DE2502985C3 - Vorrichtung zur Einstellung von gegeneinander drehbeweglichen Körpern in eine vorbestimmte Winkelstellung, insbesondere zur Drehwinkeleinstellung des Rädersatzes eines Zeit- oder Zählwerkes o.dgl - Google Patents
Vorrichtung zur Einstellung von gegeneinander drehbeweglichen Körpern in eine vorbestimmte Winkelstellung, insbesondere zur Drehwinkeleinstellung des Rädersatzes eines Zeit- oder Zählwerkes o.dglInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Einstellung von gegeneinander drehbeweglichen Körpern in
eine vorbestimmte Winkelstellung insbesondere zur Drehwinkeleinstellung eines Rädersatzes für ein Zeitoder
Zählwerk u. dgl, mit einem die Drehwinkeleinstellung bewirkenden Permanentmagnetsystem.
Die Erfindung ist insbesondere auf ein Zeit- und/oder Zählwerk od. dgl. sowie auf ein magnetisches Rückstellsystem
für solche Vorrichtungen gerichtet und wird im folgenden im Zusammenhang mit diesen Vorrichtungen
näher erläutert. Es versteht sich aber, daß die Erfindung breitere Anwendung finden kann und insbesondere ihr
magnetisches Rücks'ell- bzw. Einstellsystem überall dort zur Verwendung kommen kann, wo ein verstellbarer
Körper gegenüber einem anderen Körper in eine vorbestimmte oder vorwählbare Position eingestellt
bzw, zurück Bestellt werden soll.
Für die Überwachung oder Steuerung von Maschinenanlagen und industrieller Verfahren werden bekanntlich
in großem Umfang rückstellbare Zeitschaltwerke od. dgl. verwendet. Diese Vorrichtungen weisen
an ihrer Stirnwand ein Fenster für die Digitalanzeige
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des ablaufenden Zeit- oder Zählzyklus auf. Die Ziffern der Digitalanzeige können durch Handbetätigung von
Einstellknöpfen einzeln eingestellt werden. Nach diesem Einstellvorgang läuft der Arbeits- bzw. Zählzyklus
entsprechend der an der Frontseite der Vorrichtung sichtbaren Einstellung ab. Die durch dr.s Fenster an
der Frontseite der Vorrichtung erkennbaren Ziffern sind im Umfang von axial nebeneinander angeordneten
Rädergruppen angeordnet. Während des Arbeits- bzw. Zählzyklus laufen die an der Frontseite erkennbaren
Ziffern zurück, so daß die aus mehreren Ziffern bestehende eingestellte Zahl bis Null zurückläuft. Der
Arbeitszyklus ist dann beendet und kann bei Bedarf wiederholt werden.
Solche während des Arbeits- bzw. Zählvorgangs rücklaufende Zeit- oder Zählwerke haben einige
wesentliche Nachteile. Da die Ziffernräder während des Arbeitszyklus bis auf Null zurücklaufen, ist der vor dem
Beginn des Arbeitszyklus eingestellte Zahlenwert nicht bekannt. Außerdem kann während eines ablaufenden
Arbeitszyklus nicht bereits die Länge des nächstfolgenden Arbeitsspieles eingestellt werden. Um den Arbeitsbzw. Zählzyklus zu ändern, wird häufig ein handbetätigter
Rückstellknopf vorgesehen, welcher den gerade ablaufenden Zyklus beendet und das Einstellen eines
neuen Arbeitszyklus ermöglicht. In vielen Fällen ist es aber unzweckmäßig, wenn beim Eingeben eines neuen
Zyklus der gerade ablaufende Arbeitszyklus beendet wird.
Andere wesentliche Nachteile der bekannten Rücklauf-Zeit- und -Zählwerke ergeben sich aus der
Bauart der hier verwendeten Rücklauf-Rädergruppen, welche zumeist zwei relativ zueinander bewegliche
Räder aufweisen, von welchen das eine während des Einstellvorgangs in seiner Lage verriegelt ist, während
das andere, die von außen sichtbaren Ziffern tragende Ziffernrad sich während des Zählvorgangs in Bewegung
befindet. Zwischen diesen beiden Rädern befindet sich eine Nockenanordnung, welche bestrebt ist, das
Ziffernrad nach Ablauf des Arbeitszyklus und Abschalten des Antriebsmechanismus des Zeit- bzw. Zählwerkes
in eine Einstellposition zurückzubringen. Dieser Nocken-Rückstellmechanismus weist zumeist einen
herzfönnig ausgebildeten Nocken auf, dessen den Herzeinschnitt bildender Kurvenabschnitt die
Rückstellposition bestimmt. Die Rückstellung erfolgt mittels eines an einem der beiden Räder angeordneten
und an der herzförmigen Nockenkurve entlanggleitenden Tasters od. dgl. im Zusammenwirken mit einer ihn
belastenden Federvorrichtung, welche die beiden Räder in der vorbestimmten Drehstellung gegeneinander
ausrichtet. Bei solchen Vorrichtungen stellt sich sowohl an der Nockenkurve als auch an dem Tastmechanismus
ein erheblicher Verschleiß ein, welcher die Lebensdauer des gesamten Zeitschaltwerks bzw. Zählwerks erheblich
vermindert. Außerdem können sich nach längerer Betriebszeit an der Nockenkurve Totpunktstellen
ausbilden mit der Folge, daß die Ziffernräder unter ^er
Wirkung des Nocken-Steuermechanismus nicht mehr in die richtige Rückstellposition zurückgeführt werden.
Die vorgenannten Nachteile der Rücklauf-Zähl- und
■Zeitschaltwerke konnten dadurch behoben werden, daß diese Vorrichtungen für die Rückstellung der
Ziffernräder in die Einstell- bzw. Rückstciiposition nach
Beendigung des Arbeitszyklus mit einem Magnetsystem versehen wurden. Diese magnetisch arbeitenden Zählbzw.
Zeitwerke weisen zwei Rädergruppen auf, nämlich einerseits eine Reihe von Hand einstellbarer, um eine
Achse drehbarer Ziffernräder, welche die Ziffern für die einzelnen Zahlenstellen tragen, und andererseits eine
Reihe rückstellbarer Räder, die um eine zu der Achse der erstgenannten Rädergruppe parallele Achse dreh-
S bar sind, wobei jedem einzelnen Ziffernrad ein gesondertes Rad der zweitgenannten Rädergruppe
zugeordnet ist. Die Ziffernräder sind jeweils mit einem zu ihrer Achse konzentrischen Getrieberad und mit
konzentrisch um die Achse herum angeordneten
ίο numerischen Zahlen versehen. Für die Fortschaltung
der Ziffernräder in die dem jeweils gewünschten Zählzyklus entsprechende Drehposition sind gesonderte
handbetätigte Schaltorgane vorgesehen. Außerdem werden für die Feststellung der Ziffernräder in den
IS vorgewählten Einstellpositionen Feststell vorrichtungen
benötigt. Die rückstellbaren Rädersätze weisen jeweils zwei um ihre Achse drehbare Räder auf, von denen das
eine mit seiner Verzahnung im Zahneingriff mit dem Zahnrad des zugeordneten Ziffernrades steht, so daß die
zo Winkelposition dieses Rades von der Winkeleinstellung
des Zahnrades an dem zugeordneten Ziffernrad bestimmt wird. Das zweite Rad des genannten
Rädersatzes umfaßt ein zur Drehachse koaxiales Antriebszahnrad und ein magnetisches Rückstellsystem,
welches dieses zweite Rad bei seiner Freigabe in die vorbestimmte Drehstellung des ersten Rades und damit
des zugeordneten Ziffernrades dreht. Das Magnetsystem besteht aus an den beiden Rädern der Rädersätze
angeordneten Permanentmagneten, die wechselseitig magnetisch ausgeglichen sind, wenn sich das zweite Rad
in der vorgewählten Position gegenüber dem ersten Rad der einzelnen Rädersätze befindet. Auf diese Weise
wird eine magnetische Rückstellung der angetriebenen Räder auf die zuvor eingestellte Drehposition des
jeweils zugeordneten Einstellrades und damit auf die jeweilige Zahlenposition bewirkt.
Bei den vorstehend erwähnten Vorrichtungen wurden für die eine Magnetgruppe des Magnetsystems
zylindrische, axial magnetisierte und stabförmige Magnete verwendet, welche etwa diametral an den
zugeordneten Rädern angeordnet sind, so daß ihre gegenüberliegenden Pole entgegengesetzter Polarität
radial nach außen gerichtet sind. Die zweite Magnetgruppe bestand aus entsprechenden Magneten, die an
den anderen Rädern der Rädersätze so angeordnet sind, daß sie sich in axialem Abstand zu der ersten
Magnetgruppe befinden. Bei magnetischem Gleichgewicht befinden sich somit die Magnetpole in unterschiedlichen,
axial versetzten Ebenen.
Der Erfindung liegt vornehmlich die Aufgabe zugrunde, ein gegenüber den bekannten Magnetsystemen
verbessertes Magnetsystem zur Einstellung von zwei gegeneinander drehbeweglichen Körpern, wie
insbesondere Rädern od. dgl., die vor allem für ein rückstellbares bzw. während des Arbeitszyklus zurücklaufendes
Zeit- oder Zählwerk bestimmt sind, zu schaffen. Insbesondere bezweckt die Erfindung hierbei
eine solche Ausgestaltung des Magnetsystems, daß eine exakte Einstellung in eine bestimmte, gegebenenfalls
vorwählbare Drehlage unter einer stärkeren magnetischen Zwangseinstellkraft bzw. Rückstellkraft erreicht
wird. Dabei soll die Anordnung vorzugsweise so getroffen werden, daß das Magnetsystem auch eine
Bewegungs- öder Schwingungsdämpfung des einzustellenden
Drehkörpers bewirkt.
Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß das Permanentmagnetsystem aus zueinander und zu den
drehbeweglichen Körpern konzentrischen Magnetrin-
gen besteht, die an den gegeneinander drehbeweglichen Körpern angeordnet sind und von denen jeder an ihren
einander zugewandten ringförmigen Polflächen mindestens zwei Magnetfelder entgegengesetzter Polarität
aufweist. Die beiden Magnetringe weisen somit im wesentlichen kreis- oder ringförmige Polflächen auf, die
mit Magnetpolen entgegengesetzter Polarität in einer bestimmten Polanordnung versehen sind.
