DE3704161A1 - Betriebszaehlwerk - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Betriebszählwerk nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Zur Registrierung der Häufigkeit der Benutzung eines Gerätes, ins­ besondere von Haushaltsgeräten, werden Betriebszählwerke verwen­ det. Dementsprechend betrifft die Erfindung ein Betriebszählwerk, das die Anzahl der Benutzungen und nicht die Dauer der Benutzungen registriert. Die Gebrauchshäufigkeit des Gerätes ist an einer An­ zeigevorrichtung des Betriebszählwerkes ablesbar. Beispielsweise findet ein derartiges Betriebszählwerk in einer Geschirrspülma­ schine Anwendung, in dem das Betriebszählwerk die Anzahl der Rei­ nigungsvorgänge registriert und an der Anzeigevorrichtung ablesbar ist, wenn das Wasserenthärtungsmittel zu erneuern ist. Ebenso sind Anwendungsfälle denkbar, wie daß die Häufigkeit der Benutzung eines Scherblattes eines Rasierapparates ermittelt wird. Ab einer bestimmten Anzahl von Benutzungen des Rasierapparates kann so dem Benutzer angezeigt werden, daß das Scherblatt bzw. der Scherkopf auszuwechseln ist. Ebenso stellen Kaffeemaschinen einen Anwen­ dungsbereich für ein Betriebszählwerk dar, da an dem Betriebszähl­ werk abzulesen ist, wenn eine Entkalkung der Kaffeemaschine an­ gezeigt ist.

Aus dem Lehrbuch: Hildebrand "Feinmechanische Bauelemente" 3. Auf­ lage, Seite 675-683 sind verschiedene Schrittschaltgetriebe be­ kannt. Insbesondere auf der Seite 680 sind abgewandelte Malteser­ kreuzgetriebe dargestellt.

Es ist Aufgabe der Erfindung ein Betriebszählwerk, insbesondere für Haushaltsgeräte zu schaffen, das einen einfachen und raumspa­ renden Aufbau aufweist.

Die Aufgabe der Erfindung wird durch die Merkmale des kennzeich­ nenden Teils des Patentanspruchs 1 gelöst.

Gemäß der Erfindung wird ein Betriebszählwerk geschaffen, bei dem die Betätigungsvorrichtung ein Federelement bildet und folglich zusätzliche metallische Federn zur Zurückstellung der Betätigungs­ vorrichtung eingespart werden. Die Federwirkung wird durch zwei Torsionsspeichen erreicht, die sich von einer Nabe zu einer Felge erstrecken, auf der Klinkenzähne ausgebildet sind. Weiter ist an der Felge eine Betätigungsplatte ausgebildet, über die bei einer Krafteinwirkung die Felge aus der Ruheposition gebracht wird. Die Rückstellung der Felge wird über die Torsionsstäbe erreicht. Ins­ gesamt vereinfacht sich der gesamte Aufbau des Betriebszählwerkes durch die Betätigungsvorrichtung mit den beiden Torsionsstäben, das mit zwei Achsen auskommt, wobei das Betriebszählwerk nur aus fünf Teilen besteht. Über die Länge, Dichte und Querschnittform der Torsionsstäbe läßt sich die Federkraft auf unterschiedliche Anwendungsfälle einstellen.

Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu ent­ nehmen.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnung und der bei­ spielhaften Anwendung in einem Wasserfilter beschrieben.

Es zeigen:

Fig. 1 einen Querschnitt durch einen Wasserfilter, das ein Betriebszählwerk nach der Erfindung aufweist;

Fig. 2 eine Betätigungsvorrichtung des Betriebszählwerkes nach der Erfindung;

Fig. 3 ein Nutenrad, das mit der Betätigungsvorrichtung aus Fig. 2 zusammenarbeitet;

Fig. 4 eine Draufsicht auf das Betriebszählwerk nach der Er­ findung;

Fig. 5 einen Querschnitt durch das Betriebszählwerk aus Fig. 4 entlang der Schnittlinie AA;

Fig. 6 einen Querschnitt durch die Betätigungsvorrichtung aus den Fig. 3 und 4; und

Fig. 7 eine Sperrvorrichtung, die mit dem Abtriebsglied des Betriebszählwerkes zusammenarbeitet.

