DE2521372B1 - Elektromagnetisches impulszaehlwerk mit kunststoffgehaeuse - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein elektromagnetisches Impulszählwerk mit einem wenigstens zwei parallele Seitenwände, eine Frontwand mit einem Sichtfenster, eine Rückwand und einen Gehäuseboden aufweisenden Gehäuse, wobei an der einen aus Kunststoff bestehenden Seitenwand einstückig angeformte Lagerachsen für die Ziffernrollen und Schalttriebe vorgesehen sind, sowie mit einem sich quer zur Front- und Rückwand erstreckenden, mit einem Klappanker versehenen Elektromagneten, von dem ein Spulenträgerflansch eine Gehäusewand bildet.

Derartige Zähler sind in mannigfachen konstruktiven Ausführungsformen bekannt. Sowohl mit nullstellbaren Zahlenrollen als auch mit nicht nullstellbaren Zahlenrollen werden sie in großen Stückzahlen hergestellt und zur Registrierung verschiedenster Zähleinheiten sehr häufig verwendet. LJm einerseits die Lohnkosten der Montage möglichst gering zu halten und andererseits die Teilefertigung möglichst billig zu gestalten, ist man bereits seit längerem dazu übergegangen, nicht nur die mechanisch bewegten Teile des Zählermechanismus sondern auch das Rahmengestell und das Gehäuse solcher Zähler aus Kunststoff herzustellen.

Bei einem bekannten Zählwerk der eingangs ίο genannten Art (DT-OS 23 46 076) ist das Kunststoffgehäuse auf der Oberseite offen, also ohne angeformten Deckel ausgebildet. Dabei erstreckt sich das Gehäuse nur bis zu dem der Frontseite zugekehrten Flansch des Spulenkörpers. Der Spulenkörper ist als Separatbauteil ausgebildet und muß in das Gehäuse so eingesetzt werden, daß sein frontseiliger Flansch die Rückwand des Gehäuses bildet. Das Magnetjoch besteht aus einer winkelförmigen Platte, die an ihrem vorderen Ende am Gehäuseboden angeschraubt werden muß. Magnetjoch und Spulenkern bestehen aus zwei verschiedenen Einzelteilen, die mittels einer Verschraubung miteinander verbunden werden müssen. Zur Abdeckung der Spuie und der Gehäuseoberseite sind besondere Schutzkappen notwendig. Die mit den Lagerachsen versehene Seitenwand des Gehäuses ist als separates Bauteil ausgebildet und muß nach der Montage der Zahlenrollen und Übertragungsritzel nachträglich am Gehäuse befestigt werden.

Bei einem ebenfalls bekannten Betriebsstundenzähler (DT-Gbm 74 20 103) sind die Lagerachsen der Zahlenrollen und der Schalttriebe als separate Einzelteile vorgesehen, die von oben in Lagerstellen eingesetzt werden können, welche als kreisrunde Öffnungen in Haltern ausgebildet sind, wobei die Öffnungen durch einen Längsschlitz seitlich offen sind, dessen Breite kleiner ist als der Achsen- oder Wellendurchmesser. Das Gehäuse ist aus zwei Gehäuseteilen zusammengesetzt. Das eine Gehäuseteil umfaßt die beiden Seitenwände, die Rückwand, den Deckel und die Frontwand, die mit einem Sichtfenster ausgerüstet ist. Das andere Gehäuseteil besteht lediglich aus der Bodenplatte, auf weiche das Gehäuseoberteil haubenartig aufsetzbar ist.

Des weiteren ist aus der US-PS 35 80 498 ein Zähler bekannt, dessen Rahmengestell ganz aus Kunststoff besteht und die Form eines Spulenkörpers aufweist, dessen Flansche so geformt sind, daß sie zugleich als Lagerplatinen für den Zählermechanismus Verwendung finden und zur Aufnahme des Eisenjochs sowie einer ebenfalls aus Eisen bestehenden Schaltgabel dienen.

Sowohl die Zahlenrollen als auch die Schalttriebe sind dabei auf Metallwellen gelagert, die in entsprechend angeordneten Bohrungen der Gestellseitenwände gelagert sind. Dieses bekannte Rahmengestell aus Kunststoff ist allseitig offen und benötigt zusätzlich ein Gehäuse, in welchem der fertig montierte Zähler geschützt untergebracht werden kann. Ein solches zusätzliches Gehäuse ist auch bei dem Zähler der DT-OS 23 29 282 zur Abdeckung des Zählermechanismus erforderlich, bei dem das Zählergehäuse im vorderen Teii eine offene Oberseite zum Einsetzen des Zählermechanismus aufweist und bei dem der Elektromagnet, für dessen Spule ein besonders geformter Spulenkörper vorgesehen ist, von der Rückseite her in das Gehäuse eingeschoben und verrastet werden kann.