Nach einem weiteren wesentlichen Merkmal der Erfindung weisen die Magnetringe an ihrer Polfläche
zwei Magnetpole entgegengesetzter Polarität auf, welche sich jeweils in Umfangsrichtung über die
Polfläche erstrecken. In der Einstell- bzw. Rückstellposition sind die in Umfangsrichtung verlaufenden ungleichnamigen
Pole der beiden Magnetringe einander zugewandt. Vorzugsweise erstrecken sich an jeder
Polfläche die ungleichnamigen Pole im wesentlichen über einen Bogenumfang von angenähert 180°, so daß
an jedem Magnetring ein sich angenähert über einen Halbkreis erstreckender Nordpol und ein sich über die
andere Hälfte des Kreises erstreckender Südpol gebildet wird. Es empfiehlt sich, die zylindrischen
Polflächen an denjenigen Stellen, an welchen die Pole entgegengesetzter Polarität nebeneinanderliegen, mit
einer größeren Polflächenbreite zu versehen als in den übrigen Umfangsbereichen. Aufgrund dieser Polflächenverbreiterung
im Übergangsbereich zwischen den ungleichnamigen Polen der beiden Magnetringe wird
eine besonders starke magnetische Rückstellkraft erzielt, welche eine exakte Einstellung der Drehlage des
einen Magnetringes gegenüber dem anderen Magnetring gewährleistet.
Nach einem weiteren, an sich selbständigen Merkmal der Erfindung ist zumindest der eine der beiden
gegeneinander drehbaren Magnetringe axial beweglich angeordnet, wobei zur Dämpfung von Schwingungen
od. dgl. der Magnetringe in der vorgegebenen Drehstellung, in der die Pole mit entgegengesetzter Polarität
einander gegenüberstehen, eine Reibungsbremse od. dgl. vorgesehen ist. Die Anordnung ist so getroffen,
daß die Axialbewegung durch die magnetische Anziehungskraft der beiden Magnetringe in der Einstell- bzw.
Rückstellposition erfolgt. Diese auf magnetischem Wege bewirkte Axialverstellung bringt die Reibungsbremse
zur Wirkung, welche die Drehbewegung des bzw. der Magnetringe abbremst, wenn diese in ihre
Einstell- bzw. Rückstellposition gelangen.
Wie bereits erwähnt, eignet sich das erfindungsgemäße Magnetsystem mit besonderem Vorteil für die
Verwendung bei Rücklauf-Zähl- und -Zeitwerken u. dgl.
der eingangs beschriebenen Art. obwohl es hierauf nicht beschränkt ist. Die genannten Magnetringe werden
vorzugsweise aus permanentmagnetisierbaren Teilchen hergestellt, welche mit Hilfe eines Bindemittels in der
Ringform abgebunden werden.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den einzelnen Ansprüchen. In der nachfolgenden
Beschreibung ist ein in der Zeichnung dargestelltes Ausführungsbeispiel erläutert. In der Zeichnung zeigt
Fig. 1 in perspektivischer Darstellung ein bevorzugtes
Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Zähloder Zeitwerks;
Fig. 2 in einer Teil-Seitenansicht schematisch den
Rückstellmechanismus und dessen Betätigung des in F i g. 1 dargestellten Gerätes;
F i g. 3 eine Draufsicht nach Linie 3-3 der F i g. 2;
Fig.3A in größerem Maßstab eine Ansicht in
Richtung der Linie 3Α-3Λ eier F i g. 3;
F i g. 3B eine Seitenansicht der F i g. 3A; Fig.4 in größerem Maßslab und in Draufsicht den
Rückstellmechanismus und den Schalterbetätigungsmechanismus des in F i g. 1 dargestellten Gerätes;
F i g. 5 eine Einzelheit in Seitenansicht zur Darstellung des Schalterbetätigungsmechanismus in einer
Betriebsstellung, bei der der Arbeitszyklus beendet ist;
F i g. 5A die Anordnung nach F i g. 5 in einer 3etriebsstellung während des Zähl- bzw. Arbeitszyklus;
ίο Fig. 5B die Anordnung nach Fig. 5 in einer
Betriebsstellung, bei der das Gerät über seinen eingestellten Arbeitszyklus hinweg arbeitet;
F i g. 6 in größerem Maßstab die Kopplung zwischen einem Ziffernrad und einem rückstellbaren Rädersatz
des Gerätes nach Fi g. 1;
F i g. 6A einen Querschnitt nach Linie 6A-6A der F ig. 6;
F i g. 6B einen Querschnitt nach Linie 6B-6B der Fig.6A;
to F i g. 7 in einem Sprengbild ein einzelnes rückstellbares
Rad des Rädersatzes zusammen mit seinem Magnetsystem;
Fig.7A eine Stirnansicht in Richtung der Linie 7A-7AderF;g. 7;
Fig. 7B einen Querschnitt nach Linie 7B-7B der
Fig.7A;
Fig. 7C einen Querschnitt nach Linie 7C-7C der
F ig. 7 A;
Fig.8 in einem Sprengbild das Ziffernrad eines einzelnen Rädersatzes zusammen mit seinem Magnetsystem;
Fig.8A eine Stirnansicht in Richtung der Linie 8A-8AderFig.8;
Fig.8B einen Querschnitt nach Linie 8B-8B der Fig.8A;
F i g. 8C einen Querschnitt nach Linie 8C-8C der
Fig.SA;
Fig. 9 eine Ansicht in Richtung der Linie 9-9 der Fig.8A;
F i g. 10 in einer Seitenansicht zwei benachbarte, von Hand einstellbare Ziffernräder;
F i g. 11 eine Ansicht in Richtung der Linie 11-11 der
F i g. 10 zur Darstellung der Fortschalt- und Einstellvorrichtung für die Ziffernräder;
Fig. 12 einen bei dem erfindungsgemäßen Geräi
verwendeten Magnetring in aufgewickeltem Zustanc zusammen mit einigen für diesen Ring repräsentativer
Maßangaben;
F i g. 13 in Teilansicht die beiden Magnetringe in ihre:
Rückstellposition;
F i g. 14 ebenfalls in Teilansicht die beiden Magnetrin ge, wobei sie um 180° gegenüber der Position nacl
F i g. 13 gegeneinander verdreht sind;
Fig. 15 in schematischer Darstellung und in Teilan
sieht die beiden zusammenwirkenden Magnetringe zu Darstellung einiger wesentlicher Betriebseigenschafts:
des erfindungsgemäßen Gerätes;
Fig. 15A bis 15D die Anordnung nach Fig. 15 zu Erläuterung verschiedener Betriebseigenschaften dei
selLen;
Fig. 16 schematisch die bei dem bevorzugte
Ausführungsbeispiel der Erfindung verwendete Brem vorrichtung;
Fig. 17 eine Teilansicht der beiden Magnetringe zi
Darstellung bestimmter Betriebseigenschaften dersc ben;
Fig. 18 in einer grafischen Darstellung das von de Magnetsystem ausgeübte Drehmoment in Abhängigk«
von dem Drehwinkel.
Im folgenden wird zunächst das Zähl- bzw. Zeitwerk näher erläutert, auf welches sich die Erfindung
bevorzugt bezieht.
F i g. 1 zeigt ein solches Zähl- bzw. Zeitwerk A, dessen Gehäuse mit einer Frontplatte B versehen ist, welche
zwei übereinanderliegende Fenster C und D aufweist. Mit Hilfe von Druckknöpfen 10 läßt sich die Position
einzelner Ziffernräder 20 von Hand einstellen. Die Ziffernräder 20 sind in Reihe nebeneinander angeordnet
und durch das untere Fenster D sichtbar. Oberhalb dieser Ziffernräder und im Zahneingriff mit diesen
befinden sich in axialer Ausrichtung weitere Räder, die aus mehreren nebeneinander angeordneten rückstellbaren
Rädersätzen 30 bestehen, welche durch das obere Fenster C von außen sichtbar sind. Der Arbeits- bzw.
Zählzyklus des Gerätes A wird im Betrieb dadurch eingestellt, daß durch aufeinanderfolgendes Niederdrücken
der Druckknöpfe 10 die Ziffernräder 20 um jeweils eine Ziffer in Drehrichtung weitergeschaltet und
in eine Drehlage gebracht werden, in der die gewünschten Ziffern, die sich am Umfang der
Ziffernräder 20 befinden, im Fenster D erscheinen. Im Fenster D ergibt sich somit die gewünschte mehrstellige
Zahl. Es versteht sich, daß für jede Zahlenstelle dieser mehrstelligen Zahl ein gesondertes Ziffernrad 20
vorgesehen ist. Nach diesem Einstellvorgang ist das Gerät in der Lage, einen dieser eingestellten Zahl
entsprechenden Arbeits- oder Zählzyklus durchzuführen. Der Bereich dieses Zyklus wird von der Auslegung
des Innengetriebes des Gerätes A bestimmt. Bevor der Zyklus beginnt, wird das Gerät zurück- bzw. nachgestellt,
wobei die rückstellbaren Rädersätze 30 in eine Drehlage gebracht werden, in der sie im Fenster C
dieselbe mehrstellige Zahl anzeigen wie die Ziffernräder 20 im Fenster D. Nach diesem Nachstellvorgang der
Rädersätze 30 kann der Zyklus ablaufen, wobei die in dem Fenster C erscheinende mehrstellige Zahl um
jeweils den Zahlenwert 1 abnimmt, bis schließlich sämtliche Ziffern den Wert Null erreichen. In diesem
Augenblick wird ein Schalter betätigt, welcher das Ende des Zählzyklus anzeigt, wie dies weiter unten noch
näher erläutert wird. Anschließend kann das Gerät bzw. sein Zählwerk erneut zurückgestellt werden. Hierbei
werden die zurückstellbaren Rädersätze 30 in eine Drehlage gebracht, in der sie wiederum die in dem
unteren Fenster D von den Ziffernrädern 20 angezeigten Ziffern im Fenster C zeigen. Diese im Fenster D
ablesbaren Ziffern können durch Drücken der Knöpfe 10 geändert werden während der Zähl- oder Zeitschaltvorgang
der Rädersätze 30 stattfindet, ohne daß hierdurch der gerade ablaufende Zyklus beeinflußt wird.
