DE3244436A1

DE3244436A1 - Anordnung, insbesondere fuer fahrtschreiber mit digitaler messwertbildung und schrittmotorisch angetriebenem registrier- und anzeigewerk

Info

Publication number: DE3244436A1
Application number: DE19823244436
Authority: DE
Inventors: Roland 7737 Bad Dürrheim Siefert
Original assignee: Kienzle Apparate GmbH
Current assignee: Digital Kienzle Computersysteme GmbH and Co KG
Priority date: 1982-12-01
Filing date: 1982-12-01
Publication date: 1984-06-07
Anticipated expiration: 2002-12-02
Also published as: DE3244436C2

Description

Anordnung, insbesondere für Fahrtschreiber mit digitaler Meß-
wertbildung und schrittmotorisch angetriebenem Registrier-und Anzeigewerk Die Erfindung betrifft eine Anordnung, insbesondere für Fahrtschreiber mit digitaler Meßwertbildung und schrittmotorisch angetriebenem Registrier- und Anzeigewerk, welche ein Normieren von Meßsystem und Schrittmotor an einem ortsfesten, dem Registrier- und Anzeigewerk zugeordneten Anschlag gestattet.
Bei eichpflichtigen Meßgeräten im allgemeinen und bei Registriergeräten, wie beispielsweise Fahrtschreibern, deren Aufzeichnungen dokumentarische Bedeutung haben im besonderen, müssen Vorkehrungen getroffen sein, daß funktionelle Störungen bei der Meßwertbildung und Meßwertdarstelluncr, insbesondere da bei solchen Geräten die Gefahr besteht, daß derartige Fuktionsstörungen in betrügerischer Absicht vorgenommen werden, durch geeignete Signal gabe erkennbar gemacht und/oder während der Fahrtschreiber im Betrieb ist, soweit sie nicht auf mechanische Veränderungen oder Beschädigungen zurückzuführen sind, eliminiert werden, mit anderen Worten, die Darstellung der Meßwerte in gewissen Intervallen normiert wird.
Im Gegensatz zu mechanischen bzw. elektromechanischen Meßsystemen oder elektrischen Meßsystemen mit Nachlaufsteuerung sind, da weder eine feste Kopplung noch eine elektrische Rückführung gegeben ist, Meßsysteme mit digitaler Meßwertbildung und dementsprechend schrittmotorischem Antrieb der Registrier- und Anzeigewerke auf besonders einfache Weise und ohne daß ein derartiger Eingriff sichtbar ist, beispielsweise durch kurzzeitiges Anhalten des Registrier- und Anzeigewerkes manipulierbar.
Selbstverständlich führen auch zufällige Ereignisse, wie vorübergehende Schwergängigkeit im Stellgetriebe zwischen dem Schrittmotor und dem Träger des Registrierorgans bzw. der Zeigerwelle, fehlerhafte Ansteuerung des Schrittmotors oder Spannungseinbrüche, zu bleibenden Abweichungen der tatsächlichen Positionen von Registrierorgan und Zeiger von den für die jeweiligen Meßwerte vorgesehenen Sollpositionen, so daß es bei solchen Meßsystemen zwingend erforderlich ist, eine bestimmte Position, beispielsweise die Nullposition, des Registrier- und Anzeigewerkes nicht nur zu kontrollieren, sondern soweit dies möglich ist selbsttätig zu regenerieren.
Abaesehen davon, daß, falls es die baulichen und funktionellen Gegebenheiten eines Fahrtschreibers gestatten, auch mechanische "Abschirmungen" vorgesehen werden können, die den Zugang insbesonderte zum Registrier- und Anzeigewerk und damit mögliche Eingriffe erschweren oder weitgehend unmöglich machen, ist es beispielsweise bekannt, dem Träger des Registrierorgans einen dessen Nullposition kennzeichnenden Schalter, beispielsweise einen Federkontaktsatz oder eine Lichtschranke, zuzuordnen. Ebenso ist es bekannt, eine Codierscheibe als Sollwertgeber vorzusehen, Sc.Hrittzähler anzuwenden oder mehrere dieser Maßnahmen zu kombinieren. Auch ist es denkbar, die Normierung des Schrittmotors und damit des Registrier- und Anzeigewerkes an einem festen Anschlag vorzunehmen.