Auch beim nullstellbaren Rollenzählwerk der DT-OS 22 12 882, das ein aus Kunststoff bestehendes Rahmengestell aufweist, ist der praktische Einsatz nur mit einem zusätzlichen Gehäuse möglich, da auch dort das

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Rahmengestell zumindest auf der Oberseite offen ist und somit der Zählermechanismus ohne dieses zusätzliche Gehäuse frei zugänglich wäre.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein elektromagnetisches Impulszählwerk der im Oberbegriff des Anspruches 1 beschriebenen Art konstruktiv so zu gestalten, daß das sowohl den Zählermechanismus als auch den Elektromagneten umschließende Gehäuse aus nur zwei durch Rastverbindungen zusammensetzbaren Teilen besteht, daß für den Elektromagneten lediglich eine Luftspule, also kein besonderer Spulenkörper mehr benötigt wird, daß das Magnetjoch ohne separate Hilfsmittel ortsfest im Gehäuse gelagert ist, daß für die Lagerung sämtlicher zum Zählmechanismus gehörender Teile keine separaten Achsen, keine separaten Seitenwände oder sonstige separate Vorrichtungen benötigt werden und daß die Montage dieser Teile auf einfachste Weise möglich ist.

Nur mit der Gesamtheit der im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 enthaltenen Erfindungsmerkmale wird diese Aufgabe so gelöst, daß ein Minimum an Material bzw. Teileaufwand und Montageaufwand gewährleistet ist, was bei allen bisher bekannten Zählwerken in diesem Umfang nicht erreicht werden konnte.

Durch die erfindungsgemäß vorgesehene Gestaltung der beiden Gehäuseteile ist nicht nur der Forderung nach einer möglichst einfachen und kostensparenden Zählermontage sondern auch den spritzgußtechnisch insbesondere aus der Sicht des Formenbaues relevanten Gesichtspunkten in vorteilhafter Weise Rechnung getragen, indem die Werkzeugtrennebenen jeweils mit den längsten Seiten der Gehäuseteile zusammenfallen, so daß auch hierbei Kostenersparnisse erzielt werden können. Das erfindungsgemäße Zählwerk kann praktisch ohne Hilfswerkzeuge montiert werden. Das Vorsehen eines Spulenaufnahmerohres an der Zwischenwand erlaubt die Verwendung von selbsttragenden Spulen ohne jeglichen zusätzlichen Spulenkörper. Die Montage sowohl der Spule als auch des zugehörigen U-förmigen Magnetjoches läßt sich durch einfaches Auf- bzw. Einschieben auf bzw. in das Spulenaufnahmerohr bewerkstelligen.

Dabei ist es zweckmäßig, die Lagerachsen ungleich lang zu machen und die zweite Seitenwand mit in verschiedenen Ebenen liegenden Sackbohrungen zur Aufnahme der Lagerachsenden zu versehen. Man erreicht dadurch eine gewisse Erleichterung beim Zusammenfügen der beiden Gehäuseteile.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungsmerkmale der Erfindung sind den Ansprüchen 4,5 und 6 zu entnehmen.

Anhand der Zeichnung wird nun im folgenden ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine Explosionsdarstellung eines elektrischen Impulszählers,

F i g. 2 einen Längsschnit eines vollständig montierten Zählers gemäß F i g. 1,

F i g. 3 einen Schnitt IH-III der F i g. 2 und

F i g. 4 einen Schnitt IV-IV der F i g. 2.

Wie aus der F i g. 1 ersichtlich ist, besteht der in der Zeichnung dargestellte erfindungsgemäße elektrische Impulszähler aus insgesamt zehn verschiedenen Einzelteilen, nämlich: einem ersten Kunststoffgehäuseteil 1, einem zweiten Kunststoffgehäuseteil 2, einem Zahlenrollensatz 3, einem Schalttriebsatz 4, einer Schaltgabel 5, einem Magnetanker 6, einer Zugfeder 7, einem Kerbstift 8, einer Magnetspule 9 und einem U-förmigen Magnetjoch 10.

