EP0196581A2 - Impulszähler als elektromechanisches Zählwerk mit Schwingspulenantrieb - Google Patents

Impulszähler als elektromechanisches Zählwerk mit Schwingspulenantrieb Download PDF

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EP0196581A2
EP0196581A2 EP86103939A EP86103939A EP0196581A2 EP 0196581 A2 EP0196581 A2 EP 0196581A2 EP 86103939 A EP86103939 A EP 86103939A EP 86103939 A EP86103939 A EP 86103939A EP 0196581 A2 EP0196581 A2 EP 0196581A2
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pulse
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Horst Pfeiffer
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J Hengstler & Co KG GmbH
J Hengstler KG
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    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06M—COUNTING MECHANISMS; COUNTING OF OBJECTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • G06M1/08—Design features of general application for actuating the drive
    • G06M1/10—Design features of general application for actuating the drive by electric or magnetic means
    • G06M1/102—Design features of general application for actuating the drive by electric or magnetic means by magnetic or electromagnetic means

Definitions

  • the invention relates to a pulse counter as an electromechanical counter with a voice coil drive with two stationary permanent magnets and switch armature for the triggering of the digit rollers, which can be triggered by electrical pulses.
  • Counters of this type are used in devices for recording quantities, times, quantities etc. used, the type and size is of particular importance Often, the small design of such devices, which are required in large quantities, promotes correspondingly small space-saving and compactly designed counters. In many cases, these devices are also powered by batteries, so that a low-power drive of the counter is required, which has a correspondingly favorable effect on the number of pulses that can be achieved from the battery and thus the operating time
  • the invention has for its object to provide a particularly space-saving counter, which can be produced efficiently and inexpensively as a compact assembly.
  • Pre-fabricated assemblies should be used, which form functional units and can be completely inserted into a frame provided with receptacles. Furthermore, these units should be suitable for rational production for automated or partially automated pre-assembly and several design variants should be possible.
  • the pulse counter according to the preamble of claim 1 is characterized in that the switching armature is driven as a rocker switch from a coil rocker, which carries a coil on both sides in a symmetrical arrangement to its pivot axis, each at a distance corresponding to the pivot path one of the stationary permanent magnets is opposite each other and the polarity and winding direction of the coils are designed so that one coil is energized and the other coil is repelled when energized.
  • the swivel axis of the coil rocker leads to unbalance-free storage through its center of gravity, two disembodied baking coils being used for the coil rocker.
  • the frame 1 serves to hold all the assemblies, as shown in the further FIGS. 4 to 9, and can be inserted into the receptacles formed on the frame 1.
  • the spool rocker 9 is supported by means of the bearing pins 10, 11 which are arranged in one piece on both sides. These pegs 10, 11 cause the insertion points 6, 8 when inserting the bobbin rocker 9 so that the bearing points 3, 4 dodge until the pegs 10, 11 dip into the bores 5 , 7 and then spring back.
  • its pivot axis is formed by the journals 10, 11 through the center of gravity.
  • the bobbin rocker 9 serves as a carrier for the two coils 1, 2.13, which are designed as baking coils and are arranged on expanding sleeves 1, 4.15 at the same distance from the center of gravity are.
  • a stopper 16, 17 is connected in one piece to the expansion sleeve 14, 15.
