DE2658105B2 - Kontaktgesteuerter Impulsgenerator - Google Patents
Kontaktgesteuerter ImpulsgeneratorInfo
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- G04C3/00—Electromechanical clocks or watches independent of other time-pieces and in which the movement is maintained by electric means
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- G04C3/007—Electromechanical contact-making and breaking devices acting as pulse generators for setting
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Description
Die F.rfindurig betrifft einen kontaktgesteuerten
Impulsgenerator zur Erzeugung einzelner Vorwärtsoder Rückwärtszählimpulse für die Einstellung bzw.
Korrektur einer elektronischen Digitalanzeige, der aus einem Impulsgeber, einem wenigstens ein Fühlelement
aufweisenden Impulskollektor, einer Steuerlogik und einem Vorwärts-Rückwärtszähler besteht, wobei der
Impulsgeber mehrere, vornehmlich in regelmäßigen Abständen in einer Kreisbahn konzentrisch bezüglich
einer Drehachse angeordnete impulserzeugende Elemente aufweist und außerdem die Elemente des
Impulsgebers sowie des Impulskollektors zur Impulserzeugung manuell oder motorisch mit variabler
Geschwindigkeit in beliebiger Drehrichtung gegeneinander verdrehbar sind.
Durch die CH-PS 5 58 560 ist eine Stelleinrichtung für eine elektronische Digitalanzeige in einer elektronischen
Uhr bekannt. Die Korrektur bzw. Einstellung der Anzeige ist dabei über einen außerhalb des Uhrgehäuses
angeordneten Drehknopf vornehmbar. Bei Verstellung dieses Drehknopfes sind im Inneren der
Uhr über eine an seinem Schaft angeordnete Kontaktfeder mehrere Ausgänge eines Frequenzteilers auswählbar,
wodurch Impulse mit verschieden hohen Frequenzen an die elektronische Digitalanzeige weiterleitbar
sind und deren Anzeige je nach Bedarf mit verschiedenen, fest fixierten Impulsfrequenzen korrigierbar
ist. Darüber hinaus ist gemäß einer Variante dieser Einrichtung ein separater RC- oder LC-Oszillator
vorgesehen, der ebenfalls durch den äußeren Drehknopf verstellbar ist, wobei die Frequenz der an die
Digitalanzeige weiterleitbaren Korrekturimpulse kontinuierlich in Abhängigkeit vom Verdrehungswinkei des
Drehknopfes änderbar ist Zusätzlich sind bei jeder der genannten Ausführungsformen der Anzeigestelleinrichtung
Mittel vorgesehen, die sowohl eine Vorwärts- als auch eine Rückwärtskorrektur der Anzeige ermöglichen.
Die vorstehend erläuterten Einrichtungen erfordern bei der Einstellung einer Anzeige durch die Bedienungsperson
eine sehr feinfühlige Handhabung des äußeren Drehknopfes — dies zum einen wegen der sehr nahe
beieinanderliegenden und nacheinander anzusteuern den Frequenzteilerausgänge, und zum andern insbeson
dere wegen des relativ kleinen zur Verfügung stehender Drehwinkels.
Für die Lösung des der Erfindung zugrunde liegender Problems kann jedoch keine der beiden genannten, füi
die Korrektur der elektronischen Digitalanzeige einei Uhr konzipierten Stelleinrichtungen einen Hinweis
geben.
Darüber hinaus ist ein Impulsgenerator der eingang! genannten Art als Stelleinrichtung für eine Uhr mii
Digitalanzeige bereits durch die DFAS 25 40 48f
bekannt. Als Impulsgeber ist dabei beispielsweise entweder ein Nockenrad oder eine Lochscheibe
vorgesehen, während als Impulskollektor beispielsweise ein Fühlelement dient, das die mittels der Elemente de;
Impulsgebers erzeugten mechanischen Impulse auf eir Impulswandlerelement überträgt. Als Fühlelement dien
im einen Fall eine Blattfeder und im anderen Fall eine
t ■ ο r -
wandlerelement entweder als Pie/.oe!emcnt. clck
tromagnetisches Element oder Photoelement ausgebil det sein kann. Darüber hinaus ist bei diesen-Impulsgenerator
ein mechanischer Wählschalter vorge sehen, der je nach Drehrichtung des Nockenrades bzw
der Lochscheibe in der einen oder anderen Richtung
mitgenommen wird und eine Einspeisung der erzeugter Impulse entweder in einen Rückwärts- oder einer
VorwärtFr-ingang der dem Impulswandlerelemeni
nachgeschalteten Vorwärts-Rückwärts-Zähleinrichtung
ermöglicht.
Es ist demgegenüber Aufgabe der Erfindung, einer Impulsgenerator zur Erzeugung von Impulsen für die
Einstellung einer elektronischen Digitalanzeige zi schaffen, bei dem die Erzeugung von Anzeigestell·
impulsen sowie deren Auswertung nach ihrem Richtungssinn — vor- oder rückwärts — unter Vermeidung
der Verwendung einer konstruktiv aufwendigen Impulswandlerund
Vorwärts-Rückwärts-Umschalteinrichtung
mit einfacheren und damit in drr HprupHimd
billigeren elektromechanischen bzw. elektronischen Mitteln möglich ist.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst
Vorteilhafte Weiterbildungen desselben sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Durch den erfindungsgemäßen kontaktgesteuerten Impulsgenerator ist es in einfacher, bedienungssicherer
Weise möglich, den gewünschten Anzeigewert auf der elektronischen Digitalanzeige sehr schnell einzustellen
Etwaige Fehleinstellungen sind leicht zu korrigieren, da mit der erfindungsgemäßen Einrichtung eine Vor- nd
Rückwärtskorrektur möglich ist. Die Einstellung eines Anzeigewertes erfolgt dabei durch Ein2elimpulse, die
langsam oder schnell aufeinanderfolgend in Abhängigkeit von der Drehgeschwindigkeit eines Betätigungselements
erzeugbar sind, wobei durch die räumliche Zuordnung der Elemente von Impulsgeber und Impulskollektor
eindeutig die Richtung der Impulse — vor- oder rückwärts — festgelegt und in der Steuerlogik
auswertbar ist, so daß die an den Vorwärts-Rückwärtszähler weitergeleiteten Impulse diesen eindeutig ir
Vorwärts- oder Rückwärtsrichtung durchsteuern. Jc nach Anzahl der impulserzeugenden Elemente des
Impulsgebers und des Obersetzungsverhältnisses des Getriebes zwischen Betätigungselement und Impulsgeber
bzw. -kollektor sind beispielsweise pro Umdrehung des Betätigungselements 60 Impulse erzeugbar
Beim Einstellvorgang ist die Bedienungsperson dabei weder durch irgendwelche vom Drehwinkel des
Betätigungselements abhängige feste Korrekturpositionen, noch durch eine bedingt über einen
Verdrehungswinkel gefühlsmäßig in den Griff zu bekommende Stellgeschwindigkeit beschränkt, da jedem
einzelnen, einstellbaren Anzeigewert ein über die Rastunp des Impulsgebers bzw. des Impulskollektors am
Betätigungselement fühlbarer mechanischer Drehimpuls zugeordnet ist.
Nachfolgend ist die Erfindung an Hand mehrerer in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele näher
beschrieben. Es zeigt
Γ i g. I eine schematischc Darstellung eines ersten
Ausführungsbeispicls des erfindungsgemäßen Impulsgenerator,
Γ i g. 2 und 3 den für eine Vorwärtsimpulserzeugung in verschiedene Positionen gegenüber dem Impulsgeber
des Impulsgenerators verdrehten Impulskollektor (Prehrichtung entsprechend der Pfeilrichtung),
F i g. 4 und 5 den für eine Rückwärtsimpulserzcugung in verschiedene Positionen gegenüber dem Impulsgeber
des Impulsgenerators verdrehten Impulskcllektor,
Fig. 6 ein Impulsdiagramm mit Darstellung der Eingangs- und Ausgangsimpulse, die durch den in Fi g. 1
dargestellten Impulsgenerator erzeugbar sind.
Fig. 7 einen Schnitt durch die Gesamtanordnung eines Impulsgenerators gemä Ί dci in F i g. 8 eingezeichneten
Linie VII-VII,
Fig. 8 einen Längsschnitt durch die Gesamtanordnung des Impulsgenerators gemäß F i g. 7 und der darin
eingezeichneten Schnittlinie VIII-VIII,
F i g. 9 eine Variante des Antriebs des in den F i g. 7 und 8 dargestellten Impulsgenerators im Schnitt gemäß
der in F i g. 10 eingezeichneten Linie IXlX,
Fig. 10 einen Längsschnitt durch den in F i g. 9 dargestellten Impulsgenerator gemäß der dort eingezeichneten
Schnittlinie X-X.
