DE953669C - Elektrischer Impulszaehler - Google Patents

Description

• Elektrischer Impulszähler Die Zählung elektrischer Impulse hat in der Technik in immer steigendem Maße an Bedeutung gewonnen, in der Fernsprechtechnik als Gesprächs-und Zeit-Zonen-Zähler, bei allen Arten von Rechenmaschinen und nicht zuletzt bei Büromaschinen, Sortier-und Statistiziermaschinen und anderen mehr.
• Bisher standen für diese Aufgaben zwei grundsätzlich verschiedene Arten von Impulszählern zur Verfügung.
• Für Impulsfolgen bis etwa IO Imp/s verwendete man die verschiedenen Abarten des »Gesprächszählers«, bei dem durch Anzug und Abfall eines oder mehrerer Elektromagnete der Zähler schrittweise mechanisch weitergesteuert wird und für Impulsfolgen von 500 Imp/s und höher die elektronischen Zählgeräte.
• Die elektronischen .Zählgeräte arbeiten zwar auch -bis herab zu beliebig niederen Impulsfolgen einwandfrei, können jedoch dort wegen ihres großen gerätemäßigen Aufwandes und hohen Preises nicht mit den elektromechanischen Zählern in Wettbewerb treten.
• Für das Arbeitsgebiet von etwa io bis 500 InIIp/s fehlte bisher ein einwandfrei arbeitender Zähler, der nach Umfang und Preis geeignet war, den großen Bedarf für dieses Gebiet zu decken.
• Die bekannten elektromechanischen Zähler mit Klinkensteuerung irgendwelcher Art waren für diese Zwecke ungeeignet. Die Antriebssysteme waren zu träge und daher für höhere Impulsfolgen nicht verwendbar. Besonders nachteilig wirkte sich auch aus,, daß für den Antrieb mehrere -Elemente benötigt wurden: Anker, Stoßklinken, Sperrklinken und verschiedene Federn. Diese Teile kamen bei höheren Impulsfolgen in Eigenresonanz und machten das Arbeiten der Zähler labil. Weitere grundsätzliche Nachteile waren: Der hohe Verschleiß und insbesondere der damit verbundene große Lärm, den die zahlreichen Antriebselemente verursachten und der mit wachsender Impulsfrequenz fast unerträglich wurde.
• Es sind auch Versuche bekanntgeworden, den Antrieb der Zähler über eine Art »Zählwerksmotor« mit Z-Anker auszuführen. Dieser Antrieb ist ebenfalls geräusch- und verschleißarm, erfordert jedoch ein nur in Ausnahmefällen zulässiges großes Bauvolumen, sehr hohe Präzision in der Ausführung und Montage und ist daher teuer. Gegenüber dem mit einfachen Mitteln, mit kleinem Trägheitsmoment auszuführenden Polradantrieb liegt bei dem Antrieb mit Z-Anker auch die Frequenzgrenze, bis zu der der Antrieb mit Sicherheit auflöst, wesentlich niedriger. Zählwerkantriebe mit Z-Anker sind daher nur für Sonderzwecke gebaut worden.
• Auch mit Polrädern wurden bereits Versuche zum Antrieb von Zählern gemacht. Die bisher bekanntgewordenen Ausführungen weisen jedoch gegenüber dem erfindungsgemäßen Vorschlag wesentliche Nachteile auf.
• Ein Vorschlag benötigt für die Drehung in einer Richtung vier Elektromagnete und zwei Permanentmagnete, braucht dementsprechend viel Bauvolumen, ist empfindlich in der Einstellung und daher als Zählwerkantrieb ungeeignet.
• Ein weiterer Vorschlag verwendet zum Antrieb nur zwei Magnete. Die Polschuhe der Kerne der Magnete sind jedoch so geformt, daß ein gesichertes Weiterdrehen in einer Richtung nur bei periodischer Impulsfolge gewährleistet ist. Bei Einzelimpulsen wird die Drehrichtung labil. Dieser Vorschlag ist also für die Verwendung als Impulszähler völlig ungeeignet.
