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Elektromagnetisches Zählwerk für hohe Impulsfrequenz Die heute üblichen
elektromechanischen Zählwerke zum Zählen von Stromimpulsen arbeiten so, daß durch
einen Elektromagneten ein Schaltglied bewegt wird, welches ein Schaltrad weiter
steuert, mit dem ein übliches Zahlenrollenzählwerk verbunden ist. Die bisher bekanntgewordenen
Ausführungsformen solcher Zählwerke eignen sich nicht zum Zählen schneller Impulsfolgen,
weil die zu bewegenden Massen zu groß sind und deshalb die bei hohen sekundlichen
Schrittzahlen außerordentlich großen Beschleunigungen zu einem raschen Verschleiß
der Bauteile führen. So zeigt die Erfahrung, daß schon bei einer Frequenz von zwanzig
Schritten in der Sekunde die Übertragungsglieder zwischen Einer- und Zehnerzahlenrolle
bereits nach sehr kurzer Zeit völlig abgenutzt sind. Ein weiterer Nachteil besteht
darin, daß zur Überwindung der großen Massenkräfte ein starker Elektromagnet erforderlich
ist. Nun ist zwar ein mechanisches Zählgerät für hohe Impulszahlen bekanntgeworden,
bei dem eine Schaltklinke, die an dem an einer Feder aufgehängten und somit drehbaren
Anker eines elektrischen Magneten befestigt ist, zur Anwendung kommt. Die Schaltklinke
schaltet bei Verstellung ein Schaltrad, und zwar nimmt sie das Schaltrad bei der
Rückführung des an der Feder aufgehängten Ankers in die Ausgangsstellung mit. Die
Schaltklinke ist hier also nicht unmittelbar vom Anker, sondern von einem den Anker
halternden Zwischenglied getragen. Diese Tatsache und die unvorteilhafte
Ausgestaltung
des Ankers begrenzen das-vom bekannten Zählwerk erfaßbare Impulsfrequenzgebietnoch
stark nach oben hin.
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Abhilfe schafft die im folgenden beschriebene,Erfindung, bei der die
Anzeige' durch Zahlenrollen sowie das Schaltklinken tragende Zwischenglied vermieden
eist: -Die Erfindung besteht darin, daß der eine wesentlich gleichmäßige Induktion
aufweisende Magnetanker mittels einer unmittelbar von ihm getragenen Schaltklinke
über das dem Schrittschaltwerk angehörende Schaltrad eine Skalenscheibe gegenüber
einem. feststehenden Zeiger oder einen Zeiger gegenüber einer feststehenden Skalenscheibe
zum Umlauf bringt. Die dabei gewählte Formgebung des Ankers wirkt sich zusammen
mit dem Fortfall der Zahlenrollenanzeige in der Richtung einer Bewältigung höchster
Impulsfrequenz aus.
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In besonders zweckmäßiger Weise treibt die Achse des dem Schrittschaltwerk
angehörenden Schaltrades zwei Skalenscheiben gegenüber einem feststehenden Zeiger
oder umgekehlt zwei Zeiger gegenüber einer feststehenden Skalenscheibe zu Umlaufsbewegungen
eines vorgegebenen Untersetzungsverhältnisses an. Man läßt dabei mit der Achse des
Schaltrades ein Planetenrad umlaufen, das gleichzeitig in ein festes @ und in ein
loses Zahnrad eingreift, deren Zähnezahlen dem vorgegebenen Untersetzungsverhältnis
entsprechend gewählt sind.
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Die Erfindung sei an Hand der schematischen Abb. i bis 3 veranschaulicht.
Abb. i zeigt das@Sehrittschaltwerk im Aufriß, Abb. 2 das gesamte Zählwerk im Grundriß.
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i ist ein Elektromagnet, der bei jedem Stromstoß den Anker 2 anzieht.
