DE2226898A1

DE2226898A1 - Zaehlgeraet

Info

Publication number: DE2226898A1
Application number: DE2226898A
Authority: DE
Inventors: John Hayward Cook
Original assignee: English Numbering Machines Ltd
Current assignee: English Numbering Machines Ltd
Priority date: 1971-06-02
Filing date: 1972-06-02
Publication date: 1973-01-25
Also published as: US3761015A; FR2139855A1; FR2139855B3; DE2226898C3; GB1339163A; JPS5432310B1; IT959028B; NL7205608A; DE2226898B2

Description

8758-72/Kö/S
Case No. ENM/59
Convention Date:
June 2, 1971

English Numbering Machines Limited, London S.W.I, England

Zählgerät

Die Erfindung betrifft ein Zählgerät mit einem Zählorgan, beispielsweise einem Zählwerkrad, das durch ein Zahngesperre geschaltet oder vorgerückt wird, mit einem Antriebselement, das in eine Ruhelage, die es zwischen Betriebszyklen, in deren jedem es sich zur Betätigung des Zahngesperres nach vorwärts und rückwärts bewegt, einnimmt, federgespannt ist, sowie mit einem Gewichtstück, das verhindert, daß das Antriebselement einen Betriebszyklus ausführt, wenn das Gerät eine Stoßbelastung erfährt. Das Antriebselement bewegt sich dabei in einem Antriebszyklus zuerst vorwärts und dann rückwärts und rückt oder schaltet dabei das Zählwerkrad um einen Drehschritt vor, wodurch der Zählwert um einen Betrag, der einem Schritt des Zählwerkrädes entspricht, erhöht wird.

Bekannte Zählgeräte haben den Nachteil, daß das Antriebselement manchmal einen Betriebszyklus durchläuft, wenn das Gerät eine Schlag- oder Stoßbelastung erfährt, so daß in diesem Fall das Zählwerkrad fälschlich geschaltet wird. Man hat daher nach Wegen gesucht, um das Gerät "stoßsicher" zu machen oder so einzurichten, daß es Stoß- und Schlagbelastungen, die zufällig oder auf andere Weise auftreten können, standhält, ohne daß das Zählwerkrad geschaltet wird, ,

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Der Nachteil einer derartigen Falschschaltung als Folge von Stoßbelastungen ist dann besonders schwerwiegend, wenn das_tZählgerät in Spiel- oder Unterhaltungsautomaten und in Verkaufsautomaten - zwei der Hauptanwendungsgebiete von derartigen Zählgeräten - verwendet wird, weil solche Automaten häufig Stoßen oder Schlagen von Personen, die unbefugterweise sich der Automaten zu bedienen versuchen, ausgesetzt sind.

Es wurde bereits ein angeblich in der genannten Hinsicht stoß» sicheres Zählgerät vorgeschlagen, das ein Schwenk- oder Drehgewicht enthält, das bei Stoßbelastung des Gerätes sich gegen die Wirkung einer Feder in eine Lage dreht, in der es verhindert, daß das Antriebselement tätig wird. Die von der Feder ausgeübte Halte- oder Hemmkraft ist jedoch kritisch, indem einerseits, wenn die Feder das Schwenken des Gewichtes zu sehr hemmt, das Gewicht nicht die Lage erreicht, in der es das Antriebselement am Tätigwerden hindert, in welchem Fall nach wie vor eine Falschschaltung als Folge der Stoßbelastung erfolgen kann, während andererseits, wenn die Hemmung zu gering ist, die Feder u.U. ihre andere Funktion,nach Beendigung der Stoßbelastung das Gewicht in die Ausgangslage zurückzuführen und einen normalen Betrieb des Gerätes zu ermöglichen, nicht erfüllt. Eine weitere Schwierigkeit bei diesem bekannten Gerät besteht darin, daß das Schwenkgewicht bei Stoßbelastung erst dann im Sinne einer Verhinderung des Falschbetriebes des Gerätes wirksam wird, wenn es sich aus seiner Ruhelage in die genannte Lage, in der es das Tätigwerden des Antriebselements verhindert, bewegt hat. Es ergibt sich daher notwendigerweise eine Verzögerung zwischen dem Zeitpunkt des Auftretens der Stoßbelastung und dem Zeitpunkt, wo der Stoßsicherungsmechanismus wirksam wird. Wenn sich während dieses Verzögerungsintervalls das Antriebselement bewegt, wird der Stoßsicherungsmechanismus u.U« dadurch unwirksam gemacht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Zählgerät zu schaffen, das einen verläßlichen und robusten Stoßsicherungsmechanismus aufweist.