• Alle bei den verschiedenen Ausführungsformen erwähnten Mängel werden erfindungsgemäß dadurch beseitigt, daß für den Antrieb der Impulszähler ein Polradsystem verwendet wird, das mit nur, zwei Magneten und unsymmetrischen Polschuhen arbeitet. Erfindungsbeispiel In Abb. I und 2 ist das grundsätzliche Arbeitsschema eines Ausführungsbeispiels der Erfindung dargestellt.
• Die Zahlenräder a bis f mit den Zwischenrädern Z bilden ein normales sechsstelliges Zählwerk. Das Polrad P ist für dieses dekadische Zählwerk zehnteilig, wie aus Abb. 2, P, -zu ersehen ist. Das Polrad kann selbstverständlich auch über ein beliebiges Vorgelege an das Zahlenrad a angeschaltet werden, soweit dies in besonderen Fällen wünschenswert erscheint.
• In Abb. 2 ist E der Elektromagnet, der von den zu zählenden Impulsen erregt wird. Die Rast R wird beispielsweise von einem Permanentmagnet gebildet, kann jedoch auch als Elektromagnet ausgeführt werden. Wird die Spule Sp von Strom durchflossen, so bewegt sich das Polrad in Pfeilrichtung um einen 'halben Schritt weiter, die Pole I und. 2 stehen jetzt unmittelbar vor den Polen des Elektromagneten E. Der Pol 3 wird von dem Rastmagnet R weggezogen. Der Rastmagnet R erreicht mit dem zugespitzten Ende seines Polschuhes den Polo des Polrades.
• Ist der Impuls zu Ende und hört der Stromfluß durch den Elektromagnet Sp auf, zieht der Rastmagnet R den Polo des Polrades vor seinen Pol, und mit diesem zweiten Halbschritt ist ein ganzer Schritt des Zahlenrades a beendet. Bei jedem weiteren Impuls wiederholt sich dieses Spiel in derselben Folge. Werden die spitz zulaufenden Polschuhe des Elektromagneten E und des Rastmagneten R in Abb. 2 nicht nach rechts, sondern nach links gerichtet, ändert sich die Drehrichtung des Polrades. -In Abb.3 ist zur besseren Veranschaulichung ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung mit zwei Elektromagneten als Antrieb gezeigt. Hierbei steht jeder Magnet dem Polrad nur mit einem Pol gegenüber. Die unsymmetrische Form der Polschuhe bestimmt auch hier die Drehrichtung. Die Arbeitsweise ist die gleiche wie im ersten Beispiel. Die Aufgabe des Rastmagneten R übernimmt hier ein `Elektromagnet, z. B. die Spule Sp 2.
• Es ist offenbar, daß ein derartiger Zählerantrieb weitgehend trägheitsfrei ist und daher noch bei viel höheren Impulsfrequenzen einw;ndfreier arbeitet als die bisher bekannten elektromechanischen und elektromotorischen Zähler.
• Es ist auch einleuchtend, daß der Antrieb eines Polrad angetriebenen Zählers fast ohne Verschleiß arbeitet.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Elektrischer Impulszähler, dessen Antrieb über ein Polrad elektromagnetisch erfolgt; dadurch gekennzeichnet, daß das Polrad über zwei Magnete (zwei Elektromagnete oder einen Elektromagnet und einen Dauermagnet) angetrieben wird, deren Kerne auf der dem Polrad zugekehrten Seite unsymmetrisch gestaltet sind, so daß der magnetische Widerstand zwischen Polrad und Kern eines Magneten in der einen Drehrichtung des 'Polrades kleiner ist als in der anderen Richtung und daher in dieser Richtung die Drehung erfolgt.
2. 2. Elektrischer Impulszähler nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb des Zählers vorzugsweise mit Gleichstrom erfolgt, jedoch auch für Wechselstrom und Doppelstrom eingestellt werden kann. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 556 4or, 557457, 562 409; -- Siemens-Zeitschri.ft 26, S. 351 ,bis 357, i952, Nr.8 (Dezember). .