Fig.!! ein weiteres Ausführungsbeispiel eines
Impulsgenerators in schematischer Darstellung,
Fig. 12 und 13 den für eine Vorwärtsimpulserzeugung in verschiedene Positionen gegenüber dem
impuiskoiiektor des impulsgenerator gemäß Fig. 11
verdrehten Impulsgeber,
Fig. 14 und 15 den für eine Rückwärtsimpulserzeugung
in verschiedene Positionen gegenüber dem Impulskollektor des Impulsgenerators gemäß Fig. 11
verdrehten Impulsgeber,
Fig. 16 ein Impulsdiagramm mit Darstellung der Eingangs- und Ausgangsimpulse, die durch Betätigung
des in Fig. 11 dargestellten Impulsgenerators erzeugbar sind,
Fig. 17 eine Variante des in Fig. 11 dargestellten
Impulsgenerators,
Fig. 18 und 19 den für eine Vorwärtsimpulserzeugung
in verschiedene Positionen gegenüber dem Impuiskoiiektor des Impulsgenerators gemäß Fig. 17
verdrehten Impulsgeber,
Fig.20 und 21 den für eine Rückwärtsimpulserzeugung
in verschiedene Positionen gegenüber dem Impulskollektor des Impulsgenerators gemäß F i g. 17
vei drehten Impulsgeber,
Fig.22 ein Impulsdiagramm mit Darstellung der Eingangs- und Ausgangssignale, die durch Betätigung
des Impulsgenerators gemäß F i g. 17 erzeugbar sind,
F i g. 23 ein viertes Ausführungsbeispiel eines Impulsgenerators
in schematischer Darstellung,
Fig.24 bis 27 den Bewegungsablauf zwischen den
Elementen des Inipulsgebers und -kolleklors bei einer Betätigung des Impulsgenerators gemäß Fig. 23 jeweils
in vergrößerter Seitenansicht,
Fig.28 die Anordnung des Betätigungselements des
in Fig. 23 dargestellten Impulsgenerators in einem Gerät mit elektronischer Digitalanzeige,
F i g. 29 ein fünftes Ausführungsbeispiel eines Impulsgenerators in schematischer Darstellung,
Fig. 30 die Anordnung des Betätigungselements des
to in Fig.29 dargestellten Impulsgenerators in einem Gerät mit elektronischer Digitalanzeige,
Fig. 31 ein sechstes Ausführunpsbeispicl eines
Impulsgenerator in schematischer Darstellung,
F i g. 32 und 33 den für eine Vorwärtsimpulscrzeugiing
in verschiedene Positionen gegenüber dem Impulskollektor des Impiilsgenerators gemäß Fig. 31
verdrehten Impulsgeber,
F i g. 34 und 35 den für eine Rückwärtsimpulserzeugung in verschiedene Positionen gegenüber dem
Impulskollektor des Impiilsgenerators gemäß Fig. 31 verdrehten Impulsgeber,
Fig. 36 ein Impulsdiagramm mit Darstellung der
Eingangs- und Ausgangsimpulse, die bei Betätigung des in Fig. 31 dargestellten Impulsgenerators erzeugbar
sind,
F i g. 37 ein siebtes Ausführungsbeispiel eines Impulsgenerators in schematischer Darstellung,
F i g. 38 und 39 den für eine Rückwärtsimpulserzeugung in verschiedene Positionen gegenüber dem
Impulsgeber des Impulsgenerator gemäß F i g. 37 verdrehten Impulskollektor,
F i g. 40 und 41 den für eine Vorwärtsimpulserzeugung
in verschiedene Positionen gegenüber dem Impulsgeber des Impulsgenerators gemäß Fig. 37
verdrehten Impulskollektor,
Fig. 42 ein Impulsdiagramm mit Darstellung der bei Betätigung des Impulsgenerators gemäß F i g. 37
erzeugbaren Impulse.
In der Zeichnung sind einander entsprechende oder
ähnliche Teile mit gleichen Bezugsziffern versehen.
Die in den Figuren teilweise nur schematisch dargestellten elektromechanischen Impulsgeneratoren
bestehen generell aus einem Impulsgeber 1, einem Impulskollektor 2, einer Steuerlogik 3, einem Vorwärts-Rückwärtszähler
4, einem manuell verstellbaren Betätigungselement 5. einer bei Betätigung des letzteren
antreibbaren Drehachse 6 und einer Rasteinrichtung 7.
Der Impulsgeber 1 besteht bei allen Ausführungsbeispielen aus mehreren impulserzeugenden Elementen,
die in einer Kreisbahn konzentrisch bezüglich der Drehachse 6 angeordnet sind und mit mehreren zum
Impulskollektar 2 vereinigten Fühlelementen zusammenwirken,
wobei letztere durch elektrische Kontaktelemente gebildet sind. Die Elemente des Impulsgebers
1 und des Impulskollektors 2 sind bei Betätigung des Impulsgenerators mittels des Betätigungselements 5 mit
variabler Geschwindigkeit und in beliebiger Drehrichtung zur Impulserzeugung gegeneinander verdrehbar;
die Frequenz der derart erzeugbaren Impulse ist dabei proportional der Relativgeschwindigkeit zwischen
den Elementen des Impulsgebers 1 und des Impulskollektors 2. Bei Betätigung des Impulsgenerators
in der vorbeschriebenen Weise sind durch die impulserzeugenden Elemente des Impulsgebers 1 und
die Kontaktelemente des !mpulskoüektors 2 zwei
elektrische Kontaktstrecken getrennt voneinander schließbar; die impulserzeugenden Elemente des
Impulsgebers 1 und die Fühlelemcnte des Impulskollektors
2 sind hierzu in ihrer Kreisbahn bezüglich der Drehachse 6 derart winkelmäßig gegeneinander versetzt,
daß bei Betätigung des Impulsgenerators zeitlich gegeneinander versetzte Impulse erzeugbar sind. Die
Art der Phasenverschiebung dieser Impulse — Vorbzw. Nacheilur.g — ist von der Drehrichtung abhängig
und durch die der Vorbeschriebenen Anordnung naehgesehaliete Steuerlogik 3 feststellbar, so daß der
wiederum der Steuerlogik nachgeschaltete Vorwärts-Rückwärtszähler 4 in eindeutig definierter Weise
durch einen Vorwärts- oder Rückwärtsimpuls weiterschallbar ist.
Die Schaltungselemente der Steuerlogik 3 dienen neben der Richtungserkennung gleichzeitig auch zur
Kontaktentprellung der bei Schließen der Kontaktstrecke erzeugbaren Impulse.
|ede der beiden durch jeweils ein Element des Impulsgebers 1 und des Inipulskollektors 2 gebildeten
Kon'.ak'.s'.recken ist räumlich und funktionell innerhalb
einer Schaltstrccke angeordnet, die vor der Kontaktstrecke mit einer Spannlingsquelle verbunden ist und
nach der jeweiligen Kontaktstrecke durch die Steuerlogik 3 zu einem Eingang der Vorwärts-Rückwärtszählers
4 führt. Zur Vereinfachung des Schaltungsaufwandes sind die beiden Schaltstrecken vorzugsweise
über eine gemeinsame Zuleitung mit einer Klemme der in den Figuren nicht dargestellten Spannungsquelle
verbunden.
Der vorbeschriebene Aufbau des erfindungsgemäßen Impulsgenerators ist für alle nachstehend näher
erläuterten Ausführungsbeispiele allgemein gültig, so daß in allen Figuren für diese Elemente des Impulsgenerators
gleiche Bezugszeichen verwendet sind.
Der Impulsgeber 1 des in Fig. I gezeigten Impulsgenerators
IG 1 besteht aus zwei Gruppen von je vier Kontaktflächen 8/1 bis 8/4 bzw. 8/5 bis 8/8, die in zwei
konzentrisch bezüglich der Drehachse 6 liegenden Kreisbahnen mit unterschiedlichen Durchmessern auf
einer Trägerplatte S/ö aus isoiiermateriai angeordnet
sind und die impulserzeugenden Elemente bilden. Die erste Gruppe von Kontaktflächen 8/1 bis 8/4 ist dabei in
einer äußeren Kreisbahn und die zweiie Gruppe von Kontaktflächen 8/5 bis 8/8 in einer inneren Kreisbahn
angeordnet. Die Kontaktflächen jeder Gruppe sind leitend miteinander sowie über je einen gemeinsamen
Anschluß A bzw. B mit der Steuerlogik 3 verbunden. Jede der Kontaktflächen 8/1 bis 8/4 der ersten Gruppe
ist ferner gegenüber der ihr radial benachbarten Kontaktfläche der zweiten Gruppe von Kontaktflächen
8/5 bis 8/8 um etwa '/3 einer Kontaktflächenbreite seitlich versetzt.
Der Impulskollektor 2 des Impulsgenerators IG 1
weist zwei Federkontakte 9 bzw. 10 auf, die gegenüber den fest angeordneten Kontaktflächen des Impulsgebers
1 verdrehbar sind. Die beiden Federkontakte 9 bzw. 10 sind dabei als gebogene Blattfedern ausgebildet
und an einem elektrisch leitenden Zentralteil 11 angeformt, das mit dem Antrieb des Impulsgenerators in
weiter hinten noch näher erläuterter Weise verbunden ist Die beiden Federkontakte 9 bzw. 10 liegen mit ihren
äußeren freien Enden 9' bzw. 10' auf einer durch die Mitte der Drehachse 6 führenden Hilfsgeraden Y und
greifen mit diesen in die beiden Kreisbahnen der Kontaktflächen des Impulsgebers 1 ein. Darüber hinaus
sind beim Impulskollektor zwei weitere, ebenfalls als Blattfedern ausgebildete Federkontakte 12 bzw. 13
vorgesehen, die gleich den beiden anderen Blattfedern ausgebildet und rotationssymmetrisch gegenüber diesen
um 180° vernetzt am Zentralteil 11 angeformt sind. Schließlich ist noch eine mit der nicht dargestellten
Spannungsquelle verbundene kreisringausschnittförmige Kontaktplatte 14 vorgesehen, auf der jeweils
eines der beiden Blattfederpaare aufliegt. Die äußeren freien Enden 9' und 10' der beiden Federkontakte 9 bzw.