Fig. 1 zeigt ein Betriebszählwerk 12 nach der Erfindung, das zur Beschreibung seiner Anwendung beispielhaft in ein Wasserfilter eingebaut ist. Das Wasserfilter in Fig. 1 ist im Querschnitt dar­ gestellt. Innerhalb des Wasserfilters ist ein Filterkörper 1 untergebracht, dessen Hauptbestandteil Aktivkohle 2 ist. Der Fil­ terkörper 1 besitzt einen Zufluß 6 und einen Abfluß 7. Weiter ist der Filterkörper 1 in einem Gehäuse des Wasserfilters unterge­ bracht, das aus einem hinteren Gehäuseabschnitt 4 und einem vor­ deren Gehäuseabschnitt 8 besteht. Der vordere Gehäuseabschnitt 8 ist über eine Verbindungsstelle 10 - beispielsweise eine Schraub­ verbindung zum Auswechseln des Filterkörpers 1 von dem hinteren Gehäuseabschnitt 4 abnehmbar. Dabei ist der Zufluß 6 des Filter­ körpers 1 so ausgebildet, daß der Zufluß 6 über eine Dichtung 19 in einen Anschlußstutzen 5, der an dem hinteren Gehäuseabschnitt 4 ausgebildet ist, mündet. Damit sich die Abdichtung mittels der Dichtung 19 zwischen dem Filterkörper 1 und dem hinteren Gehäuse­ abschnitt 4 nicht lockert, sind an dem vorderen Gehäuseabschnitt 8 beispielsweise Anschläge 9 ausgebildet, die den Filterkörper 1 im zusammengebauten Zustand des Wasserfilters gegen die Dichtung 19 pressen. Das Wasserfilter wird mittels des Abschlußstutzens 5, z. B. in einer Fig. 1 nicht gezeigten Weise, an einem Wasserhahn an­ geschlossen. Mit der Öffnung des Wasserhahns oder des in Fig. 1 im Anschlußstutzen 5 symbolisch dargestellten Ventils erfolgt ein Wasserzufluß durch den Anschlußstutzen zu dem Zufluß 6 des Filter­ körpers 1. Die Dichtung 19 bewirkt dabei, daß das Wasser - im Zufluß 6 durch einen Pfeil dargestellt - ausschließlich in den Zufluß 6 mündet und so den Filterkörper 1 durchläuft. Innerhalb des Filterkörpers 1 grenzt an den Zufluß 6 ein Siebmaterial 3, das in einem ersten Arbeitsschritt größere Verunreinigungen in dem Wasser von einem weiteren Eintritt in den Filterkörper 1 abhält. Anschließend durchläuft das Wasser die Aktivkohle 2 des Filterkör­ pers 1 und wird in bekannter Weise gereinigt.

Die Reinigungseigenschaften der Aktivkohle 2 des Filterkörpers 1 nehmen im Laufe der Zeit mit der Anzahl von Benutzungen bzw. Betä­ tigungen des Ventils ab. Deshalb ist es erforderlich, den Filter­ körper 1 nach einer bestimmten Anzahl von Benutzungen auszuwech­ seln, wobei die Anzahl der Benutzungen durch das Betriebszähl­ werk 12 nach der Erfindung registriert wird. Das Betriebszähl­ werk 12 - nachfolgend nur als Zählwerk bezeichnet - ist in dem vorderen Gehäuseabschnitt 8 des Wasserfilters ausgebildet. Zur Befestigung des Zählwerkes 12 sind entsprechende Zählwerkhalterun­ gen 18 vorgesehen. An der Frontseite des vorderen Gehäuseabschnit­ tes 8 ist ein Sichtfenster 13 ausgebildet, durch das eine Bedien­ person den Zählerstand an dem Zählwerk 12 ablesen kann. Zur Aus­ lösung eines Zählvorgangs besitzt das Zählwerk 12 eine Betäti­ gungsplatte 14, die im Bereich des Abflusses 7 des Filterkörpers 1 auf einem Hebelmechanismus 15 angeordnet ist. Der Hebelmechanis­ mus 15 ist um einen Schwenkpunkt 20 drehbar gelagert und an dem zur Betätigungsplatte 14 gegenüberliegenden Ende des Hebelmecha­ nismus 15 ist eine Rückstellfeder 16 und ein Gestänge 17 darge­ stellt. Wird beispielsweise der Wasserhahn geöffnet, bewirkt der an dem Abfluß 7 des Filterkörpers 1 austretende Wasserstrahl, daß die Betätigungsplatte 14 in Fig. 1 entgegen die Federkraft der Rückstellfeder 16 nach rechts geschwenkt wird. Die Austrittsöff­ nung des Abflusses 7 ist hierbei auf die Federkraft der Rückstell­ feder 16 so abgestimmt, daß der austretende Wasserstrahl in der Lage ist, den Hebelmechanismus 15 zu bewegen bzw. um den Schwenk­ punkt 20 zu kippen. Die Betätigungsplatte 14 wird dabei solange nach rechts geschwenkt und verbleibt in dieser Lage, wie ein Was­ serstrom aus dem Abfluß 7 austritt. Ebenso läuft aus dem Abfluß 7 austretendes Wasser in dem vorderen Gehäuseabschnitt 8 nach unten und tritt anschließend aus der Gehäuseöffnung 11 aus, an der das gereinigte Wasser aufgefangen werden kann. Wird der Wasserzufluß an dem Stutzen 5 unterbrochen, fällt gleichzeitig der Wasserstrahl an dem Abfluß 7 ab, weshalb der Hebelmechanismus 15 durch die Rückstellfeder 16 in seine Ausgangsstellung zurück bewegt und die Betätigungsplatte 14 nach links geschwenkt wird. Diese durch den Wasserstrahl verursachte Schwenkbewegung des Hebelmechanismus 15 bewirkt über das Gestänge 17 einen Zählimpuls, der im Zählwerk 12 registriert wird. Dementsprechend wird mit dem Zählwerk 12 nicht der Durchfluß durch den Filterkörper 1 dargestellt, sondern die Anzahl der Benutzungen registriert.

