DE926817C - Elektromechanisches Zaehlwerk hohen Auflösungsvermoegens und ganzziffriger Anzeige auch der letzten Dezimalstelle - Google Patents

Description

• Elektromechanisches Zählwerk hohen Auflösungsvermögens und ganzziffriger Anzeige auch der letzten Dezimalstelle Auf vielen Gebieten der Technik tritt das Problem auf, elektromechanische Zählwerke, zu, bauen, die ein möglichst hohes Auflösungsvermögen besitzen. Dabei ist der bequemeren Ab.lesemöglichkeit wegen anzustreben, daß die gezählten Impulse auch in der letzten Dezimalstelle ganzziffrig und nicht nur an einer Zehntelteilung abgelesen werden können. Die üblichen Zählwerke m.it hin und her gehenden Teilen erfordern bei hoher Zählgeschwindigkeit eine sorgfältige Justierung, die meist bald wieder nachgestellt werden mu@ß. Eine Anordnung, bei der das Antriebswerk und das Zahlenrollenwerk ständig fest gekuppelt bleiben (im Gegensatz zu den Schaltkl.inkenwerken, bei denen die Kupplung bei jedem Hub gelöst wird), verspricht die Erzielung einer grUerenBetriebssicherheit. Diese Überlegung führte zur Kombination eines Zahlen@rollenlaufwerks mit einem Drehwählermotor, wie er in der Fernsprech.wählertechnik üblich ist.
• Der Motor treibt über ein Untersetzungsgetriebe das Zählwerk an. Er wird mit Hilfe z,#veier Elektronenröhren. so betrieben, daß jeweils das eine oder das andere Erregerspulenpaar bzw. die eine oder andere Erregerspule Strom führt. Die beiden Röhren werden über eine galvanische Kopplung von einem bistabilen Multivibrator (Dualsitufe oder Flip-Flop genannt) gesteuert, der bei jedem Impuls umkippt, so daß ab"vech-seln@d die eine oder d,ie andere der beiden Röhren für den Motor Strom führt. Alle Röhren können natürlich auch durch Relais oder Relaiekombinationen oder mechanisch betätigte Kontakte, die die entsprechenden Funktionen ausführen, ersetzt werden. Zufolge seiner Z-Form macht der Anker in, dem Sfiator .beä jedem Schritt jeweils in der gleichen Richtung eine Viertelumdrehung.
• Zur Erzielung hoher Schrittgeschwindigkeiten ist es nötig, den Antrieb mit dem Zählwerk elastisch zu kuppeln. Ferner ist mit Hilfe einer Rücklaufhemmung dafür zu sorgen, daß der Anker nur Drehungen in einer Richtung ausführen kann: und so nach jedem Schaltschritt daran gehindert wird, um seine statische Totpunktlage hin und her zu schwingen.
• Ohne diese Rüeklaufhemmung würde der Anker nach jedem Schaltschritt um seine statische Totpunktlage hin und her .schwingen, wobei wegen seiner unsymmetr.isichen Form die Amplitude dieser Schwingung entgegen der Solldrehrichtung viel größer als in Solldrehrichtuug wäre. Bei al:lm@ählicher Steigerung der Zählgesehivindigkeit könnte ohne Rücklaufhemmurng der Fall eintreten, daß der Anker gerade in dem Augenblick seine größte Amplitude oder aber seine :größte Geschwindigkeit entgegen der Solldrehricihtung hätte, weinen er sich wieder weiterdrehen .soll. Er würde dann, unter Umständen entweder nicht weiterlaufen oder sogar den nächsten Schritt entgegen der Sollanifricht@un@g rückwärts ausführen.
• Verwendet man als: Rücktaurfhemm:ung eine um die Ankerwelle .gewickelte Schraubenfeder, :die sich festzieht, wenn sich die Welle zurückdrehen will, so erweist es sich als zweckmäßig, um die Feder eine enge Hülse zu legen. Sie verhindert beim Drehen des Ankers in das Abheben einzelner oder mehrerer Windungen von der Welle, so d,aß die Hemmurig sofort anspricht, wenn: sich die Welle rückwärts drehen will.
• Zur Verminderung ,bzw. Aufhebung einseitiger Lagerkräfte bei Einsetzen der Hemmung -kann man zwei Wickelfedern vorsehen, die bezüglich. der Ankerwelle an zwei einander gegenüberliegenden-Punkten des Stators befestigt ,sind.
• Verwendet man für die beiden Röhren zum Antrieb des Motors solche mit mehr als drei Elektroden (Tetroden, Pentoden u. dgl.), so kann man die Schirmgitter oder ein anderes Beschleunigungsgitterpaar der :beiden Röhren zu einem, bistabilen Mültivibrator zusammenschalten und. gegebenenfallis so die Vorröhre einsparen.
• Ein Beispiel zur Durchführung der Erfindung ist durch die Zeichnung erläutert. In dieser ist der Antriebsmotor für das Zahlenrollenlaufwerk mit i, die Elektronenröhrenschaltung für diesen Antriebsmotor mit 2 und der Multivibrator mit 3 bezeichnet. Mit der Welle des Z-Ankers q. des Antriebsmotors ist ein nicht gezeichnetes Zahlenrollenl;aufwerk verbunden, so da.ß es die Umdrehungen des Ankers mitmacht und zählt. Eine Rücklaufsperre durch eine um die Ankerwelle gewickelte Schraubenfeder ist nicht dargestellt. Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, die Schraubenfeder mit einer Buchse zu überziehen, die so eng ist, daß sie den Federwindunigen nur einganz geringes Spiel läßt. Die, Windungen der Feder können sich, dann nur wenig von der Ankerwelle lösen und liegen bei einer Richtungsumkehr sofort wieder fest am. Dies ist für jede Art Rücklaufsperre wichtig, wenn. Falschzählungen vermieden werden sollen. Es kann auch eine vom Fahrrad her bekannte Rücklaufsperre benutzt werden, bei wdlcher kleine Walzen auf einem. Vidkant innerhalb eines Zylinders laufen und .seich bei Rüokwärtsidrehung zwischen dem Vielkant und dem Zyl:index einklemmen.
• Der Z-Ankermotor wird angetrieben drurch zwei Erregersp.ulenpaare 7 und 8, die jedes für sich im Anodenkreis einer Röhre 9 oder io liegen und impulsweise durch den Anodenstrom dieser Röhren erregt werden. Zur Steuerung dieser Röhren ist eine histabi.le Schaltröhre 3 verwendet, die auch als Multivibrator oder Dualstufe oder Flip-Flop bekannt ist. Diese Multivib:ratorröhre enthält zwei Steuergitter und zwei, Anoden.. Sie wird beispielsweise bei der h?ullsteuüng so eingestellt, daß die linke Anode Strom führt, während die rechte dann stromführend ist, wenn durch einen oder eine ungerade Anzahl von negativen' Impulsen, die an den Klemmen i i eingeführt werden, gleichzeitig das. Löschen der linken Strouvbahn hervorgerufen wird. Auf positive Impulse spricht die Dual&tufe, nicht an. Umgekehrt bewirkt die Wiederherstellung der linken Strombahn das Erlöschen des Stromes über die rechte Anode. Derartige Anordnungen sind :an sich bekannt. Von den Anoden :gehen nun, zwei Leitungen 12 ab, die über galvanische Spannungsteiler zu den Steuergittern der erwähnten Röhren. 9 und io führen. So isst eine Erregung der beiden Spulensysterne des Antriebsmotors abwechselnd über die Röhren 9 und io möglich, sofern die Multivibratorröhre 3 Zählimpulse erhält.
• Um einen beschleunigten Aufbau des, Magnetfeldes des einen oder anderen Spulenpaares zu erreichen, ist es möglich, die beim Abschalten des einen Spulenpaares auftretende Abschaltspannung dem anderen Spulenpaar zuzuführen, indem vom Ende des. Spulenpaares! 8 zum Anfang des Spulenpaares 7 und umgekehrt eine Verbindung mit einem Ventil hergestellt wird, welche einen Strom nur in der Richtung vom Ende der Spule 7 zum Anfang der Spule 8 und vom Ende der Spule 8 zum Anfang der Spule 7 durchläßt.