10 bilden jeweils mit einer der Kontaktflächen 8/1 bis 8/4 der äußeren Kreisbahn sowie 8/5 bis 8/8 der inneren
ίο Kreisbahn die beiden Kontaktstrecken, die bei Betätigung
des Impulsgenerators auf Grund der geometrisch verschobenen Anordnung der Kontaktflächen des
Impulsgebers 1 nacheinander zur Erzeugung zeitlich versetzter, aber einander teilweise überlappender
Impulse schließbar sind.
Die beiden Schaltstrecken, die vor jeder der beiden Kontaktstrecken über die beiden Federkontakte 9 b/.w.
10, das Zentralteil 11, die beiden Federkontakts 12 b/w.
13 sowie die Kontaktplatte 14 mit der Spannungsquelle
/ü Verbünden siiiu, fühlen nacii jeuci der beiden KuMiaktstrecken
über die beiden Anschlüsse A bzw. B durch die Steuerlogik 3 zu einem Vorwärtseingang VE bzw. zu
einem Riickwärtseingang /?£des Vorwärts-Rückwärtszählers
4. Die Steuerlogik selbst besteht aus zwei bistabilen Kippschaltungen, nämlich einem ersten
Flip-Flop FFl und einem zweiten Flip-Flop FF2, von denen jedes logisch jeweils über einen Inverter 15 bzw.
16 und ein NOR-Gatter 17 bzw. 18 mit dem anderen verknüpft in einer der beiden Schaltstrecken angeordnet
ist. Die vier logischen Gatter 15—18 dienen zur Zurücksetzung der beiden Flip-Flops FFl und FF2
sowie zur Prellunterdrückung.
Nachfolgend ist die Funktion des in F i g. 1 dargestellten
Impulsgenerators IG 1 an Hand der F i g. 2 bis 6 näher erläutert. Bei Betätigung des Impulsgenerators
IG 1 in einer Richtung für eine Vorwärtsimpulserzeugung (Fig. 2 und 3 — Pfeilrichtung) wird der
Impulskollektor 2 aus einer in Fig. 1 gezeigten Raststellung heraus verdreht. Dabei werden durch die
äußeren Enden 9' und 10' der beiden Federkontakte 9 bzw. 10 des Impulskollektors 2 im Zusammenwirken mit
den in Drehrichtung liegenden beiden seiti.:h gegeneinander versetzten Kontaktflächen 8/3 und 8/7 zeitlich
versetzt nacheinander die beiden Kontaktstrecken geschlossen, nämlich zum Zeitpunkt M (Fig. 2) die
äußere Kontaktstrecke und zum Zeitpunkt f 2 (Fig. 3) die innere Kontaktstrecke. Bei weiterer Verdrehung des
Impulskollektors (nicht dargestellt) bis zum Zeitpunkt i3 sind dann beide Kontaktstrecken geschlossen; zum
Zei'punkt f4 verläßt das äußere Ende 9' des Federkontaktes 9 die Kontaktfläche 8/3 und zum
Zeitpunkt f4 das äußere Ende 10' des Federkontaktes 10 die Kontaktfläche 8/7 des Impulsgebers 1, so daß
beide Kontaktstrecken nach dem Zeitpunkt f 4 wieder geöffnet sind. Die durch den vorbeschriebenen und
weitere derartige Vorgänge erzeugbaren elektrischen Impulse sind in Fig.6 dargestellt. In der Impulsfolge
IFA sind die Eingangsimpulse dargestellt, die über den Anschluß A in die Steuerlogik eingeleitet werden; in der
Impulsfolge IFB sind die Eingangsimpulse dargestellt, die über den Anschluß B in die Steuerlogik gelangen; in
der Impulsfolge IFVsmd die Impulse dargestellt, welche
die Steuerlogik verlassen und in den Vorwärtseingang VE des Vorwärts-Rückwärtszähiers 4 eingespeist
werden; in der Impulsfolge IFR sind die die Steuerlogik verlassenden und über den Rückwärtseingang REm den
Vorwärts-Rückwärtszähler 4 einspeisbaren Impulse bezeichnet. Die Impulsfolgen IFVund IFR ergeben sich
aus iem Aufbau der Steuerlogik, insbesondere der logischen Verknüpfung der beiden Flip-Flops FFI und
FF2.
Zum Zeitpunkt M, d.h. im Moment des Schließens der ersten Kontaktstrecke wird mit dem dadurch
erzeugten Impuls /1 an den Eingang D des ersten Flip-Flops FFi ein »High«-Signal geleitet. Zum
Zeitpunkt (2, d.h. im Moment des Schließens der zweiten Kontaktstrecke wird mit der Vorderflanke des
dadurch erzeugten zweiten Impulses /2 das Flip-Flop FFl gesetzt und der anstehende Impuls als Vorwärtsimpuls
Vl zum Vorwärtseingang VE des Vorwärts-Rückwärtszählers 4 weitergeleitet. Zum Zeitpunkt
r3, d.h. im Moment des öffnens der ersten Kontaktstrecke wird das Flip-Flop FFl zurückgesetzt.
Die Schaltstrecke zum Rückwärtseingang RE des Vorwärtszählers bleibt während des vorbeschriebenen
Vorgangs gesperrt, da das zweite Flip-Flop FF2 kein Setzsignal erhält.
Bei einer Betätigung des impuisgenerators iG i fur eine Rückwärtsimpulserzeugung wird der Impulskollektor
2 aus der in F i g. 1 gezeigten Raststellung heraus gegenüber den impulserzeugenden Elementen des
Impulsgebers I gemäß der in den Fig. 4 und 5 eingezeichneten Pfeilrichtung verdreht, wobei wiederum
die beiden Kontaktstrecken zeitlich versetzt nacheinander geschlossen werden (Fig. 6, Drehrichtung
rückwärts). Zum Zeitpunkt 11 wird dabei die innere Kontaktstrecke durch das äußere Ende 10' des
Federkontaktes 10 des Impu: >kollektors 2 mit der jn
Xontaktfläche 8/6 des Impulsgebers 1 geschlossen (Fig. 4) und ein Impuls /3 erzeugt; zum Zeitpunkt f 2
wird anschließend die äußere Kontaktstrecke durch das äußere Ende 9' des Federkontaktes 9 des Irnpulskollcktors
2 mit der Kontaktfläche 8/2 des Impiilsgebers 1 geschlossen (F i g. 5) und ein weiterer Impuls /4 erzeugt.
Bei weiterer Verdrehung des Impulskollektors bleiben zunächst beide Kontaktstrecken geschlossen und öffnen
dann wiederum zeitlich versetzt nacheinander. Die Auswertung der Phasenbeziehung der beiden Impulse
/3 und /4 erfolgt wiederum durch die Steuerlogik 3.
Durch den Impuls /3 wird an den Eingang D des zweiten Flip-Flops FF2 ein »High«-Signal geleitet;
durch die Vorderflanke des Impulses /4 wird das zweite Flip-Flop FF2 dann gesetzt und der anstehende Impuls
als Rückwärtsimpuls Rlzum Rückwärtseingang REdes Vorwärts-Rückwärtszählers 4 weitergeleitet. Das Flip-Flop
FF2 wird anschließend, d. h. bei öffnen der inneren Kontaktstrecke wieder zurückgesetzt; das erste
Flip-Flop bleibt, da es kein Setzsignal erhält, während dieses Vorgangs gesperrt, so daß kein Impuls zum
Vorwärtseingang VF. des Vorwärts-Rückwärtszählers 4
gelangen kann.
Die vorbeschriebenen Vorgänge zur Vorwärts- oder Rückwärtsimpulserzeugung wiederholen sich in gleieher
Weise bei jedem Schließen bzw. öffnen weiterer Kontaktstrecken. Bei diesem Ausführungsbeispiel des
Impulsgenerators sind während einer vollen Umdrehung des Impulskollektors 2 die beiden Kontaktstrecken
achtmal schließbar.
In den Fig. 7 und 8 ist der Impulsgenerator gemäß
F i g. 1 in seinem Gesamtaufbau dargestellt.