Die in Fig. 1 mit den Bezugszeichen 14, 15, 16, 17 und 20 symbo­ lisch dargestellte Betätigungsvorrichtung des Betriebszählwerkes ist als wesentliches Teil des Betriebszählwerkes nach der Erfin­ dung in den Fig. 2 und 3 im Detail dargestellt. Nach Fig. 2 ist der Hebelmechanismus 15 als Antriebsglied des Betriebszählwerkes in Form eines Speichenrades ausgebildet. Das Speichenrad in Fig. 2 besitzt eine Nabe 21 mit einer Achsbohrung 26, auf der das Spei­ chenrad drehsicher lagerbar ist. Die Nabe 21 wird von einer Felge 22 umlaufen, an der die Betätigungsplatte 14 und mehrere Sperrzähne 23, 24 ausgebildet sind. Wie aus Fig. 2 ersichtlich, ist gegenüberliegend der Betätigungsplatte 14 an der Unterseite der Felge 22 ein unterer Sperrzahn 23 ausgebildet. Andererseits sind im Bereich der Betätigungsplatte 14 zwei obere Sperrzähne 24 vorgesehen. Zusätzlich erstrecken sich von der Nabe 21 zwei Speichen 25 zu der Felge 22, die die Nabe 21 und die Felge 22 mit­ einander verbinden. Hierbei sind die beiden Speichen 25 so ange­ ordnet, daß sie auf einer gedachten Linie - dem Durchmesser des Speichenrades - liegen. Dementsprechend erstrecken sich die beiden Speichen von der Nabe 21 radial unter einem Winkel von 180° zu der Felge 22. Die Speichen 25 unterteilen das Speichenrad somit in zwei Hälften, wobei auf einer Hälfte der untere Sperrzahn 23 und auf der anderen Hälfte die Betätigungsplatte 14 und die oberen Sperrzähne 24 angeordnet sind.

In Fig. 2 besteht das Speichenrad aus einem einstückigen Teil, wobei die Felge 22 als Kreisring ausgebildet ist und das Speichen­ rad z. B. aus Kunststoff gespritzt ist. Abweichend von diesem Aus­ führungsbeispiel des Speichenrades ist es jedoch auch möglich z.B. ein viereckiges Speichenrad vorzusehen, oder daß die Speichen 25 separat eingebracht werden und aus einem anderen Material be­ stehen. Ebenso ist es möglich runde Speichen 25 statt den in Fig. 2 im Querschnitt viereckig gezeigten Speichen 25 vorzusehen.

Die Funktion der Speichen 25 besteht darin, daß sie als Torsions­ speichen wirken. D. h. bei Einwirkung einer Kraft F auf die Betä­ tigungsplatte 14 ist die Felge 22 gegenüber der Nabe 21 ver­ schwenkbar. Mit dem Wegfall der Kraft F an der Betätigungs­ platte 14 drehen die Speichen 25 die Felge 22 aufgrund ihrer Federwirkung als Torsionsfederelemente in die Ausgangslage zurück. Die Nabe 21 verändert bei den Schwenkbewegungen der Felge 22 ihre Lage durch die spielfreie Befestigung auf einer Achse nicht, die in die Achsbohrung 26 eingreift. Greift beispielsweise, wie in Fig. 2 dargestellt, eine Kraft F an der Betätigungsplatte 14 an, so bewegt sich der untere Sperrzahn 23 nach oben und die Sperr­ zähne 24 bewegen sich samt der Betätigungsplatte 14 nach unten. Die Streben 25 bilden hierbei die Schwenkachse, wie in Fig. 2 durch Schwenkpfeile angedeutet ist. Hierbei führen die Punkte der Felge 22, die auf einer gedachten Linie liegen, die senkrecht zu den Speichen 25 steht und die Achsbohrung 26 kreuzt, den größten Hub aus. Nach Fig. 2 erfährt der untere Sperrzahn 23 und die Betätigungsplatte 14 die größtmögliche Hubbewegung infolge der Schwenkbewegung der Felge 22. Das Speichenrad aus Fig. 2, als An­ triebsglied des Betriebszählwerkes nach der Erfindung, setzt somit eine Linearbewegung als Eingangsgröße des Betriebszählwerkes in eine Hubbewegung - insbesondere der Sperrzähne 23, 24 - um.

Im Wirkungsablauf des Betriebszählwerkes ist dem Speichenrad aus Fig. 2 ein Nutenrad 30 nach Fig. 3 nachgeschaltet. Das Nutenrad 30 ist mit einer Bohrung 29 um eine Hauptachse 28 drehbar gelagert. Auf der Hauptachse 28 ist ein im Durchmesser kleinerer Achs­ zapfen 27 ausgebildet, auf den die Nabe 21 drehsicher aufgesteckt wird. Das Nutenrad 30 in Fig. 3 besitzt beispielhaft und zur ver­ einfachten Darstellung nur sechzehn randseitige Vertiefungen, die Nutenzähne 31 bilden, wobei zwischen zwei Nutenzähnen ein verblei­ bender Steg 32 vorhanden ist. Wie aus den Fig. 2 und 3 nicht er­ sichtlich, ist die Ebene der Felge 22 gegenüber der ortsfesten Nabe 21 so verschwenkt, daß im zusammengebauten Zustand, in der Ruhestellung des Speichenrades, der untere Sperrzahn 23 in den Nutenzahn 31 a eingreift. Abweichend von der gezeigten Anordnung der Sperrzähne an der Unterseite der Felge 22 ist es auch möglich, in anderen Ausführungsbeispielen die Sperrzähne 23, 24 beispiels­ weise an der Oberseite der Felge 22 oder an dem äußeren Rand aus­ zubilden. Ebenso ist es möglich, den Sperrzahn 23 gegenüber den Sperrzähnen 24 an einer anderen Seite auszubilden.

