DE4119157A1 - Wegstreckenmesser - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Wegstreckenmesser oder Wegstreckenzähler, beispielsweise einen Kilometerzähler, und befaßt sich insbesondere mit einem Wegstreckenmesser, bei dem eine Zahl angezeigt wird, die die von einem Fahrzeug, insbesondere einem Motorfahrzeug, zurückgelegte Wegstrecke angibt, wobei die angezeigte Zahl aus einem Satz von Ziffern besteht, von denen jede durch das Ausmaß der Drehung eines jeweils zugeordneten Anzeigerades einer Reihe Anzeigeräder beschrieben ist, die mit einer Reihe Ritzel zusammenwirkend gekuppelt sind.

Ein in Fig. 1 und 2 dargestellter bekannter Wegstreckenmesser enthält einen Rahmen 1, zwei zueinander parallele Tragwellen 2, 3, die im Rahmen 1 vorgesehen sind, eine Vielzahl Anzeigeräder 41 bis 46, eine Vielzahl Ritzel 5, eine Schneckenradwelle 8, ein Zwischen- oder Übertragungsrad 9 und ein Antriebsrad 10. Die Schneckenradwelle 8 wird in Übereinstimmung mit einer von einem Fahrzeug zurückgelegten Wegstrecke durch einen Antriebsmotor gedreht, und die von der Schneckenradwelle 8 ausgeübte Drehkraft wird über das Antriebsrad 10 und das Übertragungsrad 9 auf die Vielzahl Ritzel 5 übertragen. Die Anzeigeräder 41 bis 46 werden jeweils rund um die Tragwelle 2 durch die Ritzel 5 in Übereinstimmung mit der vom Fahrzeug zurückgelegten Wegstrecke gedreht. Jede der mehreren Ziffern in einer Anzeigezahl, die die vom Fahrzeug zurückgelegte Wegstrecke darstellt, ist beschrieben durch das Ausmaß der Drehung jedes der Anzeigeräder 41 bis 46.

Wie es aus Fig. 1 und 2 hervorgeht, weist das Übertragungsrad 9 zwei Schaltzähne 7 auf, die auf einer Seite des Übertragungsrads 9 ausgebildet sind. Ferner geht aus dieser zeichnerischen Darstellung hervor, daß jedes der Anzeigeräder 41 bis 46 eine Anzahl Verbindungszähne 6 aufweist, die auf einer Seite ausgebildet sind, und zwei Schaltzähne 7, die auf der entgegengesetzten Seite des jeweiligen Anzeigerads ausgebildet sind. Die Ritzel 5 sind drehbar auf der Tragwelle 3 vorgesehen, und die Verbindungszähne 6 der Anzeigeräder 41 bis 46 und die jeweils zwei Schaltzähne 7 des Übertragungsrades 9 und der Anzeigeräder 41 bis 45 stehen mit den Ritzeln 5 in einer solchen Wirkverbindung, daß die Zähne 5b jedes Ritzels jeweils an den Verbindungszähnen 6 eines Anzeigerades und an den beiden Schaltzähnen 7 des unmittelbar benachbarten Anzeigerades bzw. Übertragungsrades angreifen. Auf diese Weise sind die Drehbewegungen der Ritzel 5 mit denjenigen der Anzeigeräder 41 bis 46 koordiniert. Längs der Tragwelle 3 ist eine Anzahl Nabenabschnitte (Bosse) 5a ausgebildet, die Vorsprünge oder Nocken darstellen, wobei jeder dieser Nabenabschnitte 5a jeweils einem der Ritzel 5 zugeordnet ist und einen Querschnitt hat, der im wesentlichen quadratisch ist, wie es aus Fig. 2 hervorgeht.

Ferner enthält der Wegstreckenmesser eine Anzahl Druckglieder 11, die ebenfalls längs der Tragwelle 3 vorgesehen sind. Diese Druckglieder 11, bei denen es sich beispielsweise um Blattfedern handeln kann, sind mit ihrem einen Ende am Rahmen 1 befestigt und stehen mit ihrem anderen Ende den Nabenabschnitten 5a von quadratischem Querschnitt gegenüber. Da die Andruckelemente oder Druckglieder 11 wirksam sind, um die Ritzel 5 bei derselben Drehphase rund um die Tragwelle 3 durch Anwendung von Druck auf die Nabenabschnitte 5a zu halten, wird bei dem bekannten Wegstreckenmesser das Auftreten eines Fehlers in der Anzeigezahl infolge Spiel zwischen den Anzeigerädern 41 bis 46 und den Ritzeln 5 vermieden. Bei dem bekannten Wegstreckenmesser verläuft jedoch, wie es aus Fig. 2 ersichtlich ist, das Druckglied 11 parallel zu einer Seitenfläche des Nabenabschnitts 5a und liegt eng an dieser Seitenfläche an, um einen geeigneten Druck auszuüben, damit ein Fehler in der angezeigten Zahl aufgrund von Spiel zwischen den Zahnrädern und den Ritzeln vermieden wird.

Die Druckglieder 11 des bekannten Wegstreckenmessers sind so angeordnet, daß sie vollständig jeweils an einer Seitenfläche der von der Tragwelle 3 getragenen Nabenabschnitte 5a anliegen, um auf diese Weise einen Fehler in der Anzeigezahl aufgrund von Spiel, wie oben beschrieben, zu vermeiden, und die Druckglieder 11 weisen eine relativ große Ablenkung auf, so daß ein großes Drehmoment erforderlich ist, um den Wegstreckenmesser zu betreiben. Fig. 3 ist ein für die geschilderten Verhältnisse charakteristisches Diagramm und zeigt das Lastdrehmoment des in Fig. 1 und 2 dargestellten bekannten Wegstreckenmessers aufgetragen über dem Ritzeldrehwinkel. Wie es aus Fig. 3 hervorgeht, tritt das Spitzenlastdrehmoment oder das maximale Lastdrehmoment etwa dann auf, wenn das Ritzel um etwa 10° aus seiner Ruhe- oder Anfangsposition (Ritzeldrehwinkel =0°) herausgedreht worden ist, wobei das maximale Lastdrehmoment etwa das Doppelte des Anfangslastdrehmoments beträgt, bei dem sich das Ritzel in seiner Anfangsposition befindet. Dies bedeutet, daß der bekannte Wegstreckenmesser ein Antriebsdrehmoment erfordert, das zweimal größer als das Lastdrehmoment ist, das dazu dient, das Auftreten eines Fehlers in der Anzeigezahl aufgrund von Spiel zu vermeiden. Bei dem bekannten Wegstreckenmesser tritt daher das Problem auf, daß ein relativ hohes Antriebsdrehmoment aufgebracht werden muß, was einer kompakten Bauweise entgegensteht, weil der Antriebsmotor relativ große Abmessungen haben muß. Da im Falle eines motorgetriebenen Wegstreckenmessers der das Antriebsdrehmoment aufbringende Antriebsmotor ein relativ hohes Drehmoment erzeugen muß, hat der Wegstreckenmesser einschließlich des Antriebsmotors große Abmessungen, was mit ungünstig hohen Herstellungskosten für den Wegstreckenmesser verbunden ist.

