EP0024647B1

EP0024647B1 - Rollenzählwerk

Info

Publication number: EP0024647B1
Application number: EP80104824A
Authority: EP
Inventors: Andreas Ing. Grad. Haller
Original assignee: Irion and Vosseler Zaehlerfabrik GmbH and Co
Current assignee: Irion and Vosseler Zaehlerfabrik GmbH and Co
Priority date: 1979-08-29
Filing date: 1980-08-14
Publication date: 1983-01-19
Also published as: DE3061684D1; DE2934829B1; DE2934829C2; JPS5657180A; JPS589473B2; EP0024647A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Rollenzählwerk der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art.
Ein derartiges Rollenzählwerk ist aus der US-A-3 626 263 bekannt.
Nach dem heutigen Stand der Technik ist es möglich, Rollenzählwerke mit relativ kleinen Dimensionen bei vertretbarem Kostenaufwand zu produzieren. Demgegenüber haben die für diesen Anwendungszweck bisher bekanntgewordenen Schrittschaltmotoren noch einen relativ großen Platzbedarf..
Der vorliegenden Erfindung liegt darum die Aufgabe zugrunde, ein von einem Schrittschaltmotor angetriebenes Rollenzählwerk der gattungsgemäßen Art mit geringerem Platzbedarf zu schaffen, wobei ferner der Leistungsbedarf zur Ansteuerung des Schrittschaltmotors herabgesetzt werden soll.
Diese Aufgabe wird nach dem Grundgedanken vorliegender Erfindung durch eine Neugestaltung des Schrittschaltmotors gelöst, die in den im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 genannten Maßnahmen besteht.
Eine für die Lösung der Erfindung wichtige Voraussetzung besteht darin, im Stator des Schrittmotors parallel zur Zahlenrollenachse angeordnete Schenkel vorzusehen, die rechtwinklig zu diesen angeordnete Polbleche mit Polschuhen aufweisen, wobei der zwischen diesen gelagerte Rotor achsparallel und axial versetzt zu den Zahlenrollen gelegen ist.
Dadurch, daß erfindungsgemäß die Statorschenkel mit der Statorspule parallel zu der Zahlenrollenachse und der Schalttriebsachse angeordnet sind, wird die Bautiefe bzw. Breite verglichen mit Rollenzählwerken, die von herkömmlichen Schrittschaltmotoren angetrieben sind, ganz erheblich reduziert.
Eine weitere Platzersparnis ergibt sich dadurch, daß durch die winklige Anordnung der Polbleche der Rotor in unmittelbare Nachbarschaft der anzutreibenden Zahlenrolle gelangt, wodurch sich das Getriebe vereinfacht.
Die erfindungsgemäße Konstuktion führt ferner zu einem günstigerem magnetischen Fluß und zu einer Herabsetzung der Reibungsverluste, wodurch insgesamt der Leistungsbedarf für die Ansteuerung eines derartigen Rollenzählwerkes herabgesetzt wird.
Um eine einfache Herstellung und Montage zu ermöglichen, kann der die Statorspule tragende Schenkel als zylindrischer Bolzen ausgebildet sein.
Es ist auch möglich, die Schenkel mit dem jeweils zugehörigen Polblech einstückig auszubilden.
Eine ganz wesentliche Kostenersparnis ergibt sich, wenn das Zählergestell selbst in den Stator einbezogen wird. In diesem Fall muß es aus weichmagnetischem Material bestehen und kann das Statorteil mit einem Schenkel, einem Polblech und dem Joch bilden, wobei die Zahlenrollen- und Schalttriebsachsen zwischen dem Polblech und dem Joch gelagert sind. Zur Lagerung der Rotorachse ist nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung ein Kunststoffteil vorgesehen, welches die Polbleche des Stators mechanisch überbrückt und diese in einem festen Abstand voneinander hält. Sind derartige Kunststoffteile beidseitig der Polschuhe vorgesehen, so kann die Rotorachse beidseitig in dieser Weise gelagert sein.
Je nach Auslegung des elektrischen Teils des Rollenzählwerkes bzw. seiner Ansteuerung kann der Rotor entweder über ein Getriebe mit der ersten Zahlenrolle des Rollenzählwerkes oder auch unmittelbar mit der ersten Zahlenrolle verbunden sein, wobei im letzteren Fall der Rotor koaxial zu den Zahlenrollen angeordnet ist.
Eine weitere konstruktive Vereinfachung ist dadurch erzielbar, daß der gleichfalls aus Kunststoff bestehende Spulenkörper der Statorspule mit dem Kunststofflagerteil des Rotors einstückig ist.
Mit diesem Bauteil kann schließlich auch ein vorzugsweise aus klarsichtigem Kunststoff bestehendes Fensterteil fest verbunden sein, welches die Zahlenrollen auf der Frontseite abdeckt.
Durch konsequente Anwendung der erfindungsgemäßen Vorschläge kann somit das Rollenzählwerk auf wenige kompakte Baugruppen reduziert werden, die einfach und kostengünstig herzustellen und zu montieren sind und die darüber hinaus eine Herabsetzung des Leistungsbedarfs zur Ansteuerung bedingen.
Die Erfindung ist nachstehend anhand von zwei Ausführungsbeispielen erläutert, die in den Zeichnungen dargestellt sind. In diesen zeigt