  • the coils 12, 13 are placed on the expansion sleeves 14, 15 for assembly and the plugs 16, 17 are pressed in, as a result of which the expansion sleeves 14, 15 expand and fix the coils 1 2, 1 3 in their bore.
  • the coil rocker 9 has driver pins 18, 19 on both ends for drive transmission and eyelets 20, 21 through which the coil connections 22, 23 are guided, while the coil connections 24, 25 are connected in an electrically conductive manner in the region of the bore 26 by means of soldering 27.
  • the coil connections 22, 23 are soldered in a loose loop with the coil rocker 9 inserted in the frame 1 to the connection pins 28, 29
  • the permanent magnets 30, 31 are arranged at a distance, in such a way that they are matched to the swivel path of the bobbin rocker 9, that there is a sufficient safety clearance on both sides.
  • These permanent magnets 30, 31 are fixed and held in a shielding plate 32 with impressions 33, 34 and although by their own field strength, if necessary they are (- 30, 31) also glued on.
  • the shielding plate 32 is inserted in receptacles 35/36 of the side walls 37, 38 of frame 1.
  • the polarity of the permanent magnets 30, 31 and the winding direction of the associated coil 12, 13 are designed so that when one is energized, one coil is attracted and the other coil is repelled.
  • the assembly of the counter shown in FIGS. 4 and 5 consists of the initial roller 40 with ratchet wheel 41, the central rollers 42 and the end roller 43, which are mounted on the shaft 4 4.
  • both shafts 44, 4 5 are in accordance with the same circuit boards 48,49 are pressed with the number wheels 40,42,43 supported, determining the shaft distance accurately.
  • both boards 4, 8.49 are axially pressed in such a way that the required axial running play - role set play - results for all numbered rolls 40, 42, 43 supported on the shaft 4 4.
  • the ends of both shafts 44 , 45 are on both sides of the boards 48 , 49 before and specifically for receiving the counter module during assembly and then for mounting in frame 1.
  • this counter assembly is fully functional and comes into engagement with the driving pin 58 of the spool rocker 9 when inserted into the frame 1 by means of the driving fork 58.
  • the shafts 44, 45 projecting on both sides of the counter assembly relative to the boards 48, 49 serve the purpose Fastening in the frame 1, for which the shaft ends 45 are inserted into the rigid bearing seat 60 of the side walls 37, 38 and the shaft ends 44 are snapped into the bearing seat 61 in the resilient web 62.
  • a counter can be produced, as shown in Fig. 8/9, in which the number rollers are arranged on the other side of the drive.
  • the driver fork 58 of the rocker switch 47 engages in the driver pin 18 of the coil rocker 9.
  • the U-shaped wire spring 54 is also used in the circuit board 48 and its wire ends 55, 57 are preloaded in the circuit board 49 and in the rocker switch 47 installed on this side
  • Adapted for attachment of additional components such as amplifiers, pulse former or timing pulse as a hybrid or printed circuit which guide slots 63.6 4 are provided on both frame walls.
  • additional components such as amplifiers, pulse former or timing pulse as a hybrid or printed circuit which guide slots 63.6 4 are provided on both frame walls.
  • Necessary further connections of the additional module lead to openings 65, 66 on the bottom 2 of the frame 1, while the angled connecting pins 28, 29 are soldered directly to the module.
  • the cap 67 which is made of transparent plastic, is formed in the reading area as a magnifying glass 68, the digits are enlarged and can be snapped into the openings 71, 72 of the frame side walls 37, 38 by means of the locking lugs 69, 70 Sealing bead 73 rests against the shoulder 74 formed in the cap 67 in a circumferential manner in such a way that a circumferential groove 75 required for the potting is formed.