Ferner ist aus der veröffentlichten japanischen Patentanmeldung Nr. 54-10 468 ein Wegstreckenmesser bekannt, der einen Mechanismus zum Verhindern einer Drehung in umgekehrter Richtung aufweist. Dieser Mechanismus zum Verhindern einer Drehung in umgekehrter Richtung enthält eine Vielzahl Anzeigeräder, die drehbar auf einer ersten Welle angeordnet sind, eine Vielzahl Ritzel, die drehbar auf einer zweiten Welle angeordnet sind, wobei jedes der Anzeigeräder asymmetrisch gestaltet ist, und es sind eine Reihe Verbindungszähne vorhanden, die auf einer Seite jedes Anzeigerads ausgebildet sind, sowie zwei Schaltzähne, die sich auf der anderen Seite jedes Anzeigerads befinden. Angrenzend an die beiden Schaltzähne der Anzeigeräder ist jeweils ein Satz abgestufter Oberflächen vorgesehen, die eine Drehung der Anzeigeräder in Gegenrichtung oder umgekehrter Richtung verhindern sollen. Beim Normalbetrieb werden die Anzeigeräder rund um die erste Welle in der Vorwärtsrichtung der Anzeigeräder gedreht, um jeweils eine Anzeigezahl darzustellen. Werden die Anzeigeräder in der Gegenrichtung gedreht, treffen die Zähne der Ritzel auf die abgestuften Oberflächen der Anzeigeräder auf und gelangen mit diesen in Eingriff, wodurch die Anzeigeräder an einer Drehung in der umgekehrten Richtung verhindert werden.

Bei dieser bekannten Konstruktion ist es nachteilig, daß die Anzeigeräder zusätzlich zu den beiden Schaltzähnen die abgestuften Oberflächen aufweisen, weil dies zu einer komplizierten Formgestaltung führt, was mit hohen Kosten bei der Herstellung der betreffenden Bauteile des bekannten Wegstreckenmessers verbunden ist. Darüber hinaus ist es bei der Qualitätsüberprüfung eines fertiggestellten Wegstreckenmesser mit einem Mechanismus zum Verhindern einer Drehung in Gegenrichtung nicht möglich oder nur äußerst schwierig, die Anzeigeräder in umgekehrter Richtung zu drehen, wodurch die Qualitätsüberprüfung des Fertigprodukts erschwert wird.

Generelles Ziel der Erfindung ist es, einen Wegstreckenmesser zu schaffen, bei dem die oben geschilderten Schwierigkeiten und Probleme weitgehend überwunden sind.

Insbesondere soll ein Wegstreckenmesser geschaffen werden, bei dem das oben erläuterte maximale Lastdrehmoment auf einen möglichst niedrigen Wert herabgesetzt ist, der gerade noch ausreicht, einen Fehler in der angezeigten Zahl aufgrund von Spiel zwischen den Anzeigerädern und den Ritzeln zu verhindern. Erreicht wird dies nach der Erfindung durch die Schaffung eines Wegstreckenmessers mit dem nachstehenden Aufbau und der sich daraus ergebenden Funktionsweise. Es ist eine Vielzahl von Rädern bzw. Zahnrädern vorhanden, die dazu dienen, eine aus einem Satz von Ziffern gebildete Zahl anzuzeigen. Diese Anzeigeräder sind drehbar auf einer ersten Achse oder Welle angeordnet. Das Ausmaß der Drehung jedes der Räder bestimmt jeweils die angezeigte Ziffer in dem die Anzeigezahl bildenden Ziffernsatz. Eine Vielzahl Ritzel dient dazu, die Drehbewegung einer Antriebswelle auf die Vielzahl der Zahnräder zu Übertragen. Die Ritzel sind jeweils auf einer zweiten Achse oder Welle drehbar angeordnet, die parallel zu der ersten Welle verläuft. Die Ritzel haben jeweils einen Satz Zähne, der mit jeweils einem der Vielzahl der Zahnräder zusammenarbeitet. Eine Vielzahl Form- oder Nabenteile (Bosse) sind jeweils angrenzend an die Ritzel zwischen den Ritzeln vorgesehen und jeweils einstückig mit einem zugehörigen der Ritzel ausgebildet. Jedes Nabenteil hat in einer zur zweiten Achse oder Welle verlaufenden Ebene einen im wesentlichen quadratischen Querschnitt, so daß jedes Nabenteil aus vier Seiten und vier Rücken gebildet ist. Ein druckausübendes Glied oder Andruckteil dient zum Verhindern eines Fehlers in der Anzeigezahl aufgrund von Spiel zwischen den Zahnrädern und den Ritzeln. Das Andruckteil ist so angeordnet, daß eine Seitenfläche eines der Vielzahl der Nabenteile dem Druck des Andruckteils unter einem vorbestimmten Winkel zu der Seitenfläche dieses Nabenteils ausgesetzt ist, um auf das Nabenteil auf der zweiten Welle einen Druck auszuüben, der geeignet ist, um einen Fehler in der Anzeigezahl zu vermeiden. Nach der Erfindung drückt somit das Andruckteil unter einem vorbestimmten Winkel gegen die Seitenfläche eines der im wesentlichen einen quadratischen Querschnitt habenden Nabenteile, wobei der Winkel zwischen der Seitenfläche des Nabenteils und dem Andruckteil im wesentlichen so vorbestimmt ist, daß die maximale Ablenkung des Andruckteils bei der Drehbewegung der Ritzel um die zweite Welle auf den niedrigst möglichen Wert vermindert werden kann, der erforderlich ist, um einen Anzeigezahlenfehler zu vermeiden. Auf diese Weise kann das an den Wegstreckenmesser angelegte maximale Lastdrehmoment in passender Weise vermindert werden, so daß ein kleinerer Antriebsmotor für einen motorgetriebenen Wegstreckenmesser benutzt werden kann und dieser kleinere Antriebsmotor des Wegstreckenmessers auch auf einem kleineren Raum untergebracht werden kann, so daß eine kompakte Wegstreckenmesserkonstruktion möglich ist. Im Ergebnis sind daher die Herstellungskosten für den erfindungsgemäßen Wegstreckenmesser geringer.

