertragen vermögen, muß das vom Zähler gelieferte Signal
verstärkt werden, wenn das von einer Einheit eines mehrstufigen Zählers als Eingangsimpuls
für die folgende Einheit ausgenutzt werden soll.
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Aufgabe der Erfindung ist es demgegenüber, einen neuartigen elektromagnetischen
Zähler zu schaffen, der sowohl eine visuelle als auch eine gedruckte Anzeige der
Zahl der gezählten Eingangsimpulse zu liefern vermag. Dieser Zähler soll dabei möglichst
dünn aufgebaut werden, so daß mehrere Zählereinheiten zu einer kompakten Anordnung
vereinigt werden können, und soll Ausgangsimpulse verhältnismäßig großer Stromstärke
liefern, wodurch die Notwendigkeit der Verwendung von Verstärkern ausgeschaltet
wird. Weiterhin befaßt sich die Erfindung mit der Schaffung einer verbesserten kontaktgebenden
Vorrichtung für gedruckte Schaltungen, die mit einem Druckrad für das elektrische
Herauslesen von Zählimpulsen vereinigt sind.
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Diese Aufgabe wird bei einem elektromagnetischen Zähler mit einem
von Eingangs impulsen beaufschlagbaren Elektromagnem ten, der eine Vorbewegungs-Einrichtung
intermittierend zu bewegen vermag, welche ihrerseits einen Schrittmechanismus bewegt,
der mit Mitteln zum elektrischen Herauslesen der Zählung und mit einem Ziffernrad
zur visuellen Anzeige der Zahl der gezählten Eingangsimpulse versehen ist, welche
dem Elektromagneten zugeführt worden sind, erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß dicht
neben dem Ziffernrad ein Zungen schalter und im Ziffernrad ein Dauermagnet angeordnet
ist, welcher den Zungenschalter bei jeweiligem Weiterdrehen des Ziffernrads unter
Hervorbringen eines Ausgangssignals betätigt.
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Vorzugsweise weist der Dauermagnet zwei ihn einschließende Pol stücke
mit abgebogenen Laschen auf, die auf einem gemein samen Kreis liegen und unter Freilassung
eines Spalts einander zugewandt sind und ist der Zungenschalter nahe dem Elektromagneten
angeordnet, so daß die magnetischen Kraftlinien um den Spalt herum durch die Kontakte
des Zungenschalters verlaufen und diese zu schließen vermögen.
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Zum gleichzeitigen Ausdrucken der Zahl der gezählten Impulse sowie
zur Hervorbringung einer elektrischen Anzeige der Zählung können ein Druckrad, das
zusammen mit dem Ziffernrad über einen Schrittschaltmechanismus durch den Elektromagneten
weiterbewegt wird, sowie eine Kontakteinrichtung vorgesehen sein, die nacheinander
mit mehreren dem Druckrad oder dem Ziffernrad zugeordneten gedruckten Leitern Kontakt
gibt.
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Eine kompakte Bauweise eines elektromagnetischen Zählers mit mindestens
zwei einander gegenüberliegend angeordneten elektromagnetischen Zählereinheiten
wird dadurch erreicht, daß der Elektromagnet jeder Einheit zum Teil im Gehäuse seiner
Einheit angeordnet und zum Teil aus dem Gehäuse heraussteht und daß je zwei benachbarte
Zählereinheiten
in der Weise miteinander kombiniert werden, daß
der aus dem Gehäuse der einen Einheit herausstehende Teil vom Gehäuse der anderen
Zählereinheit aufgenommen wird.
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Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung
in Verbindung mit den Zeichnungen. Es zeigen: Fig. 1 eine stirnseitige Ansicht eines
aus mehreren elektromagnetischen Zählereinheiten mit den Merkmalen der Erfindung
zusammengesetzten Zählers zur Darstellung der Ziffern mehrziffriger Zahlen, Fig.