Während die erstgenannten Maßnahmen teils wegen mangelnder Sicherheit gegen Manipulation, teils aufgrund funktioneller Schwächen fragwürdig sind, aber auch durch Justierarbeit erheblichen Fertigungs- und Kostenaufwand verursachen, bietet die letztgenannte Maßnahme die Möglichkeit, auf relativ kleinem Raum eine fertigungstechnisch vorteilhafte Lösung zu schaffen. Nachteilig ist bei dieser Lösung jedoch die Tatsache, daß der durch den Anschlag blockierte Schrittmotor, insbesondere das dem Schrittmotor zugeordnete, spielbehaftete Stellgetriebe, bei dem Normiervorgang ins Schwingen gerät und erhebliches Geräusch verursacht und daß nicht in jedem Störfall das Registrier- und Anzeigewerk gegen den Anschlag geführt wird, die Normierung somit nicht mit der erforderlichen Sicherheit erfolgt.
Ziel der vorliegenden Erfindung war es daher, Maßnahmen zu treffen, die bei einer Normierung an einem ortsfesten Anschlag eine ausreichende Normiersicherheit bieten und die Geräuschbildung, ohne daß funktionelle Schwächen und erhöhter Fertigungsaufwand in Kauf zu nehmen sind, unterdrücken.
Die Lösung dieser Aufgabe sieht vor, daß dem zwischen dem Schrittmotor und dem Träger eines Registrierorgans und/oder der Welle eines Zeigers vorgesehenen Stellgetriebe eine Rutschkupplung zugeordnet ist und daß beim Auftreten des Meßwertes Null der Schrittmotor mit einer zusätzlichen Impulsserie derart angesteuert wird, daß das Registrier- und Anzeigewerk gegen den ortsfesten Anschlag geführt und unter Wirksamwerden der Rutschkupplung an dem Anschlag gehalten wird.
Eine vorteilhafte Weiterbildung des Erfindungsgedankens ist dadurch gekennzeichnet, daß die Rutschkupplung ein im wesentlichen scheibenförmiges Federelement aufweist und daß der ortsfeste Anschlag in der Nullposition des Registrier- und Anzeigewerkes derart an dem Federelement angreift, daß das Kupplungsmoment der Rutschkupplung reduziert ist.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Rutschkupplung zeichnet sich dadurch aus, daß das Federelement mit einem ersten zweier gleichachsig gelagerter Zahnräder des Stellgetriebes verdrehfest verbunden ist, daß einem an dem Federelement bogenförmig ausgebildeten und in bezug auf die Zahnräder radial federungsfähigen Arm eine in dem zweiten Zahnrad ausgebildete, zylindrische Senkung zugeordnet ist und daß an dem freien Ende des Armes ein aus der Ebene des Federelementes herausragender, dem ortsfesten Anschlag zugeordneter Finger angeformt ist.
Die gefundene Lösung bietet nun außer einer ausreichenden Si- cherheit bezüglich des Normiervorganges - vorzugsweise wird der Schrittmotor zu diesem Zwecke mit einer dem gesamten Meßbereich entsprechenden Impulszahl angesteuert - erhebliche funktionelle Vorteile dadurch daß die Rutschkupplung mit einem hohen Reib-bzw. Kupplungsmoment ausgelegt werden kann und somit der während des Meßbetriebes gegebenen Gefahr des Lösens der Rutschkupplung bei Meßwertsprüngen durch eine relativ harte Ropplung begegnet werden kann, während im Zusammenwirken mit dem ortsfesten Anschlag eine Entlastung der Kopplung der Rutschkupplung und somit ein relativ leichtes und geräuschfreies Weiterdrehen des Schrittmotors ermöglicht ist. Fertigungstechnisch ist die gefundene Lösung nicht nur deshalb vorteilhaft, weil ihr Raumbedarf vernachlässigbar und ihre Montage mechanisierbar ist, d.h.
keinen Justieraufwand erfordert, sondern auch deshalb, weil aus den oben genannten Gründen die Funktionssicherheit auch bei groben Fertigungstoleranzen und trotz des in diesem Falle unvermeidlichen Verschleißes garantiert werden kann.
