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Selbstverkäufer für Elektrizität, Gas, Wasser o. dgl. Die Erfindung
bezieht sich auf einen Selbstverkäufer für Elektrizität, Gäs, Wasser o. dgl., vorzugsweise
mit einem neben dem Verbrauchsmesser auf die--Vorgabewelle einwirkenden besonderen
Laufwerk zum Einzug einer Grundgebühr, dessen den Schalter steuerndes Glied des
Vorgabewerkes neben seiner Drehbewegung eine axiale Bewegung ausführt.
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Die bekannten- Selbstverkäufer dieser Art besitzen den Nachteil, daß
die Steuerung des Schaltern durch das drehbare und axial verschiebbare Glied ungenau
ist, da die Axialverschiebung von der Drehbewegung des steuernden Gliedes unmittelbar
abgeleitet ist und mit dieser schleichend erfolgt, deren Größe infolge der in seinen
Antrieb eingeschalteten, einem großen Münzvorrat bzw. Münzschulden dienenden Untersetzung
nur sehr klein ist.
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Dieser Nachteil wird gemäß der Erfindung dadurch beseitigt, daß das
den--Schalter steuernde Glied unabhängig von seiner DrehbeWegung . schrittweise
unter der Wirkung einer vom Kassiererdifferential.- gesteuerten Stellvorrichtung
in drei solche Lagen relativ zum Schalter gebracht wird und mit einem abgesetzten
Teil sowie einem geschlossenen Kreisteil derart versehen ist, daß der Schalthebel
in der einen Endstelfung des ihn steuernden Gliedes nicht in dessen Bereich liegt
und von diesem vollkommen unbeeinflußt ist,
in der zweiten Endstellung
unabhängig von der Drehbewegung durch den vollen Kreisteil festgehalten und in :der
Mittelstellung im Sinne der Freigabe oder Festhaltung durch den abgesetzten Teil
gesteuert wird.
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Die Vorgabewelle kann demnach drei axiale Stellungen einnehmen. In
der einen Endstellung befindet sie sich bei Vorliegen von Schüldenmünzen, in der
also der Schalthebel vollkommen unbeeinflußt ist und :den -Schalter trotz Einzahlens
von Münzen so, lange nicht in der Stromschlußstellung zu halten vermag, bis sämtliche
Schuldenmünzen bezahlt sind. Bei Einzahlung der ersten Guthabenmünze nach Bezahlung
der Münzenschulden wird das den Schalter steuernde Glied mit seinem abgesetzten
Teil in :den Bereich des Schalthebels geschwenkt. Dieser findet nunmehr an dem abgesetzten
Teil des Steuergliedes einen Anschlag und wird auf diesem festgehalten, so daß der
Schalter in der Stromschlußstellung verbleibt. Werden weitere Münzen eingeworfen,
so findet neben der Verdrehung der Vorgabewelle eine weitere axiale Verstellung
des den Schalter steuernden Gliedes statt. Nunmehr kommt der ununterbrochene Teil
des Steuergliedes in Eingriff mit dem Schalthebel; d. h. das Steuerglied kann mehrere
Umdrehungen im Sinne von Münzenguthaben ausführen, ohne daß eine Freigabe des Schalthebels
erfolgt,-wenn .das Steuerglied erneut und vielfach durch seine Nullstellung geht.
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Weitere Merkmale :der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Die Erfindung wird nachstehend an Hand von Ausführungsbeispielen näher
erläutert. Die Abb. i gibt eine Einrichtung für einen Elektrizitätsmünzzähler mit
Grundgebühreneinzug wieder. Abb. 2 ist eine perspektivische Ansicht zu Abb. r, wobei
jedoch der besseren Klarheit halber einzelne Teile in etwas anderer Lage .gezeichnet
sind. Die Abb. 3 und 4 zeigen die Nocken und Schaltmittel der Anordnung nach Abb.
2 bei den verschiedenen Wirkstellungen.
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Abb. 5 gibt eine geänderte Ausführung des Steuernockens bei Berechnung
einer niedrigen Gebühr und Abb.6 .gibt eine Abänderung der Einrichtung nach Abb.
r und 2 wieder.