Die mechanischen Teile sind dabei im Innern eines Gehäuses 19 angeordnet, das aus der Trägerplatte 8/0
sowie einer Abdeckhaube 19' besteht und axial von der Drehachse 6 durchsetzt ist. Letztere ist in je einer
Bohrung der Trägerplatte 8/0 und der Abdeckhaube 19' drehbar gelagert; außerhalb des Gehäuses 19 ist das
Betätigungselement 5, hier ein Drehknopf, an ihr angeordnet. Durch die Drehachse 6 ist ferner im Innern
des Gehäuses ein aus Isoliermaterial hergestelltes Antriebsrad 20 lose drehbar gelagert, an dessen
Unterseite 20' der an Hand von Fig. 1 detailliert beschriebene Impulskollektor 2 befestigt is;. Wie in
F i g. 8 gezeigt, sind die äußeren Enden 9' bzw. 10' sowie 12' und 13' der jeweiligen Federkontakte 9 bzw. 10
sowie 12 bzw. 13, um eine absolut sichere Impulsgabe zu garantieren, gabelförmig ausgebildet und nach unten
zur Trägerplatte 8/0 hin gebogen, auf deren Innenfläche 8/01 die Kontaktflächen des Impulsgebers 1 sowie die
KontaktplaUe 14 angeordnet sind. Am Antriebsrad 20 ist außerdem eine Rastverzahnung T vorgesehen, die
zusammen mit einer in diese eingreifenden Rastfeder 7" die eingangs erwähnte Rasteinrichtung 7 bilden, durch
die die Elemente des Impulskollektors bei nicht betätigtem Impulsgenerator in einer Stellung zwischen
zwei benachbarten Kontaktflächen des Impulsgebers 1 — wie in K1 g. 1 gezeigt — rastbar sind. Am Antriebsrad
20 ist schließlich auch noch ein Ritzel 21 angeformt, das Teil eines aus zwei weiteren Zahnrädern 22 und 23
bestehenden Übersetzungsgetriebes ist. mit dem beispielsweise je nach Übersetzungsverhältnis pro Umdrehung
des Betätigungselements 5 (Drehknopf) etwa 60 bis 90 Impulsgaben erzeugbar sind.
In den F i g. 9 und 10 ist prinzipiell der gleiche Aufbau
des Impuisgenerators wie in F i g. 7 und 8 gezeigt; das einfache Übersetzungsgetriebe ist bei dieser Variante
jedoch durch ein Planetengetriebe ersetzt, das aus einem an der Abdeckhaube 19' des Gehäuses 19
angeformten Stirnrad 24 mit Innenverzahnung 24' und zwei Planetenrädern 25 und 26 besteht, die in die
Innenverzahnung 24' des Stirnrades 24 und das Ritzel 21 am Antriebsrad 20 eingreifen; beide Planetenräder 25
bzw. 26 sind auf einer fest auf der Drehachse 6 verankerten Mitnehmerscheibe 27 jeweils durch einen
Lagerbolzen 28 drehbar gelagert. Die Drehachse 6. die hier auch die Zentralachse des Planetengetriebe* bilde;,
kann entweder durch jinen Drehknopf (Fig. 8) betätigbar oder mit einem Stellmotor, dessen Drehzahl
variierbar ist, verbunden sein.
Die Anschlüsse A und S sowie der Anschluß zur
Spannungsquelle sind in nicht dargestellter We' ■■* durch
die Trägerplatte 8/0 aus dem Gehäuse 19 beispielsweise als Steckbuchsen herausgeführt. Die Steuerlogik 3 und
der Vorwärts-Rückwärtszähler 4 sind daher getrennt von der Mechanik außen am Gehäuse 19 ankoppelbar;
es ist aber ohne weiteres auch möglich, diese elektronischen Bauteile innerhalb des Gehäuses 19
anzuordnen.
In Fig. 11 ist ein zweites Ausführungsbeispiel eines
mit IG 2 bezeichneten Impuisgenerators schematisch
dargestellt, das sich gegenüber dem Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 1 in der konstruktiven Ausbildung des
Impulsgebers 1 und des Impulskollektors 2 unterscheidet Der äußere Aufbau dieses Impuisgenerators IG 2
entspricht weitgehend den Anordnungen der F i g. 7 und 8 oder 9 und 10, so daß dieser nicht mehr eigens
dargestellt ist
An Stelle des Impulskollektors sind hierbei die impulserzeugenden Kontaktflächen 8/1 bis 8/8 des
Impulsgebers 1 an der Unterseite 20' des Antriebsrades 20, das die Trägerscheibe bildet, in einer Kreisbahn
konzentrisch bezüglich der Drehachse 6 angeordnet. Die Kontaktflächen 8/1 bis 8/8 sind außen an einem
elektrisch leitenden Schleifring 29 sternförmig angeformt, an dem eine mit der Pinsklemme
<1ργ nicht
dargestellten Spannungsquelle verbundene, einseitig eingespannte Kontaktfeder30 mit ihrem äußeren freien
Ende 30'aufliegt.
Die Fühlelemente des Impulskollektors 2 dieses Ausführungsbeispiels sind durch zwei Federkontakte 31
und 32 gebildet, wobei der erste Federkontakt 31 über den Anschluß A und der zweite Federkontakt 32 über
den Anschluß B mit der Steuerlogik 3 verbunden ist, die hier den gleichen Aufbau wie in Fig. 1 besitzt. Beide
Federkontakte 31 bzw.32 sind als einseitig eingespannte Blattfedern ausgebildet, die parallel zueinander angeordnet
sind und mit ihren äußeren freien Enden 31' bzw. 32' räumlich gegeneinander versetzt in die
Kreisbahn der Kontaktflächen 8/1 bis 8/8 des Inpulsgebers 1 eingreifen, derart, daß die beiden
Kontaktstrecken bei Betätigung des Impulsgenerators IG 2 in Drehrichtung nacheinander zur Erzeugung
zeitlich ve.^etzier, einander teilweise überlappender
Impulse schließbar sind.
In den Fig. 12 und 13 sind zwei Stellungen des für
eine Vorwärtsimpulserzeugung in eingezeichneter Pfeilrichiung
gegenüber dem !rnpulskoüektor 2 verdrehten
Impulsgebers 1 gezeigt. Bei Betätigung des Impulsgenerators IG 2 wird zunächst die erste Kontaktstrecke
durch die erste Kontaktfläche 8/1 und das äußere Ende 3Γ des Federkontaktes 31 (Fig. 12) sowie anschließend
die zweite Kontaktstrecke durch die Kontaktfläche 8/6 und das äußere Ende 32' des Federkontaktes 32
geschlossen (Fig. 13). Bei weiterer Verdrehung des Impulsgebers bleiben beide Kontaktstrecken vorübergehend
geschlossen, ehe sie nacheinander wieder öffnen. In den Fig. !4 und 15 sind ebenfalls zwei
Stellungen des gegenüber dem Impulskollektor 2 verdrehten Impulsgebers 1 gezeigt — hier jedoch für
eine Rückwärtsimpulserzeugung in eingezeichneter Pfeilrichtung. Bei Betätigung des Impulsgenerators wird
auch hier zunächst eine erste Kontaktstrecke durch die Kontaktfläche 8/5 und das äußere Ende 32' des
Federkontaktes 3;2 (Fig. 14) sowie anschließend die zweite Kontaktstnxke durch die Kontaktfläche 8/8 und
das äußere Ende 3:1' des Federkontaktes 31 geschlossen. Bei weiterer Verdrehung des Impulsgebers bleiben
beide Kontaktstrecken vorübergehend geschlossen, ehe sie nacheinander wieder geöffnet werden.
Die sowohl in Vorwärts- und Rückwäitsdrehrichtung erzeugbaren Impulse entsprechen prinzipiell jenen, die
durch den Impulsgenerator gemäß Fig. 1 erzeugbar sind, so daß das an Hand dessen Funktion erstellte
Impulsdiagramm — F i g. 6 — in gleicher Weise auch bei
diesem Ausführungsbeispiel gilt, jedoch der Übersichtlichkeit halber in F i g. 16 nochmals dargestellt ist.
In Fig. 17 ist ein drittes Ausführungsbeispiel eines
Impulsgenerators IG 3 gezeigt. Dieser entspricht weitgehend dem in Fig. 11 dargestellten Impulsgenerator
IG 2, so daß nachstehend an Hand der Zeichnung nur die Unterschiede herausgestellt sind, die sich durch
einen vereinfachten Aufbau der Steuerlogik 3 ergeben.
Bei diesem Impulsgenerator IG 3 besteht die Steuerlogik 3 nur aus den beiden Flip-Flops FFl und
FF2, die hier ebenfalls, aber unter Weglassung der vier an
logischen Gatter 15 bis 18, logisch miteinander verknüpft sind, wobei der negierte Ausgang ζ? jedes der
beiden Flip-Flops FFl und FF2 zum Eingang D des anderen Flip-Flops rückgekoppelt ist. Die logischen
Gatter 15 bis 18 sind durch einen mechanischen h5 Reset-Kontakt 33 ersetzt, der über eine Anschlußleitung
34 mit den Rücksetzeingängen Λ beider Flip-Flops FFl und FF2 verbunden ist. Der Reset-Kontakt 33 ist als
einseitig eingespannte Blattfeder ausgebildet, die mi ihrem äußeren freien Ende 33' in die Kreisbahn dei
Kontaktflächen 8/1 bis 8/8 des Impulsgebers 1 eingreif und mit jeweils einer der Kontaktflächen derar
zusammenwirkt, daß die beiden Flip-Flops jeweils be offenen Kontaktstrecken rücksetzbar sind. Eine derart!
ge Rücksetzstellung ist in Fig. 17 gezeigt, in der dit
Reset-Kontaktstrecke zwischen dem äußeren Ende 33 des Reset-Kontaktes 33 und einer der Kontaktflächer
8/1 bis 8/8 geschlossen ist; diese gezeigte Rücksetz stellung entspricht gleichzeitig einer Raststellung de;
Antriebsrades 20.