Fig. 1 Aufsicht eines erfindungsgemäßen Rollenzählwerkes nach einem ersten Ausführungsbeispiels,
Fig. 2 Seitenansicht des Zählwerks gemäß Fig. 1 in Richtung 1-11 in Fig. 1 gesehen,
Fig. 3 Stirnansicht des Zählwerks in Richtung 111-111 in Fig. gesehen,
Fig. 4 Aufsicht eines erfindungsgemäßen Zählwerkes nach einem zweiten Ausführungsbeispiels,
Fig. 5 Seitenansicht des Zählwerks in Richtung V-V in Fig. 5 gesehen und
Fig. 6 Stirnansicht des Zählwerks in Richtung VI-VI in Fig. 4 gesehen.

Bei den beiden Ausführungsbeispielen gemäß Fig. 1 bis 3 einerseits und Fig. 4 bis Fig. 6 andererseits sind identische Bauteile mit identischen Ziffern bezeichnet, während entsprechende Bauteile bei dem zweiten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 bis 6 mit gestrichenen Ziffern versehen sind.
Beide Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Rollenzählwerkes sind so aufgebaut, daß der Schrittschaltmotor in das mechanische Rollenzählwerk integriert ist, wobei das Zählergestell gleichzeitig die Funktion des Stators übernimmt.
So bestehen die wesentlichen Bauteile des Zählergestells aus dem Polblech 11 bzw. 11', dem Jochblech 13 und dem diese beiden Teile miteinanderverbindenden Schenkelteil 12 und 12'. Das Zählergestell wird zum vollständigen Stator ergänzt durch das weitere Polblech 14 bzw. 14', dessen den zweiten Schenkel bildender zylindrischer Spulenkern 15 mit dem Jochblech 13 verbunden ist. Auf diesem zweiten Schenkel ist die auf den Spulenkörper 17 bzw. 17' gewickelte Statorspule 16 angebracht. Sie wird über die Anschlußklemmen 16a und 16b bestromt.
Die Polbleche 11 und 14 bzw. 11' und 14' bilden dem Rotor 20 angepaßte Polschuhe 11 a und 14a bzw.11'a und 14'a.
Der Rotor treibt die auf einer Zahlenrollenachse 22 nebeneinander verdrehbar angeordneten Zahlenrollen an, von welchen jeweils nur die erste und letzte 23, 23' bzw. 24 dargestellt sind. Dem Weiterschalten benachbarter Zahlenrollen dienen die zwischen den Zahlenrollen auf der Schalttriebachse 25 drehbar angeordneten Schalttriebe, von welchen gleichfalls nur die erste 26 und letzte 27 zu sehen sind.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 bis 3 sitzt der permanentmagnetische Rotor 20 unmittelbar frei verdrehbar auf dem äußeren Ende der Zahlenrollenachse 22; seine Achse 21 geht also unmittelbar in die Zahlenrollenachse 22 über, wobei der Rotor drehfest mit der ersten Zahlenrolle 23 verbunden ist.
Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Achse 21/22, auf welcher der Rotor 20 drehend gelagert ist, beidseitig zwischen dem Kunststoffteil und dem Jochblech 13 gelagert. Die Kunststoffteile 17a und 18, die auch einteilig sein können, legen die Polbleche 11 und 14 gegeneinander fest. Hierbei ist das innere Kunststoffteit 17a einstükkig mit dem Spulenkörper 17 verbunden, an dessen äußeren Stegteil 17b das als äußeres Rotorlager dienende Kunststoffteil 18 anliegt.
Das zweite Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 bis 6 unterscheidet sich von dem zuvor erläuterten im wesentlichen dadurch, daß der Rotor 20 die erste Zahlenrolle 23' nicht direkt sondern indirekt über die Getriebekette 28 und 23a' antreibt. Hierbei sitzt das Ritzel 28 fest auf der mit dem Rotor 20 gleichfalls fest verbundenen Rotorachse 21 und steht im Eingriff mit dem Zahnkranz 23a', der mit der Zahlenrolle 23' einstückig ist. Wegen der unterschiedlichen Antriebsart sind zwangsläufig die Lager für die Zahlenrollenachse 22 und den Rotor anders ausgebildet. Einstückig mit dem Spulenkörper 17' ist das in den Figuren 4 und 6 links dargestellte Flanschteil, in welchen die Rotorachse 21 und die Zahlenrollenachse 22 an ihren linken Enden lagert sind. Auf der innen gelegenen Seite stützt sich die Rotorachse mit dem Ritzel 28 auf der Schalttriebsachse 25 verdrehbar ab, ohne jedoch mit dieser bzw. dem Schalttrieb 26 drehfest verbunden zu sein. Nicht dargestellt sind bei beiden Ausführungsbeispielen die frontseitige Abdekkung der Zahlenrollen. Diese kann z. B. zwischen den Stirnseiten der Bauelemente 17a bzw. 17a' und 13 angeordnet sein und wenigstens einseitig mit dem Spulenkörper 17 bzw. 17' fest verbunden sein.