Mit dem Eingreifen des unteren Sperrzahnes 23 in den Nutenzahn 31 a wird das Nutenrad 30 gegen Drehung gesichert. Die oberen Sperr­ zähne 24 befinden sich in der soweit beschriebenen Ruheposition oberhalb der Nutenzähne 31 h und 31 k. Wie weiter in Fig. 2 zu er­ kennen, besitzen die Sperrzähne 24 eine Flanke, die parallel zu der Hubbewegungsrichtung ausgerichtet ist und eine Flanke, die eine schiefe Ebene bildet. Bezüglich eines Umlaufs um die Felge 22 besitzen die schiefen Ebenen der Sperrzähne 23, 24 die gleiche Orientierung. D.h., bei einem Umlauf im Gegenuhrzeigersinn bildet die schiefe Ebene an allen Sperrzähnen 23, 24 jeweils die Hinter­ flanke. Wird nunmehr das Zulaufventil des Wasserfilters geöffnet, trifft ein Wasserstrahl auf die Betätigungsplatte 14, dessen Kraftwirkung die zuvor beschriebene Schwenkbewegung der Sperr­ zähne 23, 24 um die Speichen 25 bewirkt. Infolge der Schwenkbewe­ gung bewegt sich der untere Sperrzahn 23 nach oben und gibt gleichzeitig den Nutenzahn 31 a frei. Gleichzeitig bewegen sich die oberen Nutenzähne 24 auf die beiden Nutenzähne 31 h und 31 k zu. Hierbei ist zu beachten, daß bezüglich der Drehbewegung des Nuten­ rades 30 - in Fig. 3 dreht das Nutenrad 30 im Gegenuhrzeiger­ sinn - die Vorderflanke der Nutenzähne 31 abgerundet ist. Diese Abrundung 55 ist in Fig. 3 nur an dem einen Nutenzahn 31 a darge­ stellt und an den anderen Nutenzähnen durch einen vorgelagerten Strich angedeutet. Mit der weiteren Abwärtsbewegung der oberen Sperrzähne 24 kommt deren Flanke in Form der schiefen Ebene mit den Abrundungen 55 der Nutenzähne 31 h und 31 k in Eingriff. Infolge der Abrundungen 55 und der Flanke in Form der schiefen Ebene der Sperrzähne 24 bewegt sich das Nutenrad 30 soweit im Gegenuhrzei­ gersinn, daß die Spitze des unteren Sperrzahns 23 über der Abrun­ dung 55 des nachfolgenden Nutenzahns 31 b angeordnet wird. Ebenso wird das Nutenrad 30 mit dem vollständigen Eindringen der oberen Sperrzähne 24 insbesondere gegen ein Verdrehen im Gegenuhrzeiger­ sinn gesichert, weil die steile Flanke der Sperrzähne 24 mit der Hinterkante der Nutenzähne 31 h und 31 k in Eingriff kommt.

Wird weiter das Ventil des Wasserfilters geschlossen, entfällt die Kraftwirkung auf die Betätigungsplatte 14 und die Torsionsstabfe­ derung der beiden Streben 25 bewirkt, daß der Sperrzahn 23 nach unten zurück bewegt wird. Hierbei kommt die Spitze des Sperr­ zahns 23 mit der Abrundung 55 des nachfolgenden Nutenzahns 31 b in Eingriff, weshalb anschließend der Nutenzahn 31 b mit dem Gleiten der Abrundung 55 auf der Flanke in Form der schiefen Ebene des Sperrzahns 23 in die Position gebracht wird, in der zuvor der Nutenzahn 31 a angeordnet war. Die Breite eines Nutenzahns 31, einer Abrundung 55 und eines Steges 32 ist dabei so auf die Höhe und die Länge der schiefen Flanken der Sperrzähne 23, 24 abge­ stimmt, daß sich das Nutenrad 30 bei einer vollständigen Vor- und Zurückschwenkung des Speichenrades sicher um einen Abstand zwi­ schen zwei Nutenzähnen 31 in Drehrichtung weiter bewegt. Dement­ sprechend wird die Linearbewegung an der Betätigungsplatte 14 durch den soweit beschriebenen Sperrklinkenmechanismus in eine schrittweise Drehbewegung umgewandelt. Abweichend von den soweit beschriebenen beiden oberen Sperrzähnen 24 ist es auch möglich, nur einen oberen Sperrzahn 24 vorzusehen. Ebenso ist es möglich, daß die Felge 22 in der Ruhepositon des Speichenrades in einer parallelen Ebene zu der der Nabe 21 liegt. In diesem Fall kann die Länge der Sperrzähne 23, 24 so bemessen sein, daß sie erst bei einem Vor- oder Zurückschwenkvorgang mit den entsprechenden Nuten­ zähnen 31 und ihren Abrundungen 55 in Eingriff kommen.

Fig. 4 zeigt das Betriebszählwerk nach der Erfindung in der Drauf­ sicht und Fig. 5 einen Querschnitt durch das Betriebszählwerk in Fig. 4 entlang der Schnittlinie AA. Abweichend von Fig. 3 besitzt das Nutenrad 30 eine größere Anzahl von Nutenzähnen 31 (30 Stück). Weiter ist an der Unterseite des Nutenrades 30 ein Sperrsteg 34 und ein stirnseitiger Mitnehmerzapfen 33 ausgebildet. Der Sperr­ steg 34 erstreckt sich ringförmig um die Hauptachse 28, wobei der Sperrsteg 34 nicht geschlossen ist und zwei freie Enden 35 auf­ weist. Der Mitnehmerzapfen 33 ist im wesentlichen in der Mitte zwischen den freien Enden 35 des Sperrsteges 34 am äußeren Umfang des Nutenrades 30 angeordnet. Während das Nutenrad 30 an der Ober­ seite mit den Sperrzähnen 23, 24 des Speichenrades kämmt, kämmt das Nutenrad 30 an der Unterseite mit dem Sperrsteg 34 mit Treib­ radzähnen 38 eines Treibrades 36, das auf einer Nebenachse 37 drehbar gelagert ist. Wie aus Fig. 5 ersichtlich, ist die Neben­ achse 37 mit Abstand parallel zu der Hauptachse 28 angeordnet und weist eine kürzere Länge auf. Beispielsweise sind die beiden Achsen 37 und 28 gleichzeitig mit dem Zählwerkgehäuse 44, das in dem beschriebenen Ausführungsbeispiel der Erfindung eine topfför­ mige Form aufweist, aus einem Teil Kunststoff gespritzt.

