DE2946254A1 - Einrichtung zur selbstreinigung von kontakten bei mehrstelligen abfragezaehlern - Google Patents

Description

Einrichtung zur Selbstreinigung von Kontakten bei mehrstelligen Abfragezählern

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Selbstreinigung von Kontakten bei mehrstelligen Abfragezählern, bei welchen die Zählstandsdaten vorzugsweise über Codierscheiben an Kontakträder und diese abtastende mechanische Schleifkontakte ausgelesen werden.

Bekanntlich läßt sich die Kontaktsicherheit durch die Anwendung einer Reihe mechanischer Maßnahmen bis zu einem gewissen Grad steigern. Eine oft angewandte Vorrichtung zur Steigerung der Schaltsicherheit besteht beispielsweise in der Anordnung von Doppelkontaktfedern oder ganz allgemein in der Anordnung von Kontakten in Parallelschaltung. Durch die Mehrfachkontakte wird wohl eine Voraussetzung zur Minderung der Schaltfehler geschaffen, diese Maßnahme bleibt jedoch dann unwirksam, wenn sich Kontakt und Kontaktfläche stets auf demselben Flächenbereich berühren. Es bilden sich durch Umwelteinfluß beispielsweise Verschmutzungsstellen, die sich mit der Zeit wie eine isolierende Schicht auswirken, aufgrund derer sich alsbald Schaltfehler einstellen. Dieser fehlerhafte Effekt tritt bei abfragbaren Zählwerken vermehrt auf im Bereich der oberen Zähldekaden, die bei stets auftretenden niederen Zählbeträgen eine relativ selten vorkommende Veränderung in der Einstellung erfahren. Um solchen nachteiligen Erscheinungen zu begegnen, werden teilweise springende

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Kontaktfedern eingesetzt. Bei dieser Ausbildungsform von Kontaktfedern wiederum zeigen sich schon nach relativ kurzen Funktionszeiten Erlahmungserscheinungen im federnden Teil des Kontaktarmes, so daß der restliche Kontaktfederdruck nicht mehr ausreicht, um eine einwandfreie Kontaktgabe zu erzielen. Auch eine entsprechende Erhöhung des Kontaktdruckes allgemein bringt lediglich eine vorübergehende Verbesserung der leitenden Verbindung und wirkt sich aber auf der anderen Seite als eine erhöhte Belastung im Hinblick auf das Antriebsmoment aus. Weitere Maßnahmen zur Verbesserung der Kontaktgabe bestehen in der Verwendung hochwertiger Kontaktwerkstoffe, womit man selbstredend eine wesentliche Verteuerung in Kauf nehmen muß» insbesondere dann, wenn es sich um eine mehrstellige Abfrageeinrichtung handelt. Alle bis dahin genannten Maßnahmen gleichzeitig zu berücksichtigen, scheitert in den meisten Fällen an der Kosten- und der Platzfrage. Bei allen genannten Maßnahmen besteht bei den mechanischen Abfragezählern mit kleiner Schaltfrequenz immer der Nachteil, daß sich die Schleifkontakte der höheren Dekaden mit weniger Schalthäufigkeit nicht durch Selbstreinigung funktionstüchtig halten.

Aufgabe der Erfindung ist es, bei Abfragezählern der genannten Art eine einfache Einrichtung zur weitgehenden Beseitigung der Unsicherheiten in der Kontaktgabe zum Zeitpunkt der Abfrage zu erziele'n.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die drehbeweglich gelagerten Kontakträder unabhängig von dem durch den Zählvorgang bei der Rotation verursachten Reibeffekt auf einer mittels Exzenter steuerbaren, verschieblichen Achse gelagert sind, mittels welcher sich Kontakträder gegen Kontaktfedern im tastbaren uberdeckungsbereich der einzelnen Ziffern oszillierend bewegen lassen.

Weitere Merkmale der Erfindung sind in den Unteransprüchen enthalten.

