DE822914C

DE822914C - Leerganggetriebeanordnung, insbesondere fuer Zaehl- oder Messzwecke

Info

Publication number: DE822914C
Application number: DEP23257D
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Bilz; Dipl-Ing Dr Hans Edler
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Priority date: 1948-12-02
Filing date: 1948-12-02
Publication date: 1951-11-29

Description

Leerganggetriebeanordnung, insbesondere für Zähl- oder Meßzwecke

1)ie l :i tindun- hat die :Aufgabe, ein Leergang-

getriebe, insliesonclerc für Zähl- oder Nleßzwecke,

zii schaffen. dessen Leergang auf mehrere Dezimal-

o-dgl. Stellen einstellbar ist bzw. sich selbst ein-

stellen kann. Bei Aufholung des Leergangs soll der

:\iitrieb mit dein .@1>triel> der Getriebeanordnung in

Verbindung gebracht «erden. Solche Getriebe be-

nötigt man in den verschiedensten Zweigen der

Technik, vorzugsweise dort, wo irgendein Teil erst

nach Zurücklegung eines bestimmten Meß-, Aus-

löse- o. dgl. Weges irgendwie fortgeschaltet oder

sonstwie betätigt werden soll. Als Beispiel seien

die periodisch arbeitenden Meßgeräte mit Maxi-

mumwerk genannt, bei denen ein Antriebsteil peri-

odisoh aus einer Ausgangslage etwa entsprechend

dem Stromverbrauch innerhalb der Periode ver-

stellt wird und dabei einen durch Reibung an selb-

ständiger Beweg ng gehinderten Zeiger vor sich

herschiebt. der jeweils in der Stellung größten Aus-

schlagen des periodisch bewegten Teils stehen

bleibt. Zwischen diesem Zeiger und dem periodisch

bewegten Teil liegt für gewöhnlich ein gewisser

Leergang, der nur dann aufgeholt wird, wenn der

neue Meßweg diesesTeils das Maximum der früher

-zurückgelegten Meßwege übersteigt, erst dann wird

der Zeiger mitgenommen. Solche Maximum-

getriebe haben also einen Leergang, dessen Größe

im Laufe des Betriebes sich ändert und dem vorher

erreichten Maximum des Periodenmeßweges ent-

spricht.

Bleibt man bei diesem Beispiel, dann sieht man,

daß ein solches Leerganggetriebe maximal eine

volle Umdrehung zuläßt, und daß deshalb die Ab-

lesegenauigkeit begrenzt ist. Gelingt es nach der

Erfindung dagegen den Leergang nach mehreren

Dezimalstellen einstellbar zu machen, dann kann

die Ablese- und Meßgenauigkeit in derselben

Weise erhöht werden, wie wenn man von einer ein-

fachen Zeigeranzeigevorrichtung auf ein mehrstelliges Zählwerk übergeht.

Erfindungsgemäß wird der Antrieb der Leerganggetriebeanordnung mit einem Zählwerksgetriebe mit mehreren Stellenglie-dern in Wirkverbindung gebracht und jedes Stellenglied mit einem Laufteil eines einen Lauf- und einen Stellteil enthaltenden Vergleichswerks verbunden, das bei bestimmter Relativlage zwischen Lauf- und Stellteil die Verbindung zwischen An- und Abtrieb jeweils vorbereitet, aber erst vollzieht, wenn auch die Vergleichswerike aller anderen Stellenglieder die Verbindung vorbereitet haben.
Als Vergleichswerk verwendet man. am besten ein Differentialgetriebe, dessen erster Teil (Laufteil) jeweils mit einem Stellenglied des Zählergetriebes, dessen zweiter Teil mit einem Schaltgetriebe für die Vorbereitung der Antriebs-Abtriebs-Verbindung und dessen dritter Teil (Stellteil) durch seine Stellung die für den Zeitp un, kt dieser Vorbereitung maßgebende Relativlage bestimmt. Bei Maximumwerken und ähnlich arbeitenden Getriebeanordnungen werden die Stellteile der Differentialgetriebe je mit einem Stellenglied eines weiteren mit dem Abtrieb verbundenen Zählwerksgetriebes (Maximumzählwerk) verbunden, wie später an Hand der Zeichnung erläutert wird. Dadurch wird derLeergangweg derjeweilszuletzt erreichten Stellung dieses zweiten Zählwerks angepaßt und dieses Zählwerk wird nur dann mit dem Antrieb in Wirkverbindung gebracht, wenn der Antriebsweg diesen eingestellten Leergang übersc'h rei tet.
Die gleiche Getriebeanordnung kann benutzt werden, wenn der Leergangweg willkürlich, beispielsweise von Hand oder nach vorhergegebenen Werten, beispielsweise durch eine Meßeinrichtung eingestellt werden soll, wenn man die Anordnung durch eine Einstell- oder Rücklaufvorrichtung ergänzt, die jeweils bei Wiederherstellung des Leergangs das zweite Zählwerksgetriebe in die willkürlich gewählte oder vorgegebene Stellung zurückbringt bzw. vorwärts schaltet.
Das Schaltgetriebe kann mechanisch oder elektrisch arbeiten. Die Schaltgetriebe der Vergleichswerke können beispielsweise aus Nutenscheiben und an der Umlaufbewegung dieser Scheiben nicht teilnehmenden, in die Nuten strebenden Schneiden bestehen, die fest miteinander verbunden sind und nach Einfallen in die Nuten 'die Nutenscheiben gegen Weiterdrehung sperren, wie dies an einem Beispiel in der Zeichnung erläutert ist. Oder die Schaltgetriebe können aus je einem Schaltarm o. dgl. und einem damit zusammen arbeitenden, bei bestimmter Schaltarmstellung betätigten Schalter bestehen. Bei Arbeitsstromschaltung für die Herstellung der Antriebs-Abtriebs-Verbindung werden sämtliche Schalter in Reihe, bei Ruhestromschaltung parallel geschaltet.
Die Erfindung wird an Hand von Beispielen für Maxiniumwerke näher erläutert.