Die Treibradzähne 38 (8 Stück) befinden sich an der Oberseite des Treibrades 36. Der Durchmesser des Sperrsteges 34 ist dabei so auf die kreisförmige Anordnung der Treibradzähne 38 abgestimmt, daß der Sperrsteg 34 bogenförmig in die Zwischenräume zwischen den stiftförmigen Treibradzähnen 38 eingreifen kann. D.h., das Nuten­ rad 30 läßt sich unabhängig von der Stellung des Treibrades 36 um die Hauptachse 28 drehen, wobei der Sperrsteg 34 zwischen den stiftförmigen Treibradzähnen gleitet. In dem in Fig. 4 gezeigten Ausführungsbeispiel greift der Sperrsteg 34 mit seinen freien Enden 35 so zwischen die stiftförmigen Treibradzähne 38, die auf einem wesentlichen kleineren Durchmesser angeordnet sind, daß an der Außenseite des Sperrsteges 34 drei Treibradzähne 38 und an der Innenseite des Sperrsteges 34 fünf Treibradzähne 38 (nur teilweise dargestellt) angeordnet sind.

Nach Fig. 4 berühren die Treibzähne 38 a und 38 c den Sperrsteg 34 an dessen Außenseite. Hierbei sind die Zahnflanken 56 der Treib­ radzähne 38, die die Außenseite des Sperrsteges 34 berühren, an die Krümmung des Sperrsteges 34 angepaßt. Da ein Treibradzahn 38 je nach Stellung des Treibrades 36 an zwei Positionen mit dem Sperrsteg 34 an dessen Außenseite in Berührung kommen kann, sind an jedem Treibradzahn 38 zwei Zahnflanken 56 a und 56 b vorgesehen. Wie weiter aus Fig. 4 zu erkennen, kommt dabei jeweils nur eine Zahnflanke 56 a bzw. 56 b eines Treibradzahnes 38 mit dem Sperr­ steg 34 in Kontakt. In der in Fig. 4 gezeichneten Stellung kommt die Zahnflanke 56 a des Treibradzahnes 38 c und die Zahnflanke 56 b des Treibradzahnes 38 a mit dem Sperrsteg 34 in Kontakt. Damit er­ geben sich in der Draufsicht auf die Treibradzähne 38 auf die Nebenachse 37 spitz zulaufende Konturen der Zahnflanken 56 a und 56 b. An der Innenseite des Sperrsteges 34 berühren die Treibrad­ zähne 38 den Sperrsteg 34 nicht, weshalb ein Spalt zwischen Sperr­ steg 34 und den angrenzenden Treibradzähnen 38 vorhanden ist, der jedoch an anderen Ausführungsbeispielen nicht vorgesehen sein kann. In diesem Fall würde der Sperrsteg 34 auch an seiner Innen­ seite an den angrenzenden Treihradzähnen 38 gleiten.

Nach der in Fig. 4 gezeichneten Stellung des Nutenrades 30 mit dem Sperrsteg 34 ist das Treibrad gegen Drehung um die Nebenachse 37 durch den Eingriff des Sperrsteges 34 in die Zahnzwischenräume der Treibradzähne 38 gegen Verdrehung gesichert. Eine Drehung des Treibrades 36 ist demnach erst möglich, wenn bei der in Fig. 4 an­ genommenen Drehrichtung des Nutenrades 30 eine Drehung im Uhrzei­ gersinn in etwa um 300° erfolgte. Mit dieser 300°-Umdrehung des Nutenrades 30, ausgehend von der in Fig. 4 gezeichneten Stellung, gelangen die beiden freien Enden 35 des Sperrsteges 34 beidseitig zu dem Treibrad 38. Erst in dieser Lage gibt der Sperrsteg 34 das Treibrad 36 frei, das nunmehr in dem freien Raum zwischen den freien Enden 35 um die Nebenachse 37 drehen kann. Mit der Drehung des Nutenrades 30 gelangt gleichzeitig der stirnseitige Mitnehmer­ zapfen 33 in den Bereich des Treibradzahnes 38 b und der Mitnehmer­ zapfen 33 dreht das Treibrad 36 über den Treibradzahn 38 b gleich­ falls in Uhrzeigersinn. Damit liegt jeweils der an der Außenseite des Sperrsteges 34 freistehende Treibradzahn 38 b auf dem Durch­ messer des Bewegungskreises des Mitnehmerzapfens 33 und der Durch­ messer des Sperrsteges 34 ist entsprechend kleiner. Abweichend von dem beschriebenen Ausführungsbeispiel kann der Eingriff des Sperr­ steges 34, insbesondere bei größeren Anzahlen von Treibradzäh­ nen 38, zwischen anderen Treibradzähnen erfolgen, so daß bei­ spielsweise 4 oder 5 Treibradzähne außen liegen. In dem soweit be­ schriebenen Bewegungsablauf des Betriebszählwerkes bildet das Nutenrad 30 mit seinem Sperrsteg 34, seinem Mitnehmerzapfen 33 und den Treibradzähnen 38 an seiner Unterseite ein untersetzendes Schaltgetriebe und an der Oberseite einen Sperrklinkenmechanismus, wobei die Nutenzähne 31 mit den Sperrzähnen 23, 24 des Speichen­ rades kämmen.