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Mittels der vorgeschlagenen Einrichtung ist es möglich, vor grundsätzlich jedem Abfragevorgang alle Kontaktstellen zwischen Codierscheiben und Kontaktfedern durch einen Reibeffekt der beiden Teile aufeinander in diesem Bereich mechanisch zu säubern. Da Zählwerke zur Erfassung von Zählvorgängen bezüglich der Zählkapazität immer so bemessen sein müssen, daß die einzelnen Zählvorgänge hinsichtlich der aktiven Dezimalen mit ausreichender Sicherheit erfaßbar sind, kommt es vor, daß die Kontakträder der höheren Dezimalen über große Zeiträume hinweg inaktiv bleiben. Damit fällt auch der durch Rotation gegebene Effekt der mechanischen Reinigung weg. Insbesondere für diese durch langzeitig nur statisch beanspruchten Abfrageeinheiten bzw. Codier scheiben erweist sich die durch die zusätzliche Reibung erzeugte Kontaktreinigung als unverzichtbare Maßnahme, um auch in diesem Bereich des Zählwerkes jede fehlerhafte Datenausgabe zu vermeiden. Aufgrund des bei jedem Zählvorgang gegebenen zusätzlichen Reinigungseffektes kann der Kontaktdruck auf die Kontaktflächen der Codierscheiben relativ gering gehalten werden. Dieser Umstand wirkt sich äußerst günstig auf die mechanischen Abnutzungserscheinungen aus, die ja für jeden schleifenden Abtastvoryang charakteristisch sind. Aufgrund der einseitigen Lagerung der schwenkbaren Lagerarme beschreibt die in diesen gelagerte Achse eine kreisbogenförmige Bahn. Die Kontakträder selbst sind drehbeweglich und werden in ihrer Lage fixiert durch den Zahnradeingriff in das sie antreibende Schalttrieb. Der aus der Bewegung der Achse und dem fixierenden Eingriff in das Schalttrieb resultierende Einfluß auf die Kontakträder versetzt letzere in eine leichte Rotationsbewegung. Bezogen auf die feststehende, punktförmige Kontaktniet an der Kontaktfeder wird dann auf der leitenden Kontaktfläche oder Codierscheibe eine Art elliptische Hüllkurve beschrieben, die sich selbstverständlich in den Grenzen der konzentrisch angeordneten, tastbaren Bahnen und innerhalb der segmentalen Ziffernwertigkeiten hält. Der sich aus den kinematischen Verhältnissen ergebende Effekt ist

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der, daß der Kontaktniet nicht eine rillenartige Spur auf der Kontaktfläche hinterläßt, sondern im gesamten betrachtet ein relativ breitflächiges Band innerhalb der konzentrischen Kontaktbahn für eine Wertigkeit überstreicht. Durch diesen auf eine leitende Fläche ausgedehnten Bereich einer Kontaktnahme seitens der punktförmigen Kontaktniet verbessern sich Kontaktsicherheit und insbesondere die Lebensdauer der Kontaktelemente ganz erheblich.

Nachstehend ist an einem Ausführungsbeispiel die Erfindung näher erläutert. Es zeigt

FIG. 1 einen Ausschnitt aus einem druckenden Zählwerk mit einem mehrstelligen Abfragezähler,

FIG. 2 ausschnittweise die Darstellung einer Dezimalen im Schnitt aus der Einrichtung nach FIG. 1,

FIG. 3 ausschnittweise die mittels Exzentern steuerbare Einrichtung für eine gegenseitige Bewegung der Kontaktelemente.

Bei dem in den FIG. 1 bis 3 gezeigten Ausführungsbeispiel zur Darstellung der Erfindung handelt es sich um ein stetig antreibbares Zähl- und Druckwerk, das in der Art einer Zusatzeinrichtung mit beispielsweise zwei Abfragezählern 1 und 2 ausgestattet ist. Diese Abfragezähler 1 und 2 dienen bei dem angezeigten Anwendungsfall der Registrierung von Abgabemengeneinheiten durch den Abfragezähler 1 und einer laufenden Posten-Nr. durch den Abfragezähler 2 an einer Flüssigkeitsabgabeeinrichtung. Schon aus dem Anwendungsbereich ist erklärlich, daß bei den anfallenden Einzelposten des vierstelligen flengenabgabezählers 1 die oberen Dezimalstellen entsprechend 1.3, 1.4 nur sehr selten oder praktisch nicht über die volle Zählkapazität hinaus ausgenutzt werden. Der Abfragezähler 2 ist irit einer dreistelligen Kapazität

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ausgestattet und registriert fortlaufend beispielsweise die einzelnen Abgabeposten. Hier ist es ganz offensichtlich, daß bei einer durchschnittlichen Frequentierung einer Abgabestelle die Dezimalstelle entsprechend der Position 2.3 für die 1ooer-Einheiten über große Zeiträume total inaktiv bleibt, und im Normalfall zwischenzeitlich durch Verschmutzung, Oxidation und dergl. Erscheinungen sich eine Isolierschicht gebildet hat.