2 eine Seitenansicht einer Zählereinheit gemäß Fig. 1, Fig0 3a eine teilweise weggebrochene
Stirnseitenansicht der Zählereinheit gemäß Fig. 2, Fig. 5b eine teilweise weggebrochene
Stirnseitenansicht einer mit der Zählereinheit gemäß Fig. 3 zu einem Paar zusammensetzbaren
Zählereinheit, Fig. 4 einen Schnitt durch die elektrische Herausleseeinrichtung
eines erfindungsgemäßen Zählers, Fig. 5 eine auseinandergezogene Darstellung der
Bauteile eines Ziffernanzeigerads gemäß der Erfindung und Fig. 6a - Einzelheiten
darstellende Ansichten zur Erläuterung 6d der Arbeitsweise eines dem Ziffernrad
zugeordneten Zungenschalters.
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In Fig. 1 sind vier einander ähnliche elektromagnetische Zählereinheiten
10a - 10d nebeneinander angeordnet, von denen jeweils zwei Einheiten 10a, lOb bzw.
10c, 10d zu einem Paar zusammengehören. Jede Zählereinheit weist eine Abschlußplatte
12 auf, in welcher ein Fenster 14 vorgesehen ist, durch das am Umfang eines später
noch genauer erläuterten Ziffernrads 50 vorgesehene Ziffern 16 sichtbar sind.
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In den Fig. 2 und 3a ist der Aufbau der elektromagnetischen Zählereinheit
10a genauer dargestellt. Die Zählereinheit lOa weist ein durch zwei Seitenplatten
18, 20 und ene an diesen befestigte gedruckte Grundplatte 22 bestehendes Gehäuse
auf, in welchem ein Elektromagnet 26a mit einem U-förmigen magnetischen Kern angeordnet
ist, dessen einer Schenkel an der Seitenplatte 18 und der bedruckten Grundplatte
22 befestigt ist und auf dessen anderen Schenkel eine Spule 30 gewickelt ist. Der
Elektromagnet 26a nimmt die obere Hälfte des Innenraums 24 des Gehäuses ein. Wie
aus Fig. 3a ersichtlich ist, steht etwa die Hälfte der Dicke des Elektromagneten
26a aus der Seitenplatte 20 hervor. Die Spule 30a ist auf einen Spulenkern 29a gewickelt
und die Seitenplatten 18, 20 werden durch Abstandstücke 21, 23 gehalten.
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Wenn die Spule 30a von Strom durchflossen wird, wird der Anker 32a
des Elektromagneten durch den Kern 28 angezogen.
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Das eine Ende des Ankers 32a ist mittels einer Federklemme 34a nachgiebig
beweglich am einen Ende des Kerns 28 gehaltert, während das andere Ende des Ankers
32a mittels eines Stifts 36 schwenkbar an einer Hemmung )8 befestigt ist, die ihrerseits
dadurch den Anker 32a um einen an der Seitenplatte 18 befestigten Stift 40 verschwenkbar
ist und durch eine Zugfeder 42 normalerweise im Uhrzeigersinn vorbelastet ist.
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Ein Steigrad 44 greift abwechselnd in die Schaltklinken 58a, 38b der
Hemmung 38 ein und schwingt dabei intermittierend um eine Welle 46, wenn der Anker
32 erregt bzw. entregt wird, wobei jeder Schritt des Steigrads 44 einem Zwanzigstel
der gesamten Umlaufbewegung des Steigrads 44 entspricht. Ein auf der Welle 46 des
Steigrads 44 sitzendes Zahnrad 48 kämmt mit dem Ziffernrad 50 und einem Druckrad
52.
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Die andere elektromagnetische Zählereinheit lOb jedes Paars ist ähnlich
wie die Zählereinheit 10a aufgebaut, nur daß der Elektromagnet 26b nebst Anker 52b
gemäß Fig. 5b auf der anderen Seite der Einheit vorsteht, Genauer gesagt, ist der
eine Schenkel des U-förmigen Kerns 28b in der unteren Ecke des Innenraums des Gehäuses
befestigt, so daß die Spule 50 die untere Hälfte dieses Raums einnimmt. In Fig.
3b sind außerdem ein Spulenkern 29b und ein Anker 32b dargestellt.
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Infolge dieses Aufbaus können jeweils eine Zählereinheit 10a und eine
Zählereinheit 10b zu einem Paar zusammengesetzt werden, wobei der über die rechte
Seitenplatte 20 der Zählereinheit 10a herausstehende Teil dieser Einheit von der
oberen Hälfte des Innenraums 24 der anderen Zählereinheit 10b aufgenommen wird,
während der aus der Seitenplatte 20 der anderen Zählereinheit 10b herausstehende
Teil dieser Einheit von der unteren Hälfte des Innenraums der ersten Zählereinheit
10a aufgenommen wird. Auf diese Weise lassen sich jeweils zwei konjugiert aufgebaute
elektromagnetische Zähler einheiten 10a, lOb zu einem Paar zusammensetzen.