Der erste Kunststoffgehäuseteil 1 bildet einen quaderförmigen Hohlkörper, der den Gehäuseboden 11, den Gehäusedeckel 12, die Seitenwand 13, die mit einer Fensteröffnung 14' versehene vordere Gehäusestirnwand 14 und eine Zwischenwand 15 aufweist. In dem zwischen der Zwischwand 15 und der vorderen Gehäusestirnwand 14 liegenden Hohlraum des Kunststoffgehäuseteiles 1 sind an der Innenseite der Seitenwand 13 die zur Lagerung des Zahlenrollensatzes 3, des Schalttriebsatzes 4 und der Schaltgabel 5 dienenden Lagerachsen 16, 17 und 18 einstückig angeformt. Die Zwischenwand 15 weist zur Aufnahme der freien Enden des Magnetjoches 10 zwei Durchbrüche 19 und 20 auf, wobei der Durchbruch 19 U-förmig ausgebildet und auf der freien Stirnseite der Zwischenwand 15 offen ist, während der Durchbruch 20 die zylindrische Querschnittsform des Magnetjoches 10 aufweist. Konzentrisch zum Durchbruch 20 ist an der Zwischenwand 15 ein zylindrisches Spulenaufnahmerohr 21 einstückig angeformt, welches sich in dem sowohl auf der der Seitenwand 13 gegenüberliegenden Seite als auch auf der der vorderen Stirnwand gegenüberliegenden Rückseite offenen hinteren Teil des Kunststoffgehäuseteiles 1 parallel zur Seitenwand 13 und zum Gehäuseboden 11 bzw. zum Gehäusedeckel erstreckt. Dieses Spulenaufnahmerohr 21 endet in einem gewissen axialen Abstand von der hinteren Stirnebene 22 des Kunststoffgehäuseteils 1 und dient zur Aufnahme der Magnetspule 9 sowie eines Schenkels des Magnetjoches 10. Zur axialen Fixierung und Justierung des Magnetjoches 10 ist in einer Bohrung 23 des Gehäusedeckels 12 schwer drehbar ein Exzenterzapfen 24 gelagert, dessen Exzenterstift 25 in eine Kerbe 26 des freien Magnetjochschenkels eingreift.

Zur schwenkbeweglichen Lagerung des als rechteckiges Plättchen ausgebildeten Magnetankers 6 ist der Gehäuseboden 11 in dem unter der Lagerachse 18 liegenden Bereich mit einer Nut 27 versehen. Die Schaltgabel 5 besteht aus einem einstückig gespritzten Kunststoffteil mit einem Lagerrohr 28, welches einen Federhaken 29 zur Einhängung der Zugfeder 7 und auf seiner Unterseite zwei den Magnetanker 6 beidseitig greifende Nocken 30 und 31 besitzt. Der Kerbstift 8 ist in eine Sackbohrung 32 der Seitenwand 13 eingepreßt. An ihm ist die untere Öse 7' der Zugfeder 7 eingehängt, deren obere Öse 7" am Federhaken 29 der Schaltgabel 5 hängt.

Die Vormontage der Teile 3 bis 10 geschieht in der Weise, daß nach dem Einpressen des Kerbstiftes 8 in die Sackbohrung 32 zunächst die Schaltgabel 5 auf die Lagerachse 18 gesteckt, danach die Zahlenrollen 3 und Schalttriebe 4 auf die Lagerachsen 16 und 17 aufgebracht und schließlich die Feder 7 eingehängt und der Magnetanker 6 in die Nut 27 eingelegt wird. Das Einschieben des einen Magnetjochschenkels in das Spulenaufnahmerohr 21 erfolgt, nachdem die Spule 9 auf das Spulenaufnahmerohr 21 aufgeschoben ist. Nachdem mit Hilfe des Exzenterzapfens 24 das Magnetjoch axial gesichert ist, kann bereits eine Funktionsvorprüfung des Zählermechanismus stattfinden. Zur Endmontage des Zählers ist es dann nur noch erforderlich, das Kunststoffgehäuseteil 2 mit dem Kunststoffgehäuseteil 1 zusammenzufügen.