Ein Zähler Z treibt über ein Ritzel i (Fig. i) ein erstes Stellenglied 2 eines Zählwerks 3 an, dessen

weitere Stellenglieder d, 5 in bekannter Weise über

Schalttriebe 6 fortgeschaltet werden.

Jedes Stellenglied besteht aus einem Ziffern-

kranz 7 mit Schaltlücke 8, einem Antriebsrad 9 und

einer Herzscheibe io, die mit einer Rückstell-

schneide i i zusammen arbeitet. Die Getriebeteile i

und 6 werden periodisch, beispielsweise alle Viertel-

stunde, von einem Uhrwerk durch Bewegung

eines gemeinsamen Lagerteils 12 außer Eingriff ge-

bracht. Hierauf wird ebenfalls von der Uhr peri-

odisch mittels Bewegung einer Leiste 13 in der

Pfeilrichtung die Schneide i i gegen die Herz-

scheiben 1o gedrückt und dadurch die Ziffernkränze

auf Null eingestellt. Die Antriebsräder 9 der

Stellenglieder stehen über Räder i.1 je mit dem

ersten Teil 15 von Differentialgetrieben 16 in Wirk-

verbindung, deren zweiter Teil, Kreuzwelle 17, je

eine Nutenscheibe 18 mit Nut i9 trägt, während die

dritten Teile 2o über weitere Räder 211 mit An-

triebsräderngo von Stellengliedern 200, .4o, 5o eines

weiteren Zählwerks 30 im Eingriff stehen. Auch

diese Stellenglieder haben einen Ziffernkranz 70

und Herzscheiben ioo, .die mit den Rückstell-

schneiden i io an einer gemeinsamen Leiste 130 zu-

sammen arbeiten. Einen weiteren Satz von Schneiden

21, die an einer gemeinsamen Leiste 22 angebracht

sind, sucht eine Feder 23 in die Nuten i9 der

Scheiben 18 zu drängen. Mit der Leiste 22 ist

durch eine kraftschlüssige Verbindung 2.4 mit

Feder 25 eine Leiste 26 verbunden, die mit Sperr-

schneiden 27 in die Antriebsräder 9o der Stellen-

glieder des Zählwerks 30 greifen kann.

Die Anordnung arbeitet folgendermaßen: Vor-

ausgesetzt, daß die Schneiden 21 hei Gleichstand

die Zählwerke 3 und 30 gerade in sämtliche Nuten

der Nutenscheiben 18 eingreifen, so werden, wenn

sich beide Zählwerke in der Nullstellung befinden,

durch den Zähler Z beide Zählwerke gleichartig

fortgeschaltet, weil mittels der Nutenscheiben 18

die Teile 17 der Differentialgetriebe festgehalten

werden und über die Differentialgetriebe 16 jedes

Stellenglied des Zählwerks 30 mit dem ent-

sprechenden, Stellenglied des Zählwerks 3 ge-

kuppelt ist.