Anhand der beigefügten Zeichnungen sei das bevorzugte Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert. Es zeigen FIG: 1 eine Schnittdarstellung des zwischen dem Schrittmotor und dem Träger des Registrierorgans befindlichen Stellgetriebes, FIG. 2 Ansichten der einzelnen Elemente der erfindungsgemäßen Rutschkupplung in perspektivischer Anordnung.
Wie die FIG. 1 zeigt, ist an einer in einen Fahrtschreiber einsetzbaren Platine 1 ein Schrittmotor 2 angeflanscht, auf dessen Motorwelie 3 ein Ritzel 4 befestigt ist, welches mit einem Zahnrad 5 in Eingriff steht. Letzteres bildet zusammen mit einem weiteren Zahnrad 6 ein Zahnradpaar, das auf einer in der Platine 1 befestigten Achse 7 drehbar gelagert ist. Mit 8 ist ein in der Platine 1 in geeigneter Weise angeordnetes Lagerteil bezeichnet, welches der Lagerung einer Welle 9 dient, auf der ein erstes, in bezug auf den Fahrtschreiber zentrales Zahnrad 10 befestigt ist. An dem Zahnrad 10 sind einerseits in an sich bekannter Weise nicht näher bezeichnete Kupplungsmittel für die Zeigerwelle des Fahrtschreibers, andererseits ein Ansatz 11 ausgebildet, auf dem ein zweites zentrales Zahnrad 12, welches mit dem Zahnrad.6 in Eingriff steht, drehbar gelagert ist. Ferner umfaßt das Registrier- und Anzeigewerk des betreffenden Fahrtschreibers einen auf zwei Führungsstangen 13 und 14, die ihrerseits auf geeigneten, nicht näher bezeichneten Stützen der Platine 1 zugeordnet sind, gelagerten, schlittenförmigen Träger 15. Auf dem Träger 15, welcher mittels einer an ihm ausgeformten Verzahnung 18 mit dem zentralen Zahnrad 10 in Eingriff steht, ist ein der Lagerung eines Schreibstiftes 16 dienender Halter 17 befestigt.
Mit 19 ist eine den Schreibdruck liefernde Feder bezeichnet, und mit 20 ein Federelement, mit dem die Reibverbindung zwischen dem Zahnrad 10 und dem Zahnrad 12 hergestellt ist. Die Nullposition des Registrier- und Anzeigewerkes wird durch ein an dem Lagerteil 8 angeformtes Pföstchen 21 bestimmt, mit dem ein an dem Federelement 20 ausgebildeter Lappen oder Finger 22 zusammenwirkt.
Die FIG. 2, die Einzelheiten der Rutschkupplung verdeutlicht, zeigt, daß das Federelement 20 einen bogenförmigen Arm 23 aufweist, der über einen Steg24 mit einer Nabe 25 in Verbindung steht. Dabei ist der Arm 23 wenigstens teilweise, vorzugsweise in Richtung seines freien Endes, spiralig geformt und in einem bestimmten Sektor in radialer Richtung verbreitert ausgebildet (26), wodurch am Umfang des Federelementes 20 eine definierte Reibfläche 27 erzielt wird. Eine in der Nabe 25 des Federelementes 2O ausgebildete Bohrung 28 sowie ein Schlitz 29 dienen der verdrehfesten Verbindung des Federelementes 20 mit dem Zahnrad 1O, an dessen Ansatz 11 es im montierten Zustand gemäß FIG. 1 durch Aufpressen auf die Welle 9 angeflanscht ist. Dabei greift ein am Zahnrad 10 angeformter Steg 30 in den am Federelement 20 angebrachten Schlitz 29 ein.
Bei der Montage der Rutschkupplung wird jedoch das Federelement 20 zunächst in eine im Zahnrad 12 ausgebildete zylindrische Senkung 31, deren Wandung als Reibfläche dient, eingesetzt.
Mehrere in die Senkung 31 radial nach innen weisende Nasen, von denen eine mit 32 bezeichnet ist, bilden zusammen mit der Grundfläche der Senkung 31 eine Fassung für das Federelement 20, dessen Einrasten in diese Fassung durch eine am Rand der Senkung 31 ausgebildete Facette 33 erleichtert ist. Vorteilhaft ist es ferner, die dem Grund der Senkung 31 zugewandten Flächen der Nasen 32 gewölbt auszubilden. Bei der nachfolgenden Verbindung des Federelementes 20 mit der Welle 9 und der Lagerung des Zahnrades 12 auf dem Ansatz 11, d.h. der Komplettierung der Rutschkupplung, stellt das Federelement 20 bezüglich des Zahnrades 12 zusätzlich ein Sicherungselement in axialer Richtung dar. Leerseite