Claims

1. Rollenzählwerk, bestehend aus in einem Zählergestell auf einer Achse (22) drehbar gelagerten Zahlenrollen (23, 24) mit diesen zugeordneten, auf einer weiteren Achse (25) drehbar gelagerten Schalttrieben (26, 27) zum Weiterschalten benachbarter Zahlenrollen (23, 24) und einem die erste (23) der Zahlenrollen antreibenden elektrischen Schrittschaltmotor mit Stator (11-15), Statorspule (16, 17) und einem zwischen Polschuhen (11a, 14a) des Stators (11-15) drehbar gelagerten, koaxial oder achsparallel zur Zahlenrollenachse (22) und axial versetzt zu den Zahlenrollen (23, 24) angeordneten Rotor (20), dadurch gekennzeichnet, daß der Stator zwei parallel zur Zahlenrollenachse (22) angeordnete, und im wesentlichen sich über die ganze Länge der Zahlenrollenachse sich erstreckende Schenkel (12, 15) aufweist, welche einerends über ein Jochblech (13) miteinander verbunden sind und anderends jeweils rechtwinklig zu diesen angeordnete Polbleche (11, 14) mit den Polschuhen (11a, 14a) aufweisen und daß die Statorspule (16) auf einen oder beiden Schenkeln (12,15) über die gesamte Schenkellänge verteilt gewickelt ist.

2. Rollenzählwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der die Statorspule tragende Schenkel als zylindrischer Bolzen (15) ausgebildet ist.

3. Rollenzählwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schenkel mit dem jeweils zugehörigen Polblech jeweils einstückig sind.

4. Rollenzählwerk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Zählergestell aus weichmagnetischen Material besteht und selbst einen Schenkel (12), ein Polblech (11) und das Jochblech (13) des Stators bildet, wobei die Zahlenrollen und Schalttriebachsen (22, 25) zwischen dem davon gebildeten Polblech (11) und dem Jochblech (13) gelagert sind.

5. Rollenzählwerk nach einem der Ansprüche 1 bis4, dadurch gekennzeichnet, daß die Rotorachse (21) in einem Kunststoffteil (18) gelagert ist, weiches die koplanaren Polbleche (11, 14) des Stators mechanisch überbrückt und diese in einem festen Abstand voneinander hält.

6. Rollenzählwerk nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß beidseitig der Polbleche (11, 14) Kunststoffteile (18, 17a) vorgesehen sind, in welchen die Rotorachse (21) gelagert ist (Fig. 1).

7. Rollenzählwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Rotorachse (21) über ein Zahnradgetriebe (28, 23a') mit der ersten Zahlenrolle (23') in Verbindung steht (Fig. 4).

8. Rollenzählwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (20) koaxial zu den Zahlenrollen angeordnet ist und mit der ersten Zahlenrolle (23) fest verbunden ist (Fig. 1 bis Fig. 3).

9. Rollenzählwerk nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Spulenkörper (17) der Statorspule (16) mit dem Kunststofflagerteil des Rotors (20) einstückig ist.

10. Rollenzählwerk nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Spulenkörper mit einem die Zahlenrollen auf der Frontseite abdeckenden Fensterteil fest verbunden ist, das vorzugsweise aus klarsichtigem Kunststoff besteht.