Geschaffen werden soll nach der Erfindung auch ein Wegstreckenmesser, der einen relativ einfach ausgebildeten Mechanismus zum Verhindern einer Drehung in umgekehrter Richtung aufweist, wobei dieser Mechanismus leicht freigegeben werden soll. Erreicht wird dies nach der Erfindung durch einen Wegstreckenmesser mit dem folgenden Aufbau und der sich daraus ergebenden nachstehend erläuterten Wirkungsweise. Der Wegstreckenmesser enthält eine Vielzahl Räder oder Zahnräder zum Anzeigen einer Anzeigezahl, die aus einem Satz von Ziffern besteht. Die Zahnräder sind drehbar auf einer ersten Achse oder Welle angeordnet. Das Ausmaß der Drehung jedes der Zahnräder legt die einzelnen Ziffern des Ziffernsatzes in der Anzeigezahl fest. Eine Vielzahl Ritzel dient zur Übertragung einer Antriebsdrehbewegung auf die Vielzahl der Zahnräder. Die Ritzel sind jeweils für sich drehbar auf einer zweiten Achse oder Welle angeordnet, die parallel zur ersten Achse oder Welle verläuft. Die Ritzen haben jeweils einen Satz Zähne zum Zusammenwirken mit den Zahnrädern. Ein Federteil oder Federglied dient zum Ausüben von Druck auf wenigstens eines der Ritzel in einer Richtung, die der normalen Drehrichtung der Ritzel rund um die zweite Welle entgegengesetzt ist. Wenigstens eines der Zahnräder hat einen vertieften oder ausgenommenen Abschnitt, der an einer Außenumfangsoberfläche ausgebildet ist. Die Zähne dieses wenigstens einen Zahnrads wirken mit den Zähnen des Ritzels zusammen, auf das der Druck durch das Federteil ausgeübt wird, so daß einer der Zähne des Ritzels auf den ausgenommenen Abschnitt des Zahnrads trifft, wenn die Zahnräder in umgekehrter Richtung rund um die erste Welle gedreht werden. Auf diese Weise wird verhindert, daß sich die Zahnräder in Gegenrichtung drehen können. Somit wird gemäß der Erfindung eines der Ritzel durch das Federelement in umgekehrter Drehrichtung rund um die zweite Welle gedrückt, und eines der Zahnräder hat einen vertieften oder ausgenommenen Abschnitt, der auf der abgestuften Oberfläche des Zahnrads ausgebildet ist, wobei einer der Zähne des Ritzels auf den ausgenommenen Abschnitt trifft und sich mit ihm verbindet, wenn die Zahnräder in Gegenrichtung rund um die erste Welle gedreht werden, wobei die Drehung der Zahnräder rund um die erste Welle in Gegenrichtung angehalten wird. Der Mechanismus zum Verhindern einer Drehung in umgekehrter Richtung kann bei dem nach der Erfindung ausgebildeten Wegstreckenmesser mit einer relativ einfachen Gestalt oder Form der Zahnräder verwirklicht werden, so daß die Kosten der Bauteile des erfindungsgemäßen Wegstreckenmessers geringer sind. Weiterhin kann man den eine Drehung in Gegenrichtung verhindernden Mechanismus nach der Erfindung dadurch leicht freigeben, daß die Richtung geändert wird, in der das Federlement in bezug auf die Seitenoberfläche der Form- oder Nabenteile (Bosse) angeordnet ist.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand von Zeichnungen beispielshalber erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen bekannten Wegstreckenmesser,

Fig. 2 eine teilweise geschnittene Seitenansicht wesentlicher Teile des in Fig. 1 dargestellten bekannten Wegstreckenmessers,

Fig. 3 ein Diagramm zur Erläuterung der Arbeitsweise des bekannten Wegstreckenmessers, der in Fig. 1 dargestellt ist,

Fig. 4 eine teilweise geschnittene Seitenansicht wesentlicher Teile eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Wegstreckenmessers, wobei diese teilweise geschnittene Seitenansicht einer Ansichts- bzw. Schnittfläche längs der Linie IV-IV in Fig. 1 entspricht,

Fig. 5 eine teilweise geschnittene Seitenansicht wesentlicher Teile einer modifizierten Ausführungsform des in Fig. 4 gezeigten Ausführungsbeispiels,

Fig. 6 eine teilweise geschnittene Seitenansicht wesentlicher Teile einer weiteren modifizierten Ausführungsform des Ausführungsbeispiels nach Fig. 4,

Fig. 7 ein Diagramm zur Erläuterung der Ablenkung eines Andruckglieds bei den Ausführungsbeispielen nach Fig. 4 bis 6 bei einer Drehung der Ritzel rund um ihre Tragwelle,

Fig. 8 ein Diagramm zur Erläuterung der Lastdrehmomentkennlinie des in Fig. 4 dargestellten Ausführungsbeispiels bei einer Drehung der Ritzel rund um ihre Tragwelle,

Fig. 9 eine gegenüber den bisherigen Darstellungen vergrößerte, teilweise geschnittene Seitenansicht wesentlicher Teile eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Wegstreckenmessers, wobei die dargestellte Seitenansicht einer Ansichtsebene entspricht, die in Fig. 1 durch eine Linie IX-IX angegeben ist, und

Fig. 10 eine perspektivische Ansicht der in Fig. 9 dargestellten wesentlichen Teile.