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Ferner sollen Maßnahmen getroffen werden, um sicherzustellen, daß der Stoßsicherungsmechanismus unmittelbar bei Auftreten einer Stoßbelastung des Gerätes xtfirksam wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein Zählgerät der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daßdas Gewichtstück und das Anttiebselement durch eine Koppeleinrichtung miteinander verbunden sind, welche die Trägheitskraft des Gewichtstückes auf das Antriebselement überträgt, derart, daß das Antriebselement sich nicht aus seiner Ruhelage bewegen kann, wenn das Gerät einen Schlag oder Stoß empfängt, durch den das Antriebselement in der Vorwärtsrichtung gedrückt wird.

Die Trägheitskraft des GewichtStückes wirkt somit über die Koppeleinrichtung der Trägheitskraft des Antriebselementes entgegen, so daß dieses daran gehindert wird, sich aus der Ruhelage zu bewegen, und dadurch ein fälschlicher Betrieb des Gerätes infolge von Schockbelastungen vermiedenjwird.

Die Masse des GewichtStückes ist vorzugsweise größer als die des Antriebselements, und die Koppeleinrichtung kann ein zweiarmiger Schwenkhebel sein, an dessen Armen einerseits das Gewichtstück und andererseits das Antriebselement im gleichen Hebelwirkungsabstand von der Hebelschwenkachse angreifen.

Das Gewichtstück ist vorzugsweise so federgespannt, daß es in der Vorwärtsrichtung gedrückt wird.

Das erfindungsgemäße Zählgerät kann zum Zählen von elektrischen Impulsen eingesetzt werden, und in diesem Fall kann das Antriebselement durch den Anker einer die Impulse empfangenden Elektromagnetspule angetrieben sein. Das Gerät ist jedoch ohne weiteres auch zum Zählen von mechanischen Größen wie Wellenumdrehungen verwendbar.

Nachstehend werden Ausführungsformen der Erfindung in Anwendung auf Zählgeräte der genannten Art zum Zählen von elektrischen Impulsen an Hand der Zeichnungen beispielsweise erläutert. Es zeigen:

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Figur Ϊ eine Seitenschnitt dar stellung" eines Zählgerätes gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung;

Figur 2 eine stirnseitige Schnittdarstellung des Gerätes nach Figur 1;

Figur 3 eine Seitensclihittdarstellung eines Zählgerätes gemäß einer zweiten Ausführungsform der- Erfindung; und

Figur 4 eine stirnseitige Schnittdarstellung des Gerätes nach Figur 3.

In den Zeichnungen sind solche Geräteteile, die für die Erfindung unwesentlich sind, um der besseren Übersichtlichkeit willen weggelassen.

Das in Figur 1 und 2 gezeigte Zählgerät hat einen U-förmigen Gerrit er ahme a 10, zwischen dessen Schenkeln zwei Wellen oder Stäbe 12, 14 im parallelen Abstand voneinander angeordnet sind. Auf der Welle 12 sitzen drehbar sieben Zählwerkräder Jl - J7 zum Zählen von Einern, Zehnern, Hundertern, Tausendern usw. Diese Zählwerkräder Jl bis J7 sind durch bekannte Schrictschalteinrichtungen 11 so untereinander verbunden, daß pro Umdrehung des Zählwerkrades Jl das Zählwerkrad J2 um einen Schritt, pro Umdrehung des Zählwerkrades J2 das Zählwerkrad J3 um einen Schritt und so fort bis zum Erreichen eines maximalen Zählwertes von 9 999 999 geschaltet werden. Das Zählwerkrad Jl wird mit Hilfe des erfindungsgemäßen Mechanismus durch einer elektrischen Spule 16 zugeleitete elektrische EInganssimpulse angetrieben.