Die Einstellung des nächstfolgenden Zyklus erscheint somit in dem Fenster D, während i.Ti selben Zeitpunkt in
dem Fenster C noch die Restzeit bzw. die restliche Zählperiode des im Ablauf befindlichen Zyklus abzulesen
ist. Hierdurch wird dem Beobachter selbst während des ablaufenden Zähl- oder Zeitmeßzyklus eine
vollständige Information über den Betriebszustand des Gerätes gegeben.
Wie vor allem die F i g. 2,3 und 4 zeigen, ist die untere
Räderreihe der Ziffernräder 20 auf einer gemeinsamen Achse 40 drehbar gelagert. Jedes Ziffernrad weist ein
Zahnrad oder einen Zahnkranz 42 auf, der mit einem entsprechenden Zahnrad oder Zahnkranz 50 des
zugeordneten oberen rückstellbaren Rädersatzes 30 im Zahneingriff steht. Die letztgenannten Rädersätze 30
umfassen jeweils ein einstellbares Rad 52 und ein gleichachsiges Ziffernrad 54. Wie nachfolgend noch
näher erläutert wird, ist die Anordnung so getroffen, daß
das Ziffernrad 54 in eine Einstellposition gegenüber dem Rad 52 zurückläuft, sobald es freigegeben wird.
Hierdurch wird der Rädersatz 30 auf die im Fenster D (Fig. 1) erscheinende Ziffer des zugeordneten unteren
Ziffernrades 20 zurückgestellt. Das Rad 54 weist ein Zahnrad oder eine Außenverzahnung 56 auf. Die beiden
Räder 52 und 54 der einzelnen Rädersätze 30 drehen
ίο sich um eine gemeinsame Achse 58, die parallel zu der
Achse 40 der Ziffernräder 20 und oberhalb dieser Achse verläuft.
Während des Zähl- oder Zeitmeßzyklus erfolgt der Antrieb über ein Getrieberad 60, welches auf einer
Achse 62 drehbar gelagert ist, die im wesentlichen parallel zu der Achse 58 verläuft. Das Getrieberad 60
weist zwei Ritzel oder Zahnräder 60a und 606 auf, von denen das letztgenannte im Zahneingriff mit der
Außenverzahnung 56 des in der Zahlenfolge letzten Rädersatzes 30 steht. Dieser Rädersatz repräsentiert die
letzte Stelle der mehrstelligen, hier vierstelligen Zahl der vier Rädersätze 30. Es handelt sich hier also um den
in F i g. 1 rechts dargestellten Rädersatz 30. Bei einem Zeitmeß- oder Zeitschaltvorgang dreht sich das
Getrieberad 60 mit einer Winkelgeschwindigkeit, welche den gesamten Ablaufbereich des Arbeitszyklus
bestimmt. Während dieses Arbeitszyklus hält das Zahnrad 42 den Zahnkranz 50 des Rades 52 eines jeden
Rädersatzes 30 fest, so daß die Räder 52 hierbei keine Drehbewegung ausführen können und in ihrer Drehlage
in einer von der Drehposition der unteren Ziffernräder 20 abhängigen Position fixiert sind.
Aus Fig.3 ist zu erkennen, daß das die letzte Stelle
der mehrstelligen Zahl repräsentierende Ziffernrad 54 (in F i g. 1 rechts im Fenster C dargestellt) nach jeder
vollen Umdrehung das die nächste Zahlenstelle repräsentierende Ziffernrad 54 um einen Drehwinkel
weiterdreht, welcher der Zahl 1 entspricht. Dieser Vorgang setzt sich über die gesamte Reihe der
Ziffernräder 54 von rechts nach links fort, so daß während des Arbeitszyklus die im Fenster Cerscheinende
Zahl bis auf den Zahlenwert Null zurückläuft. Für diese vorgenannte Weiterschaltung der einzelnen
Ziffernräder 54 lassen sich Koppel- und Getriebeanordnungen unterschiedlicher Ausführung verwenden. Bei
dem dargestellten Ausführungsbeispiel werden zu diesem Zweck mehrere auf der Achse 62 drehbar
angeordnete Getrieberäder vorgesehen, wie dies in F i g. 3 dargestellt ist und im folgenden erläutert wird.
Die Achse 62 mit den von ihr getragenen Getrieberädern einschließlich des Getrieberades 60 ist an einei
sich in axialer Richtung erstreckenden Konsole 7( gehalten, welche eine obere feststehende Gelenkachsi
72 und einen rückwärtigen zungenartigen Vorsprung 7' aufweist (F i g. 3 und 4). Dieser Vorsprung faßt unter dii
Unterseite einer Rückstellschalterplatte 80, die um eim
Achse 82 schwenkbar ist. Am hinteren Ende de Schaltcrplatte sind Schalterbetätigungsorgane 84 uni
86 in Form von Fingern od. dgl. vorgesehen, welche b< der Rückstellung des Gerätes Schalter 90 und 9
drücken. Die Betätigung dieser Schalter löst nach der Rückstellvorgang einen neuen Arbeitszyklus aus. Di
Platte 80 weist ferner einen Verschiebe-Rückstellari 100 mit einem Exzenter 102 auf. Durch Drehen d<
<\s Exzenters 102 läßt sich die Kopplung zwischen d<
Schalterplatte 80 und einem Schaltarm 110 justiere Der Schaltarm 110 ist um eine Gelcnkachse 11
schwenkbar und betätigt einen unteren Schalter 114.1
versteht sich, daß hier Schalter unterschiedlicher Ausführung verwendet werden können. Die Betätigung
der Schalter kann als Folgebetätigung ausgeführt werden, um Folgesteuerungen der Außenkreise und des
Rückstellzyklus des Gerätes zu erhalten. Am vorderen Ende des zyklisch betätigten Schaltarmes ItO ist eine
kurze Querachse 116 angeordnet, welche zur Steuerung der Stellbewegung eines Nullzählerarmes 120 während
des Rücklaufzyklus und zugleich zur Steuerung der Bewegung des Schaltarmes HO bei Beendigung eines
vollen Zähl- bzw. Zeitzyklus dient.
Wie vor allem die F i g. 4 und 5 zeigen, ist der Nullzählerarm 120 um die feststehende Achse 72
schwenkbar. Er weist im axialen Abstand angeordnete Finger 122, 124, 126 und 128 auf, die jeweils mit einem
nach unten gerichteten Hakenende 122a, 124a, 126a und 128a versehen sind. Auf der den Fingern gegenüberliegenden
Seite ist ein Gabelarm 130 vorgesehen, welcher die Stummelachse 116 umgreift. Wie F i g. 4 zeigt, kann
der Nullzählerarm 120 gegen die Wirkung einer die Achse 72 umgreifenden Rückstellfeder 132 nach rechts
verschoben werden. Die einzelnen Finger 122 bis 128 sind gegenüber einer Nockensteuerkurve 140 ausgerichtet,
die sich an dem Rad 54 eines jeden nachstellbaren Rädersatzes 30 befindet. Die Nockensteuerfläche
weist eine Nullaussparung 142 (F i g. 2) auf, weiche gegenüber dem zugeordneten Finger ausgerichtet
ist, wenn sich das zugehörige Rad 54 in seiner Nullstellung befindet, in der die Ziffer Null im Fenster C
erscheint. Die Aussparung 142 wird im vorderen Bereich von einer schräg stehenden Nockenfläche 144
begrenzt. Wie vor allem die F i g. 5, 5A und 5B zeigen, sind im Betrieb sämtliche Räder 54 so in ihrer Drehlage
angeordnet, daß im Fenster C die Ziffer Null erscheint und die Aussparungen 142 mit den Fingern 122 bis 128
fluchten, so daß die Vorsprünge 122a bis 128a gleichzeitig in die Aussparungen 142 einfallen. Dies
kann, wie erwähnt, nur dann eintreten, wenn im Fenster C sämtliche Nullziffern der Räder 54 sichtbar sind.
Befindet sich eines der Räder 54 nicht in der Nullanzeigestellung, so hält die Nockensteuerfläche 140
dieses Rades den Nullzählerarm in seiner oberen Position.
Fig. 5 zeigt die Nullzählposition, in welcher die
Ziffernräder 54 sich bis auf ihre Nullposition zurückgestellt haben und die Finger in die Aussparungen 142
einfalle.-). Dabei wird der Gabelarm 130 nach oben geschwenkt, wodurch der Schaltarm 110 um seine
rückwärtige Gelenkachse 112 angehoben wird, so daß er den Schalter 114 freigibt.
Die Position des Armes 120 während des Zähl- bzw. Arbeitszyklus ist in Fig. 5A gezeigt. In diesem
Betriebszustand liegt zumindest einer der Vorsprünge 122a bis 128a auf der ihm zugeordneten Nockensteuerfläche
140, wodurch der Arm 110 durch den Gabclarm 130 in seiner unteren Position gehalten wird. Der Arm
110 wird, wie erwähnt, erst nach oben geschwenkt, wenn die Nuliposition erreicht ist (Fig. 5). Die in Fig. 5B
gezeigte Belricbsstcllung liegt dann vor, wenn das Ziihl-
bzw. das Zcitschaltwerk A weiterläuft, nachdem dei
Nullwen in Fenster <T.~'erreicht und der Arm 120 in die-Position
gemäß F ' g. 5 gehoben worden ist. Wenn dies
eintritt, werden die Vorsprung Ϊ22.7 bis 128.Ί der Finger
122 bis 12t» über die seitliche Abschrügung 144 der
Ziffer nr Udo ι' 54 h.us den Aussparungen 142 gedrückt.
Hierbei wird eier Null/.ahlerann 120 gemäß F i g. 4
gegen ijie Rückstellkraft der Feder 132 nach rechts
verschoben. Aul'Krund dieser Stellbewegung kann der
Motor weiterlaufen, wenn ein voller Arbeits- bzw. Zählzyklus beendet und von dem Schalter 114
registriert worden ist. Es ist daher bei dieser Anordnung nicht erforderlich, daß der Motor bzw. der Antrieb des
Gerätes exakt in dem Moment angehalten wird, in welchem die rücklaufende Zählung den Nullwert
erreicht hat.