Am Ende der Registrierperiode rückt die Uhr

das Ritzel i und die Triebe 6 aus und die Schneiden

1i stellen mittels der Herzscheiben 1o die Stellen-

glieder 2, .4, 5 in die Nullstellung. Dabei werden

vorübergehend auch die Schneiden 21 aus den

Nuten der Scheiben 18 ausgehoben und gleichzeitig

die Stellenglieder des Zählwerks 3o durch die

Schneiden 27 gesperrt. Dieses Ausheben kann

ebenfalls das Uhrwerk besorgen. Das Zählwerk 30

bleibt demnach in der zuletzt eingenommenen

Stellung stehen, das Zählwerk 3 wird in die Null-

stellung gebracht. Die Scheiben 18 decken sich

jetzt nicht mehr mit ihren Nuten i9, sondern

nehmen irgendwelche Lagen ein, die ein Eingreifen

der Schneiden 21 unmöglich machen. Steht zufällig

eine Nut i9 unter einer Schneide 21, dann ist der

Schneideneingriff nur vorbereitet. Er kann aber

nicht vollzogen werden, solange. nicht auch die

Nuten der übrigen Nutenscheiben den ent-

sprechenden Schneiden 21 gegenüberstehen. Dies

ist al>cr ve»aussetzungsgein:iß nur dann der Fall,

wenn die Zählwerke 3 wild 3o die gleiche Stellung

haben.

Bei Beginn der nächsten Periode werden die

Getriebeteile i und 6 wieder in Eingriff gebracht.

Die Leisten 22, 26 werden von der Uhr für die Be-

wegung freigegelleil. Nullmehr wird das Zähl-

werk 3 voll Null aus wieder vorgeschaltet. Bleibt

es am Ende der @lel.periodc hinter der Eildstellung

der ersten Periode zurück, dann wird das Zählwerk

30 überhaupt nicht betätigt, weil die Teile 2o der

1)ifferetitialgetrielie 16 über die Räder 21 1, 9o durch

die Sclltleideli 27 gesperrt sind und die Bewegung

der Räder 9 iiber die Teile 14, 15 nur eine Ver-

drehung der Nutetischeiben 18 bewirkt. Die An-

ordnung läuft also leer. Die Größe des Leergangs

ist durch die Stellung der Differentialgetriebeteile

20 bestimmt, die wieder durch den Stand des Zähl-

Nverks 30 bedingt ist.

L`bersteigt dagegen in irgendeiner der folgenden

-2\leßperiodeil der vorn Teil i zurückgelegte Meßweg

<len Stand des Zählwerks 30, dann kommen in dem

Allgcuhlick, in Bern der Stand des 7älilwerlcs 3

den des Zählwerks 30 erreicht hat, die Nuten i9

zur I)ccl;nug mit den Schneiden 21. Die Schneiden

fallen ein und stellen dadurch wieder die Kupp-

lung zwischen den beiden ZählwerIken her. Gleich-

zeitig werden durch Ausrücken der Schneiden 27

die Stellenglieder des Zählwerks 30 freigegeben.

Das Zählwerk 30 wird nun weitergeschaltet, bis am

Ende der Registrierperiode wieder die oben an-

gegelleiieu Schaltbewegungen durchgeführt werden.

Am Ende eines Verrechnungsabschnittes zeigt

deshalb das Zählwerk 3o das Maximum des

während dieses Abschnittes aufgetretenen Perioden-

verbrauchs ati. Der Zählwerksstand kann am Ende

desVerrechnungsabschnittes abgedruckt werden. Im

letzteren Falle kann man auch jeweils den Endstand

des Zählwerks 3 mit abdrucken,. Der Abdruck des

Zählwerkstandes 30 erleichtert dann die Auffindung

des Zeitpunktes, in dem das Maximum erreicht

wurde, auf dem Registrierstreifen. Ferner wird am

Ende des Verrechnungsabschnittes das Zählwerk 30

in die Nullstellring zurückgebracht, indem man

unter Spannung der Feder 25 vorübergehend die

Sc!lineiden 27 ausrückt und die Schneiden i io

mittels der Leisten 130 gegen die Herzscheiben ioo

der Stellengliecler drückt.