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In Abb. i ist i eine Münzenschleuse, die nach Einwurf von Münzen .durch
den Handgriff 2 betätigt wird. Das Kassierwerk= ist als Mehrmünzwerk z. B. zum Einwurf
von Münzen verschiedener Größe ausgeführt. Die Münzenschleuse ist über das durch
3, 4. und 5 bezeichnete Übersetzungsgetriebe mit einer Welle 6 verbunden, auf der
das Zahnrad 7 befestigt ist. Dieses steht mit der Münzenwerkseite 8 des Kassiererdifferentals
9 in Eingriff. Zwischen dem Handgriff 2 und der Münzwerkseite des Kassiererdifferentials
9 ist ein Getriebe 3 eingeschaltet, welches je nach der Größe und :dem Wert der
eingeworfenen Münzen durch die Wirkung eines Differentialgetriebes eine resultierende
Verstellbewegung der Münzwerkseite des Kassiererdifferentials hervorruft. Solche
Getriebe sind an sich bekannt. Die Münzenschleuse ist über die Welle 6, Räder io
und i i mit dem Zählwerk i2 verbunden, welches den Wert der eingeworfenen Münzen
anzeigt.
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Die Verbrauchsseite 13 des Kassiererdifferentials 9 ist mittels der
Welle 14, auf der ein Zahnrad 15 sitzt, mit der durch 16 angedeutetenAntriebsvörrichtung
verbunden, die eine Drehzahl proportional dem durch- den Verbrauchszähler gemessenen
Verbrauch und einer Grundgebühr ausführt. Zum Einzug der Grundgebühr kann ein Uhrwerk
oder ein anderesLaufwerk dienen. Die Planetenradkreuzwelle oder ein beliebig gestalteter
Planetenradträger ist verbunden mit der Welle 18, die im nachstehenden auch die
Hauptwelle des Differentials 9 genannt wird. Die Welle 18 wird entsprechend der
Differenz zwischen einerseits der Bewegung .der Münzwerkseite 8 und andererseits
der Verbrauchsseite 13 des Kassiererdifferentials 9 verstellt. Fest auf der Hauptwelle
18 sitzt ein Zahnrad i9, welches über Zwischenräder 2o, 21 mit der Welle 22 in Verbindung
steht. Die Welle 22 ist die sogenannte Vorgabewelle. Auf ihr sitzt der den Schalthebel
24 steuernde Teil 23. Der Schalthebel 24 ist bei 24.a drehbar gelagert. Er steuert
einen nicht dargestellten Schalter. Der Schalter wird in bekannter Weise beim Durchschleusen
von Münzen in die Stromschlußstellung gebracht. Er kann jedoch in dieser nur bleiben,
wenn die Vorgabewelle 22 mit ihrem Teil 23 den Hebel 24 gemäß Abb. 2 an einer Bewegung
in Richtung des Uhrzeigersinnes verhindert. Das Glied 23 stellt einen Zylinder dar,
von dem 1%4 seines Volumens, und zwar bis zur halben Höhe die eine Zylinderhälfte,
entfernt ist. Es entsteht dadurch eine Ausführung mit einem ununterbrochenen Teil
25 und einem unterbrochenen Teil 26.
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Die Vorgabewelle22 ist in nicht dargestellten Lagern auch axial verstellbar.
Sie steht mittels des Zwischenrades 27 mit dem Zahnrad 28 in Eingriff. Über die
Zahnräder 28 und 28a wird das Zählwerk 29 angetrieben. Auf eines der Zahnräder 30
.dieses Zählwerks wirkt eine Zugfeder 31 ein, die bei Einzahlung von Münzen gespannt
wird und bei verbrauchsabhängiger Rückverstellung der Vorgabewelle sich entspannt
und dabei zur Entlastung des Zählermeßwerks beiträgt.