TSei der Ausführungsform nach Figur 1 und 2 besteht der genann te Mechanismus aus einem hin- und herbeweglichen Antriebselement A, einem entgegenwirkenden Gewichtstück B, das mittels Stift-Schlitzverbindungen 17, 19 an Nasen 13, 15 des Antriebselementes A relativ zu diesem begrenzt beweglich angeordnet ist, einem schwenkbar auf der Welle 14 gelagerten zweiarmigen Hebel C, einer zwischen dem Antriebselement A und dem Geräterahmen 10 angreifenden Druckfeder E und einer zwischen dem Gewicht B und dem Geräterahmen 10 angreifenden Zugfeder F.

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Am Einer-Rad Jl des Zählwerks ist ein Sperrkranz oder eine Sperrzahnscheibe 6 angeformt, wie in Figur 1 gezeigt, und das Antriebselement A hat gegeneinander gewandte Klinkenelemente 18, 20, die in den Sperrkranz G einrasten, wenn das Antriebselement A im Betrieb hin- und herbewegt wird, um das Zählwerkrad Jl zu schalten.

Der Mechanismus ist in Figur 1 in einer Ruhelage gezeigt, wo das Klinkenelement 18 des Antriebselements A durch die Feder E im Eingriff mit dem Sperrkranz G gehalten wird. Das Gewicht B wird' durch die Feder F gegen den einen Arm des Hebels C gezogen, dessen anderer Arm gegen das Antriebselement A drückt. Für den normalen Zählvorgang treibt bei Erregung der Spule 16 der Anker H das Antriebselement A nach vorwärts an (Pfeil X in Figur 2), so daß das Klinkenelement 20 in Eingriff mit dem Sperrkranz 19 kommt und dadurch das Einer-Rad Jl um einen Schritt geschaltet wird. Das Antriebselement A hat einen Schlitz 21, damit es sich relativ zu der diesen Schlitz 21 durchsetzenden Welle 14 nach vorwärts und rückwärts bewegen kann. Während der Vorwärtsbewegung des Antriebselements A wird das Gewicht B durch Verschwenken des Hebels C in der entgegengesetzten Richtung angetrieben. Bei Entregung bewegt sich das Antriebselement A nach rückwärts in seine Ruhelage, in der das Klinkenelement 18 unter der Kraft der Feder E wieder in den Sperrkranz G einrastet und damit im vorliegenden Fall die Schaltdrehüing des Einer-Rades um 36 beendet und der Zählwert des Gerätes um 1 erhöht ist. Das Gegengewicht B wird durch den Zug der Feder F in seine Ruhelage zurückgeführt. Die beschriebenen Vorgänge wiederholen sich für jeden empfangenen Zählimpuls.

Wenn dagegen der Mechanismus einer Stoßbelastung beispielsweise in der Rückwärt sr ichtung (Pfeil Z in Figur 2) ausgesetzt wird, sind sowohl das Antriebselement A als auch das Gegengewicht B bestrebt, ortsfest zu bleiben oder effektiv sich in der Vorwärts richtung (Pfeil X) relativ zum Rahmen 10 zu bewegen. Jedoch hat das Gewicht 3 eine größere Masse als das Antriebselement A, und das Gewicht B und das Antriebselement A erfassen die Hebelarme des Hebels C in gleichen Momentabständen vom Hebelschwenkpunkt auf der Welle 14, so daß die am Hebel C aufgrund der Masse des

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Gewichtes B angreifende Trägheitskraft größer ist als die vom Antriebselement A ausgeübte Kraft. Dies hat zur Folge, daß der Hebel C seine in Figur 1 gezeigte Lage beibehält, so daß verhindert wird, daß der Sperr- oder Schaltkranz G fälschlich betätigt wird. Bei einer abgewandelten Ausführungsform kann das Gewicht B eine kleinere Masse haben als das Antriebselement A, wenn das Gewicht B am Hebel C in einem größeren Momentabstand als das Antriebselement A angreift, so daß das aufgrund der Masse von B auf den Hebel ausgeübte Trägheitsmoment größer ist als das durch das Antriebselement A sich ergebende Trägheitsmoment.