Gemäß Fig.2 ist ein Solenoid 150 vorgesehen, dessen Anker 152 einen Winkelhebel 154 betätigt,
ίο wodurch der Antrieb und die Rückstellung der
rückstellbaren Rädersätze 30 bewirkt wird. Der Winkelhebel ist gegen die Kraft einer Feder 158 um eine
feste Gelenkachse 156 schwenkbar und weist einen Betätigungsarm 160 auf, welcher über einen Gelenkbölzen
162 mit einem Arm 164 verbunden ist, der auf der Achse 62 drehbar ist. Fig.2 zeigt die Anordnung
während des Zählvorgangs, bei welchem der Solenoid 150 abgefallen ist, so daß das Getrieberad 60 und
sämtliche weiteren an der Achse 62 gelagerten Zahnräder in Eingriff mit den Ziffernrädern 54 der
Rädersätze 30 gehalten werden. Aufgrund der Hebelwirkung der Arme 160 und 164 wird die Lösekraft für
das Getrieberad 60 und die anderen auf der Achse 62 sitzenden Getrieberäder erhöht, so daß diese während
des Antriebszustandes ohne Schwierigkeiten außer Eingriff gebracht werden können. Die Achse 62, der
Gelenkbolzen 162 und die Achse 156 sind während der Antriebsperiode ausgerichtet. Nachdem die Antriebsperiode
beendet ist, fallen die Finger des Nullzählerarmes 120 in die Aussparungen 142 der Ziffernräder 54. Dieser
Betriebszustand ist in Fig.2 gezeigt. In diesem Augenblick ist das Gerät A für den Rückstell- bzw.
Nachstellvorgang betriebsbereit. Dieser Rückstellvorgang wird durch Betätigen des Solenoids 150 bewirkt,
der dabei den Arm 160 nach unten verschwenkt, wodurch der Arm 164 ebenfalls nach unten gezogen
wird. Hierbei entfernt sich die Achse 62 von der Achse 58, wobei die Konsole 70 um die Achse 72 schwenkt.
Hierdurch wird die antriebsmäßige Kupplung des
Ritzels oder Getrieberades 60 von dem die letzte Zahlenstelle repräsentierenden (in F i g. 1 rechts dargestellten)
Ziffernrad 54 und außerdem die Kupplung sämtlicher weiterer auf der Welle 62 sitzender
Getrieberäder von den einzelnen Rädern 54 aufgehoben. Wenn für die Durchführung des Rückstellvorgangs
die Konsole 70 im Gegenuhrzeigersinn schwenkt, hebt die rückwärtige Zunge 74 die Rückstellschalterplatte 80,
die hierbei um die Gelenkachse 82 schwenkt. Hierdurch wird über den Exzenter 102 der Schaltarm 110
niedergedrückt, wodurch dieser den Gabelarm 130 nach unten stellt, so daß die Finger 122 bis 128 von den
Rädern 54 abgehoben werden. Falls hierbei die Finger aufgrund eines über die Nullstellung hinausgehenden
Zählvorgangs seitlich aus den Aussparungen 142
herausgeschoben worden sind, wie dies weiter oben beschrieben ist, werden sie ebenfalls angehoben, wobei
der Null/ählerarm 120 von der Feder 132 gemäß F i g. 4
nach links zurückgeschoben wird. Durch Betätigen des Solenoids 150 werden demgemäß die Ziffernräder 54
<<o vollständig von den Antriebs- und Getrieberädern
sowie von den Fingern des Armes 120 gelöst, so daß sie sich frei drehen und in eine Drehlage einstellen können,
die abhängig ist von der Drehwinkellagc der Räder 52 der einzelnen Rädersätze 30. Der Mechanismus für
(ii diese Ri'ickstelibcwegung wird weiter unten noch näher
erläutert. Nach dem Rückstellvorgang zeigt das Fenster
Γ wiederum dieselben Zahlenwertc wie das Fenster D.
Πιτ Solenoid 150 wird dann abgeschaltet, wodurch die
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Antriebsräder und die Getrieberäder auf der Welle 62
mit den rückstellbaren Rädersätzen 30 antriiebsmäßig
gekuppelt werden, so daß sich der Zähl- oder 21eitzyklus wiederholt.
Für den Antrieb der genannten Ziffern räder 54 während des Zähl- bzw. Zeitzyklus können Vorrichtungen
unterschiedlicher Art verwendet werden. Gemäß dem in den F i g. 3, 3A und 3B gezeigten Ausl'ührungsbeispiel
werden die benachbarten Räder über Doppelzahnräder 170 angetrieben, die Zahnräder 17'2 und 174
aufweisen. Das Zahnrad 172 arbeitet mit demjenigen Ziffernrad 54 zusammen, welches in dem im Fenster C
erscheinenden mehrstelligen Zahlenwerl; die niedrigere Stelle repräsentiert, während das Zahnrad 174 im
Eingriff mit dem Zahnkranz 56 des die nächst höhere Zahlenwertsteile repräsentierenden Rades 54 steht.
Beim Drehen des Zahnrades 172 wird somit das nächstfolgende Rad 54 in Umdrehung versetzt. Das
Zahnrad 172 weist in wechselnder Folge sich über seine Gesamtbreite erstreckende Zähne 180 u nd sich nur über
seine Teilbreite erstreckende Zähne 182 auf. Wie vor allem die F i g. 6 und 9 zeigen, ist jedes Rad 54 an seinem
Umfang mit einer einzigen Zahnaufnahmeausnehmung 190 versehen, welche die einzige Stelle am Umfang des
Rades 54 bildet, in welcher ein breiter Zahn 180 Aufnahme findet. Die Ausnehmung 190 wird von
Zahnsegmenten 192 und 194 begrenzt, welche in Eingriff kommen mit den schmaleren Zähnen 182.
Während des Normalbetriebs bewegen sich die breiteren Zähne 180 über die Außenfläche des Rades 54,
ohne hierbei das Zahnrad 172 des Getrieberades 170 in Drehung zu versetzen. Das nächstfolgende Rad 54 wird
dagegen durch den Eingriff des Zahnrades 174 und der Verzahnung 56 des nächstfolgenden Rade:; 54 verriegelt.
Nach einer vollen Umdrehung eines den niedrigeren Zahlenstellenwert repräsentierenden Rades 54
kommt das Zahnsegment 194 in Zahneingriff mit einem der schmaleren Zähne 182, wodurch das Getrieberad
170 in Drehung versetzt wird. Diese Drehung setzt sich fort, bis der nächste breite Zahn 180 in die Ausnehmung
190 einfaßt. Das Zahnsegment 192 kommt dann in Eingriff mit einem anderen schmaleren Zahn, wodurch
der breite Zahn aus der Ausnehmung 190 herausgeführt wird und bei Anordnung der breiten Zähne an der
Außenfläche das Getrieberad 170 bis zur Beendigung der nächsten Umdrehung des Rades 54 in seiner Schaltbzw.
Drehposition verriegelt wird. Auf diese Weise wird bei jeder vollen Umdrehung eines Rades 54 das
nächstfolgende Rad um einen Winkelbetirag weitergeschaltet,
welcher einem Zahlenwert dieses Rades entspricht. Diese Fortschaltung der einzelnen Ziffernräder
54 setzt sich fort, bis sämtliche Ziffernräder ihre Nullposition erreicht haben und den Schaltarm 110
betätigen. Während des Rücksiellvorgangs ist der
Solenoid 150 erregt, so daß er die verschiedenen ss Getrieberäder 170 aus dem Eingriff mit den Rädern 54
bringt. Infolgedessen können die einzelnen Räder 54 sich unbehindert in eine Position drehen, in welcher sie
im Fenster C einen Zahlenwert anzeigen, welcher mit dem im korrespondierenden Fenster erseheinenden
Zahlenwert übereinstimmt.
Wie vorstellend schon angedeutet, weist jeder Rädersatz 30 ein einstellbares Rad 32 auf, welches durch
das zugeordnete, von Hand fortschaltbare Rad 20 in der
Drehlage eingestellt wird, sowie ein Ziffernrad 54. es
welches bei seiner Freigabe in eiiu· von der Drchlage
des Rades 52 abhangige Drehpoüition zurückgestellt
wird. Diese Rückstellung erfolgt mil Hilfe eines erfindungsgemäßen magnetischen Rückstellsystems,
welches in den F i g. 6, 7 und 8 im einzelnen dargestellt ist.
Die F i g. 7,7 A, 7B und 7C lassen ein einzelnes Rad 52
mit den ihm zugeordneten Teilen des Magnetsystems erkennen. Das Rad 52 weist eine Radscheibe 52a auf,
welche zusammen mit ihrer Nabe 210 einstückig aus Kunststoff gefertigt ist und mit der inneren Drehlagerfläche
212 der Nabe auf der Achse 58 drehbar ist. An der Radscheibe 52a ist in genauer Winkelausrichtung und
konzentrisch zu der Achse 58 ein permanentmagnetisierbarer Ring E befestigt. Die Radscheibe 52a weist
vier in Umfangsrichtung im Abstand angeordnete innere magnetische Halterippen 214 in Form von
Kreissegmenten auf, die jeweils eine zylindrische Außenfläche 214a haben, die der Innenfläche eines den
magnetischen Kraftfluß bündelnden Flußkonzentratorringes und Halteelementes für den Magnetring E
angepaßt ist. Außerdem weisen die segmentförmigen Rippen 214 Stirnflächen 214b auf, welche zur axialen
Abstützung eines verjüngten Teils des Magnetringes E dienen. An der Radscheibe 52a sind ferner außenseitig
an dem Magnetring anliegende, segmentförmige Halterippen 216 angeordnet, welche gegenüber den Rippen
214 zum Außenumfang versetzt angeordnet sind. Die beiden diametral gegenüberliegenden äußeren Halterippen
216 weisen jeweils eine innere zylindrische Fläche 216a auf, welche der äußeren Umfangsfläche des
genannten Flußkonzentratorringes für den Magnetring E angepaßt ist. Außerdem sind die Rippen 216 mit
Lagerflächen 216b versehen, gegen welche sich breitere Abschnitte des Magnetringes £ abstützen. Anstelle
dieser Anordnung wäre es auch möglich, die Flächen 214b für die axiale Abstützung heranzuziehen und die
Flächen 216b so auszubilden, daß hier ein gewisser Spalt zu den breiteren Abschnitten des Magnetringes E
vorhanden ist. An der Radscheibe 52a ist ein Paar diametral gegenüberliegender federnder Riegelfinger
218 einstückig angeformt, welche an ihren freien Enden Riegelnasen 218a aufweisen. Außerdem ist an der
Radscheibe 52.3 innenseitig eine Bremsrippe oder ein Bremsring 220 mit einer axial vorspringenden, ringförmigen
Bremsfläche angeordnet, um Schwingungen und Pendelbewegungen des Rades 54 bei der Rückstellung
in seine jeweilige Rückstellposition zu dämpfen. Diese Anordnung wird weiter unten noch näher erläutert. Die
Rippe bzw. der Bremsring kann mit einer besonderen Bremsfläche mit hohem Reibungskoeffizienten versehen
sein, um die Reibung des Rades 54 an dieser Bremsfläche zu erhöhen. Beispielsweise kann der
Bremsring mit einer durch Sandstrahlgebläse aufgerauhten Bremsfläche versehen sein.