Zunächst soll unter Bezugnahme auf Fig. 4 ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben werden. Wie es aus Fig. 4 ersichtlich ist, enthält das dargestellte Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Wegstreckenmessers einen Rahmen 1, eine Vielzahl Zahnräder 41 bis 46, die auf einer Tragwelle 2 drehbar angeordnet sind, eine Vielzahl Ritzel 5, die auf einer Tragwelle 3 drehbar angeordnet sind, wobei jedes der Ritzel einen Satz aus abwechselnd breiten und schmalen Zähnen 5b hat, eine Vielzahl Form- oder Nabenteile (Bosse) 5a, die jeweils an einem Ritzel 5 ausgebildet sind und sich zwischen benachbarten Ritzeln auf der Tragwelle 3 befinden, wobei jedes der Nabenteile 5a in einer Ebene senkrecht zur Tragwelle 3 einen im wesentlichen quadratischen Querschnitt aufweist, der aus vier Seiten und vier Rücken gebildet ist, und eine Vielzahl Andruckglieder 11, die mit ihrem einen Ende am Rahmen 1 befestigt und mit ihrem anderen Ende jeweils einem zugeordneten Nabenteil 5a der Ritzel 5 gegenüberstehen.

Gleichermaßen wie das Wegstreckenmeßgerät nach Fig. 1 und 2 enthält das in Fig. 4 dargestellte Ausführungsbeispiel der Erfindung eine Schneckenradwelle 8, ein Übertragungs- oder Zwischenrad 9 und ein Antriebsrad 10. Es sei bemerkt, daß Fig. 4 eine teilweise geschnittene Seitenansicht des erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels ist, wobei diese Seitenansicht unter Bezugnahme auf die Darstellung nach Fig. 1 längs einer dort eingezeichneten Linie IV-IV genommen wäre, wobei es sich allerdings bei Fig. 1 um einen bereits erläuterten bekannten Wegstreckenmesser handelt. Bei dem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 hat jedes der Ritzel 5 einen Satz aus acht Zähnen 5b, die um den Umfang des betreffenden Ritzels laufen und abwechselnd aus breiten und schmalen Zähnen bestehen. Das Übertragungsrad 9 hat auf seiner einen Seite zwei Zähne 7, die dazu dienen, eine Ziffer der Anzeigezahl zu schalten oder zu verstellen, und es sind lediglich die breiten Zähne der acht Zähne 5b jedes Ritzels 5, die mit den beiden Zähnen 7 des Übertragungsrades 9 in Eingriff kommen bzw. zusammenarbeiten. Die Drehung des Übertragungsrades 9 wird übertragen auf jedes der Ritzel durch Eingreifen der beiden Zähne 7 des Übertragungsrades 9 mit den breiten Zähnen 5b der Ritzel 5. Die schmalen Zähne der Ritzel 5 veranlassen nicht die Drehung des Übertragungsrades 9.

Jedes der Zahnräder 41 bis 46 hat eine Anzahl Verbindungszähne 6, die auf einer Seite des Umfangs der Zahnräder ausgebildet sind, und zwei Zähne 7, die auf der entgegengesetzten Seite des Umfangs vorgesehen sind. Die Verbindungszähne 6 auf der rechten Seite jedes Zahnrads 41 bis 46 und die beiden Zähne 7 auf der linken Seite eines jeweils angrenzenden vorausgehenden Zahnrads arbeiten mit den Zähnen 5b jeweils eines der Ritzel 5 zusammen, so daß die Drehbewegung des Übertragungsrades 9 über die Ritzel 5 aufeinanderfolgend auf die Zahnräder 41 bis 46 übertragen wird. Die Wurmradwelle 8 wird von einem nicht dargestellten Antriebsmotor angetrieben, und zwar in Übereinstimmung mit der von einem Fahrzeug zurückgelegten Wegstrecke. Die Drehkraft der Wurmradwelle 8 wird über das Antriebsrad 10 und das Übertragungsrad 9 auf die Ritzel 5 übertragen. Die Zahnräder 41 bis 46 werden rund um die Tragwelle 2 von den jeweils zugeordneten Ritzeln 5 gedreht, und zwar in Übereinstimmung mit der von dem Fahrzeug zurückgelegten Wegstrecke. Jede der sechs Ziffern einer Anzeigezahl, die die gesamte vom Fahrzeug zurückgelegte Wegstrecke darstellt, ist durch das Ausmaß der Drehung jeder der sechs Zahnräder 41 bis 46 gegeben.

Bei dem in Fig. 4 dargestellten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Wegstreckenmessers sind die Zähne 5b und die Rücken des Nabenteils 5a jedes auf der Tragwelle 3 angeordneten Ritzels 5 in einer solchen Weise zueinander angeordnet, daß zwischen den jeweiligen Rücken und den jeweiligen Zähnen 5b ein vorbestimmter Phasenwinkel vorhanden ist. Dieser vorbestimmte Phasenwinkel beträgt zwischen 10 und 20°, wie es aus Fig. 4 hervorgeht. Die Folge davon ist, daß jedes der Andruckelemente 11, die mit ihrem einen Ende am Rahmen 1 in der in Fig. 4 gezeigten Weise angebracht sind, mit einer Seitenfläche jedes der Nabenteile unter einem auf diese Seitenfläche bezogenen Neigungswinkel in Berührung stehen, der gleich dem vorbestimmten Phasenwinkel ist. Im Ruhezustand der Ritzel 5 tritt somit zwischen dem Federelement und der von dem Federelement berührten Seitenfläche des Nabenteils ein Winkel zwischen 10 und 20° auf. Die Seitenfläche jedes Nabenteils 5a ist somit unter einem vorbestimmten Winkel zu dieser Seitenfläche dem Druck des zugehörige Andruckelements 11 ausgesetzt.