Zur Erklärung des Aufbaus einer Dezimalen im Schnittbild sei auf die FIG. 2 verwiesen. Auf einer Grundplatte 3 zwischen einstückig angeformten Seitenwänden 4, 5, 6, 7 sind alle Teile der druckenden Zählwerkseinheit mit den Abfragezählern 1 und 2 angeordnet. Zur ergänzenden Information wird darauf hingewiesen, daß das zählende Druckwerk 8 aus dekadisch auf einer Achse 1o angeordneten Typenrädern 9 besteht. Die Typenräder werden während des Zählvorganges kontinuierlich durch ein nicht näher gezeigtes Zahnradtriebwerk angetrieben bzw. eingestellt und vor dem Abdruck ganzzahlig ausgerichtet. Die Einstellbewegung der Typenräder 9 wird über auf einer Welle 13 gelagerte Zahnräder 11 und weiter über auf einer Welle 14 verdrehbeweglich gelagerte Zahnräder 12 auf an ihrem Umfang gezahnte Kontakträder 1.1, 1.2, 1.3, 1.4 und 2.1, 2.2, 2.3 übertragen (FIG. 1 und 2). Die Kontakträder 1.1 bis 1.4 und 2.1 bis 2.3 bestehen aus Isoliermaterial und sind beidseitig an den Stirnflächen mit kupferkaschierten Codierscheiben 15, 16 versehen. Die Codierscheiben 15, 16 sind beispielsweise für einen 5-Kanal-Code ausgelegt. Die Kontakträder 1.1 bis 1.4 lagern drehbeweglich auf einer Achse 17, die in verschwenkbaren Lagerarmen 18 aufgenommen ist. In völlig gleichartiger Weise werden die Kontakträder 2.1, 2.2, 2.3 durch eine Achse 19 aufgenommen, die ebenfalls in gleichen Lagerarmen 18 gehalten wird. Eine Leiterplatte 20 dient gleichzeitig als Grundplatte für die Abfragezähler 1 und 2 und ist rechtwinklig mit der Grundplatte 3 mittels Schrauben 21 gestellfest verbunden. Zur genauen Fixierung der Abfragezähler 1, 2 auf der

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Grundplatte 3 sind Lager stützen 22 vorgesehen, die mit gabelförmigen Ausschnitten in Bolzen 23 an der Grundplatte 3 eingreifen. Die Kontakträder 1.1 bis 1.4 und 2.1 bis 2.3 stehen in axialer Richtung unter beidseitig wirksamem Kontaktdruck zwischen den Kontaktfedern 24. Die Kontaktfedern 24 sind in Isolierstoffblöcken 25 eingegossen und werden durch eine steckbare Achse 26 gestellfest zwischen den Lagerstützen 22 gehalten .

Gleichfalls dient die Achse 26 als Schwenk lager für die darauf über einen relativ kleinen Winkelbereich schwenkbaren Lagerarme 18. An ihrem anderen Ende sind die Lagerarme 18 mit einer gabelförmig ausgesparten Parallelführung 27 versehen, die in verdrehsicher auf einer Welle 14 befestigte Exzenter 28 greifen. Zur axialen Sicherung bzw. zur Gewährleistung einer optimalen seitlichen Führung der Lagerarme 18 sind die Exzenter mit beidseitig die Parallelführung 27 überdeckenden Flanschen 29 versehen. Die Welle 14 mit den Exzentern 28, die in den Seitenwänden 4, 5, 6, 7 drehbar lagert, ist seitlich verlängert und trägt an deren Ende ein Zahnrad 3o, das über ein Untersetzungsgetriebe, bestehend aus den Zahnrädern 31, 32, direkt in Antriebsverbindung mit einem von einem Meßwerk gesteuerten, nicht näher dargestellten Rotationstriebwerk steht. Durch die so gewählte Antriebsverbindung wird während jeder Zapfung oder allgemein während jedem Abgabevorgang über den gesamten Zeitraum des Zählvorganges über das Untersetzungsgetriebe, also in Abhängigkeit auch der Zählfrequenz, die Welle 14 stetig bewegt. Durch diese Verdrehbewegung der Welle 14 mit den Exzentern 28 sind die mit diesen formschlüssig paarweise antreibbaren Lagerarme 18 einer stetigen Bewegung über einen durch das Exzentermaß bestimmten Schwenkwinkel ausgesetzt. Im Verhältnis der Längen der absoluten Hebelarme, ausgehend vom Lagerpunkt in der Achse 26 zur Anordnung der Achse 17 mit den Kontakträdern 1.1 bis 1.4 und 2.1 bis 2.3 und zum Wirkungsbereich des Exzenters 28 werden entsprechend mit der Achse 17 alle Kontakträder 1.1 bis 1.4, 2.1 bis 2.3 oszillierend über das Bogenmaß entspre-