Der an der Radscheibe 52a gelagerte Magnetring E besteht vorzugsweise aus einem Kunststoff-Formteil,
wie insbesondere einem Spritzgußteil, welches aus dauerhaft magnetisierbaren Partikeln, wie z. B. Bariumferrit
oder Alnico, hergestellt wird, die durch ein Bindemittel aus Kunststoffmaterial, wie z. B. Nylon, zu
dem Formkörper abgebunden werden. Diese Herstellungsweise für Permanentmagnete ist bekannt. Der
Magnetring E weist eine innere zylindrische Polfläche 230 mit zwei ungleichnamigen Polen auf, die sich jeweils
über einen Winkel von 180° über den Umfang der Polfläche 230 erstrecken. Diese Anordnung der Pole ist
ims den F i g 6A und 7 zu erkennen. Der Permanentmagnetring
E ist radial magnetisiert, so daß an der äußeren zylindrischen Umfangsfläche des Magnetringes
Ezwei Magnetpole mit zu den Polen der Polfläche 230
sntgegengesetzter Polarität vorhanden sind. Es versteht
sich, daß die beiden sich in Uinfangsrichtung durchlaufend erstreckenden Pole an den Enden nicht wirklich
aneinanderstoßen, sondern daß jeweils zwischen den Enden der ungleichnamigen Pole ein kleiner Spalt
vorhanden ist. Diese Stellen zwischen den Enden der Pole sind mit 230a und 230b bezeichnet. An diesen
Übergangsstellen zwischen den beiden ungleichnamigen Polen weist der Magnetring £ eine größere
Polbreite, gemessen in Axialrichtung des Magnetringes und seiner zylindrischen Polfläche 230, auf. Die sich in
Umfangsrichtung über die Polfläche 230 erstreckenden ungleichnamigen Pole könnten auch aus einer Reihe in
engem Abstand nebeneinander angeordneter Nordbzw. Südpole bestehen. Der Magnetring £ weist eine
Kerbe 230c auf, welche die Polarität und die genaue Lage des Magnetringes beim Zusammenbau mit der
Radscheibe 52a angibt.
Der Magnetring £wird an seinem Außenumfang von dem oben erwähnten Flußkonzentratorring 232 umschlossen,
der zugleich eine gewisse Halterung und Aussteifung des Magnetringes bewirkt. Der geschlitzte
Ring 232 ist, wie in der Magnettechnik bekannt, aus einem Material hoher Permeabilität gefertigt; er weist
zwei diametral einander gegenüberliegende Ringverbreiterungen 232a auf, welche den Polflächenverbreiterungen
230a und 2306 des Magnetringes entsprechen und diese außenseitig abdecken, wie dies deutlich aus
F i g. 7 hervorgeht. Der Ring 232 vermindert den magnetischen Widerstand an der Rückseite des
Magnetringes E, wodurch die magnetische Feldstärke an den radial nach innen gerichteten Polen der Polfläche
230 erhöht wird.
Das dritte Element des Rades 52 besteht aus einem Haltering 234, welcher diametral einander gegenüberliegende
Ausnehmungen 234a aufweist, welche die Magnetringverbreiterungen 230a und 2306 sowie die
entsprechenden Teile 232a des Ringes 232 aufnehmen. Außerdem weist der Haltering 234 eine innere
zylindrische Fläche 234b auf, welche der Außenfläche des Ringes 232 angepaßt ist und diese im zusammengebauten
Zustand umgreift. An dem Haltering 234 diametral einander gegenüberliegend sind ferner
Aussparungen 234c mit Vorsprüngen oder Lippen 234c/ angeordnet, die mit den Vorsprüngen oder Lippen 218a
nach Art einer Klemm- oder Riegelverbindung zusammenwirken und im zusammengebauten Zustand den
Haltering 234 an der Radscheibe 52a festlegen.
Beim Zusammenbau wird zunächst der den Magnetfluß bündelnde Ring 232 über den Magnetring E
geschoben, worauf diese Teile an der Radscheibe 52a angeschlossen werden. Die zylindrischen Flächen 214a
der an der Radscheibe angeordneten Halterippen 214 legen sich hierbei gegen die innere zylindrische Fläche
des Halteringes 232, während die Stirnflächen 214i> sich seitlich gegen die schmaleren Umfangsteile des
Magnetringes E abstützen und damit die Axialbewegung des Magnetringes E und des ihn umgreifenden
Ringes 232 in Richtung auf die Radscheibe begrenzen. Der geschlitzte Ring 232 wird unter seiner Federkraft
fest auf dem Umfang des Magnetringes E gehalten. Die innenflächen 216a der segmentförmigen Halterippen
216 legen sich gegen die zylindrische Außenfläche des Ringes 232. Der Abstand zwischen den Rippen 214 und
216 entspricht im wesentlichen der Breite der breiteren Abschnitte 230a und 2306 des Magnetringes E Auf diese
Weise wird der Magnetring in der richtigen Winkelstellung gegenüber der Radscheibe 52a ausgerichtet. Der
Abstand zwischen den benachbarten Rippen 214 ist so bemessen, daß die breiteren Teile 230a des Magnetringes
E zwischen diese Rippen fassen können, dabei aber eine Drehbewegung des Magnetringes verhindern, so
daß der Magnetring £ in der vorgeschriebenen Winkelstellung an der Radscheibe 52a gehalten wird.
Die breiteren Abschnitte 230a und 230b stützen sich seitlich gegen die Flächen 2166 der Halterippen 216 ab.
Der Haltering 234 wird so über den Magnetring E ίο geschoben, daß dessen breitere Ringabschnitte in die
Aussparungen 234a einfassen. Hierbei rasten die Lippen 218a der Riegelfinger 218 über die Riegellippen 234d
des Halteringes, so daß dieser an der Radscheibe 52a festgelegt wird (Fig. 7B). Der Magnetring Eist damit
konzentrisch zu der Lagerfläche 212 am Rad 52 festgelegt. Um eine genaue Ausrichtung des Magnetringes
E zu erzielen, wird die Kerbe 230c in eine vorbestimmte Lage gebracht. Diese Lage ist bei der
Darstellung der F i g. 7 vorzugsweise im oberen Bereich
jo der Radscheibe 52a.
Die anderen Räder 54 der Rädersätze 30 weisen ebenfalls einen zylindrischen Permanentmagnetring F
auf, der konzentrisch zur Achse 58 und in Axialrichtung ausgerichtet an diesem Rad gehalten ist, so daß dieser
Magnetring Fin einer Drehstellung, die der Rückstellposition
des Rades 54 entspricht, sich in einem magnetischen Gleichgewichtszustand zu dem Magnetring
Edes Rades 52 befindet. Wie vor allem die Fig.8,
8A, 8B und 8C zeigen, weist jedes Rad 54 ein Radelement 54a mit einer äußeren zylindrischen
Ziffernfläche 240 und einer Innennabe 242 auf, die mit ihrer inneren Lagerfläche 244 drehbar auf der Achse 58
gelagert ist. Das Radelement 54a ist ferner mit zwei diametral einander gegenüberliegenden, kreissegmentförmigen
und von der Radscheibe nach innen vorspringenden Rippen 250 versehen, die in einem
solchen Umfangsabstand angeordnet sind, daß an dem Magnetring F angeordnete breitere Polabschnitte
zwischen diese Rippen einfassen können. Gegen die zylindrischen Innenflächen 250a der Rippen legt sich ein
im Inneren des Magnetringes Fangeordneter, geschlitzter Ring 262, welcher zur Bündelung des magnetischen
Kraftflusses dient. Die inneren Stirnflächen 2506 der Rippen 250 dienen zur Anlage und Ausrichtung des
Ringes 262 und damit des Magneten F. Gegen die äußeren Stirnflächen 250c der Rippen 250 legt sich der
Magnetring F mit seinen in der Axialabmessung schmaleren Umfangsteilen. Außerdem sind im Umfangsbereich
zwischen den Rippen 250 Stütznasen 252 angeordnet, gegen deren Schulterflächen 252a sich der
Ring 262 legt. Die Flächen 252a befinden sich mit den Flächen 2506 der Rippen 250 in einer gemeinsamen
Ebene. Bei dieser Anordnung wird somit der Magnetring F sowohl in radialer Richtung als auch in axialer
Richtung exakt gegenüber dem Radelement 54a ausgerichtet, wie dies die Fig.8B und 8C erkennen
lassen. Das Radelement 54a weist zwei diametral einander gegenüberliegende Öffnungen 254 auf, die im
wesentlichen in der Mitte der beiden Rippen 250 liegen und rückwärtige Schulterflächen 2SJa bilden, welche mit
einem Halte- oder Riegelorgan zusammenwirken.