Bezüglich des Betriebszählwerkes bildet das Treibrad 36 das Ein­ gangsrad eines Außenmalteserkreuzgetriebes, wobei das Treibrad 36 an der Oberseite die triebstockförmige Verzahnung mit den Treib­ radzähnen 38 aufweist, die über den Sperrsteg 34 die Verbindung zu dem vorgeschalteten Schaltgetriebe herstellt. An der Unterseite des Treibrades 36 ist in bekannter Weise ein Treiberzapfen 39 und eine Zylindersperre 40 vorgesehen. Wie weiter aus den Fig. 4 und 5 ersichtlich, ist auf der Hauptachse 28 das Malteserrad 42 drehbar gelagert, wobei der Treiberzapfen 39 in einen Sperrschuh 43 ein­ greift. Das Malteserrad 42 weist beispielsweise fünf Stationen auf und dient in dem Betriebszählwerk nach der Erfindung gleichzeitig als Anzeigevorrichtung für die registrierte Anzahl der Schaltvor­ gänge. Hierzu ist in dem Gehäuse 44 ein Fenster vorgesehen, in dem eine Skala 46, die auf der Unterseite des Malteserrades 42 ausge­ bildet ist, zu erkennen ist. Die Skala 46 kann beispielsweise ver­ schiedenfarbig ausgeführt sein, so daß bei Erreichen einer be­ stimmten Schrittzahl ein roter Bereich durch das Sichtfenster 45 zu erkennen ist und der dem Besitzer signalisiert, daß der Filter­ körper 1 des Wasserfilters zu erneuern ist. Durch die relativ große Drehbewegung des Malteserrades 42, das durch den Treiber­ zapfen 39 bei Drehung des Treibrades 36 in der in Fig. 4 gezeigten Anordnung im Gegenuhrzeigersinn gedreht wird, läßt sich bei einer Bogenlänge des Fensters 45, die etwas kleiner ist als der Drehweg des Malteserrades 42, erreichen, daß die Skala beispielsweise von grün nach rot ohne Zwischenschritte überwechselt. D.h., der Be­ nutzer sieht über längeren Zeitraum nicht gleichzeitig die Über­ gangsstelle von dem grünen auf den roten Skalenbereich. Anderer­ seits ist es aber auch leicht möglich heitere Farben entsprechend der Stationszahl des Außenmalteserkreuzgetriebes vorzusehen. Z. B. lassen sich bei fünf Stationen des Malteserrades 42 drei grüne Skalenbereiche, ein gelber und ein roter vorsehen. Die jeweilige Position des Malteserrades 42 wird bis zu dem Eingreifen des Treiberzapfens 39 in einen Sperrschuh 43 durch eines der Gleit­ lager 41 gesichert, in denen die Zylindersperre 40 drehen kann.

Das untersetzende Betriebszählwerk nach der Erfindung besteht dem­ nach aus dem Sperrklinkenmechanismus, der ein Antriebsglied in Form des Speichenrades aufweist, dem Schaltgetriebe mit dem Nuten­ rad 30 als Zwischengetriebe, und dem Außenmalteserkreuzgetriebe mit dem Malteserrad 42 als Abtriebsglied in Form der Anzeige, die die Hälfte der Anzahl von Schwenkbewegungen des Speichenrades an­ zeigt. Gemäß der zuvor beispielhaft angeführten Anzahl von Zähnen und Stationen der einzelnen Getriebeabschnitte ergibt sich eine Gesamtuntersetzung von 1:1200 (30×8×5). Je nach Anwendungsfall läßt sich jedoch das Untersetzungsverhältnis variieren. Hinsicht­ lich des Gesamtaufbaues ergibt sich aus Fig. 5, daß das Betriebs­ zählwerk nach der Erfindung nur aus fünf Teilen besteht, die sehr schnell zusammengefügt werden können. Hierzu wird als erstes das Malteserrad 42 auf die Hauptachse 28 geschoben, anschließend wird das Treibrad auf die kürzere Nebenachse 37 aufgesetzt und das Nutenrad 30 wiederum auf die Hauptachse 28 aufgeschoben. Ab­ schließend wird das Speichenrad mit der Nabe verdrehsicher auf den Zapfen 27 an der Hauptachse 28 aufgepreßt. Damit ist der Zusammen­ bau abgeschlossen, wobei weiter zu erkennen ist, daß das Betriebs­ zählwerk mit nur zwei Achsen auskommt. Weitere Befestigungsmittel sind nicht erforderlich. Zusätzlich bietet das großflächige Nuten­ rad 30, das wesentliche Teile des Betriebszählwerkes großflächig überdeckt, den Vorteil, daß keine größeren Fremdkörper in den nachgeschalteten Getriebemechanismus fallen können. Ferner ist das gesamte Betriebszählwerk derart robust, daß es beispielsweise fortlaufend von dem Wasser des Wasserfilters umspült werden kann, ohne daß eine Gefahr des Ausfalls des Betriebszählwerkes besteht.