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chend dem Schwenkbereich der Achse 17 bewegt. Aufgrund des Eingriffes der Kontakträder 1.1 bis 1.4 und 2.1 bis 2.3 dekadenweise in die Zahnräder 12 erfahren alle Verbindungen zwischen Kontaktrad und Kontaktnieten 33 an den Kontaktfedern, insbesondere auch die Verbindungsstellen an den durch Zählvorgang nicht bewegten oder inaktiven Kontakträder, einen Reibungseffekt. Der Reibungsvorgang beschreibt ein Flächenmuster und erhöht dadurch wesentlich die Schaltsicherheit an den Kontaktstellen. Die mechanischen Abnutzungserscheinungen verteilen sich großflächig und erhöhen damit die Lebensdauer der Kontaktelemente. Die Abhängigkeit des Reinigungseffektes über die Reibung ist bei der vorbeschriebenen Lösung mit dem Zählvorgang in Beziehung gebracht. Es ist aber durchaus denkbar, daß die Reinigungsbewegung abgeleitet wird von Schaltvorgängen, Nullstellvorgängen und dergl., ohne von, Prinzip der Einrichtung zur Selbstreinigung von Kontakten wesentlich abzuweichen .

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Claims (4)

12.11.1979 o73 sehe zw Akte 1679

Kienzle Apparate GmbH, 7730 Villingen-Schwenningen

Einrichtung zur Selbstreinigung von Kontakten bei mehrstelligen Abfragezählern

Patentansprüche:

ι 1J Einrichtung zur Selbstreinigung von Kontakten bei mehrstelligen Abfragezählern, bei welchen die Zählstandsdaten vorzugsweise über Codierscheiben an Kontakträder und diese abtastende mechanische Schleifkontakte ausgelesen werden,

dadurch gekennzeichnet,

daß die drehbeweglich gelagerten Kontakträder (1.1, 1.2, 1.3, 1.4, 2.1, 2.2, 2.3) unabhängig von dem durch den Zählvorgang bei der Rotation verursachten Reibeffekt auf einer mittels Exzenter (28) steuerbaren, verschieblichen Achse (17, 19) gelagert sind, mittels welcher sich Kontakträder (1.1, 1.2, 1.3, 1.4, 2.1, 2.2, 2.3) gegen Kontaktfedern (24) im tastbaren Überdeckungsbereich der einzelnen Ziffern oszillierend bewegen lassen.

2. Einrichtung zur Selbstreinigung von Kontakten nach Anspruch 1 ,

dadurch gekennzeichnet,

daß die Achse (17, 19) mit den Kontakträdern (1.1, 1.2, 1.3, 1.4, 2.1, 2.2, 2.3) mit den Enden in verschwenkbaren Lagerarmen (18) aufgenommen ist, die mittels den Exzentern (28) auf einer antreibbaren Kelle (14) bewegbar sind

3. Einrichtung zur Selbstreinigung von Kontakten nach Anspruch 1 ,

dadurch gekennzeichnet,

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daß die Kontaktfedern (24) gestellfest angeordnet sind, derart daß zwischen Kontaktniet (33) der Kontaktfeder und Kontaktfläche auf den Codierscheiben (15, 16) des oszillierend bewegten Kontaktrades ein flächenhaft ausdehnbarer Reibungseffekt entsteht, womit sich die kontaktierende Fläche erweitern läßt.

4. Einrichtung zur Selbstreinigung von Kontakten nach Anspruch ' ,

dadurch gekennzeichnet,

daß die Welle (14) mit den Exzentern (28) über ein Untersetzungsgetriebe bestehend aus Zahnrädern (3o, 31, 32) ständig in Antriebsverbindung zum Zähiwerksantrieb steht.

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