Die in den Fig. 18 bis 21 gezeigten Funktionsstel
lungen des Impulsgebers 1 entsprechen jeweils dener der F i g. 12 bis 15, wobei jedoch hier zusätzlich die Lagt
des Reset-Kontaktes 33 bezüglich der Kontaktflächer des Impulsgebers 1 dargestellt ist.
Die abgewandelte Steuerlogik 3 bewirkt ein gegen über Fig. 16 etwas verändertes, in Fig.22dargestellte:
Impulsdiagramm. Die besagte Änderung betrifft ledig lieh die Impulsfolgen /FVund IFR, die Impulsfolgen IF/
und IFBsind identisch jenen von F i g. Ί6. Mit «/ist eint
Rücksetzimpulsfolge bezeichnet, in der die bei jeden Schließen einer Reset-Kontaktstrecke erzeugbarer
Rücksetzimpulse /?S/eingezeichnet sind. Bei Schließung der ersten Kontaktstrecke (Drehrichtung F i g. 2i
vorwärts, Pfeilrichtung Fig. 18 und 19) zum Zeitpunk
11 wird ein erster Impuls /1 erzeugt, der über dei
Anschluß A und den Takteingang in das Flip-Flop FFl gelangt, wodurch dieses gesetzt und der anstehend«
Impuls als Vorwärtsimpuls V/zum Vorwärtseingang Vl des Vorwärts-Rückwärtszählers 4 weitergeleitet wird
Der zweite Impuls /2, der durch das zeitlich versetzt« Schließen der zweiten Kontaktstrecke erzeugt wird
bleibt unwirksam, da am Eingang D des zweiter Flip-Flops FF2 zum Zeitpunkt ;2 ein »Iow«-Signa
ansteht und dieses somit nicht setzbar ist. Das öffner der beiden Kontaktstrecken zu den Zeitpunkten ί 3 um
14 bleibt für den durchgesteuerten Impuls ohne Einfluß
da das Flip-Flop FFl immer noch gesetzt ist. Di< Rücksetzung des letzteren vollzieht sich bei Schließung
der Reset-Kontaktstrecke zum Zeitpunkt /5, wöbe durch die Vorderflanke eines Rücksetzimpulses RSIda:
Ende des durchgeschalteten Impulses markiert ist.
Bei Rückwärtsimpulserzeugung (Fig.20 und 21 ir
Pfeilrichtung, F i g. 22 Drehrichtung rückwärts) wird be Schließung der ersten Kontaktstrecke zum Zeitpunk
11 ein Impuls /3 erzeugt, der über den Anschluß ßum
den Takteingang in das Flip-Flop FF2 gelangt, wodurcl dieses gesetzt und der anstehende Impuls als Rück
wärtsimpuls Rl zum RUckwärtseingang RE des Vor
wärts-Rückwärtszählers 4 durchgeschaltet wird. Aucr hier bleibt der zweite Impuls /4, der durch Schließen dei
zweiten Kontaktstrecke zum Zeitpunkt / 2 erzeugt wird unwirksam, da nun am Eingang des ersten Flip-Flop:
FFl ein »Iow«-Signal ansteht, wodurch dieses nich setzbar ist; außerdem wirkt sich auch hier das öffner
der beiden Kontaktstrecken zu den Zeitpunkten 13 um
(4 nicht auf den durchgeschalteten Impuls aus, da da: Flip-Flop FF2erst zum Zeitpunkt 15 bei Schließung dei
Reset-Kontaktstrecke durch den dabei erzeugter Rücksetzimpuls RSIzurückgesetzt wird, dessen Vorder
flanke das Ende des durchgeschalteten Impulse: markiert.
Die äuüeren Enden 31' und 32' der beider
Federkontakte 31 bzw. 32 des Impulskollektors ; können gemäß einer nicht dargestellten Variante de:
Impulsgenerators IG 3 aber auch derart in dii
Kreisbahn der Kontaktflächen 8/1 bis 8/8 des Impulsgebers 1 eingreifen, daß bei Betätigung des
Impulsgenerators durch aufeinanderfolgendes Schließen der beiden Kontaktstrecken zeitlich versetzte aber
einander nicht überlappende Impulse erzeugbar sind.
In Fig.23 ist ein viertes Ausführungsbeispiel eines
mit /G 4 bezeichneten Impulsgenerators schematisch dargestellt. Der Impulsgeber 1 desselben ist abweichend
von den bisher aufgezeigten Lösungen hier als Nockenscheibe 35 ausgebildet, die aus Isoliermaterial
besteht, auf der Drehachse 6 gelagert ist und eine Vielzahl mechanischer Schaltnocken N aufweist, die in
einer konzentrischen Kreisbahn bezüglich der Drehachse 6 in regelmäßigen Abständen mit Zwischenräumen Z angeordnet sind. Der Impulskollektor 2
besteht hierbei aus zwei Federkontakten 36 und 37, die durch zwei einseitig eingespannte Blattfedern gebildet
sind. Diese Federkontakte sind parallel verlaufend nebeneinander auf der Trägerplatte 8/0 befestigt und
über einen beiden gemeinsamen Anschluß mit der Plusklemme der nicht dargestellten Spannungsquelle
verbunden. Die zur Trägerplatte 8/0 hin gebogenen äußeren freien Enden 36' und 37' der beiden
Federkontakte 36 bzw. 37 wirken zur Bildung der beiden Kontaktstrecken mit Gegenkontakten 39 und 40
zusammen, die als Kontaktflächen ausgebildet auf der Trägerplatte 8/0 angeordnet und über die beiden
Anschlüsse A und B mit der hier nicht dargestellten
Steuerlogik 3 verbunden sind, die identisch mit der in F i g. 1 gezeigten ist. Die beiden Federkontakte besitzen
darüber hinaus V-förmig gebogene, räumlich gegeneinander versetzte Vorsprünge 36" bzw. 37", mit denen sie
in einen der Zwischenräume Z zwischen zwei Schaltnocken Nin der in Fig.24 vergrößert gezeigten
Weise eingreifen und bei Betätigung des Impulsgenerators /G 4 zeitlich versetzt nacheinander durch einen
der Nocken N auslenkbar und gegen die Gegenkontakte 39 bzw. 40 andrückbar sind. Die Nockenscheibe 35
besitzt ferner außen eine Rändelung 41, die als Handhabe zu deren Betätigung dient und wie in Fi g. 28
gezeigt aus dem Gehäuse 42 eines Gerätes 43 mit elektronischer Digitalanzeige 44 herausragt Die Nokken N und deren Zwischenräume Z übernehmen
zusammen mit den beiden Vorsprüngen 36" bzw. 37" an den beiden Federkontakten 36 bzw. 37 die Zusatzfunktion einer Rasteinrichtung. Eine Raststellung ist in
Fig.24 gezeigt. In den Fig.25 bis 27 sind drei aufeinanderfolgende Stellungen der beiden Federkontakte 36 und 37 bei Betätigung der Nockenscheibe
35 in Pfeilrichtung zur Vorwärtsimpulserzeugung gezeigt. In F i g. 25 ist der Federkontakt 37 durch einen
Nocken Nausgelenkt und die Kontaklstrecke geschlossen; dadurch ist ein erster Impuls /1 erzeugt, der über
den Anschluß A in die Steuerlogik gelangt. In F i g. 26 ist
auch der zweite Federkontakt 36 durch den gleichen Nocken N ausgelenkt und somit auch die zweite
Kontaktstrecke geschlossen; dadurch ist ein zweiter Impuls /2 erzeugt, der über den Anschluß B in die
Steuerlogik gelangt. In Fig.27 ist die erste Kontaktstrecke bereits wieder geöffnet, während die zweite
Kontaktstrecke noch geschlossen ist. Die nächste Stellung, nämlich die Raststellung, ist nicht gezeigt, da
die Lage der Federkontakte der in Fig.24 gezeigten
Stellung entspricht.
Für die Rückwärtsimpulserzeugung sind keine Figuren vorgesehen, da sich hierbei lediglich die Reihenfolge
der Auslenkung der Federkontakte 36 bzw. 37 und damit die Schließung der beiden Kentaktstrecken
ändert
Auf Grund der Tatsache, daß bei dem Impulsgenerator IG 4 eine Steuerlogik entsprechend derjenigsn
von F i g. 1 mit den beiden Anschlüssen A und B verbunden ist, gilt auch hier das in F i g. 6 dargestellte
Impulsdiagrainm.