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Gemäß Fig. 4 ist an dem durch das Steigrad 44 bewegten Zahnrad 48
ein napfförmiges Glied 49 ausgebildet, welches eine an der gedruckten Grundplatte
22 befestigte Kontaktscheibe 54 aufnimmt, an deren Umfang zehn Kontaktstifte 56
befestigt sind,
von denen jeder mit zugehörigen gedruckten Leitern
6) auf der Grundplatte 22 für das Herauslesen der Dezimalziffern 1, 2, ..sps O in
Verbindung steht. Die gedruckten Leiter 63 verlaufen zu einer am rechten Ende von
Fig. 2 dargestellten Kontaktleiste. An der Innenseite des napfförmigen Glieds 49
ist ein elastisches Kontaktglied 58 befestigt, das in Radialrichtung an der Welle
46 anliegt.
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Da das innere Ende des Kontaktglieds 58 stets an irgend einem der
Kontaktstifte 56 anliegt und das linke Ende der Welle 46 vom freien Ende einer Blattfeder
62 berührt wird, welche in elektrischer Verbindung mit einem gedruckten Leiter 64
in Verbindung steht, ist das Kontaktglied 58 dauernd über die Welle 46, die Blattfeder
62 und einen Befestigungsniet 60 für die Blattfeder 62 mit dem gedruckten Leiter
64 verbundene Der gedruckte Leiter 64 verläuft bis zum rechten Ende der Kontaktleiste
und dient als Sammelschiene.
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Das mit dem Zahnrad 48 kämmende Anzeige-Ziffernrad 50 ist auf einer
in der Seitenplatte 18 gelagerten Welle 66 befestigt und weist auf seinem Umfang
die zehn Ziffern 1, 2, ...,0 auf, von denen jeweils eine durch das in der Abschlußplatte
12 vorgesehene Fenster 14 sichtbar ist. Das Kontaktglied 58 berührt jeweils denjenigen
Verteilerstift 56, welcher der gerade im Fenster 14 sichtbaren Ziffer entspricht.
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Das mit dem Zahnrad 48 kämmende, auf einer Welle 68 gelagerte Druckrad
52 weist an seinem Umfang zehn Drucktypen 53 entsprechend den Ziffern 1, 2,...,0
auf, und zwar befindet sich immer diejenige Drucktype 53 in Druckstellung, welche
der gerade im Fenster 14 sichtbaren Ziffer des Ziffernrads 50 und dem gerade mit
dem Kontaktglied 58 Kontakt gebenden Kontaktstift 56 entspricht, welche visuell
bzw. elektrisch abgelesen werden.
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Fig. 5 zeigt ein Beispiel für den Aufbau des Ziffernrads 50.
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Der Körper 501 des Ziffernrads 50 trägt auf seinem Umfang zehn Ziffern
1, 2, ..., 0 und nahe seines Umfangs mehrere mit dem Zahnrad 48 kämmende axiale
Stifte 502. Der Körper 501 weist eine Ausnehmung 504 zur Aufnahme von zwei auf der
Nabe 50) des Ziffernrads 50 gelagerten Polstücken 70, 72 sowie eines zwischen den
Polstücken 70, 72 angeordneten, in Axialrichtung magnetisierten Dauermagneten 74
auf. Die Polstücke 70, 72 sind jeweils mit abgebogenen Laschen 71 bzw. 73 versehen,
die sich unter Freilassung eines engen Spalts 75 zwischen ihren Enden längs der
Innenfläche des Körpers 501 in Axialrichtung aufeinander zu erstrecken.
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Gemäß Fig. 2 und 6 ist nahe des Umfangs des Anzeige-Ziffernrads 50
ein gekapselter Zungenschalter 76 angeordnet, dessen beide Anschlüsse mit gedruckten
Leitern in Verbindung stehen, von denen der eine zum einen Ende der Spule 30 führt
und der andere Ubertragungs- bzw. Rückstellimpulse zu liefern vermag. Der Zungenschalter
76 liegt in derselben Ebene wie das Ziffernrad 50 parallel zu einer Tangente an
einem Punkt A auf dem Umfang des Ziffernrads 50 und die Kontaktstücke des Zungenschalters
76 enden auf einer Normalen durch den Punkt A.