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Das Zählwerk 29 enthält zwei Zeiger 32 und 33, deren Antriebsräder
mit dem Zahnrad
21 bzw. dem Trieb 27 in Eingriff stehen. Gemäß
Abb. i wird der Zeiger 32 von dem Zwischenrad 28a angetrieben, während in Abb. 2
zwecks besserer Klarheit der Zeiger 32 als vom Zwischenrad 2o angetrieben dargestellt
ist. Die Zeiger 32 und 33 werden von der Hauptwelle 18 des Kassiererdifferentials
9 verstellt, wobei die. Zeiger in der einen Richtung bei Einwurf von Münzen und
entgegengesetzt dazu bei Verbrauch oder nach Öffnung des Schalters im Sinne der
Anzeige von Schuldenmünzen angetrieben werden. Auf dem Zählwerk 29 ist also die
Zahl der Guthaben- oder Schuldenmünzen abzulesen. Der Zeiger 32 macht z. B. pro
Währungseinheit eine Umdrehung, wobei eine nicht .dargestellte .Skala in Zehntel
Währungseinheiten unterteilt ist. Der Zeiger 33 arbeitet mit einer weiteren Skala
zusammen, :deren Teilstriche Währungseinheiten entsprechen. Zur Anzeige, ob-Guthaben-
oder Schuldenmünzen vorhanden- sind, ist das Zählwerk 29 mit einem weiteren Zeiger
34 versehen, der über eine Skala 35 (Abb. 2) gleitet. Er führt in jeder Richtung
weniger als % Umdrehung aus pro maximalmöglicher, von einer Nullstellung ausgehender
Drehzahl der Differentialhauptwelle 18 und des Zeigers 33. Bei dem Ausführungsbeispiel
führt der Zeiger 33 pro zehn Währungseinheiten Münzenguthaben, oder Münzenschulden
eine Umdrehung aus. Er kann zwei Umdrehungen in jeder Richtung ausführen. Die Übersetzung
zwischen den Zeigern 33 und 34 ist so, daß bei zwei Umdrehungen des Zeigers 33 der
Zeiger 34 in entsprechender Richtung 2/5 Umdrehung macht. Die Skala 35 ist entsprechend
beschriftet. Bei Verstellung des Zeigers 34 von einer Anfangsstellung im Uhrzeigersinne
liegt Münzenvorrat, entgegengesetzt dazu liegen Schuldenmünzen vor.
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Das Glied 23 ist mit der flanscharti.gen Buchse 36 versehen, in die
der Stift 37 eines Kniehebels 38 eingreift. Dieser sitzt auf der Welle 39 (Abb.
2). Die Anordnung ist so gewählt, daß schon ein geringer Verstellwinkel der Welle
39 genügt, um das Glied 23 .und die Vorgabewelle 22 axial zu verstellen. Hierzu
ist die Welle 39 an ihrem unteren Ende mit einem Hebel 40 versehen, der mit einem
vorzugsweise als Rolle ausgeführten Ende 41 unter Wirkung der Feder 43 auf einer
Nockenscheibe 42 rastet. Diese hat zwei Teile verschiedener Halbmesser 44 und 45,
die mittels einer -Abschrägung oder Flanke 46 ineinander übergehen. Die Nockenscheibe
42 sitzt fest auf der Welle 47 und wird mittels des Getriebes 48, 49, 50, 51, 52
von der Hauptwelle 18 des Kassiererdifferentiäls angetrieben. Bei den Umdrehungen
der Nockenscheibe 42 'bewirkt der Teil 46 eine axiale Verschiebung der Vorgabewelle
22. Die Einrichtung ist so getroffen, daß die' Spitze des Schalthebels 24 mit dem
vollen Teil 25 des Gliedes 23_ in Eingriff steht, wenn sich die Vorgabewelle an
dem einen Endpunkt ihrer axialen Verschiebbarkeit befindet. Das ist der Fall, wenn
der Stift 41 auf dem Teil 45' der Nockenscheibe 42 rastet. Andererseits legt sich
der Schalthebel 24 gegen den abgesetzten Teil des Gliedes 23, wenn sich die Vorgabewelle
in einer mittleren axialen Stellung befindet. Der Hebel 24 bleibt von der Vorgabewelle
unbeeinflußt, wenn sie .den anderen Endpunkt ihrer axialen Verstellung einnimmt,
d. h. wenn der Stift 41 auf dem Teil 44 der Nockenscheibe 42 rastet. Die Zwischenräder
2o und 27 sind genügend lang, damit die Zahnräder i9, 21 und 28 immer in Eingriff
stehen.