Ein in Fig.28 nur teilweise dargestellter weiterer
Impulsgenerator /G 5 entspricht weitgehend dem Impulsgenerator /G4 (Fig.23). Es sind gegenüber
to diesem lediglich die beiden Federkontakte 36 und 37 nicht unmittelbar nebeneinander, sondern aneinander
gegenüberliegenden Stellen der Nockenscheibe angreifend angeordnet; entsprechend deren Anordnung sind
auch die Gegenkontakte auf der Trägerplatte 8/0
versetzt angeordnet Die zeitlich versetzte Auslenkung
der beiden Federkontakte 36 und 37 bei Betätigung des Impulsgenerators /G 5 stimmt voll mit den in den
Fig.25 bis 27 gezeigten Vorgängen übi.ein; die
Auslenkung selbst erfolgt aber hier durch zwei Nocken
N des Nockenrades 35. Ein weiterer Unterschied
besteht darin, daß als Betätigungselement 5 ein Drehknopf vorgesehen ist
In Fig.30 ist die Anordnung eines solchen Drehknopfes als Betätigungselement eines Impulsgenerators
gezeigt der im Innern des Gehäuses 45 eines Gerätes 46 mit elektronischer Digitalanzeige 47 angeordnet ist
Ein sechstes Ausführungsbeispiel eines mit /G 6 bezeichneten Impulsgenerators ist in Fig.31 dargestellt Dieser Impulsgenerator /G 6 weist ebenfalls die
gleiche Steuerlogik 3 wie der Impulsgenerator /Gl (Fig. 1) auf; darüber hinaus stimmt er weitgehend mit
dem Impulsgenerator /G 5 Uberein. Die Nockenscheibe 35 stellt gleichzeitig das Antriebsrad dar; die Auslenkung der beiden Federkontakte 36 und 37 erfolgt radial
gegen die hier als einseitig eingespannte Blattfedern ausgebildeten Gegenkontakte 39 und 40, die wieder
über die Anschlüsse A und B mit der Steuerlogik 3 verbunden sind. Die beiden Federkontakte 36 und 37
dienen auch bei dieser Lösung gleichzeitig als
Rastfedern und greifen mit ihren äußeren V-förmig
gebogenen Enden 36' und 37' in die Nockenbahn der Nockenscheibe 35 in Drehrichtung gegeneinander
versetzt ein, so daß die beiden Kontaktstrecken bei Betätigung des Impulsgenerators zeitlich versetzt
nacheinander schließbar sind. In den F i g. 32 und 33 ist je eine Stellung des für eine Vorwärtsimpulserzeugung
in Pfeilrichtung verdrehten Nockenrades 35 gezeigt In F i g. 32 ist die erste Kontaktstrecke geschlossen und ein
Impuls /1 (Fig.36) erzeugt; in Fig.33 ist auch die
so zweite Kontaktstrecke geschlossen ui;j ein Impuls /2
erzeugt.
In den F i g. 34 und 35 ist je eine Stellung des für eine
RückwärtsimpuLerzeugung in Pfeilrichtung verdrehten Nockenrades gezeigt. In Fig.34 ist dabei die erste
Kontaktstrecke geschlossen und ein Impuls /3 erzeugt; in F i g. 35 ist auch die zweite Kontaktstrecke geschlossen und ein Impuls /4 erzeugt.
Diese derart erzeugbaren Impulse sind im Impulsdiagramm gemäß Fig.36 niedergelegt, das mit dem
Impulsdiagramm gemäß F i g. 6 übereinstimmt so daß sich eine Würdigung des hier nur der Übersichtlichkeit
halber nochmals dargestellten Impulsdiagrimms erübrigt Auch dieser Impulsgenerator /G 6 kann in einem,
wie in den Fig. 7 bzw. 8 oder 9 bzw. 10 dargestellten
Gehäuse angeordnet und auch mit den weiteren dort gezeigten Elementen ausgestattet sein.
In Fig.37 ist ein weiterer, mit IG7 bezeichneter
Impulsgenerator dargestellt. Der Impulsgeber 1 dieses
Impulsgenerators IG 7 besteht gleichfalls wie derjenige des Impulsgenerators IGi aus zwei Gruppen von je
vier leitend miteinander verbundenen Kontaktflächen 8/1 bis 8/4 und 8/5 bis 8/8, die in zwei konzentrisch
bezüglich der Drehachse 6 liegenden Kreisbahnen auf der Trägerplatte 8/0 angeordnet sind. Die erste Gruppe
von Kontaktflächen 8/1 bis 8/4 ist dabei in einer äußeren Kreisbahn angeordnet und mit einem ersten Eingang
VKKE des Vorwärts-Rückwärtszählers 4 verbunden, in den abweichend von den bisher gezeigten Lösungen die
Steuerlcgik integriert ist Die zweite Gruppe von Kontaktflächen 8/5 bis 8/8 ist in einer inneren
Kreisbahn angeordnet und über einen elektronischen Impulsformer 48 mit einem zweiten Eingang des
Vorwärts-Rückwärtszählers 4 verbunden, der den Zählimpulseingang ZE bildet Die beiden Gruppen von
Kontaktflächen sind in ihrer Kreisbahn jeweils innerhalb eines Winkelbereichs von etwa 150° angeordnet,
die sich in einem Endbereich von etwa 60° überdecken; die in diesem Oberdeckungsbereich in der inneren und
äußeren Kreisbahn angeordneten Kontaktflächen 8/3 und 8/4 bzw. B/5 und 8/6 sind seitlich gegeneinander
ohne Oberdeckung versetzt Außerdem ist eine an eine Klemme der nicht dargestellten Spannungsquelle
angeschlossene Kontaktplatte 49 vorgesehen, die sich mit geringfügigem seitlichen Abstand jeweils an das
Ende eines die Kontaktflächen 8/1 bis 8/4 sowie 8/5 bis 8/8 begrenzenden Winkelbereicus anschließt Der
Impulskollektor 2 des Impulsgenerators IG 7 setzt sich aus zwei gekreuzt auf dem Antriebsrad 20 befestigten
Kontaktschienen 50 und 51 zusammen, die verschiedene, jeweils dem Durchmesser der inneren und äußeren
Kreisbahn der Kontaktflächen entsprechende Längenmaße aufweisen und auf der biden gemeinsamen
Kontaktplatte 49 aufliegen; d:e erste Kontaktschiene 50
ist dabei fest auf dem Antriebsrad Γ9 und die zweite
Kontaktschiene 51 mit rotatorischem Spiel auf derselben befestigt, wobei dieses rotatorische Spiel durch in
Langlöcher 52 der zweiten Kontaktschiene eingreifende Mitnehmerbolzen 53 begrenzt ist. Durch dieses
rotatorische Spiel der beiden Kontaktschienen 50 und 51 ist eine Verdrehung derselben gegeneinander beim
Wechsel der Drehrichtung möglich, derart, daß die beiden Kontaktstrecken bei Betätigung des Impulsgenerators IG 7 in einer Drehrichtung zur Vorwärtsimpulserzeugung von einander nicht überlappenden Impulsen
und bei Betätigung des Impulsgenerators in einer Drehrichtung zur Rückwärtsimpulserzeugung von einander überlappenden Impulsen nacheinander schließbar
sind.
In den F i g. 38 und 39 sind zwei Stellungen des zur Rückwärtsimpulserzeugung in Pfeilrichtung aus einer in
Fig.37 gezeigten Raststellung heraus verdrehten Impulskollektors 2 dargestellt; in Fig.38 ist ersichtlich,
daß die erste Kontaktschiene 50 bereits um einen bestimmten Winkel verdreht ist, während die zweite
Kontaktschiene 51 noch ruht. Beide Kontaktstrecken
sind in dieser Lage der Kontaktschienen noch offen; in Fig.39 sind nun beide Kontaktschienen 50 und 51
verschwenkt und die beiden Kontaktstrecken geschlossen; dadurch wird ein Zählimpuls und ein Richtungs-
impuls erzeugt, die beide unter entsprechender Angabe ihrer Art in dem Impulsdiagramm gemäß Fig.42
niedergelegt sind. Durch das gleichzeitige Vorhandensein eines Zähl- und Richtungsimpulses erkennt die im
Vorwärts-Rückwärtszähler4 integrierte Steuerlogik die
ίο Rückwärtsrichtung des Zählimpulses, die in i ig.42
durch Pfeilrichtung angedeutet ist Bei weiterer Verdrehung des Impulskollektors 2 öffnen beide
Kontaktstrecken wieder zeitlich versetzt nacheinander. In den Fig.40 und 41 sind zwei Stellungen des zur
Vorwärtsimpulserzeugung in Pfeilrichtung aus der in Fig.37 gezeigten Raststellung heraus verdrehten
Impulskollektors 2 dargestellt; F i g. 38 ist entnehmbar, daß auch hier die erste Kontaktschiene 50 bereits um
einen bestimmten Winkel verdreht ist, während die
zweite Kontaktschiene 51 noch ruht; beide Kontaktstrecken sind in dieser Lage der Kontaktschienen noch
offen; in Fig.41 ist die erste Kontaktstrecke durch die
Kontaktschiene 50 geschlossen und ein Zählimpuls erzeugt; da aber bei dieser Stellung der Kontaktschiene
50 und auch nach Offnen der ersten Kontaktstrecke die
zweite Kontaktstrecke noch nicht geschlossen und somit kein Richtungsimpuls erzeugt ist, erkennt die im
Vorwärts-Rückwärtszihler integrierte Steuerlogik für
diesen Zählimpuls die Vorwärtsrichtung. Das Schließen
der zweiten Kontaktstrecke bleibt daher für die
Impulserzeugung in Vorwärtsrichtung ohne Einfluß.