Fig. 5 zeigt ein modifiziertes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Wegstreckenmessers. Bei der Modifikation nach Fig. 5 sind die Andruckelemente 11 jeweils mit ihrem Ende an einer Anbringungsoberfläche 1a des Rahmens 1 befestigt, die gegenüber der Anbringungsoberfläche des Rahmens 1 des Ausführungsbeispiels nach Fig. 4 modifiziert ist. Diese modifizierte Anbringungsfläche 1a des Rahmens 1 ist gegenüber einer Seitenfläche des Nabenteils 5a des ruhenden Ritzels 5 geneigt, so daß sich wiederum zwischen der Seitenfläche der Nabe 5a und dem freien Ende des Andruckelements 11 der vorbestimmte Phasenwinkel zwischen 10 und 20° einstellt. Somit wird die Seitenfläche des quadratförmigen Abschnitts jedes der Nabenteile 5a durch jedes der Andruckelemente 11 unter dem vorbestimmten Winkel zu dieser Seitenfläche dem Andruck ausgesetzt, der ausreicht, um in der Anzeigezahl einen Fehler aufgrund von Spiel zwischen den Zahnrädern 41 bis 46 einerseits und den Ritzeln 5 andererseits zu vermeiden.

Fig. 6 eine weitere Modifikation des Ausführungsbeispiels der Erfindung. Bei dieser Modifikation nach Fig. 6 ist jedes der Andruckelemente 11 mit seinem einen Ende am Rahmen 1 befestigt und an einer Zwischenstelle derart um- oder abgebogen, daß die jeweilige Seitenfläche jedes Nabenteils 5a dem Druck jedes Andruckelements 11 unter einem vorbestimmten Winkel ausgesetzt ist, um auf diese Weise den geeigneten Druck auf die Tragwelle 3 aufzubringen, um Fehler in der Anzeigezahl aufgrund von Spiel zwischen den Zahnrädern 41 bis 46 und den Ritzeln zu vermeiden. Gleichermaßen wie bei den bereits beschriebenen Ausführungsformen beträgt der vorbestimmte Winkel zwischen den Andruckelementen 11 und der jeweiligen Seitenoberfläche jedes Nabenteils 5a wiederum 10 bis 20°.

Wie es aus Fig. 4 bis 6 hervorgeht, ist der erfindungsgemäße Wegstreckenmesser in einer solchen Weise konstruiert, daß eine Seitenfläche jedes Nabenteils 5a mit einem generell quadratischen Querschnitt dem Druck jedes Andruckelements 11 unter einem vorbestimmten Winkel zu der betreffenden Seitenfläche ausgesetzt, wobei der vorbestimmte Winkel gleich einem Winkel zwischen 10 und 20° ist. Fig. 7 ist eine schematische Darstellung und zeigt ein Nabenteil 5a und ein Andruckelement 11 in Seitenansicht zur Erläuterung der Ablenkung jedes der Andruckelemente 11 in den Ausführungsbeispielen nach Fig. 4 bis 6, wenn die Ritzel 5 um die Tragwelle 3 gedreht werden. Nach Fig. 7 ist der Betrag der Ablenkung ΔY1 des Andruckelements 11, wenn das Ritzel 5 aus seiner Anfangsposition (die Anfangsposition des Nabenteils 5a ist durch eine voll ausgezogene Linie in Fig. 7 dargestellt) heraus rund um die Tragwelle 3 um einen Drehwinkel R gedreht wird, der zwischen 0° und 45° liegt (die Position des gedrehten Nabenteils 5a ist durch eine gestrichelte Linie in Fig. 7 eingezeichnet), durch die nachstehende Gleichung gegeben:

ΔY1 = r [cos(45° - R1 - R) - cos(45° - R1)] (1)

In dieser Gleichung ist R der Drehwinkel jedes der Ritzel 5 (in Grad), R1 ist der vorbestimmte Winkel (in Grad) zwischen dem Andruckelement 11 und der Seitenfläche der Nabe 5a mit dem im wesentlichen quadratischen Querschnitt und r ist gleich die halbe Länge der Diagonale des quadratischen Querschnitts des Nabenteils 5a genommen in einer Ebene senkrecht zur Halterungswelle 3. Der quadratische Querschnitt des Nabenteils 5a ist definiert durch vier Seiten und vier Rücken (Ecken) des den quadratischen Querschnitt des Nabenteils 5a umschreibenden Quadrats.

Wenn sich das Ritzel 5 um einen Drehwinkel R dreht, der gleich einem Winkel zwischen 45 und 90° ist, kann der Betrag der Ablenkung ΔY2 des Andruckelements 11 durch die nachstehende Gleichung beschrieben werden:

ΔY2 = r [cos(-45° + R1 + R) - cos(45° - R1)] (2)

Für den Fall, bei dem die Drehung des Ritzels 5 um einen Drehwinkel R erfolgt, der zwischen 45 und 90° liegt, tritt ein spezieller Punkt auf, wo ein Scheitel des Quadrats des Nabenteils 5a, welcher Scheitel zuerst in Berührung mit der Oberfläche des Andruckelements 11 kommt, zu einem nächsten Scheitel des quadratischen Querschnitts des Nabenteils 5 im Verlaufe der weiteren Drehung des Ritzels 5 um die zweite Welle 3 wechselt. Der nächste Scheitel des quadratischen Querschnitts ist dem ersten Scheitel des quadratischen Querschnitts benachbart, wo das Nabenteil 5a zuerst in Berührung mit dem Andruckelement 11 kommt, und vorgesehen bei einem Abschnitt in entgegengesetzter Drehrichtung zur Drehung des Ritzels 5. Das Ausmaß der Ablenkung ΔY3 des Andruckelements 11 in einem solchen Fall kann dargestellt werden durch die nachstehende Gleichung:

ΔY3 = ΔY2 + L tan(R1 + R - 90°) (3)

In dieser Gleichung ist L gleich der Länge einer Seite des durch den quadratischen Querschnitt des Nabenteils 5a definierten Quadrats und ΔY2 ist das Ausmaß der Ablenkung des Andruckelements 11 dargestellt durch die obigen Gleichung (2).