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Die Drehrichtung der verschiedenen Wellen bei Antrieb von der Verbrauchsseite
16 sind in Abb. i mit ausgezogenen Pfeilen angegeben, die gestrichelt gezeichneten
Pfeiledeuten die Drehrichtung bei Einzahlung von Münzen an.
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Die in Abb. 2 dargestellte Einrichtung befindet sich kurz vor der
Null- oder-Anfangsstellung. Der Stift 41 liegt gegen die Neigung 46 der Nockenscheibe
42 an, das Glied 23 hat eine mittlere axiale Stellung, in welcher der Schalthebel24
mit dem abgesetzten Tei126 zusammen arbeitet. Der Schalthebel 24 wird im nächsten
Moment von dem Glied 23 freigegeben und vermittelt die Öffnung des Schalters: Bei
Einwurf von Münzen wird die Vorgabewelle 22 entgegengesetzt zum Uhrzeigersinne (Abb.
2) gedreht, so daß. das Glied 23 den Schalthebel 24 festhalten kann. Gleichzeitig
wird die Nockenscheibe 42 entsprechend der Verdrehung der Hauptwelle 18 ausgehend
von der in Abb. 2 gezeigten Stellung verdreht, so daß der Stift 41 von dem Teil
45 beeinflußt und nach außen geschwenkt wird. Dadurch erfolgt eine entsprechende
Verdrehung der Welle 39 des auf ihr befestigten Winkelhebels 38, so-daß die Vorgabewelle
22 axial nach links. bewegt wird. Durch Vorauszahlung eines bestimmten Betrages
wird die Vorgabewelle demnach nicht nur verdreht, sondern auch axial verstellt,
so daß der unterbrechungslose Teil25 des Gliedes 23 in den Bereich des Schalthebels
24 geschwenkt wird. Bei Einzahlung weiterer Münzen wird die Vorgabewelle 22 zwar
weiterhin. entgegengesetzt zum Uhrzeigersinne gedreht, eine axiale Verschiebung
findet aber nicht mehr statt.
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Das Profil der Nockenscheibe 42 und das Übersetzungsverhältnis der
Räder 48, 50, 5z, 52 ist so, daß die Vorgabewelle 22 bereits
nach
links verschoben wird, ehe sie und damit das Glied 23 eine vollständige Umdrehung
ausgeführt hat. Das Glied 23- ist also mit seinem unterbrechungslosen Teil25 in
den Bereich des Schalthebels 24 gebracht worden: Dieser Zustand ist in Abb. 3 dargestellt,
wobei angenommen ist, daß das Glied 23, ausgehend von der Lage nach Ab. 2, um etwas
mehr als eine Umdrehung verstellt worden ist. .
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Die Verbrauchsseite 13 des Kassiererdiiferentials 9 wird vom Verbrauchszähler
und dem Grundgebührenmotor, deren gemeinsamer Antrieb durch 16 angedeutet ist, im
Uhrzeigersinne angetrieben. Wenn entsprechend den vorstehenden Erläuterungen so
viele Münzen eingeworfen worden sind, daß die Vorgabewelle 22@ nachdem sie nach
links verschoben worden ist, weitere Umdrehungen ausführte, so ist bei verbrauchsseitigem
Antrieb von 16 zunächst der Teil 25 des Gliedes 23 in Wirkverbindung mit dem Schalthebel
24.. Gemäß der Verringerung des Münzenguthabens kommt die Flanke 4.6 der Nokkenscheibe
q.2 in Eingriff mit dem Stift 41, und es wird dadurch der Vorgabewelle 22 eine axiale
Verschiebung nach rechts erteilt, wie dies in Abb. 2 dargestellt ist. Der abgesetzte
Teil 26 des Gliedes 23 ist damit in Eingriff mit dem Schalthebel24 gebracht worden.