Fig. 5 zeigt weiter das Speichenrad in der Ruheposition, bei der der untere Sperrzahn 23 in einen Nutenzahn 31 des Nutenrades 30 eingreift. Mit Einwirkung einer Kraft F auf die Betätigungs­ platte 14 schwenkt, wie zuvor beschrieben, die Felge 22, die in der Ruheposition gegenüber der Nabe 21 bzw. dem Nutenrad 30 eine geneigte Lage einnimmt, in Fig. 5 um den Schwenkpunkt 20 in Gegen­ uhrzeigersinn. Damit greifen die oberen Sperrzähne 24 in die zuge­ hörigen Nutenzähne 31 ein. Damit das Speichenrad in der Ruheposi­ tion und in der geschwenkten Position im Bereich der Sperr­ zähne 23, 24 möglichst eng an die Oberfläche des Nutenrades 30 an­ gelegt werden kann, ist die Unterseite im Bereich der Sperr­ zähne 23, 24 mit einer Abflachung 47 versehen, so daß die Felge 22 im Bereich der Sperrzähne 23, 24 im Querschnitt wesentlich schma­ ler ist als beispielsweise an den Stellen, an denen die Streben 25 an die Felge 22 angreifen.

Fig. 6 zeigt einen weiteren Schnitt durch das Speichenrad, wobei gegenüber den vorgenannten Ausführungsformen die Sperrzähne 23, 24 in anderer Weise ausgebildet sind. Hierbei ist ein einziger oberer Sperrzahn 24 im Bereich der Betätigungsplatte 14 vorgesehen und an der Unterseite des Speichenrades 30 sind zwei untere Sperrzähne 23 ausgebildet, wovon infolge der Querschnittsdarstellung nur ein unterer Sperrzahn 23 zu erkennen ist. Eine zu der Nabe 21 zugehö­ rige Achse X steht unter einem Winkel zu einer Achse Y, die senk­ recht zu der Ebene des Speichenrades verläuft. Wenn das Speichen­ rad aus Fig. 6 in der gezeigten Weise mit den Achsen X und Y gefertigt ist, nimmt das Speichenrad im zusammengebauten Zustand, die in Fig. 5 gezeigte Lage in der Ruheposition selbsttätig ein. Mit der Einwirkung der Kraft F auf die Betätigungsplatte 14 schwenkt die Achse Y auf die Achse X, da die Nabe 21 ortsfest an­ geordnet ist. Wird das gezeigte Speichenrad beispielsweise ein­ stückig aus einem Stück Kunststoff gespritzt, ergeben sich infolge der Speichen 25 (in Fig. 6 nicht dargestellt) keinerlei Entfor­ mungsschwierigkeiten, weil die Nabe 21 gegenüber den restlichen Teilen hinterschneidend angeordnet ist. D.h., das Speichenrad kann unter einer Schwenkbewegung der Felge 22 gegenüber der Nabe 21 leicht entformt werden. Mittels geeigneter Länge, Querschnittsform und Querschnittsdicke der Streben 25 lassen sich in vorteilhafter Weise die Torsionsfedereigenschaften für unterschiedliche Kraft­ einwirkungen an der Betätigungsplatte 14 auslegen. Zur besseren Ausnutzung des Wasserstrahls ist die Betätigungsplatte 14 in Fig. 6 beispielsweise als kalottenförmige Einbuchtung ausgebildet und die Betätigungsplatte 14 arbeitet in diesem Fall als Wasser­ strahl beaufschlagte Prallplatte. Je nach Anwendungsfall kann die Betätigungsplatte 14 in anderer Weise als dargestellt ausgebildet sein, wie daß beispielsweise eine Druckstelle vorgesehen ist, die mit einem Finger betätigt wird. Ebenso kann die Betätigungsplatte ein Gelenk aufweisen, über das ein Gestänge an dem Speichenrad an­ greift. Wird dieses Gestänge z. B. mit einem Elektromagnet gekop­ pelt, läßt sich mit dem Betriebszählwerk nach der Erfindung in einfacher Weise ein elektromagnetisches Zählwerk aufbauen. Dieses elektromagnetische Zählwerk läßt sich in gleichfalls einfacher Weise zu einem Uhrwerk ausbauen, wenn die Zählschritte in einem bestimmten Zeittakt erfolgen. Die Anwendung des Betriebszählwerks ist damit nicht nur auf das zuvor beschriebene Wasserfilter beschränkt und es ergeben sich zahlreiche Anwendungsmöglichkeiten. Abweichend von dem soweit beschriebenen Eingriff der Kraft F von der Vorderseite der Betätigungsplatte 14 her, wodurch die Ver­ schwenkung des Speichenrades auf Druck erfolgt, kann die Kraft F auch auf der Rückseite der Betätigungsplatte angreifen, weshalb die Verschwenkung durch eine Zugkraft bewirkt wird.