Der Magnetring F entspricht in der Form und ΐ lersicüung dem Magnetring E Er weist allerdings als
Innenring eine äußere zylindrische Polfläche 260 auf, die im zusammengebauten Zustand der Polfläche 230 des
Magnetringes E zugewandt ist (Fig.6A und 6B). Außerdem ist der Magnetring F mit zwei diametral
einander gegenüberliegenden Umfangsabschnitten
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15
260a und 2606 versehen, welche eine größere axiale
Breite haben als der Ring auf seinem übrigen Umfangsbereich. In der Rückstellposition des Rades
liegen diese breiteren Abschnitte 260a und 260b den
entsprechenden Verbreiterungen 230a und 2306 des äußeren Magnetringes £ gegenüber. Die Abmessungen
dieser Verbreiterungen 260a und 2606 entsprechen denjenigen der Verbreiterungen 230a und 2306 des
Magnetringes £(Fig. 6A und 6B). Die eine der beiden Pol Verbreiterungen ist mit einer Kerbe 260c für die ό
genaue Lageorientierung des Magnetringes F an dem Radelement 54a versehen. Der geschlitzte Ring 262 ist
aus einem Material hoher Permeabilität gefertigt und ist im Inneren des Magnetringes F federnd gehalten. Er
weist ebenfalls Verbreiterungen 262a auf, die in der Form und Abmessung den Verbreiterungen 260a und
260Z? des Magnetringes F entsprechen (F i g. 8). Das
untere bzw. rückwärtige Ende des Ringes 262 befindet sich im Einbauzustand mit der hinteren Stirnfläche des
i Fi i i Eb dß di
überdecken, so wird das Rad 54 aufgrund der zwischen den Magnetpolen wirkenden magnetischen Rückstellkraft
in die Rücklaufposition gemäß F i g. 6A zurückgestellt, wobei sich bei Überdeckung der Polflächenverbreiterungen
eine erhöhte magnetische Rückstellkraft einstellt. Auf diese Weise ist sichergestellt, daß sich das
Rad 54 bei Freilauf zuverlässig in die genaue Rücklaufposition einstellt. Dabei ergibt sich auch eine
gegenseitige Zentrierung der Polflächenverbreiterungen. Die Erhöhung der magnetischen Rückstellkraft bei
Annäherung des Rades 54 in die Rücklaufposition verhindert weitgehend auch, daß das sich rasch
drehende Rad 54 beim Rücklauf die Rücklaufposition überläuft, was zu Schwingungen oder Pendelbewegungen
dieses Rades führen würde. Selbst dann, wenn das Rad 54 sich in einer Drehstellung befindet, bei welcher
die Polflächenverbreiterungen einander nicht überdekken, ist die magnetische Rückstellkraft noch ausreichend
groß, um einen sicheren Rücklauf des Rades 54 in i
Magnetringes Fin einer gemeinsamen Ebene, so daß die 20 die Rücklaufposition zu erreichen. Befindet sich das Rad
Magg
beiden Ringe F und 262 im Montagezustand an den Schulterflächen 252a und den Stirnflächen 2506
anliegen. Die Befestigung des Magnetringes F mit dem darin
54 nach einem Arbeitszyklus und bei seiner Freigabe ir. einer 180c-Drehlage zu der Rücklaufposition, so stehen
die Polflächenverbreiterungen 260£> und 230a sowie
260a und 2306 einander gegenüber. In diesem Fall sind
zwei den gesamten Ringumfang einander so daß sich eine hohe magnetische
30
federnd angeordneten Ring 262 erfolgt mittels einer 25 die Magnetringe £ und F also mit ihren gleichnamigen
-···—■- ■ · · Polen über · ......
zugewandt,
Rücklaufkraft einstellt, unter welcher das Rad 54 aus dieser instabilen Drehlage in die Rücklaufposition
gedreht wird. Eine Totpunktlage in dieser 180°-Drehstellung
ist somit nicht gegeben.
Um etwaige Pendel- oder Nachlaufbewegungen des sich rückstellenden Rades 54 noch stärker zu dämpfen,
ist gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung eine besondere Bremsvorrichtung vorgesehen,
welche die Bewegung des Rades 54 in der Rückstellposition dämpft bzw. abbremst. Wie aus den
Fig.6A und 6B zu erkennen ist, ist das Rad 54 so angeordnet, daß es eine kleine Axiaibewegung auf der
Federspange oder Riegelplatte 264, welche diametral einander gegenüberliegende Flansche 264a
aufweist, die zwischen die breiteren Abschnitte 260a und 260fc des Magnetringes F fassen. Außerdem ist die
Ziegelplatte 264 mit federnden Riegelfingern versehen, die an ihren freien Enden Riegelnasen 266a
aufweisen. Die Riegelfinger durchfassen die beiden obenerwähnten öffnungen 254, wobei die Riegelnasen
hinter die Schulterflächen 254a fassen und damit den Magnetring F an dem Radelement 54a festlegen. Die
schmaleren Umfangsabschnitte der Polfläche des Magnetringes stützen sich seitlich gegen die Stirnflächen
250c der Rippen 250 ab, während die größeren Polflächenabschnitte 260a und 2606, wie in
F i g. 6A gezeigt, zwischen den Rippen 250 liegen. Auf 4° Achse 58 und gegenüber dem Rad 52 ausführen kann. In
di Wi ist der Magnetring F in genauer J~ "■·■-'-'-— c —:*:— u~* J— x" :— c J—
diese Weise ist der Magnetring F in. genauer
Orientierung an dem Radelement 54a gehalten.
Nach dem Zusammenbau der beiden Räder 52 und werden diese auf die Achse 58 aufgeschoben (F i g. 6A
und 6B). In F i g. 6B ist aus Gründen der Vereinfachung der Haltering 234 für die Sicherung des Magnetringes £
nicht dargestellt.
Aus F i g. 6Ä ist zu erkennen, daß in der Rückstellposition
des Ziffernrades 54 die zylindrischen Polflächen der Magneiringe E und F so gegeneinander ausgerichtet
sind, daß sie mit ihren ungleichnamigen Polen einander gegenüberliegen. Infolgedessen stellt sich das Rad 54 bei
einer Freigabe in eine genaue definierte Rücklaufposition ein. Dadurch, daß die breiteren Polflächenabschnitte
in der Rücklaufposition zueinander ausgerichtet sind und einander gegenüberliegen, wird eine erhebliche
Erhöhung der magnetischen Haltekraft in dieser Rücklaufposition erreicht. Wird das Rad 54 während des
Zähl- bzw. Arbeitszyklus in Drehung versetzt, so ist die magnetische Rückstell- und Haltekraft zunächst
verhältnismäßig groß, bis die breiteren Polflächenabschnitte des Magnetringes F sich in Umfangsrichtung
von den breiteren Polflächenabschnitten des Magnetringes £ entfernen. In diesem Augenblick stellt sich eine
mit der Weiterdrehung allmählich abnehmende magnetische Rückstellkraft ein. Wird das Rad 54 in einer
Drehstellung angehalten, in welcher die Polflächenverbreiterungen der beiden Magnetringe einander nicht
55 der Rücklaufposition hat der Magnetring F das Bestreben, sich in eine Position einzustellen, in welcher
er in Axialrichtung gegenüber dem Magnelring £ zentriert ist. Der innenseitig an der Radscheibe des
Rades 52 angeordnete ringförmige Vorsprung bzw. Reibbremsring 220 bildet einen Anschlag für den
Magnetring Fin einer Position, in welcher dieser noch nicht gegenüber dem Magnetring £ axial zentriert ist.
Infolgedessen ist in der Rücklaufposition gemäß F i g. 6B der Magnetring F in axialer Richtung noch
etwas gegenüber dem Magnetring £ versetzt, so daß er unter der Wirkung der Magnetkraft, welche das
Bestreben hat, die Magnetringe axial gegeneinander zu zentrieren, gegen den Bremsring 220 gedruckt wird
Diese magnetische Brems- und Anstellkraft bewirk! somit eine Anstellung der breiteren Umfangsabschnitte
des Magnetringes Fgegen den Bremsring 220 und damii eine Bremskraft an dem Rad 54, welche in desser
Rücklaufposition zur Wirkung kommt und damit da: Rad 54 in seiner Rücklaufbewegung abbremst. Auf dies(
Weise werden Schwingungen und Pendelbewegunget des Rades 54 bei rascher Rücklaufbewegung starl
gedämpft. Infolgedessen kann bei dem erfindungsge mäßen Zähi- und Zeiiwerk mit erheblich gesteigerte!
Rücklaufgeschwindigkeiten gearbeitet werden, wa auch eine Verminderung der Zeitspanne zwischen zwe
aufeinanderfolgenden Arbeitszyklen bewirkt. Befinde sich das Rad 54 nicht in der Rücklaufposition, so komm
die Bremswirkung am Bremsring 220 nicht zustande, da in diesem Fall die magnetischen Anziehungskräfte
erheblich vermindert sind und die zwischen den Magneten wirkenden magnetischen Abstoßkräfte das
Bestreben haben, den Magnetring F gemäß F i g. 6B nach rechts außer Anlage mit dem Bremsring 220 zu
bringen.
Im folgenden wird im Zusammenhang mit den Fig. 10 und 11 der Aufbau der Ziffernräder 20 und des
ihnen zugeordneten Einstellmechanismus näher erläutert. In Fig. 10 sind von der gesamten Reihe der
Ziffernräder nur zwei benachbarte Ziffernräder dargestellt. Im allgemeinen empfiehlt es sich, insgesamt vier
Ziffernräder vorzusehen, wie dies aus F i g. 1 erkennbar ist. Die Ziffernräder weisen jeweils eine zylindrische
Umfangsfläche 280 auf, weiche als Ziffernfläche die einzelnen Ziffern über den Umfang verteilt trägt, die im
Fenster D der Frontplatte B des Gerätes A erscheinen (Fig. 1). In dem Rad kann außerdem eine zu dem
Fenster fluchtende öffnung vorgesehen sein, durch welche die Zahl nach außen sichtbar wird. Bei dem
bevorzugten Ausführungsbeispiel ist allerdings von der Anordnung einer solchen öffnung abgesehen. An der
dem Zahnrad oder Zahnkranz 42 gegenüberliegenden Seite des Ziffernrades 20 ist ein Klinken- oder Schaltrad
290 angeordnet, dessen Zähne 292 jeweils eine Schrägfläche 294, eine Nase 296 und eine innere
Einziehung 298 aufweisen. Die den einzelnen Rädern 20 zugeordneten Druckknöpfe 10 wirken mit einem hin-
und herbeweglichen Verschiebfiglied 300 zusammen, welches einen sich nach hinten erstreckenden Schaft 302
aufweist und von einer Feder 304 nach vorne gedrückt wird. Bei Betätigung des Druckknopfes 10 wird das
Verschiebeglied 300 nach hinten geschoben, während die Feder 304 das Verschiebeglied anschließend wieder
in die vordere Stellung zurückdrückt. Das Verschiebeglied 300 weist einen Federarm 310 mit einer Klaue 312
sowie einen unteren Federarm 320 mit einer Betätigungsnase 322 auf. Außerdem ist das Verschiebeglied
300 mit schräg stehenden Anschlägen 330 und 340 versehen.