Der Wegstreckenmesser ist somit nach der Erfindung in einer solchen Weise konstruiert, daß alle Andruckelemente 11 in bezug auf eine Seitenfläche des quadratischen Querschnitts aller Nabenteile 5a so vorgesehen bzw. angeordnet sind, daß im Ruhe- oder Ausgangszustand der vorbestimmte Winkel R1 auftritt, der zwischen 10 und 20° beträgt. Die Seitenfläche des quadratischen Querschnitts jedes Nabenteils 5a mit im wesentlichen quadratischem Querschnitt ist unter dem vorbestimmten Winkel gegenüber dieser Seitenfläche dem Druck des Andruckelements 11 ausgesetzt. Unter Bezugnahme auf die obigen Gleichungen (1) bis (3) ist der Wert der Ablenkung oder Auslenkung jedes der Andruckelemente 11 ausgehend vom Ruhe- oder Ausgangspunkt kleiner als beim Stand der Technik nach Fig. 2.

Fig. 8 zeigt eine Lastdrehmomentkennlinie eines erfindungsgemäßen Wegstreckenmessers, bei dem die Andruckelemente 11 in der obigen Weise gemäß der Erfindung angeordnet sind, wenn beginnend von der Ruhe- oder Ausgangslage die Ritzel 5 rund um die Tragwelle 3 gedreht werden. Wie man es der in Fig. 8 dargestellten Kennlinie entnehmen kann, ist das Spitzenlastdrehmoment, das am erfindungsgemäßen Wegstreckenmesser auftritt, gleich dem Anfangslastdrehmoment, wenn der Drehwinkel der Ritzel 5 gleich Null ist. Ein Vergleich mit der Lastdrehmomentlinie des bekannten Standes der Technik nach Fig. 2 zeigt, daß man das Spitzenlastdrehmoment auf den kleinstmöglichen Wert vermindern kann, der erforderlich ist, um aufgrund von Spiel zwischen den Zahnrädern und den Ritzeln ein Fehler in der Anzeigezahl zu vermeiden. Auf diese Weise ist es möglich, den Wegstreckenmesser nach der Erfindung mit dem kleinstmöglichen Wert des Antriebsdrehmoments zu betreiben, das von einem Antriebsmotor für die Wurmradwelle 8 aufgebracht wird.

In der oben beschriebenen Weise kann man somit das maximale Lastdrehmoment zum Eliminieren eines Fehlers in der Anzeigezahl aufgrund von Spiel zwischen den Zahnrädern und den Ritzeln in geeigneter Weise auf den kleinstmöglichen Wert vermindern. Die Verminderung des maximalen Lastdrehmoments gestattet die Verwendung eines kleineren Antriebsmotors und damit eine geringere Raumbeanspruchung für den Antriebsmotor, so daß eine kompakte Konstruktion mit geringeren Herstellungskosten möglich ist. Zusätzlich sei bemerkt, daß man das Lastdrehmoment in der oben beschriebenen Weise reduzieren kann, wenn der Winkel jedes der Andruckelemente 11 in bezug auf die Seitenfläche des quadratischen Abschnitts jedes Nabenteils 5a gleich einem Wert zwischen 10 und 20° ist.

Der nach der Erfindung ausgebildete Wegstreckenmesser hat auch einen einfach ausgestalteten Mechanismus zum Verhindern einer Drehung in umgekehrter oder entgegengesetzter Drehrichtung. Fig. 9 zeigt diesbezügliche wesentliche Teile eines nach der Erfindung ausgestalteten Wegstreckenmessers. Fig. 9 ist eine teilweise geschnittene Seitenansicht eines nach der Erfindung ausgebildeten Wegstreckenmessers, und zwar eine Seitenansicht, die einer Schnittansicht längs einer Linie IX-IX in Fig. 1 bei dem bekannten Wegstreckenmesser entsprechen würde. Der erfindungsgemäße Wegstreckenmesser nach Fig. 9 weist eine Vielzahl Ritzel 5 auf, die auf einer Tragachse oder Tragwelle (nicht gezeigt) drehbar angeordnet sind, um eine Drehbewegung auf eine Vielzahl Zahnräder 41 bis 46 zu übertragen, die drehbar auf einer anderen Tragachse oder Tragwelle (nicht gezeigt) angeordnet sind. Eine Vielzahl Form- oder Nabenteile (Bosse) 5a sind jeweils längs der Tragwelle zwischen zwei benachbarten Ritzeln der Ritzel 5 vorgesehen und einstückig mit einem jeweiligen der Ritzel 5 ausgebildet. Jedes der Nabenteile 5a hat einen im wesentlichen quadratischen Querschnitt in einer Schnittebene, die senkrecht zur Tragwelle verläuft, wobei das von dem quadratischen Querschnitt umschriebene Quadrat aus vier Seiten und vier Rücken (Ecken) gebildet ist. Eine Vielzahl Andruckelemente 11 ist in einer solchen Weise vorgesehen, daß die Ritzel 5 und ihre Nabenteile 5a auf ihrer Tragwelle, wie es in Fig. 4 dargestellt ist, eine solche Position einnehmen, daß zwischen den Zähnen jedes Ritzels 5 und den vier Seiten sowie vier Rücken jedes Nabenteils 5a der bereits erwähnte vorbestimmte Phasenwinkel auftritt. Dieser vorbestimmte Phasenwinkel ist gleich einem Winkel zwischen 10 und 20°, wie es bereits weiter oben ausführlichst erläutert worden ist.