Das Kunststoffgehäuseteil 2 besteht aus der dem Kunststoffgehäuseteil 1 fehlenden Seitenwand 33 und der dem Kunststoffgehäuseteil 1 ebenfalls fehlenden hinteren Stirnwand 34, an welcher außenseitig ein

Gewindezapfen 35 einstückig angeformt ist. Während die Höhe h\ der hinteren Stirnwand 34 so bemessen ist, daß diese zwischen Gehäuseboden 11 und Gehäusedekkel 12 paßt, entspricht die Höhe A2 der Seitenwand 33 dem Abstand der Außenflächen des Gehäusebodens 11 und des Gehäusedeckels 12. Dadurch entstehen an den oberen und unteren Ecken zwischen der hinteren Stirnwand 34 und der Seitenwand 33 jeweils der Dicke des Gehäusebodens 11 und des Gehäusedeckels 12 entsprechende Absätze, die von entsprechenden Vor-Sprüngen 36 des Gehäusebodens 11 und des Gehäusedeckels 12 ausgefüllt werden, wenn die beiden Kunststoffgehäuseteile 1 und 2 zusammengefügt sind. Um eine gute Formfestigkeit des Gesamtgehäuses zu erreichen, sind auf der Innenseite der Seitenwand 33 im Abstand der Innenflächen des Gehäusebodens 11 und des Gehäusedeckels 12 voneinander angeordnete Längsrippen 37 und 38 sowie dreieckförmige Vorsprünge 39 und 40 angeordnet, die geeignet sind, nach innen gerichtete, auf Gehäuseboden 11 und Gehäusedeckel 12 einwirkende Kräfte aufzunehmen. Um ein Ausbiegen des Gehäusebodens 11 und des Gehäusedeckels 12 zu vermeiden, ist die Gehäusewand 33 entlang der Rippen 37 und 38 in gleichmäßigen Abständen mit Ausnehmungen 41 versehen, die zur Aufnahme von dazu passend ausgebildeten Vorsprüngen 42 dienen, welche an den offenen Längskanten des Gehäusebodens 11 und des Gehäusedeckels 12 angeformt sind. Damit die Zwischenwand 15 des Kunststoffgehäuseteiles 1 durchgehend an der Innenfläche der Seitenwand 33 zur Anlage gebracht werden kann, sind die Rippen 37 und 38 an der entsprechenden Stelle 43 bzw. 44 jeweils unterbrochen. Zwischen den Rippen 37 und 38 sind längsverlaufend angeformte Leisten 45 und 46, deren Abstand der Dicke des Magnetjoches 10 entspricht und die den freien Schenkel des Joches 10 zwischen sich aufnehmen und halten.

An den Rippen 37 und 38 sind jeweils parallel zum Gehäuseboden 11' und zum Gehäusedeckel 12' nach innen gerichtete Rastzungen 47 mit sägezahnförmigen Rastzähnen 48 angeformt, zu deren Aufnahme im Gehäuseboden 11 und im Gehäusedeckel 12 des Kunststoffgehäuseteils 1 Rastöffnungen 49 vorgesehen sind.

Auch die hintere Stirnwand 34 ist auf ihrer Innenseite mit Rippen 50 und 51 versehen. Während die Rippe 50 im wesentlichen zur Erhöhung der Formstabilität dient, hat die Rippe 51, die etwas breiter ausgebildet ist, die zusätzliche Aufgabe, die Spule 9 in axialer Richtung auf dem Spulenaufnahmerohr 21 zu fixieren. Um auch zwischen der Seitenwand 13 des Kunststoffgehäuseteils 1 und der rückseitigen Stirnwand 34 eine formschlüssige Verbindung zu schaffen, sind die Rippen 50 und 51 um die Wanddicke der Seitenwand 13 über die Breite der Stirnwand 34 hinaus verlängert und zur Aufnahme dieser Verlängerungen in der Seitenwand 13 entsprechende Durchbrüche 52 vorgesehen.

Mit einer solchen Ausgestaltung der beiden Kunststoffgehäuseteile 1 und 2 läßt sich ein insgesamt formstabiles, einfach zusammensetzbares Zählergehäuse für einen aus einem Minimum an verschiedenen Einzelteilen bestehenden Zähler zusammensetzen, das zugleich Schutzgehäuse und Lagergestell für die einzelnen Zählerteile ist.