Während dieser Bewegung dreht sich die Vorgabewelle 23 im Uhrzeigersinne und nach
Verbrauch des Münzenguthabens, d. h. wenn die Hauptwelle 18 eine Null- oder Anfangs-Stellung
erreicht hat; gleitet der Schalthebel z4 an der Kante 53 des Gliedes 23 vorbei,
wodurch der Schalter geöffnet wird. Die Welle 18 wird durch das Zeitwerk zum Einzug
der Grundgebühr weiter in Richtung des Uhrzeigersinnes angetrieben. Dadurch wird
die axiale Verschiebung .der Vorgabewelle 22 fortgesetzt, bis sie in ihre äußerste
rechte Stellung gebracht ist. Dies ist .dann der Fall, wenn der Teil kleineren Radius
44 der Nokkenscheibe 4.2 mit dem Stift .4i in Eingriff steht. In dieser Stellung
der Vorgabewelle hat das Glied 23 auf den Schalthebel 24. keinen Einfluß. Das Zeitwerk
zum Einzug von Gebühren setzt die Verdrehung der Vorgabewelle 22 weiter fort; auf
dem Zählwerk 29 werden nunmehr Münzenschulden angezeigt.
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Dieser Zustand geht aus Abb.4 hervor. Der Steuerhebel24 kann bei Vorliegen
von Schuldenmünzen von dem Glied 23 nicht erfaßt werden, er nimmt dann etwa die
gestrichelt .gezeichnete Lage ein. Beim Einzahlen von Münzen ist, solange noch Münzenschuld
vorliegt; eine Schalterschließung nicht möglich, -da das Glied 23 sich außerhalb
der Bewegungsbahn des Steuerhebels 24 befindet. Die Wellen 18 und 22 können also
nach Unterbrechung des Stromkreises und Üreigabe des Schalthebels 24. um eine der
sieh ansammelnden Grundgebührschulden entsprechende Zahl von Umdrehungen weiter
verstellt werden.
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Das Ausmaß der nach der Abschaltung möglichen Umdrehungen der Vorgabewelle
ist bestimmt durch den Winkelbereich des Teiles4:q. der Nöckenscheibe42 und das
Übersetzungsverhältnis zwischen den Rädern 48, 5o, 51 und 52. Wenn nach Einzahlung
der aufgelaufenen Schuldenmünzen der abgesetzte Teil 26 des Gliedes 23 sich
gegenüber dem Schalthebel24 befindet, so wird bei Einwurf einer Guthabenmünze und
entsprechender Verdrehung des Gliedes 23 nunmehr der Schalthebel 24 von dem Tei126
festgehalten und dadurch der Schalter in der Stromschlußstellung gehalten.
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Die beschriebene Einrichtung ermöglicht nach allem, daß eine große
Zahl von Guthabenmünzen eingeworfen als auch, daß eine große Zahl von Schuldenmünzen
registriert und deren Nachzahlung erzwungen werden kann. Es ist ferner ein genauer
Abschaltzeitpunkt möglich, da die Vorgabewelle 22 eine verhältnismäßig große Winkelverdrehung
für jede Gebühreneinheit ausführen kann und die Wirksamkeit des Gliedes 23 im Sinne
der Schalterfreigabe nur während eines Teiles der gesamtmöglichen Umdrehungen der
Vorgabewelle erfolgt. So treibt z. B. die Differentialhauptwelle 18 die Vorgabewelle
22 mit einem Übersetzungsverhältnis i : i und die Nockenscheibe 4.2 mit einem Übersetzungsverhältnis
_von 9 : i an, so .daß das Glied 23 eine Umdrehung ausführt in dergleichen Zeit,
die die Nockenscheibe 42 zu 1/ü, Umdrehung benötigt. Die Flanke 46 ist so bemessen,
daß ungefähr Umdrehung der Nockenscheibe .42 ausreicht,@daß der Hebel 40 von der
einen außersteh Endlage in die andere gebracht wird. Es ergibt sich daraus, däß
das Glied 23 während der Dauer ungefähr einer Umdrehung in der Mitte seiner gesamtmöglichen
acht Umdrehungen axial von einer Endstellung zur anderen bewegt wird. Während der
anderen - je dreieinhalb Umdrehungen findet eine axiale Verschiebung der Vorgabewelle
nicht statt.