In den soweit beschriebenen Anwendungsfällen wurde der Zählerstand des Betriebszählwerkes nach der Erfindung optisch angezeigt. Es gibt jedoch Anwendungsfälle, daß bei Erreichen eines bestimmten Zählerstandes ein Schaltvorgang ausgelöst wird. Fig. 7 zeigt hier­ zu beispielhaft an dem Wasserfilter eine Schaltvorrichtung, die mit dem Abtriebsglied - dem Malteserrad 42 - zusammenwirkt und bei Erreichen eines bestimmten Zählerstandes den Wasseraustritt aus der Gehäuseaustrittsöffnung 11 unterbricht. Hierzu besitzt das Malteserrad 42 auf der Seite, auf der die Skala 46 (in Fig. 7 nicht dargestellt) ausgebildet ist eine ringförmige Kurvennut 48, die kreisförmig um die Hauptachse 28 verläuft. Die Kurvennut 48 besitzt einen Anfangspunkt u, der dem Zählerstand Null entspricht. Weiter besitzt die Kurvennut 48 einen Übergangspunkt w, in dem die Kurvennut in einen radial nach außen verlaufenden Abschnitt 49 übergeht. In der Kurvennut 48 gleitet ein Gleitstift 52, der an einem Schieber 50 ausgebildet ist. Der Schieber 50 besitzt an der Unterseite einen Verschluß 54, der an die konische Form der Gehäuseaustrittöffnung 11 angepaßt ist. Andererseits besitzt der Schieber 50 an der Oberseite eine Öse 51, die in der Breite dem Durchmesser der Hauptachse 28 entspricht und in der Länge den mög­ lichen Fallweg des Schiebers 50 begrenzt. Neben der Führung des Schiebers 50 über dem Gleitstift 52 und die Öse 51, die auf der Hauptachse 28 gleitet, sind zusätzliche Längsführungen 53 vorgese­ hen. Im Zählerstand "0" befindet sich der Gleitstift 52 in der An­ fangsposition u der Kurvennut 48 und die Gehäuseöffnung 11 ist ge­ öffnet, wodurch der Wasseraustritt erfolgen kann. Mit den einzel­ nen Zählschritten bewegt sich nach Fig. 7 das Malteserrad 42 im Uhrzeigersinn - in Fig. 5 wurde eine Drehung im Gegenuhrzeigersinn erreicht - und der Gleitstift 42 gleitet entlang dem kreisbogen­ förmigen Abschnitt u-w der Kurvennut 48. Erreicht der Gleit­ stift 52 den Übergangspunkt w der Kurvennut 48 gleitet der Gleit­ stift 42 in den radialen Abschnitt 49 und nimmt unter Herunterfal­ len des gesamten Schiebers 50 die Position z ein. Damit wird der Wasseraustritt unterbrochen. Vorzugsweise wird der Wasseraustritt auf z.B. 10% reduziert und durch den reduzierten Wasseraustritt werden Druckstöße im Inneren des Wasserfilters abgeschwächt. Durch den konischen Verlauf des Verschlusses 54 und den Wasserdruck wird der Wasseraustritt weiter verengt. Hierzu ist es erforderlich, daß der Schieber 50 zur Ausnutzung der Schwerkraft senkrecht aufge­ hängt ist. Es ist aber auch möglich eine zusätzliche Feder für den Schieber 50 vorzusehen, um die Abhängigkeit von der Schwerkraft zu beseitigen. Abweichend von der unter Fig. 7 beschriebenen mecha­ nischen Schaltvorrichtung an dem Abtriebsglied des Betriebszähl­ werkes nach der Erfindung ist es z. B. auch möglich, an dem Mal­ teserrad 42 einen elektrischen Kontakt vorzusehen.

Claims (10)

1. Betriebszählwerk, insbesondere für Haushaltsgeräte, bestehend aus einem untersetzenden Schrittgetriebe, einem als Betäti­ gungsvorrichtung ausgebildeten Antriebsglied des Schrittge­ triebes und einem als Anzeigevorrichtung ausgebildeten Ab­ triebsglied des Schrittgetriebes, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungsvorrichtung eine Nabe (21), eine Felge (22), an der eine Betätigungsplatte (14) und mindestens zwei Klinken­ zähne (23, 24) ausgebildet sind, und zwei eine Schwenk­ achse (20) bildende Torsionsspeichen (25) aufweist, die sich einander gegenüberliegend, radial von der Nabe (21) zu der Felge (22) erstrecken, wobei die Klinkenzähne (23, 24) beid­ seitig zu der Schwenkachse (20) auf der Felge (22) angeordnet sind.

2. Betriebszählwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Felge (22) als Kreisring ausgebildet ist.

3. Betriebszählwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Torsionsspeichen (25) im Querschnitt rechteckig sind.

4. Betriebszählwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse (X) der Nabe 21 gegenüber der Achse (Y) der Felge (22) um einen bestimmten Winkel um die Schwenkachse (20) geneigt ausgebildet ist.

5. Betriebszählwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Klinkenzähne (23, 24) senkrecht zu der Ebene der Felge (12) angeordnet sind.

6. Betriebszählwerk nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Felge (22) im Bereich der Klinkenzähne (23, 24) Abflachun­ gen (47) aufweist.

7. Betriebszählwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungsplatte (14) eine Wasserstrahl beaufschlagte Prallplatte ist.

8. Betriebszählwerk nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungsvorrichtung ein­ stückig aus Kunststoff gespritzt ist.

9. Betriebszählwerk nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Schrittgetriebe aus einem Schaltgetriebe, das auf einer Hauptachse (28) gelagert ist, und einem nachgeschalteten Außenmalteserkreuzgetriebe besteht, das auf einer Nebenachse (37) gelagert ist, die mit Abstand parallel zu der Hauptachse (28) angeordnet ist, und daß die Betätigungsvorrichtung zusätzlich auf der Hauptachse (28) gelagert ist.

10. Betriebszählwerk nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltgetriebe aus einem das Außenmalteserkreuzgetriebe überdeckendes Nutenrad (30), das an der Oberseite Nuten­ zähne (31), die mit den Klinkenzähnen (23, 24) kämmen, und an der Unterseite einen ringförmigen Sperrsteg (34) und einen randseitigen Mitnehmerzapfen (33) aufweist, und aus Treibrad­ zähnen (38) besteht, die an dem Treibrad (36) des Außenmalte­ serkreuzgetriebes ausgebildet sind und die mit dem Sperr­ steg (34) und dem Mitnehmerzapfen (33) kämmen.