Um die Lagerachsen 16, 17 und 18 für einen einwandfreien Betrieb des Zählers völlig schwingungsfrei zu machen, sind in der Seitenwand 33 des zweiten Kunststoffgehäuseteiles 2 Sackbohrungen 53,54 und 55 vorgesehen, in welche die Enden der Lagerachsen 16,17 und 18 nach dem Zusammenfügen der beiden Gehäuseteile hineinragen. Dabei ist es vorteilhaft, wenn die Sackbohrungen 53, 54 und 55 in verschiedenen Ebenen liegen und die Lagerachsen 16, 17 und 18 verschieden lang sind, weil dadurch das Zusammenfügen der beiden Kunststoffgehäuseteile 1 und 2 und das damit verbundene Einfädeln der Lagerachsenden in die Sackbohrungen 53, 54 und 55 leichter gestaltet und zudem axiale Distanzringe, die sonst erforderlich wären, durch an der Innenseite der Seitenwand 33 angeformte, im vorliegenden Beispiel zylinderförmige, Ringansätze 56 und 57 zumindest für die beiden Sackbohrungen 54 und 55 anbringen lassen.

Die vorstehend beschriebenen Kunststoffgehäuseteile 1 und 2 sind ihrer konstruktiven Form nach auch hinsichtlich der Gestaltung und Größe der dazu erforderlichen Spritzgußformen vorteilhaft ausgebildet, so daß auch in dieser Hinsicht ein kostensparender Effekt erzielt ist.

Anstelle des Kerbstiftes 8 und der Zugfeder 7 ließe sich die Schaltgabel 5 auch ohne weiteres mit einer sich gegebenenfalls an der Zwischenwand 15 abstützenden, einstückig angeformten formelastischen Federzunge versehen, so daß der Kerbstift 8 und die Zugfeder 7 zusätzlich eingespart werden könnten.

In den F i g. 2, 3 und 4 sind die zusammengesetzten Kunststoffgehäuseteile 1 und 2 jeweils geschnitten dargestellt. Aus diesen Figuren ist ersichtlich, wie die beiden Kunststoffgehäuseteile 1 und 2 jeweils formschlüssig ineinander greifen.

Aus F i g. 3 ist ersichtlich, wie die beiden Leisten 45 und 46 den einen Schenkel des U-förmigen Magnetjoches 10 zwischen sich führen.

Aus F i g. 4 ist ersichtlich, wie die verlängerten Rippen 50 und 51 in die Durchbrüche 52 und die Vorsprünge 42 die Ausnehmungen 41 eingreifen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Elektromagnetisches Impulszählwerk mit einem wenigstens zwei parallele Seitenwände, eine Frontwand mit einem Sichtfenster, eine Rückwand und einen Gehäuseboden aufweisenden Gehäuse, wobei an der einen aus Kunststoff bestehenden Seitenwand einstückig angeformte Lagerachsen für die Ziffernrollen und Schalttriebe vorgesehen sind, sowie mit einem sich quer zur Front- und Rückwand erstreckenden, mit einem Klappanker versehenen Elektromagneten, von dem ein Spulenträgerflansch eine Gehäusewand bildet, dadurch gekennzeichnet, daß die die angeformten Lagerachsen (16,17,18) aufweisende Seitenwand Teil eines ersten den Gehäuseboden (11). den Gehäusedeckel (12), eine Seitenwand (13). die Frontwand (14) sowie eine mit einem einstückig angeformten Spulenaufnahmerohr (21) versehene Zwischenwand (15) umfassenden Gehäuseteil (1) ist. welches mittels an sich bekannter Rastverbindungen (47/48, 49) mit einem zweiten die zweite Seitenwand (33) sowie die hintere Gehäusestirnwand (34) bildenden Gehäuseteil (2) zu einem sowohl den Zählmechanismus (3,4,5,6, 7) als auch den mit einem U-förmigen Eisenjoch (10) versehenen Elektromagneten (9, 10) vollständig umschließenden Gehäuse zusammenfügbar ist.

2. Impulszählwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerachsen (16, 17, 18) ungleich lang sind und die zweite Seitenwand (33) mit in verschiedenen Ebenen liegenden Sackbohrungen (53, 54, 55) zur Aufnahme der Achsenden versehen ist.

3. lmpuiszählwerk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an der Außenseite der hinteren Stirnwand (34) ein Gewindezapfen (35) einstückig angeformt ist.

4. Impulszählwerk nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Fixierung der Magnetspule (9) auf dem Spulenaufnahmerohr (21) an der hinteren Stirnwand (34) wenigstens eine Stützrippe (51) angeordnet ist.

5. lmpuiszählwerk nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Rastverbindungen aus an den Längsseiten der zweiten Seitenwand (33) angeordneten, mit nach außen gerichteten Rastzähnen (48) versehenen Zungen (47) und aus im Boden (11) und im Deckel (12) des ersten Gehäuseteiles (1) angeordneten Durchbrächen (49) bestehen.