w'älirend in Fig. i mechanische Schaltwerke 18,

21 für die Alitriebskopplung des Zählwerks 30 ver-

wendet sind und die Stellenglieder dieses Zählwerks

über die Differentialgetriebe 16 von denen des

Zählwerks 3 angetrieben werden, sobald die Kopp-

lung hergestellt ist, werden bei Fig. 2 elektrische

Schaltwerke 180, 210 verwendet und die Kopp-

lung wird dadurch hergestellt, daß die sonst nur

auf ein Klinkschaltwerk 28 wirkenden Impulse

einer Leitung 29, an die ein Kontaktgeber eines

Zählers angeschlossen ist, über die in Reihe

liegenden Schalter 21o der einzelnen Stellglieder

auch einem weiteren Klinkschaltwerk 31 für das

Zählwerk 3o zugeleitet werden. Außerdem sind in

Fig. 2 die einzelnen Stellƒnglieder des Zählwerks 30 durch Triebe 6o für die Fortschaltung verbunden. Die Arbeitsweise ist im wesentlichen die gleiche wie in Fig. i. Während dort im Augenblick der Einkupplung des Zählwerks 3o die Nuten i9 der Scheiben 18 in einer mit den Schneiden 21 zusammenfallenden Flucht liegen mußten, kommen bei Fig. 2 die Schaltarme i8o im Augenblick der Einkupplung in eine mit der Flucht der Schalter 210 zusammenfallenden Flucht zu liegen. Sobald auf diese Weise die Kupplung hergestellt ist, bleiben die Arme i8o für den Rest der Registrierperiode in der gezeichneten Stellung stehen, weil beide Zählwerke geichzeitig fortgeschaltet werden und deshalb die Arme i8o über die Differentialgetriebe 16 um genau gleiche Beträge gleichzeitig vor- und zurückgeschaltet werden, also in Ruhe bleiben.