Fig. 11 zeigt das Verschiebeglied 300 in seiner Ruhestellung. Dabei wird der Anschlag 340 gegen die
Schrägfläche 294 eines Zahnes 292 gedruckt, wodurch die Verschiebebewegung des Verschiebegliedes 300
nach vorn begrenzt und das Schaltrad in einer vorgewählten Zahlenposition verriegelt wird. Um den
Zahlenwert um die Zahl 1 zu verändern, wird der Druckknopf 10 gegen die Kraft der Feder 304
niedergedrückt. Hierbei faßt die Klaue 312 in eine Einziehung 298 eines Zahnes 292 ein, wodurch das
Schaltrad 290 im Uhrzeigersinn gedreht wird. Diese Drehbewegung wird durch die Anschlagfläche 330
begrenzt, welche sich gegen die Schrägfläche eines anderen Zahnes des Schaltrades legt. Auf diese Weise
wird die Verschiebebewegung des Verschiebegliedes 300 nach hinten begrenzt und erreicht, daß das
Schaltrad und mit ihm das Ziffernrad 20 um einen bestimmten Winkelhetrag weitergedreht werden. Anschließend
wird der Druckknopf 10 wieder freigegeben. Dabei gelangt die Nase 322 des Federarmes 320 in die
Einziehung 298 eines Zahnes, wodurch das Schaltrad um einen weiteren VVinkclbctrag irr, Uhrzeigersinn gedreht
wird, bis sich schließlich der Anschlag 340 gegen das Schaltrad legt und die Weiterdrehung des Ziffernrades
20 verhindert. Diese Fortschaltbewegung läßt sich durch wiederholte Betätigung des Druckknopfes 10
fortsetzen, bis in dem Fenster D der gewünschte Zahlenwert am Umfang des Zitfernrades 20 erscheint
Die anderen Ziffernräder 20 werden durch Betätigung ihrer Druckknöpfe 10 entsprechend auf den jeweils
gewünschten Zahlenwert eingestellt, so daß schließlich S der gewünschte Zyklus des Gerätes eingestellt ist Da
die Ziffernräder 20 im Zahndngriff mit den Rädern 52 der Rädersätze 30 stehen, läßt sich der Zyklus auch
während des Zähl- oder Zeitschaltvorgangs des Gerätes A mit Hilfe der Druckknöpfe 10 ändern. Die in dem
ίο Fenster D erscheinenden Ziffern zeigen stets den
Zustand an, in welchen die oberen rückstellbaren Rädersätze 30 beim Rückstellzyklus zurückstellen, wenn
der Solenoid 150 betätigt wird. Der Anschlag 340 hält sowohl das Ziffernrad 20 als auch das Rad 52 des
zugeordneten oberen Rädersatzes 30 gegen Drehung fest.
Die F i g. 12 bis 18 dienen zur Erläuterung spezifischer
magnetischer Eigenschaften des erfindungsgemäßen Magnetsystems. In F i g. 12 ist der an der Polverbreite-
rung quer aufgeschnittene und flach abgewickelte Magnetring gemäß der Erfindung mit seiner Polfläche
230 bzw. 260 dargestellt. Dabei sind für die beiden bevorzugt zur Anwendung kommenden Magnetringe E
und Fdie angenäherten Abmessungen a, b, c, dund f(\n
Millimetern) angegeben. Es ist erkennbar, daß die beiden Magnetringe E und F mit Ausnahme der
Längenabmessungen der zwischen den breiteren Polabschnitten liegenden schmaleren Polabschnitte im
wesentlichen dieselben Abmessungen aufweisen. Da der Magnetring Eden Magnetring F umschließt und daher
den größeren Durchmesser hat, sind bei ihm die schmaleren Abschnitte langer als bei dem Magnetring F.
Die sich über die Polflächen hinweg erstreckenden Pole können für jede Hälfte der Magnetringe aus einer
Vielzahl im Abstand nebeneinander angeordneter gleichnamiger Pole bestehen. Da die Magnetringe im
allgemeinen erst nach dem Formgebungsvorgang, d. h. nach dem Spritzgießen, magnetisiert werden, erfolgt die
Magnetisierung in radialer Richtung, so daß sich an denjenigen Flächen, welche den Polflächen 230 und 260
gegenüberliegen, Pole entgegengesetzter Polarität befinden. Die beiden verbreiterten Polabschnitte eines
jeden Magnetringes, die diametral einander gegenüberliegen, können dadurch hergestellt werden, daß ein
zylindrischer Magnetring, der über den ganzen Umfang eine gleichmäßige axiale Breite hat, in der erfindungsgemäßen
Weise magnetisiert wird, worauf dann die Formgebung des Ringes unter Ausbildung der breiteren
und schmaleren Ringabschnitte vorgenommen wird. Es versteht sich, daß die Abmessungsverhältnisse der
Magnetringe je nach den gewünschten magnetischen Eigenschaften unterschiedlich gewählt werden können.
Fig. 13 zeigt in einer Teilansicht die Magnetringe E
und Fin einer Stellung, in der ihre ungleichnamigen Pole einander zugewandt sind. Die Magnetringe sind
demgemäß in einem magnetischen Ausgleichszustand, wobei die zwischen den ungleichnamigen Polen
wirkenden magnetischen Anziehungskräfte eine stabile Drehlage der beiden Ringe bewirken. Schon geringe
Winkeldrehungen des Magnetringes F führen zu einem magnetischen Ungleichgewicht, welches selbsttätig
aufgehoben wird, wenn der Magnetring Freigegeben wird, so daß er sich um seine Achse 58 in den
Gleichgewichtszustand zurückdrehen kann. Bei der
6S Anordnung nach Fig. 14 ist der Magnetring F
gegenüber F i g. 14 um 180° gedreht, so daß gleichnamige Pole einander zugewandt sind. Die Magnetringe
befinden sich in einem unstabilen Zustand, in dem
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erhebliche magnetische Rückstellkräfte wirken. Diese Rückstellkräfte werden dadurch erhöht, daß die
Magnetringe mit ihren Polverbreiterungen einander zugewandt sind. Wird der Magncring Flosgelassen, so
wird er sich in der einen oder anderen durch den Pfeil angegebenen Drehrichtung in die Drehlage nach
Fig. 13 zurückstellen.
pig. 15 zeigt den flach abgewickelten Magnetring in
einer Teilansicht. In der in Fig. 13 dargestellten Rückstellposition sind die Magnetringe fund Fin einem
magnetischen Gleichgewichtszustand, wobei sie sich mit ihren ungleichnamigen Polen anziehen. Bei der Anordnung
nach Fig. 15A ist der Magnet Fetwas nach oben
verschoben, so daß eine große magnetische Anzie hungskraft zwischen den beiden Polverbreiterungen der
Ringe vorhanden ist, welche bestrebt ist, die beiden Magnete wieder in den Gleichgewichtszustand gemäß
pig. 15 zurückzustellen. Zwischen den Nordpolen der Polverbreiterungen 260a des Magnetringes F und den
Südpolen der Polverbreiterungen 230a des Magnetringes E wirken erhebliche magnetische Anziehungskräfte.
Zugleich versuchen die Südpole an dem verbreiterten Polabschnitt 230a die sie übergreifenden Südpole an der
Polverbreiterung 260a magnetisch abzustoßen. Diese beiden Kräfte addieren sich und vermindern sich auf
einen stabilen Gleichgewichtszustand nur dann, wenn die Polverbreiterungen gemäß Fig. 15 mit ungleichnamigen
Polen einander gegenüberstehen. Wird der Magnet F gemäß Fig. 15B nach unten bewegt, so
ziehen die Nordpole der Polverbreiterungen 230a die Südpole der Polverbreiterungen 260a an, während
zugleich die sich überlappenden gleichnamigen Nordpole einander abstoßen. Hierdurch wird eine Ausgleichskraft in Gegenrichtung wirksam, die nur dann
magnetisch stabilisiert wird, wenn die Ringe in die Position gemäß F i g. 15 gelangen.
Wird der Magnet F so gegenüber dem Magnet £ verschoben, daß ihre Polverbreiterungen sich nicht
mehr überdecken, so ergeben sich die in den Fig. 15C
und 15D dargestellten Verhältnisse. In diesem Fall stoßen sich die gleichnamigen Pole ab, während die
ungleichnamigen Pole sich anziehen wodurch der Magnet F in die durch den Pfeil angegebene Richtung
verstellt wird. Diese Stellkraft bewirkt so lange ein konstantes Rückstelldrehnioment, bis die Polverbreiterungen
sich wieder einander nähern und dadurch größere magnetische Kräfte zur Wirkung kommen,
welche den Magnetring F in seine Rückstellposition zwangsweise zurückstellen.
In den Fig. 16 und 17 ist das Prinzip der erfindungsgemäßen Reibungsbremse dargestellt.