Fig. 10 läßt erkennen, daß das Ritzel 5 des jetzt betrachteten erfindungsgemäßen Wegstreckenmessers auf seinem Umfang acht Verbindungszähne trägt, bei denen es sich abwechselnd um weite Zähne 5b und schmale Zähne 5c handelt. Das drehbar auf seiner Welle angeordnete Zwischen- oder Übertragungsgrad 9 ist mit zwei Verstell- oder Schaltzähnen 7 ausgerüstet, und es weist an seinem Umfang eine abgestufte Oberfläche 9b auf. In der abgestuften Oberfläche 9b befindet sich ein ausgenommener oder vertiefter Abschnitt 9a, der so gestaltet ist, daß dort einer der Zähne 5b des Ritzels 5 eingreifen kann, wenn die Zahnräder in umgekehrter Richtung gedreht werden. Die Zähne 5b des Ritzels 5 stehen in Berührung mit der abgestuften Oberfläche 9b des Übertragungsgrads 9. Das Ritzel 5 wird nicht gedreht, wenn die schmalen Zähne 5c in Eingriff mit den Verbindungszähnen der Zahnräder stehen, wohingegen das Ritzel 5 um eine Viertelumdrehung bei jeder vollen Umdrehung des Übertragungsrads 9 durch Eingriff der breiten Zähne 5b in die beiden Schaltzähne 7 des Rades 9 gedreht wird. Auf diese Weise wird eine Drehkraft abwechselnd zwischen dem Ritzel 5 und dem Rad 9 übertragen. Die Zähne 5b und 5c jedes der Ritzel 5 stehen in Eingriff mit den Verbindungszähnen 6 jedes der Zahnräder 41 bis 46, und die beiden Schaltzähne 7 des Übertragungsgrades 9, die mit den Zähnen 5b des am weitesten rechts befindlichen Ritzels 5 in Eingriff gelangen, übertragen eine Drehbewegung auf das am weitesten rechts befindliche Zahnrad 41.

Bei dem in Fig. 9 und 10 dargestellten erfindungsgemäßen Wegstreckenmesser weist das Übertragungsrad 9 eine Vertiefung oder Ausnehmung 9a an der Außenseite seiner Umfangsoberfläche auf, und ein Druckelement 11, das gemäß der Erfindung als Federglied ausgebildet ist, ist in einer solchen Weise angeordnet, daß eine Seitenfläche eines der Nabenteils 5a durch das Andruckelement 11 unter einem vorbestimmten Winkel zu dieser Seitenfläche des Nabenteils 5a gegen die Tragwelle gedrückt wird. Das bedeutet, daß das Nabenteil 5a von dem Andruckelement 11 in einer solchen Weise mit Druck beaufschlagt wird, daß das Nabenteil 5a die Neigung hat, sich in umgekehrter Richtung (angezeigt durch einen Pfeil "A" in Fig. 10) rund um die Tragwelle zu drehen. Wie oben beschrieben, ist der vorbestimmte Winkel gleich einem Winkel zwischen 10 und 20°. Wenn die Zahnräder 41 bis 46 in umgekehrter Richtung (wie durch einen Pfeil "B" in Fig. 10 angezeigt) gedreht werden, und das Übertragungsgrad 9 in eine Position bewegt wird, die in Fig. 9 gestrichelt eingezeichnet ist, gelangt einer der Zähne 5b des Ritzels 5 in eine Position, wie sie in Fig. 9 gestrichelt eingezeichnet ist, in der der betreffende Zahn 5b des Ritzels 5 in die Vertiefung oder Ausnehmung 9a am Außenrand des Übertragungsrads 9 läuft und damit die Rückwärtsbewegung der Zahnräder rund um die Tragwelle anhält. Es sei bemerkt, daß es bei einer Vorwärtsdrehung der Ritzel 5 rund um die Tragwelle den Zahnrädern 41 bis 46 gestattet ist, sich in normaler Weise zu drehen.

Wenn der Winkel des Andruckelements 11 in bezug auf die Seitenfläche der Nabe 5a so geändert wird, daß das Andruckelement 11 als Federelement parallel zur Seitenfläche des Nabenteils 5a verläuft und sich dicht an diese Seitenfläche anlegt, die Möglichkeit gegeben ist, daß sich die Ritzel 5 sowohl in der Vorwärts- als auch in der Rückwärtsrichtung rund um die Tragwelle drehen können, weil sie dann nicht in Berührung mit der Vertiefung oder Ausnehmung 9a auf dem Außenumfang des Übertragungsrades 9 gelangen.

Wie oben beschrieben, kann man den Mechanismus zum Verhindern einer Drehbewegung in Rückwärtsrichtung unter Verwendung einer einfachen Gestalt der Räder konstruieren, und zwar unter Heranziehung der Vertiefung oder Ausnehmung 9a, wobei das Federelement gleichzeitig als Andruckelement 11 dient, um einen Anzeigezahlenfehler zu vermeiden. Das heißt, das Federelement drückt gleichzeitig als Andruckelement gegen das Nabenteil 5a. Auf diese Weise ist es möglich, unter Aufwendung geringer Kosten eine Drehbewegung in umgekehrter Richtung zu vermeiden. Ändert man den Winkel des Andruckelements 11 in bezug auf die Seitenfläche der Nabe 5a in einer solchen Weise, daß das Andruckelement 11 parallel zur Seitenfläche des Nabenteils 5a verläuft und sich eng an diese Seitenfläche anlegt, ist es möglich, den Mechanismus zum Verhindern einer Drehung in entgegengesetzter Richtung freizugeben, so daß sich jetzt die Zahnräder 41 bis 46 und auch die Ritzel 5 sowohl in der Vorwärts- als auch in der Rückwärtsrichtung um ihre Tragwellen drehen können. Die Vertiefung 9a ist ausgebildet auf einer Oberfläche des Übertragungsrads 9, das die am weitesten rechts befindliche Position auf der Tragwelle 2 einnimmt. Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt. Modifikationen und Abwandlungen stehen dem Fachmann zur Verfügung. So sei beispielsweise bemerkt, daß man die Ausnehmung oder Vertiefung 9a auch auf der äußeren Umfangsfläche irgendeines der Anzeigeräder 41 bis 46 vorsehen kann.