Dieser ist so ausgebildet, daß er eine gleichmäßige Induktion aufweist. Demzufolge
nimmt der durch den Ankerquerschnitt hindurchtretende Fluß nach oben hin ab und
ist der Anker keilförmig nach oben verlaufend ausgebildet, so daß sein Trägheitsmoment
klein ist. Die bei - den meisten üblichen Zählwerken vorgesehene Zapfenlagerung
des Ankers ist in bekannter Weise durch eine Blattfeder 3 ersetzt, da es sich gezeigt
hat, daß dort die Lagerstellen bei hohen Frequenzen schnell ausschlagen. Die Blattfeder
3 liefert gleichzeitig noch die Rückstellkraft, die bei Unterbrechung des Stromes
den Anker in die Ausgangsstellung zurückzieht. Auf diese Weise wirddie gewöhnlich
zur Erreichung der Rückstellkraft verwendete Schraubenfeder, die durch ihre Eigenschwingung
bei hohen sekundlichen Schrittzahlen Schwierigkeiten hervorbringt, vermieden. Schalt-
und Sperrklinke, die in gebräuchlichen Zählwerken drehbar gelagert sind und mit
Hilfe besonderer Federn an das Schaltrad angedrückt werden, sind zwecks Einsparung
von Massen und Lagerstellen als Blattfedern ausgebildet. 4 stellt die Sperrfeder
und 5 die Schaltfeder dar. Diese ist in kennzeichnender Weise unmittelbar am Anker
befestigt. Anschlag 6 und Klebstift 7 begrenzen den Hub .des Ankers. Mit der Achse
8 des Schaltrades g, das beispielsweise ioo Zähne aufweist, ist eine in ioo Teile
geteilte Skala io fest verbunden, die an einem feststehenden Zeiger ii vorbeiläuft.
Gleichfalls fest mit der Schaltradachse 8 verbunden ist der Steg i2, der das Planetenrad
13 trägt. Dieses greift in das 99 oder iar Zähne besitzendeAJeststehendeZal#irad
14. und das ioo Zähne besitzende lose Zahnrad 15 ein. Das lose Zahnrad 15 nimmt
durch Reibung die ebenfalls in ioo Teile geteilte :Skalenscheibe 16 mit. Mit einem
vollen Umlauf des Planetenrades 13 um die Achse 8 wird das lose Zahnrad um einen
Zahn weiter geschaltet. Jede volle Umdrehung der Scheibe io wird also an der Scheibe
i6 mit einem Teilstrich angezeigt.
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Die Vorrichtung zum Zurückstellen des Zählwerks auf o ist folgendermaßen
aufgebaut: der Rückstellknopf 17 wird durch die Feder 21 nach unten gedrückt und
in der gezeichneten Lage durch den Stift 18, der in einer Bohrung der mit der Abdeckplatte
ig fest verbundexen,. Scheibe 2o sitzt, gehalten. An der Achse des Rücksteliknöpfes
sind ferner zwei Blattfedern 22 und 23 befestigt, an deren Enden Stifte 24 und 25
eingenietet sind. ,Im gleichen Abstand wie die Stifte von der Achse ist in den Scheiben
io und 16 je eine Bohrung 27 und 26 vorgesehen. Der Rückstellvorgang geht so vor
sich, daß der Rückstellknopf 17 zunächst nach oben gedrückt wird. Dadurch verläßt
der Stift 18 die Bohrung, und der Rückstellknopf kann gedreht werden. Die Stifte
24 und 25 schleifen dabei, durch die Kraft der Blattfedern 22 und 23 angedrückt,
auf den Scheiben io und 16. Sobald die Stifte in die Bohrungen 26 und 27 der Scheiben
einfallen, werden diese mitgenommen. Nach einer vollen Umdrehung des Rückstelllmopfesr
wenn also die Skalen io und 16 wieder in ihrer o-Stellung sind, fällt der Stift
18 wieder in die Bohrung -der-- Scheibe 2o ein.
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Abb. 3 stellt ein Ausführungsbeispiel der Rückstellvorrichtung dar,
für den Fall, daß an Stelle der gegen einen festen Zeiger umlaufenden Skalen gegen
eine feste Skala umlaufende Zeiger verwendet werden. Der Anschlag 28 besitzt eine
Nase z8ä,die- in einen begrenzten Schraubengang 2ga des Rückstellgliedes 2g eingreift.
Eine Spiralfeder 33 zieht in der Ruhestellung das Rückstellglied so weit links herum,
bis die Begrenzung des Schraubenganges gegen die Nase des Anschlages stößt. Wird
das Rückstellglied -2g nach rechts gedreht, so nimmt ein an das Rückstellglied angeschraubter
Mitnehmer 3o die bei irgendwelchen Zahlen stehenden Zeiger 31 und 32 mit. Gleichzeitig
geht der Anschlag 28 nach oben, so daß das Rückstellglied 29 nur so weit gedreht
werden kann, bis die Zeiger 31 und 32 gegen den Anschlag 28 stoßen. Nach Loslassen
des Rückstellgliedes zieht die Feder es in die Ausgangsstellung zurück, und der
Anschlag geht wieder nach unten. Der Mitnehmer 30 ist als Blattfeder ausgebildet,
und sein rechtwinklig abgebogener Ansatz 30a besitzt eine schräge Auflaufkante derart,
daß die Zeiger sich über dem Mitnehmer wegdrehen können, indem sie auf dessen schräge
Kante auflaufen und ihn nach unten drücken.