Claims

Patentansprüche: S Anordnung insbesondere für Fahrtschreiber mit digitaler Meßwertbildung und schrittmotorisch angetriebenem Registrier- und Anzeigewerk, welche ein Normieren von Meßsystem und Schrittmotor an einem ortsfesten, dem Registrier-und Anzeigewerk zugeordneten Anschlag gestattet, dadurch gekennzeichnet, daß dem zwischen dem Schrittmotor (2) und dem Träger (15) eines Registrierorgans (16) und/oder der Welle eines Zeigers vorgesehenen Stellgetriebe (4, 5, 6, 10,12, 18) eine Rutschkupplung zugeordnet ist und daß beim Auftreten des Meßwertes Null der Schrittmotor (2) mit einer zusätzlichen Impulsserie derart angesteuert wird, daß das Registrier- und Anzeigewerk gegen den ortsfesten Anschlag (21) geführt und unter Wirksamwerden der Rutschkupplung an dem Anschlag (21) gehalten wird.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rutschkupplung ein im wesentlichen scheibenförmiges Federelement (20) aufweist und daß der ortsfeste Anschlag (21) in der Nullposition des Registrier- und Anzeigewerkes derart an dem Federelement (20) angreift, daß das Kupplungsmoment der Rutschkupplung reduziert ist.
3. Anordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Federelement (20) mit einem ersten zweier gleichachsig gelagerter Zahnräder (10) des Stellgetriebes verdrehfest verbunden ist, daß einem an dem Federelement (20) bogenförmig ausgebildeten und in bezug auf die Zahnräder (10, 12) radial federungsfähigen Arm (23) eine in dem zweiten Zahnrad (12) aus- gebildete, zylindrische Senkung (31) zugeordnet ist und daß an dem freien Ende des Armes (23) ein aus der Ebene des Federelementes (20) herausragender, dem ortsfesten Anschlag zugeordneter Finger (22) angeformt ist.
4. Anordnung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß an dem zweiten Zahnrad (12) mehrere, in die zylindrische Senkung (31) radial nach innen weisende Nasen (32) derart angeformt sind, daß zwischen der Grundfläche der Senkung (31) und den Nasen (32) eine dem Federelement (20) zugeordnete, in axialer Richtung wirkende Fassung ausgebildet ist und daß der Rand der Senkung (31) und die nach außen weisenden Flächen der Nasen (32) gebrochen (Facette 33) sind.
5. Anordnung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Federelement (20) an einem am ersten Zahnrad (10) ausgebildeten Ansatz (11) angeflanscht ist und daß das zweite Zahnrad (12) auf dem Ansatz (11) gelagert ist.
6. Anordnung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine den beiden Zahnrädern (10, 12) zugeordnete Welle (9) in dem ersten Zahnrad (10) befestigt ist und daß das Federelement (20) auf der Welle (9) aufgepreßt und mittels einer Steg-Schlitz-Verbindung (30/29) mit dem Zahnrad (1o) verdrehsicher verbunden ist.
7. Anordnung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Arm (23) des Federelementes (20) wenigstens teilweise spiralförmig und innerhalb eines bestimmten Sektors in radialer Richtung verbreitert (26) ausgebildet ist.