Claims (7)

1. PATENTANSPRÜCHE: , i. Elektromagnetisches. Zählwerk. mit einem Antriebsmotor mit Z-förmigem Anker, der je- weils, für eine Teilumdrehung einen Erregerstrom für eine der Antriebisispulen oder eines der Antriebsspulenpaare erhält, dadurch gekennzeichnet, daß die Ströme durch zwei Elektronenröhren (2) gesteuert werden, die ihrerseits. über eine g.alvanieche Kopplung von einem bistabilen Muttivibrator (3) gesteuert werden, und daß die Antriebsspulen im Kathoden.- oder Anodenkreis der Elektronenröhren (2) liegen.
2. 2. Zählwerk nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Motor mit Z-Anker ein Zah:lenrollenlaufwerk @gekuppelt ist.
3. 3. Zählwerk nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß,die Kupplung zwischen Motor und Zahlenrollenlaufwerk bzw. zwischen Motor und dem Untersetzungsgetriebe für das Zahlenrol,lenlaufwerk mit Hilfe einer Tors:ionsfeder elastisch gemacht wird.
4. 4. Zählwerk nach Anspruch i oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsmotor mit einer Rücklaufhemmung für den Anker versehen ist.
5. 5. Zählwerk nach Anspruch i und 4, wobei als Rücklaufihemmung eine auf der Ankerwelle sitzende, mit dem Stator einseitig fest verbundene Wickelfeder verwendet wird, gekennzeichnet dadurch, daß um die Wickelfeder eine enge Hülse gelegt wird, die das Abheben ein zelner oder mehrerer Windun..gen der Feder von der Ankerwelle bei Drehung derselben in Sollrichtung verhindert.
6. 6. Zählwerk nach Anspruch i, 4 und 5, daduTch gekennzeichnet, daß zur Verhinderung einseitiger Lagerkräfte bei Einsetzen der Rücklaufhem:mung zwei auf einem Ankerwellenende sitzende Wickelfedern vorgesehen sind, deren mit dem Stator verbundene freie Enden bezüglich ,der Ankerwelle einander gegenüberstehen.
7. 7. Zählwerk nach Anspruch i oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebselektronenröhren für den Motor mehr als drei Elektroden beisitzen und. ein Beschilewni.g,un!gsgitterpa.ar (z. B. Schirmgitter) mit den Steuergittern der Röhre zu einem bistabilen Multivibrator zusammengeschaltet ist. B. Zählwerk nach Anspruch i oder folgenden., dadurch gekennzeichnet, daß der Motor von Relais, Relaiskombinationen öder mechanischen Kontakten gesteuert wird.