Erfährt der Mechanismus eine Stoßbelastung in Richtung des Pfeiles ¹X', so sind wiederum das Antriebselement A und das Gegengewicht B bestrebt, ortsfest zu bleiben oder effektiv sich in der Rückwärtsrichtung relativ zum Rahmen 10 zu bewegen. Das Antriebselement A befindet sich jedoch in seiner Ruhelage, wo das Klinkenelement l8 in den Sperrkranz G eingerastet ist, so"daß sich das Antriebselement nicht relativ zum Rahmen 10 bewegen kann. Das Gegengewicht B kann sich frei in der dem Pfeil ¹X' entgegengesetzten Richtung relativ zum Rahmen 10 bewegen; jedoch hat diese Relativbewegung keinen störenden Einfluß auf das Antriebselement A, und der Hebel C schwenkt einfach frei im Uhrzeigersinn (in Figur 1) um einen von der Relativbewegung des Gewichtes B abhängenden Betrag. Bei Beendigung der Wirkung der Stoßbelastung kehren das Gewicht B und der Hebel C in die in Figur 1 gezeigte Ruhelage zurück.

Das in Figur 3 und 4 gezeigte Zählgerät entspricht mit Ausnahme von einigen Abwandlungen in seinem Grundprinzip der Geräteausführung nach Figur 1 und 2. Die beiden Ausführungsformen gemeinsamen Teile des Zählgerätes nach Figur 3 und 4 sind daher mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet wie in Figur 1 und 2 und hier nicht im einzelnen beschrieben.

Das Gerät nach Figur 3 und 4 weicht von dem nach Figur 1 und 2 insofern ab, als das Gewichtstück B mit einem querstehenden Stützfuß Bl versehen ist und die Federn E und F der Ausführungsform nach Figur 1 und 2 durch eine einzige, zwischen dem Fuß Bl und dem Antriebselement A angreifende Druckfeder K ersetzt ist.

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Die Wirkungsweise des Gerätes nach Figur 3 und 4 ist im Prinzip die gleiche wie bei der Geräteausführung nach Figur 1 und 2. Beim normalen Zählen be\*irkt ein der Spule 16 zugeleiteter elektrischer Eingangsimpuls eine Abwärtsbewegung des Ankers H und des Antriebselemente A, so daß der Sperrkranz G vorgeschaltet wird. Die Abwärtsbewegung des Antriebselements A bewirkt ein Schwenken des Hebels C und damit eine Aufwärtsbewegung des Gewichts B. Das Antriebselement A und das Gewicht B bewegen sich gegensinnig, so daß die Feder K zusammengedrückt wird. Bei Aufhören des elektrischen Eingangssignals wird der Anker H freigegeben, und unter der Wirkung der Feder K bewegen sich das Antriebselement A und das Gewicht B gegensinnig, in die in Figur 4 gezeigte Ausgangsruhelage zurück.

Bei Stoßbelastung des Gerätes in der Vorwärtsrichtung (Pfeil X) kann sich wiederum das Antriebselement A nicht relativ zum Sperrkranz G bewegen, da das Klinkenelement 18 fest in den Sperrkranz eingerastet ist, obwohl das Gextficht B sich nach rückwärts (Pfeil Z) relativ zum Rahmen 10 bewegen kann, so daß die Feder K zusammengedrückt und der Hebel C ohne nachteilige Wirkung verschwenkt wird. Bei Beendigung der Stoßbelastung kehren das Gewicht B und der Hebel C in ihre Ruheläge zurück.

Bei Stoßbelastung in der Rückwärtsrichtung (Pfeil Z) sind das Gewicht B und das Antriebselement A bestrebt, sich nach vorwärts (Pfeil X) relativ zum Rahmen 10 zu bewegenj jedoch hat das Gewicht B aufgrund seiner Masse eine größere Trägheit als das Antriebselement A, so daß es eine größere Trägheitskraft auf den Hebel C ausübt als das Antriebselement A und folglich der Hebel C "in der gezeigten Lage gehalten wird, wodurch verhindert wird, daß das Antriebselement A sich relativ zum Sperrkranz C bewegt, was eine Falschbetätigung des Zählwerks zur Folge haben könnte.