Die durch jeden der vorstehend beschriebenen sieben Impulsgeneratoren erzeugten Impulse verlassen dessen
Vorwärts-Rückwärtszähler 4 ausgangsseitig (jeweils
durch einen Pfeil dargestellt) als Schalt-, Zähl-, Stellod. dgl. -impulse, die in eine elektronische Schaltungsanordnung, beispielsweise zur Steuerung des Inhalts
weiterer Zähler oder Speicher einspeisbar und gleichzeitig über die mit diesen gekoppelte elektronische
Digitalanzeige darstellbar sind. Diese Ausgangsimpulse können aber auch lediglich zur Einstellung bzw.
Korrektur einer digitalen Anzeige dienen. Eine Anwendungsmöglichkeit kann beispielsweise die Einstellung
der Senderfrequenz bei einem Radiogerät sein, deren
Wert aus einer Tabelle entnehmbar und deren
Einstellung über eine als Monitor dienende elektronische Digitalanzeige visuell verfolgbar ist. Weitere
Anwendungen sind die Tages- und Weckzeiteinstellung bei Uhren oder die Einstellung eines Sollwertes in einer
beliebigen Art von Zähl- oder Registriergeräten.
Es wird abschließend darauf hingewiesen, daß sich die Erfindung nicht nur auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern jederzeit auch andere,
sich im Rahmen der Erfindung ergebende Lösungen
denkbar sind. Dies betrifft in gleichem Maße auch die
vorstehend genannten Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung.
Hierzu 7 Blatt Zeichnungen
Claims (17)
1. Kontaktgesteuerter Impulsgenerator zur Erzeugung einzelner Vorwärts- oder Rückwärtszählimpulse
für die Einstellung bzw. Korrektur einer elektronischen Digitalanzeige, der aus einem
Impulsgeber, einem wenigstens ein Fühlelement aufweisenden Impulskollektor, einer Steuerlogik
und einem Vorwärts-Rückwärtszähler besteht, wobei der Impulsgeber mehrere, vornehmlich in
regelmäßigen Abständen in einer Kreisbahn konzentrisch bezüglich einer Drehachse angeordnete
impulserzeugende Elemente aufweist und außerdem die Elemente des Impulsgebers sowie des -5
Impulskollektors zur Impulserzeugung manuell oder motorisch mit variabler Geschwindigkeit in beliebiger
Drehrichtung gegeneinander verdrehbar sind, dadurchgekennzeichnet,
a) daß die impulserzeugenden Elemente des Impulsgebers (1) als elektrische Kontakte (8/1,
8/2, 8/3, 8/4, 8/5, 8/6, 8/7, 8/8) oder kontaktauslösende Nocken (N) ausgebildet sind,
b) daß der Impulskollektor (2) mehrere mit den impulserzeugenden Elementen des Impulsgebers
(1) zusammenwirkende und als elektrische Kontakte ausgebildete Fühlelemente (9, 9', 10,10', 12,12', 13,13'; 31,31', 32,32', 36,36',
36", 37,37', 37"; 50,51) aufweist,
c) daß bei Verdrehung der Elemente des Impuls- M
gebers (1) und des Impulskollektors (2) gegeneinander pro Drehschritt jeweils mindestens
zwei elektrische KcHaktstrecken getrennt voneinander schließbar sind,
d) daß die Kontaktstreck'in einander derart »
räumlich zugeordnet sina, daß bei Verdrehung der Elemente von Impulsgeber (1) und Impulskollektor
(2) gegeneinander zeitlich versetzte Impulse erzeugbar sind, wobei die Frequenz der
derart erzeugbaren Impulse der Relativge- ίο
schwindigkeit zwischen Impulsgeber (I) und Impulskollektor (2) proportional und die Art
der Phasenverschiebung — Vor- bzw. Na;heilung — von der Drehrichtung abhängig ist,
und
e) daß schließlich die erzeugten Impulse zur Auswertung ihrer Phasenverschiebung in die
Steuerlogik (3) einspeisbar und an den der Steuerlogik nachgeordneten Vorwärts-Rückwärtszähler
(4) zur Steuerung desselben in Vorwärts- oder Rückwärtsrichtung weiterleitbar sind.
2. Impulsgenerator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine mit der angetriebenen
Drehachse (6) des Impulsgenerators (IGi, IG2, IG 3, IG 4, IG5, IG 6, IG 7) gekoppelte Rasteinrichtung
(7) vorgesehen ist, durch welche die Kontaktstrecken zur Impulserzeugung bei nicht betätigtem
Impulsgenerator in offener Lage gehalten sind, daß ferner die impulserzeugenden Elemente des Impuls- f>o
gebers (1) und die Fühlelemente des ImpuJskollektors
(2) in ihrer Kreisbahn bezüglich der Drehachse winkelmäßig derart gegeneinander versetzt sind,
daß sich zumindest die, bei Betätigung des Impulsgenerators in der Drehrichtung zur Rückwärtsimpulserzeugung
durch zeitlich versetztes Schließen der Kontaktstrecken erzeugbaren Impulse teilweise überdecken.
3. Impulsgenerator nach den Ansprüchen 1 und 2,
dadurch gekennzeichnet, daß jede der beiden Kontaktstrecken räumlich und elektrisch funktionell
innerhalb einer Schaltstrecke angeordnet ist, die nach der Kontaktstrecke durch die Steuerlogik (3) zu
einem Eingang des Vorwärts-Rückwärtszählers (4) führt und vor der Kontaktstrecke mit einer
Spannungsquelle verbunden ist.
4. Impulsgenerator nach Anspruch "·, dadurch
gekennzeichnet, daß die beiden Schaltstrecken vornehmlich über eine gemeinsame Zuleitung (14,
30, 30', 38, 49) mit der Spannungsquelle verbunden sind.
5. Impulsgenerator nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß die
impulserzeugenden Elemente des Impulsgebers (1) durch statisch auf einer isolierenden Trägerplatte
angeordnete Kontaktflächen (8/1, 8/2, 8/3, 8/4, 8/5, 8/6,8/7,8/8) und die Fühlelemente des Impulskollektors
durch verdrehbare, mit der angetriebenen Drehachse (6) des Impulsgenerators (IGi, IGT)
verbundene Federkontakte (9,9', 10,10', 12,12', 13,
13';50,51) gebildet sind(F ig. 1 und 37).
6. Impulsgenerator nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die impulserzeugenden
Elemente des Impulsgebers (1) durch festauf einer drehbaren und mit der angetriebenen Drehachse
(6) des Impulsgenerators (IG 2, IGl) verbundenen
isolierenden Trägerscheibe (20) sowie die Fühlelemente des Impulskollektors durch statisch an
einem ortsfesten Träger fixierte Federkontakte (31, 31', 32,32') gebildet sind (F ig. 11 und 17).
7. Impulsgenerator nach den Ansprüchen I bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die impulserzeugenden
Elemente des Impulsgebers (1) als mechanische Schaltnocken (N) ausgebildet und an einer mit
der angetriebenen Drehachse (6) des Impulsgenerators (IG 4, IG 5, IG 6) verbundenen Nockenscheibe
(35) angeformt sind, und daß außerdem die Fühlelemente des Impulskolkktors durch ortsfest
auf einer Trägerplatte (8/0) angeordnete Federkontakte (36, 36', 36", 37, 37', 37") gebildet sind, die an
verschiedenen Stellen der Nockenscheibe (35) räumlich gegeneinander versetzt in die Nockenbahn
eingreifen, derart, daß die beiden Kontaktstrecken nacheinander jeweils durch einen Nocken (N)
auslenkbar und gegen Gegenkontakte (39, 40) andrückbar sind, welch letztere mit der Steuerlogik
(3) verbunden sind (F i g. 23,29 und 31).
8. Impulsgenerator nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die neben der Richtungserkennung auch zur Kontaktentprellung der bei Schließen der Kontaktstrecken
erzeugbaren Impulse dienende Steuerlogik (3) zwei bistabile Kippschaltungen (FFi, FF2)
aufweist, die logisch miteinander verknüpft in je einer Schaltstrecke angeordnet sind.
9. Impulsgenerator nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden bistabilen Kippschaltungen
(FFi, FF2) durch mehrere Gatter (15, 16, 17,18) logisch miteinander verknüpft und durch
dieserücksetzbarsind(Fig. 1,11,17und31).
10. Impulsgenerator nach dem Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein mit den impulserzeugenden
Elementen des Impulsgebers (1) zusammenwirkender Reset-Kontakt (33,33') vorgesehen
ist, der mit den Rücksetzeingängen (R) der beiden bistabilen Kippschaltungen (FFi, FF2)
verbunden ist(Fig. 17).