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Die Erfindung ist nicht auf die Venven-Jung in Münzzählern mit zusätzlichem
Einzug einer Grundgebühr beschränkt, sie ist auch bei solchen Selbstverkäufern anwendbar,
die lediblich von einem, Verbrauchsmesser beeinflußt' werden. Bei einer derartigen
Ausführung erfolgt nach Freigabe des Schalterhebels 24 eine weitere Verdrehung der
Vorgabewelle nicht mehr. Vorteilhaft wird die axiale Verschiebung .der Vorgabewelle
während derjenigen Umdrehung .erfolgen, bei der das
Steuerglied
den Schalthebel 24 zur Schalteröffnung freigibt bzw. zur Schalterschließung erfaßt.
Während der anderen sieben Umdrehungen der Gesamtdrehzahl der Vorgabewelle nimmt
diese eine solche axiale Lage ein, daß der Teil 25 des Gliedes 23 mit dem Schalthebe124
zusammenarbeitet, so daß Guthabenmünzen entsprechend mehr als sieben Umdrehungen
der Vorgabewelle z2 eingezahlt werden können. Bei einer solchen abgeänderten Form
der Erfindung kann der Nocken 42 in der in Abb. 5 dargestellten Art ausgeführt sein.
Hiernach ist der Umfangsbereich 45 von größerem Radius erweitert und der Umfangsbereich
44. von kleinerem Radius verringert, so daß die Nockenscheibe im wesentlichen eine
runde Scheibe mit einem Schlitz, einer Nut 54, darstellt. Die Nut 54 muß groß genug
zur Aufnahme .des Stiftes 41 sein. Sie besitzt eine Abschrägung 46 entsprechend
der Abschrägung der in Abb.2 dargestellten Nockenscheibe 2.
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In Abb. d ist eine weitere Ausführungsform der Nockenscheibe 42 dargestellt,
welche aber mehr als eine Umdrehung ausführen kann und an Stelle der in Abb. 2 dargestellten
Nockenscheibe 42 verwendbar ist. Die Nockenscheibe ist wiederum mit 42 bezeichnet;
sie hat zylindrische Form mit zwei parallelen Nuten oder Einschnürungen 55, 5@,
welche teilweise rund um den.Zylinder gehen und mittels einer schraubenförmig verlaufenden
Nut 57 miteinander verbunden sind. Die Nut 57 hat dieselbe Wirkung wie die Abschrägung
oder Flanke 46 der Nockenscheibe 42 der Abb. 2 oder 5. Der Hebel 4o ist mit einem
Taststift 58 versehen, :der in die Nuten 55, 56, 57 eingreift. Er sitzt fest auf
der Welle 39, die somit von einem Endpunkt zu einem anderen verdreht wird. Bei einer
solchen Einrichtung kann das Übersetzungsverhältnis zwischen der Vorgabewelle 22
und dem Teil 42 z. B. 16: 3 sein.. In diesem Falle kann es durch entsprechende
Bemessung der 'Länge :der Nuten auf dem Teil 42 so eingerichtet sein, daß die axiale
Verstellung der Vorgabewelle während einerUmdrehung derselben oder 3/1a des Teiles
42 erfolgt. Bei dieser Übersetzung kann die NockenscheÄbe 42 bei der gesamtmöglichen
Drehzahl der Vorgablewelle il/2 Umdrehung,en ausführen.
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Die Erfindung ist nicht in Verbindung mit Elektrizitätsselbstverkäufetn,
sondern auch mit solchen für andere Verbrauchsmittel verwendbar.