Fig. 17 zeigt dabei die beiden Magnete E und F schematisch in ihrer Stellung, in der sie sich gegenseitig
anziehen. Mit χ ist die axiale Versetzung der beiden Magnetringe in der Rückstellposition angedeutet,
welche zu einem kleinen axialen Ungleichgewicht führt. Dieses Ungleichgewicht ist für den beim Rückstelivorgang
notwendigen Ausgleich in Umfangsrichtung ohne
Bedeutung. Er ist hier für die Bremswirkung an einer Bremsfläche bzw. dem Bremsring 220 wichtig. Wird der
innere Magnetring F aus der Rückstellposition herausgedreht, so gelangen teilweise gleichnamige Pole in
Überdeckung, wie in F i g. 16 unten dargestellt ist. Wenn
dies geschieht, stellt sich eine Verminderung der Kraft
ein, welche bestrebt ist, die Magnetringe in eine axiale Fluchtlage zueinander einzustellen. Bei einer 180°-Drehung
des inneren Magnetringes Faus der Rückstellpositon heraus ergibt sich eine sehr starke Kraft, welche im
Sinne einer axialen Verschiebung der Magnetringe unter Entfernung von dem Bremsring 220 wirkt. Da
selbst in der Rückstellposition eine geringe Fluclitungsungenauigkeit
χ vorliegt, wird der durch die Magnetkräfte abgestoßene Magnet sich unter Erhöhung
des Fluchtungsfehlers y von dem Bremsring 220 entfernen. Mit anderen Wcrte;i wird aufgrund der
Fluchtungsungenauigkeit χ die magnetische Abstoßkraft den Magnetring F stets von dem Brems· ing zu
■ ο entfernen suchen, während die magnetische Anziehungskraft
den Magnetring gegen den Bremsring 220 anzustellen bestrebt ist. Die Fluchtungsungenauigkeit χ
in der Rückstellposition stellt sicher, daß in dieser Drehstellung stets ein Reibschluß zwischen dem
Magneten und dem Bremsring vorhanden ist, da sich der Magnet nicht in den axialen magnetischen Ausgleichszustand
einstellen kann. Hierdurch wird eine wirksame Dämpfung des Ziffernrades 54 in der Rückstellposition
und zugleich ein Abstoßen dieses Ziffernrades in der 180°-Drehposition bewirkt. Zwischen diesen beiden
Drehstellungen ist praktisch keine Reibkraft an dem Bremsring vorhanden, da sich die Anstellkraft gegen
den Bremsring schon bei geringer Drehung des Magnetringes F aus seiner Rückstellposition stark
vermindert. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel liegt das Maß χ im Bereich zwischen etwa 0,12 mm und
0,28 mm. Hierbei stellt sich eine positive Bremskraft in der Rückstellposition des Rades 54 ein, welche beim
Herausdrehen des Magneten Faus dieser Position sehr rasch verschwindet. Fig. 17 zeigt,daß beim Herausdrehen
des Magneten F aus der Rückstellposition sich sofort eine hohe magnetische Abstoßkraft bildet, da die
breiteren Polflächenteile teilweise mit gleichnamigen Polen einander gegenüberliegen. Diese Kraft hebt die
A^nstellkraft des Magneten F gegen den Bremsring 220
auf. Nach einer geringfügigen Drehung über die Rückstellposition hinaus wird demgemäß die Reibkraft
zwischen dem Magneten F und dem Bremsring 220 vollständig aufgehoben. Das Maß y der Axialverstellbarkeit
kann so eingestellt werden, daß es nur geringfügig größer ist als das Maß x, so daß die sich bei
Bewegung des Magnetringes F einstellende Abstoßkraft sofort den Magnetring vollständig von dem
Bremsring 220 abhebt. Diese Einstellung läßt sich über den Abstand der Federringe zwischen den benachbarten
Rädersätzen 30 bewirken.
Fig. 18 zeigt in einer grafischen Darstellung die
magnetische Rückstellkraft in Abhängigkeit von den verschiedenen Drehstellungen des Rades 54. Es ist zu
erkennen, daß schon bei einer kleinen Winkelausstellung des Rades 54 gegenüber dem Rad 52 ein rascher
Anstieg des Rückstelldrehmomentes erfolgt, was auf die Polverbreiterungen zurückzuführen ist. Bei Weiterdrehung
des Rades 54 in einer Stellung, bei der sich die Polverbreiterungen der beiden Magnetringe nicht mehl
überdecken, ergibt sich eine Verminderung de; Rückstelldrehmomentes, welches angenähert bis zu dei
180°-Drehstellung konscant ist. In Nähe der 180° -Dreh
stellung stellt sich dann wieder ein hohes Rücksielldreh moment ein. Da sich in der 180° -Drehstellung keil
magnetischer Gleichgewichtszustand aufgrund de magnetischen Abstoßung einstellen kann, ist sicherge
stellt, daß sich das Rad 54 stets wieder in di Rückstellposition zurückdrehen wird. Wird das Ra
über die 180°-Drehstellung weitergedreht, so stellt sie ein in Gegenrichtung wirkendes Rückstelldrehmomer
ein, dessen Verlauf aus Fig. 18 zu erkennen ist. B(
Annäherung des Rades 54 an seine Rückstell- bzv
Ausgangsposition ergibt sich wiederum aufgrund der Polverbreiterungen ein rascher Anstieg des Rückstelldrehmoments,
so daß das Rad 54 zuverlässig in die Rückstellposition zurückdreht. Es ist ohne weiteres
erkennbar, daß über den gesamten Drehbereich ein Rückstelldrehmoment auf das Rad 54 wirkt, so daß eine
zuverlässige Rückstellung desselben gewährleistet ist. Es versteht sich, daß der Verlauf des Drehmomentes
z. B. dadurch verändert werden kann, daß die Längenabmessungen der Pol- bzw. Magnetringverbreiterungen
geändert werden.
Hierzu 13 Blatt Zeichnungen
Claims (13)
1. Vorrichtung zur Einstellung von gegeneinander drehbeweglichen Körpern in eine vorbestimrnte
Winkelstellung, insbesondere zur Drehwinkeleinstellung eines Rädersatzes für ein Zeit- oder
Zählwerk u.dgl., mit einem die Drehwinkeleinstellung
bewirkenden Permanentmagnetsystem, d a durch gekennzeichnet, daß das Permanentmagnetsystem
aus zueinander und zu den drehbeweglichen Körpern konzentrischen Magnetringen
(E. F) besteht, die an den gegeneinander drehbeweglichen Körpern (52, 54) angeordnet sind und von
denen jeder an ihren einander zugewandten ringförmigen Polflächen (230, 250) mindestens zwei
Magnetpole (N, S) entgegengesetzter Polarität aufweist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetringe (E, F) aus einem
Permanent-Magnetmaterial mit durch ein Bindemittel od. dgl. gebundenen permanentmagnetisierbaren
Teilchen besteht.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zylindrischen Polflächen
(230, 260) der Magnetringe (E, F) an denjenigen Stellen, an welchen die Pole entgegengesetzter
Polarität nebeneinanderliegen, eine größere Polbreite haben als an den im Abstand hiervon liegenden
Bereichen ihrer Polflächen.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Pole an den
Polflächen (230, 260) über den Umfang der Polfiächen erstrecken und die Pole entgegengesetzter
Polarität an jedem Magnetring in geringem Abstand nebeneinanderliegen.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß an jeder Polfläche (230,260) die Nord-
und Südpole sich im wesentlichen über einen Bogenumfang von etwa 180° erstrecken.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Polflächen (230,
260) der sich umgreifenden Magnetringe (E, F) radial zur Drehachse (58) der gegeneinander drehbeweglichen
Körper (52,54) gerichtet sind.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest der eine der
beiden gegeneinander drehbaren Magnetringe (E, F) axial beweglich angeordnet ist, und daß zur
Dämpfung von Schwingungen des beweglichen Magnetrings in der vorgegebenen Drehstellung, in
der die Pole mit entgegengesetzter Polarität einander gegenüberstehen, eine Reibungsbremse
(220) od. dgl. vorgesehen ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Reibungsbremse aus einem
Bremsring (220) od. dgl. besteht.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetringe (E, F)
mittels Steck- und/oder Klemmorgane an den gegeneinander drehbeweglichen Körpern (52, 54)
gehalten sind.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9. dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Magnetring
(E) von einem geschlitzten Ring (232) aus hochpermeablem Material umgeben ist, während
der innere Magnetring (F) einen solchen Ring (262)
in der Öffnung aufweist.
11. Vorrichtung nach einem oder mehreren der
Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem zurückstellbaren Zähl- oder Zeitwerk od. dgl.
die beiden gegeneinander drehbewegüchen Körper aus um eine Achse (58) drehbaren Rädern (52, 54)
bestehen, von denen das eine (52) in einer vorwählbaren Winkelstellung festlegbar und das
andere (54) gegenüber dem erstgenannten Rad (52) antreibbar ist, wobei zur Einstellung dieses angetriebenen
Rades (54) beim Abschalten des Antriebes in die vorgewählte Winkelstellung das aus den
Magnetringen (E, F) bestehende Magnetsystem vorgesehen ist.
12. Vorrichtung zur Drehwinkeleinstellung eines um eine Achse drehbaren Drehkörpers gegenüber
einem Bezugskörper, insbesondere für rückstellbare Zählwerke, Zeitschaltwerke u. dgl., mit einem die
Drehwinkeleinstellung bewirkenden Permanentmagnetsystem, dadurch gekennzeichnet, daß die
beiden Körper (52,54) je einen Magneten (E, F) mit
einer radial zur Drehachse (58) gerichteten Polfläche (230,260) aufweisen, wobei die einander zugewandten
Polflächen Pole (N, S) entgegengesetzter Polarität aufweisen, und daß die Magnete (E, F)
magnetisch axial gegeneinander beweglich sind und eine durch die Axialbewegung in Eingriff kommende
Reibungsbremse (220) zur Dämpfung von Schwingungen des in die vorbestimmte Drehwinkellage
eingestellten Körpers (54) vorgesehen ist.
13. Magnetvorrichtung zur Drehwinkeleinstellung eines Drehkörpers gegenüber einem Bezugskörper,
bestehend aus an dem Drehkörper bzw. dem Bezugskörper anschließbaren Magneten aus permanent-magnetisierbarem
Material, dadurch gekennzeichnet, daß die Permanentmagnete aus Magnetringen (E, F) bestehen, die koaxial ineinander
einführbar sind und jeweils radial gerichtete, in Umfangsrichtung verlaufende Polflächen (230, 260)
sowie mindestens zwei in Umfangsrichtung versetzte Polflächenverbreiterungen (230a, 230b; 260a,
2606) aufweisen, an welchen ungleichnamige Pole (N, S) nebeneinander liegen.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19752502985 DE2502985C3 (de) | 1974-10-01 | 1975-01-25 | Vorrichtung zur Einstellung von gegeneinander drehbeweglichen Körpern in eine vorbestimmte Winkelstellung, insbesondere zur Drehwinkeleinstellung des Rädersatzes eines Zeit- oder Zählwerkes o.dgl |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US05/511,051 US3993895A (en) | 1974-10-01 | 1974-10-01 | Magnetic return device for reset timer/counter unit and reset timer/counter unit using same |
| US51105174 | 1974-10-01 | ||
| DE19752502985 DE2502985C3 (de) | 1974-10-01 | 1975-01-25 | Vorrichtung zur Einstellung von gegeneinander drehbeweglichen Körpern in eine vorbestimmte Winkelstellung, insbesondere zur Drehwinkeleinstellung des Rädersatzes eines Zeit- oder Zählwerkes o.dgl |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE2502985A1 DE2502985A1 (de) | 1976-04-15 |
| DE2502985B2 DE2502985B2 (de) | 1977-04-21 |
| DE2502985C3 true DE2502985C3 (de) | 1977-12-22 |
Family
ID=
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