Die vorstehend beschriebenen Konstruktionen sind einfach und sorgen dennoch in wirksamer Weise für eine Stoßsicherheit des Mechanismus, was bei Zählwerken der hier in Betracht kommenden Art außerordentlich wünschenswert ist; weiter ist bei diesen Mechanismen vorteilhaft, daß sie bei Auftreten einer St.oßbelastung sofort wirksam werden.

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Claims

Patentansprüche

/ l). Zählgerät mit einem Zählorgan, beispielsweise einem Zählwerkrad, das durch ein Zahngesperre geschaltet oder vorgerückt wird, mit einem Antriebselemente, das in eine Ruhelage, die es zwischen Betriebszyklen , in deren jedem es sich zur Betätigung des Zahngesperres nach vorwärts und rückwärts bewegt, einnimmt, federgespannt ist, sowie mit einem Gewichtstück, das verhindert, daß das Antriebseleraent einen Betriebszyklus durchführt, wenn das Gerät eine Stoßbelastung erfährt, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewichtstück (B) und das Antriebselement (A) durch eine Koppeleinrichtung (C) miteinander verbunden sind, welche die Trägheitskraft des Gewichtstückes auf das Antriebselemente überträgt, derart, daß das Antriebselement sich nicht aus seiner Ruhelage bewegen kann, wenn das Gerät einen Schlag oder ^ctoß empfängt, durch den clae Antriebselement in der Vorwärtsrichtung gedrückt wird.
2. Zählgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Masse des Gewichtstückes (B) größer als die des Antriebselements (A) ist«
3. Zählgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Koppeleinrichtung (C) ein zweiarmiger Schwenkhebel ist, an dessen einem Ära das Gewichtstück (B) und an dessen anderem Arm das Antriebselement (A) angreift, wobei die beiden Angriffspunkte sich im gleichen Abstand von der Schwenkachse (14) des Schwenkhebels (C) befinden.
4. Zählgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, g ekennzeichnet durch eine das Gewichtstück (B) in der Vorwärtsrichtung drückende Feder (F; K).
5. Zählgerät nach Anspruch 4, da durch gekennzeichnet, daß die Feder (F) eine zwischen dem Gewichtstück (B) und einem feststehenden Teil (10) des Gerätes angreifen de Zugfeder ist.

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6. Zählgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die das Antriebselement (A) in die Ruhelage drückende Feder eine zwischen dem Antriebselement (A) und einem feststehenden Teil (30) des Gerätes angreifende Druckfeder (E) ist.
7. Zählgerät nach Anspruch 4, dadurch, g e k e η η-z e ichnet , daß eine einzige, zwischen dem Antriebselement (A) und dem Gewichtstück (B) angreifende Druckfeder (K) das Antriebselement (A) in die Ruhelage und das Gewichtstück (B) in der* Vorwärtsrichtung drückt.
8. Zählgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Zählorgan ein Zählwerkrad ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Zahngesperre einen am Zählwerkrad (Jl) befestigten Sperrkranz (G) und zwei am Antriebselement (A) vorgesehene Klinkenelemente (l8, 20) aufweist, die beider seits des Sperrkranzes (G) angeordnet sind, derart, daß sie bei der Pöickwärts- und der Vorwärtsbewegung des Antriebselements (A) im Zuge eines Betriebszyklus nacheinander in den Sperrkranz eisrasten und dadurch der Sperrkranz und das Zähl tier kr ad (Jl) um einen, einer Erhöhung des Zählwertes des Gerätes um 1 entsprechen den Schritt vorgeschaltet wird.
9. Zählgerät nach Anspruch 8, dadurch geke η η zeichnet, daß in der Ruhelage des Antriebselements (A) eines der Klinkenelemente (18) in den Sperrkranz (G) einrastet.

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