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Das Zusammenwirken zwischen Ziffernrad 50 und Zungenschalter 60 ergibt
sich am besten aus einer Betrachtung der Fig. 6a - 6b.
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Wenn sich der Spalt 75 zwischen den abgebogenen Laschen 71, 73 der
Polstücke 70 bzw. 71 des Körpers 501 des Ziffernrads 50 auf der Seite des rechten
Kontaktstücks 760 des Zungenschalters 76 befindet, verläuft der vom Dauermagneten
74 erzeugte magnetische Fluß von der Lasche 73 des einen Polstück 72 über das Kontaktstück
760 zur Lasche 71 des anderen Polstücks 70, so daß der Zungenschalter 76 nicht geschlossen
wird.
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Wenn jedoch das Ziffernrad 50 verdreht wird, so daß sich der Spalt
75 gegenüber dem Kontaktbereich zwischen den Kontaktstücken 760 und 761 befindet,
verläuft der magnetische Fluß von der Lasche 73 über beide Kontakt stücke 760 und
761 zur anderen Lasche 71, wobei sich der Zungenschalter 76 gemäß Fig, 6b schließt.
Bei der Weiterbewegung des Ziffernrads 50 in eine Stellung, in welcher der Spalt
75 gemäß Fig. 6c dem Kontaktstück 761 gegenüberliegt, verläuft der magnetische Fluß
nur durch das Kontaktstück 761 so daß sich der Zungenschalter 76 wieder öffnet.
Durch die beschriebene Anordnung des Dauermagneten 74 im Inneren des Ziffernrads
50 kann daher der Zungenschalter 76 bereits bei ganz geringen Winkelverdrehungen
des Ziffernrads 50 geöffnet und geschlossen werden. Beispielsweise genügt eine Verdrehung
von weniger als 23° zur Betätigung eines Zungenschalters von 18 mm Außendurchmesser,
so daß jeder Drehschritt von 360 ausreicht, ein auf Dezimalbasis arbeitendes Ziffernrad
50 zu verstellen, Selbstverständlich kann die Erfindung auch auf andere Arten von
Ziffernrädern angewandt werden, die nicht auf Dezimalbasis arbeiten, Zusammenfassend
schafft die Erfindung also einen elektromagnetischen Zähler mit einem von Eingangsimpulsen
beaufschlagbaren Elektromagneten, der eine Vorbewegungs-Einrichtung intermittierend
zu bewegen vermag, welche ihrerseits einen Schrittmechanismus bewegt, der mit Mitteln
zum elektrischen Herauslesen der Zählung und mit einem Ziffernrad zur visuellen
Anzeige der Zahl der gezählten Eingangsimpulse versehen ist, welche dem Elektromagneten
zugeführt worden sind, dadurch gekennzeichnet, daß dicht neben dem Ziffernrad ein
Zungenschalter und im Ziffernrad ein Dauermagnet angeordnet ist, welcher den Zungenschalter
beim Verdrehen des Ziffernrads unter Hervorbingung eines Ausgangssignals betätigt.
In den Fällen, in denen Jeweils zwei elektromagnetische
Zählereinheiten
einander gegenüberliegend angeordnet sind, kann jeweils der Elektromagnet der Einheiten
zum Teil im Gehäuse dieser Einheit angeordnet und zum Teil aus dem Gehäuse herausstehen
und können die beiden Einheiten so miteinander verbunden sein, daß der aus dem Gehäuse
herausstehende Teil der einen Zählereinheit jeweils vom Gehäuse der anderen Zählereinheit
aufgenommen wird.
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Obwohl die Erfindung vorstehend unter Bezugnahme auf eine bevorzugte
Ausfllhrungsform dargestellt und beschrieben worden ist, soll sie nicht auf diese
spezielle Ausführungsform beschränkt sein, vielmeh sind dem Fachmann selbstverständlich
gewisse Abweichungen von der dargestellten Ausführungsform geläufig, ohne daß der
Grundgedanke und der Rahmen der Erfindung verlassen werden.