Claims (11)

1. Wegstreckenmesser enthaltend eine Vielzahl Zahnräder (41 bis 46) zum Anzeigen einer Anzeigezahl aus einem Satz Ziffern, wobei die Vielzahl der Zahnräder auf einer ersten Welle (2) drehbar angeordnet ist und das Ausmaß der Drehbewegung jedes der Zahnräder jede Ziffer des Ziffernsatzes der Anzeigezahl beschreibt, und eine Vielzahl Ritzel (5) zum Übertragen einer Drehbewegung von einer Antriebswelle (8) auf die Vielzahl der Zahnräder, wobei jedes der Vielzahl der Ritzel (5) drehbar auf einer zweiten Welle (3) gelagert ist, die parallel zur ersten Welle verläuft, und jedes einen Satz Zähne (5b, 5c) aufweist, die mit jedem der Vielzahl der Zahnräder zusammenwirken, dadurch gekennzeichnet, daß der Wegstreckenmesser ferner eine Vielzahl Nabenteile (5a) aufweist, von denen jedes zwischen zwei benachbarten Ritzeln der Vielzahl der Ritzel (5) angeordnet ist und jeweils einstückig mit einem dieser Ritzel (5) ausgebildet ist, daß jedes der Vielzahl der Nabenteile (5a) in einer Ebene senkrecht zur zweiten Welle (3) einen im wesentlichen quadratischen Querschnitt hat, daß jedes der Nabenteile (5a) aus vier Seiten und vier Rücken gebildet ist, und daß der Wegstreckenmesser ferner eine Vorrichtung (5a, 11) zum Eliminieren eines Fehlers in der Anzeigezahl aufgrund von Spiel zwischen den Zahnrädern (41 bis 46) und den Ritzeln (5) enthält, daß diese Fehlereliminiervorrichtung ein Andrückelement (11) aufweist, das an einem der Nabenteile (5a) angreift und daß das Andrückelement (11) so angeordnet ist, daß eine Seitenfläche dieses einen Nabenteils (5a) von dem Andrückelement (11) unter einem vorbestimmten Winkel zu dieser Seitenfläche mit einem Anpreßdruck beaufschlagt wird, so daß auf das Nabenteil (5a) auf der zweiten Welle ein zum Eliminieren des Fehlers in der Anzeigezahl geeigneter Druck ausgeübt wird.

2. Wegstreckenmesser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der vorbestimmte Winkel des Andrückelements (11) in bezug auf die Seitenfläche des quadratischen Querschnitts des Nabenteils (5a) zwischen 10 und 20° beträgt.

3. Wegstreckenmesser nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Drehung der Ritzel (5a) rund um die zweite Welle (3) der Betrag der Ablenkung des Andrückelements (11) vermindert ist im Vergleich zu dem Betrag der Ablenkung eines Andrückelements für den Fall, daß das Andrückelement parallel zu einer Seitenfläche des Nabenteils angeordnet ist.

4. Wegstreckenmesser nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Andrückelement (11) als Blattfeder ausgebildet ist, die mit ihrem einen Ende an einem Rahmen (1) des Wegstreckenmessers befestigt ist und mit ihrem anderen Ende der Seitenfläche des Nabenteils (5a) gegenübersteht.

5. Wegstreckenmesser nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ritzel (5) und die Nabenteile (5a) derart ausgestaltet sind, daß zwischen einem Satz Zähne (5b, 5c) jedes der Ritzel (5) und den vier Rücken jedes der Nabenteile (5a) rund um die zweite Welle (3) herum ein Phasenwinkel auftritt, der gleich dem vorbestimmten Winkel des Andrückelements (11) gegenüber der Seitenfläche des Nabenteils (5a) ist (Fig. 4).

6. Wegstreckenmesser nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Andrückelement (11) mit seinem einen Ende am Rahmen (1) des Wegstreckenmessers in einer solchen Weise geneigt befestigt ist, daß eine Seitenfläche des Nabenteils (5a) von dem Andrückelement (11) unter dem vorbestimmten Winkel zu der Seitenfläche mit dem Anpreßdruck beaufschlagt wird (Fig. 5).

7. Wegstreckenmesser nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Andrückelement (11) im Bereich seines Mittenabschnitts derart umgebogen ist, daß eine Seitenfläche des Nabenteils (5a) von dem Andrückelement (11) unter dem vorbestimmten Winkel zu der Seitenfläche mit dem Anpreßdruck beaufschlagt wird (Fig. 6).

8. Wegstreckenmesser nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Wegstreckenmesser mit dem derart angeordneten Andrückelement (11) dem maximalen Lastdrehmoment unterliegt, wenn der Drehwinkel der Ritzel (5) rund um die zweite Welle (3) gleich Null ist.

9. Wegstreckenmesser nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Fehlereliminiervorrichtung (5a, 11) ein Federelement (11) aufweist, das auf wenigstens eines der Ritzel (5) Druck in einer Richtung ausübt, die der normalen Drehrichtung der Ritzel (5) rund um die zweite Welle (3) entgegengesetzt ist, daß wenigstens eines der Zahnräder (9, 41 bis 46) einen ausgenommenen Abschnitt (9a) aufweist, der auf einer Außenumfangsoberfläche (9b) des Zahnrades (9) ausgebildet ist, daß das eine der Zahnräder einen Satz Zähne (7) hat, die mit dem Satz Zähne (5b) des Ritzels (5) zusammenarbeiten, auf den der Druck durch das Andrückelement (11) ausgeübt wird, daß einer der Zähne (5b) des Ritzels (5) an dem ausgenommenen Abschnitt (9a) anschlägt und mit ihm in Verbindung tritt, wenn die Zahnräder in der entgegengesetzten Richtung rund um die erste Welle (2) gedreht werden, wodurch verhindert wird, daß sich die Zahnräder in der entgegengesetzten Richtung drehen.

10. Wegstreckenmesser nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Federelement (11) eine Blattfeder ist, die mit ihrem einen Ende am Rahmen (1) des Wegstreckenmessers befestigt ist und die mit ihrem anderen Ende der Seitenfläche des Nabenteils (5a) gegenübersteht.

11. Wegstreckenmesser nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Ritzel (5) und die Nabenteile (5a) derart ausgestaltet sind, daß zwischen einem Satz Zähne (5b, 5c) jedes der Ritzel (5) und den vier Seiten und vier Rücken jedes der Nabenteile (5a) rund um die zweite Welle (3) ein Phasenwinkel vorhanden ist, der gleich dem vorbestimmten Winkel des Andrückelements (11) gegenüber der Seitenfläche der Nabenteile (5a) ist.