Soll für irgendwelche Zwecke ein fester Leergang aufrechterhalten werden, so wird das Zählwerk 30 auf eine diesem Leergangsweg entsprechende Zahl eingestellt und durch Anschläge ein Zurückdrehen auf niedrige Zählen verhütet und am Ende jeder Registrierperiode o. dgl. braucht dann das Zählwerk 3o nur durch eine Rücklaufvorrichtung bis zu diesen Anschlägen zurückgedreht werden, falls es in der vorhergehenden. Registrierperiode über die eingestellte Stellung hinaus vorwärts gedreht worden sein sollte. Der über den Leergang hinausgehende Weg kann dann an dem Rad 2i1 (Fig. i) bzw. an dem Klinkschaltwerk 31 (Fig.2) abgenommen werden. Soll der Leergang auf jeweils vorgegebene, gegebenenfalls von Periode zu Periode wechselnde Werte eingestellt werden, dann brauchen nur jeweils zti Beginn einer Meßperiode o. dgl. die Stellenglieder der Zählwerke 30 von Hand, durch eine Uhr oder eine sonstige Meßeinrichtung auf die dem Leergang entsprechende Zahl eingestellt zu werden. Während dieser Einstellung wird der Apparat, der entsprechend einem den jeweiligen Leergang übersteigenden Meßwegrest zu verstellen ist, vorübergehend abgekuppelt.
Die Erfindung bietet den Vorteil, daß Leergänge auch von mehreren Umdrehungen auf mehrere Dezimalen genau eingestellt werden können bzw. sich selbst einstellen. Für Maximumwerke ergibt sich der Vorteil, daß sich das Zählwerk 30 wie die bekannten Schleppzeiger auf das Maximum einstellt, daß aber die Ablesegenauigkeit viel größer ist als beim Schleppzeiger, weil mehrere Dezimalen zur Verfügung stehen, und daß gleichzeitig der Platzbedarf für das das Maximum anzeigende Zählwerk 30 wesentlich kleiner ist als der eines Schleppzeigers mit Skala. Ferner kann das Maximum bequem abgedruckt werden, wenn man die Ziffern des Zählwerks 30 in bekannter Weise als Drucklettern benutzt. Bei Druckvorrichtungen kann man ferner erheblich an Papier sparen, wenn man die Einrichtung so ausführt, daß nur jeweils dann gedruckt wird, wenn das Zählwerk 30 fortgeschaltet worden ist, also wenn der Periodenverbrauch das früllier erreichte Maximum übersteigt. Man, braucht darin nur bei jedem solchen Vorgang den Papierstreifen um Ziffernhöhe weiterzuschalten und nicht wie bei den bekannten druckenden Maximumwerken bei jeder Registrierperiode. Bei der Erfindung kann der Streifen mit einem Blick ausgewertet werden, weil nur die zulezt gedruckte Zahl das Maximum angibt, während bei den bekannten Maximumdrucl«verken der Maximalwert erst umständlich durch Ziffernvergleich ermittelt werden kann. Die Registrierstreifenauswertung von periodisd druckenden Maximumwerken kann dadurch erleichtert werden, daß man jeweils den Stand des Zählwerks 30 mit abdruckt, also beispielweise n:ben den des Zählwerks 3, das den Periodenverbrauch angibt, druckt. Die Zählwerke 3 und 3o arbeiten im Ausführungsbeispiel nach dem Dezimalsystem. Statt dessen können aue"h Zählwerke, die nach einem Dual-, Trial- o. dgl. System arbeiten, verwendet werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Leerganggetriebeanordnung, insbesondere für Zähl- und Meßzwecke, mit auf mehrere Dezimal- o. dgl. Stellen einstellbarem Leergang, bei dessen Aufholung ein Antrieb mit einem Abtrieb in Verbindung gebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb (Z, Fig. i) mit einem Zä'hlwerksgetriebe (3) mit mehreren Stellengliedern (2, 4, 5) in Wirkverbindung steht und jedes Stellenglied (2, 4, 5) mit einem Laufteil (15) eines einen Lauf- und einen Stellteil (20) enthaltenden '\'ergleidhswenks (16) verbunden ist, das bei bestimmter Relativlage zwischen Lauf- (15) und Stellteil (2o) die Verbindung zwischen An- (Z) und Abtrieb (Zählwerk 30) jeweils vorbereitet, wenn eine Nut (i9) einer Scheibe (18) einer Schneide (21) gegenübersteht, aber erst vollzieht, wenn auch die Vergleichswerke (16) aller anderen Stellenglieder (2, 4, 5) diese Verbindung vorbereitet haben (Deckung der Nutenflucht i9 mit der Schneidenflucht 21).
2. Anordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergleichswerke aus Differentialgetrieben (16) bestehen, deren erster Teil (Laufteil 15) jeweils mit einem Stellenglied (2,.4, 5) des Zählwerksgetriebes (3), dessen zweiter Teil (17) mit einem Sohaltgetriebe (18, 19, 21 Fig. i bzw. 18o, 21o Fig.2) für die Vorbereitung der Antriebs-Abtriebs-Verbindung verbunden ist, und dessen dritter Teil (Stellteil 2o) durch seine Stellung die für die Vor- bereitung der genannten Verbindung maß- gebende Relativlage (Deckung von Nut i9 mit Schneide 21, Fig. i, Schließuni; des Schalters 210 durch Schaltarm 180. Fig. 2) bestimmt. 3. Anordnung nach Anspruch i und 2, ins- 1>esondere für 'Maximumwerke, dadurch gekeiiii- zeicIhnet, daß die Stellteile (2o) der Differential- getriebe (16) je mit einem Stellenglied (200, I0, 30) eines weiteren mit (lein Antrieb (9o) ver- bundenen Zählwerksgetriebes (Maximumzähl- -,verk 3o) verbunden sind. 4. Anordnung nach Anspruch i bis 3, da- durch gekennzeichnet, daß die Schaltgetriebe (18, i9, 21 Fig. i) der Vergleichswerke (16) aus N utenscheiben (1 S) und an der Umlauf- bewegung nicht teilnehmenden, unter der Ein- wIrkung einer Feder (23) i» die Nuten (19) strebenden Schneiden (2 [) bestehen, die fest mit- einander durch Leiste 22 verbunden sind und nach Einfallen in die Nuten (i9) die Nuten- scheiben (18) gegen Weiterdrehung sperren. 5. Anordntiitg »ach _\nshruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet. (Saß <Sie Schaltgetriebe (16. Fig. 2) aus je einem Schaltarm (igo) o. dgl. und einem damit zusammen arbeitenden, bei be- stimmter Schaltarmstellung betätigten Schalter (210) bestehen, und (Saß bei Arbeitsstrom- schaltung für die Herstellung der AntriebS-AI)- triebs-Verbindung sämtliche Schalter (21o) in Reihe, bei Ruhestroniscbaltung parallel ge- schaltet sind. 6. Anordnung nach _\nsprticit 1 bis 3 und 5, bei der zum Antrieb Stromimpulse dienen, da- durch gekennzeichnet, claß ein erstes Impuls- schaltwerk (28) für das erste Zählwerksgetriebe (3) unmittelbar, ein zweites Impulsschaltwerk (31) für das zweite Zählwerksgetriebe (30) mittelbar über die von den Schaltgetrieben ge- steuerten Sehalter (21o) mit einer Impuls- leitung (29) verbunden ist. 7. Anordnung nach Anspruch i bis 6 mit will'kürlic'h oder nach vorgegebenen Werten eingestelltem Leergang, gekennzeichnet durch eine Einstell- oder Riicklaufvorrichtung für (las zweite Zälil\\-erksgetriel)e (30), das dieses jeweils bei Wiederherstellen des Leergangs in die willkürliche oder vorgesehene Stellung bringt (Spritzen-, _\tislöse@\-erk o. dgl.).