11. Impulsgenerator nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß zumindest die mechanischen Teile des Impulsgenerators (IG 1, /G 2, /G 3, IG4, /G 5, /G 6,
IGl) in einem Gehäuse (19, 19', 8/0) angeordnet
sind, das axial von der Drehachse (6) durchsetzt ist, welch letztere manuell mittels eines Betätigungselements
(5) oder motorisch antreibbar und durch ein Übersetzungsgetriebe (21, 22, 23; 24, 24', 25, 26, 27, ι ο
28) mit den rotierenden Elementen des Impulsgebers (J) bzw. Impulskollektors (2) getrieblich verbunden
ist, außerdem eine Lagerachse für die Träger dieser Elemente sowie die Bezugsdrehachse für die
Kreisbahnen der Elemente von Impulsgeber (1) bzw. is
-kollektor (2) bildet (F i g. 7,8,9 und 10).
12. Impulsgenerator nach den Ansprüchen 4, 5, 9 und 11, dadurch gekennzeichnet,
daß der Impulsgeber aus zwei Gruppen von je vier Kontaktflächen besteht,
daß die erste Gruppe von Kon taktflachen (8/1, 8/2.
8/3, 8/4) in einer äußeren Kreisbahn und die zweite Gruppe von Kontaktflächen (8/5, 8/6, 8/7, 8/8) in
einer inneren Kreisbahn angeordnet ist,
daß die Kontaktflächen jeder Gruppe leitend miteinander sowie über je einen gemeinsamen
Anschluß (A bzw. B) mit der Steuerlogik (3) verbunden sind,
daß jede der Kontaktflächen (8/1, 8/2, 8/3, 8/4) der ersten Gruppe gegenüber der ihr radial benachbarten
Kontaktfläche der zweiten Gruppe von Kontaktflächen (8/5, 8/6, 8/7, 8/8) um etwa '/3 einer
Kontaktflächenbreite seitlich versetzt ist,
daß ferner die beiden Federkontakte (9 und 10) des Impulskollektors (2) als gebogene Blattfedern an J5
einem elektrisch leitenden Zentralteil (U) angeformt sind, das mit dem Antrieb des impulsgenerators
(IG 1) verbunden ist,
daß die äußeren freien Enden (9' bzw. 10') der beiden
Blattfedern auf einer Geraden (Y) durch die Mitte
der Drehachse (6) liegen und in die beiden Kreisbahnen der Kontaktflächen eingreifen,
daß außerdem zwei weitere Federkontakte (12, 12', 13, 13') vorgesehen sind, die gleich den beiden
anderen Blattfedern ausgebildet und rotationssymmetrisch gegenüber diesen um 180° versetzt am
Zentralteil (11) angeformt sind,
daß schließlich eine mit einer Klemme der Spannungsquelle verbundene kreisringausschnittförmige
KontaktpL'te (14) vorgesehen ist, auf der w jeweils eines der Blattfederpaare (9, 10 bzw. 12, 13)
im Wrchsel mit dem anderen Blattfederpaar aufliegt (Fig. 1).
13. Impulsgenerator nach den Ansprüchen 11 und
12, dadurch gekennzeichnet, daß der Impulskollek- π tor (2) einstückig als Stanzteil ausgebildet und an
einem aus isolierendem Material bestehenden Antriebsrad (20) befestigt ist, das auf der Drehachse
(6) gelagert ist und außerdem ein Atitriebsritzel (21) sowie eine Rastverzahnung (7') aufweist, in die eine bo
Rastfeder (7") zur Drehschrittfixierung eingreift
(Fig. l,7,8,9und10).
14. Impulsgenerator nach den Ansprüchen 4,6,8,9
und II, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktflächen (8/1, 8/2, 8/3, 8/4, 8/5, 8/6, 8/7, 8/8) des
Impulsgebers (1; außen an einem elektrisch leitenden Schleifring (29) iternförmig angeformt sind, an
dem eine mit einer Klemme der Spannungsquelle verbundene Kontaktfeder (30) mit ihrem äußeren
freien Ende (30') aufliegt,
daß farner die beiden Federkontakte (31, 32) des Impulskollektors (2) durch einseitig eingespannte
Blattfedern gebildet sind,
daß diese Blattfedern parallel zueinander angeordnet sind und mit ihren äußeren freien Enden (31 ·, 32')
räumlich gegeneinander versetzt in die Kreisbahn der Kontaktflächen (8/1, 8/2, 8/3, 8/4, 8/5, 8/6, 8/7,
8/8) des Impulsgebers (1) eingreifen, derart, daß die beiden Kontaktstrecken nacheinander schließbar
sind (F i g. 11 bis 16 und 17 bis 22).
15. Impulsgenerator nach den Ansprüchen 10 und
14, dadurch gekennzeichnet, daß der Reset-Kontakt (33) durch eine einseitig eingespannte Blattfeder
gebildet ist, die mit ihrem äußeren freien Ende (33')
in die Kreisbahn der Kontaktflächen (8/1, 8/2, 8/3, 8/4. 8/5, 8/6, 8/7, 8/8) des Impulsgebers (1) eingreift,
derart, daß die beiden bistabilen Kippschaltungen (FFi, FF2) der Steuerlogik (3) jeweils bei offenen
Kontaktstrecken rücksetzbar si.i j (F i g. 17 bis 22).
16. Impulsgenerator nach den Ansprüchen 4, 7, 9 und 11, dadurch gekennzeichnet, daß als Federkontakte
(36 bzw. 37) einseitig eingespannte -jnd mit einer Klemme der Spannungsquelle verbundene
BLttfedern vorgesehen sind, die gleichzeitig als Rastfedern dienen und bei gerastetem Nockenrad
(35) mit V-förmig gebogenen Vorsprüngen (36', 37' bzw. 36", 37") in den Zwischenraum (Z) zwischen
zwei nebeneinanderliegenden Nocken (N) außermittig sowie in Drehrichtung gegeneinander verschoben
eintauchen (F i g. 23 bis 27,29 und 31 bis 36).
17. Impulsgenerator nach den Ansprüchen 4,5 und
11, dadurch gekennzeichnet, daß der Impulsgeber (1)
aus zwei Gruppen von je vier leitend miteinander verbundenen Kontaktflächen besteht.
daß die erste Gruppe von Kontaktflächen (8/1, 8/2, 8/3,8/4) in einer äußeren Kreisbahn angeordnet und
mit einem ersten Eingang (VRKE) des Vorwärts-Rückwärtszählers
(4) verbunden ist, in den die Steuerlogik (3) integriert ist,
daß die zweite Gruppe von Kontaktflächen (8/5,8/6, 8/7, 8/8) in einer inneren Kreisbahn angeordnet und
mit einem zweiten Eingang des Vorv.ärts-Rückwärtszählers (4) verbunden ist, der den Zählimpulsdaß
jede der beiden Gruppen von Kontaktflächen (8/1, 8/2, 8/3, 8/4) bzw. (8/5, 8/6, 8/7, 8/8) in ihrer
Kreisbahn jeweils innerhalb eines Winkelbereiches von etwa 150° angeordnet ist,
daß sich diese Winkelbereiche in einem Endbereich von etwa 60° überdecken,
daß sich diese Winkelbereiche in einem Endbereich von etwa 60° überdecken,
daß die in diesem Überdeckungsbereich in der i.ir.eren und äußeren Kreisbahn angeordneten
Kontaktflächen (8/3 und 8/4 bzw. 8/5 und 8/6) seitlich ohne Uberdeckung gegeneinander versetzt
sind,
daß ferner eine an eine Klemme der Spannungsquelle angeschlossene Kontaktplatte (49) vorgesehen
ist,
daß sich diese Kontaktplatte (49) mit geringfügigem seitlichen Abstand jeweils an das Ende eines die
Kontaktflächen begrenzenden Winkelbereichs anschließt,
daß außerdem zwei gekreuzt auf einer drehbaren Antriebsplatte (20) aus Isoliermaterial befestigte
Kontaktschienen (50 und 51) vorgesehen sind,
daß die beiden Kontaktschienen (50,51) verschiede-
daß die beiden Kontaktschienen (50,51) verschiede-
ne, jeweils dem Durchmesser der inneren und äußeren Kreisbahn der Kontaktflächen entsprechende
Längenmaße aufweisen und auf der beiden gemeinsamen Kontaktplatte (49) aufliegen,
daß die erste Kontaktschiene (50) fest auf der Antriebsplatte (20) und die zweite Kontaktschienc
daß die erste Kontaktschiene (50) fest auf der Antriebsplatte (20) und die zweite Kontaktschienc
(51) mit rotatorischem Spiel an der Antriebsplatte (20) befestigt ist,
daß dieses rotatorische Spiel durch in Langlöcher
(52) der zweiten Kontaklschiene (51) eingreifende Mitnehmerbolzen (53) begrenzt ist und eine
Verdrehung der beiden Kontaktschienen (50, 51) gegeneinander beim Wechsel der Drehrichtung
ermöglicht, derart, daß beide Kontaktstrecken unabhängig von der Betätigungsrichtung des
Impulsgenerators (IG 7) nacheinander schließbar und bei Betätigung des Impulsgenerators (IC 7) in
der Drehrichtiing zur Vorwärtsimpulser/eugung
einander nicht überlappende Impulse sowie bei Betätigung des Impulsgenerators (IO 7) in Dri'hrichtung
zur Rückwärtsimpulser/eugung einander teilweise überlappende Impulse erzeugbar sind.
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