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf einen Impulszähler als elektromechanisches Zählwerk mit Schwingspulenantrieb und Schaltanker für durch elektrische Impulse auslösbare Fortschaltung der Ziffernrollen. Hierbei soll ein besonders raumsparendes Zählwerk geschaffen werden, welches sich als kompakte Baugruppe rationell und kostengünstig herstellen läßt. Dabei sollen vorfertigbare Baugruppen verwendbar sein, welche funktionelle Einheiten bilden und sich komplett in ein mit Aufnahmen versehenes Gestell einbringen lassen. Hierfür findet ein Impulszähler Verwendung, dessen Antrieb für den Schaltanker als Schaltwippe von einer Spulenwippe aus erfolgt, welche beidseits in symmetrischer Anordnung zur Schwenkachse je eine Spule im Schwenkweg entsprechenden Abstand zu je einem stationären Permanentmagneten trägt, und Polung und Wickelsinn der Spulen so ausgelegt sind, daß bei Bestromung jeweils eine Spule angezogen und die andere Spule abgestoßen wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Impulszähler als elektromechanisches Zählwerk mit Schwingspulenantrieb mit zwei stationären Permanentmagneten und Schaltanker für durch elektrische Impulse auslösbare Fortschaftung der Ziffemrollen.
  • Ein derartiger Impulszähler ist aus der EP 00 78 787 A1 bekannt
  • Zählwerke dieser Art werden in Geräten zur Erfassung von Mengen, Zeiten, Stückzahlen u.a. eingesetzt, wobei die Bauart und Größe von besonderer Bedeutung ist Oft erfördert die kleine Bauart solcher Geräte, die in erheblichen Mengen benötigt werden, entsprechend kleine raumsparend und kompakt ausgebildete Zählwerke. Vielfach werden diese Geräte auch aus Batterien versorgt, sodass ein leistungsarm ausgebildeter Antrieb des Zählwerks erforderlich ist, welcher sich entsprechend günstig auf die aus der Batterie erreichbare Impulszahl und damit Betriebsdauer auswirkt
  • Ausserdem werden weitere Forderungen bezüglich Festigkeit gegen Stoßen und Rütteln gestellt, was zur Realisierung besondere Gestaltung erfordert und sich die be kannten Lösungen nur aufwendig und teuer fertigen lassen.
  • Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde ein besonders raumsparendes Zählwerk zu schaffen, welches sich als kompakte Baugruppe rationell und kostengünstig herstellen läßt Dabei sollen vorfertigbare Baugruppen verwendbar sein, welche funktionelle Einheiten bilden und sich komplett in ein mit Aufnahmen versehenes Gestell einbringen lassen. Ferner sollen diese Einheiten für rationelle Fertigung zur automatisierten oder teilautomatisierten Vormontage geeignet und mehrere Ausführungsvarianten realisierbar sein.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe kennzeichnet sich der lmpulszähler nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 dadurch, daß der Antrieb des Schaltankers als Schaltwippe von einer Spulenwippe aus erfolgt, welche beidseits in symmetrischer Anordnung zu ihrer Schwenkachse je eine Spule trägt, der jeweils in einem dem Schwenkweg entsprechenden Abstand je einer der stationären Permanentmagnete gegenüberliegt und Polung und Wickelsinn der Spulen so ausgelegt sind, daß bei Bestromung jeweils eine Spule angezogen und die andere Spule abgestoßen wird.
  • Hierbei führt Schwenkachse der Spulenwippe zur unwuchtfreien Lagerung durch deren Schwerpunkt, wobei zwei körperlose Backspulen für die Spulenwippe Verwendung finden.
  • Weitere Einzelheiten ergeben sich aus den Unteransprüchen. Hierbei waren höchstmögliche Unempfindlichkeit gegen Stoß-und Rüttelbeanspruchung bei der Anordnung und Gestaltung zu berücksichtigen. Auch waren die beweglichen Teile massearm und unwuchtfrei zu gestalten, was u.a. bewirkt daß die Leistungsaufnahme die geforderten, geringen Werte erreicht.
  • Ein Impulszähler als elektromechanisches Zählwerk mit Schwingspulenantrieb gemäß der Erfindung ist als bevorzugtes Ausführungsbeispiel in der Zeichnung dargestellt und nachfolgend erläutert und zwar zeigen:
    • Figur 1 bis 3 einen Querschnitt, Draufblick und Längsschnitt durch das Zählwerk,
    • Figur 4 und 5 eine Seitenansicht und Draufsicht eines Zählrollenwerks als kompakte Baugruppe,
    • Figur 6 und 7 einen Ausschnitt und Draufsicht der Spulenwippe als Antriebsgruppe und
    • Figur 8 und 9 eine Seitenansicht und Draufsicht eines Zählrollenwerks in atternativer Bauform.
  • Wie aus der Zeichnung in Figur 1 bis 3 ersichtlich ist, dient das Gestell 1 der Aufnahme aller Baugruppen, wie sie in den weiteren Figuren 4 bis 9 dargestellt sind und in am Gestell 1 angebildete Aufnahmen einrastend, einsetzbar sind.
  • In zwei am Gestellboden 2 angeformten, federnden Lagerstellen 3,4, die Bohrungen 5,7 mit den Einführschrägen 6,8 aufweisen, lagert die Spulenwippe 9 mittels der beidseits einstückig angeordneten Lagerzapfen 10,11. Diese Lagerzapfen 10,11 bewirken beim Einsetzen der Spulenwippe 9 durch die Einführschrägen 6,8, daß die Lagerstellen 3,4 ausweichen bis die Lagerzapfen 10,11 in die Bohrungen 5,7 eintauchen und dann zurückfedem. Zur unwuchtfreien Lagerung der Spulenwippe 9 führt deren Schwenkachse gebildet von den Lagerzapfen 10,11 durch den Schwerpunkt Die Spulenwippe 9 dient als Träger der beiden Spulen 12,13, die als Backspulen ausgebildet und auf Spreizhülsen 14,15 in gleichem Abstand vom Schwerpunkt angeordnet sind.
  • Wie aus Figur 6 und 7 ersichtlich wird, ist jeweils ein Stopfen 16,17 einstückig mit der Spreizhülse 14,15 verbunden. Die Spulen 12,13 werden zur Montage auf die Spreizhülsen 14,15 gesteckt und die Stopfen 16,17 eingedrückt, wodurch die Spreizhülsen 14,15 aufweiten und die Spulen 12, 13 in ihrer Bohrung festlegen. Außerdem besitzt die Spulenwippe 9 beidendig Mitnehmerzapfen 18,19 zur Antriebsübertragung und Ösen 20,21, durch welche die Spulenanschlüsse 22,23 geführt werden, während die Spulenanschlüsse 24,25 im Bereich der Bohrung 26 überkreuzend mittels Lötung 27 elektrisch leitend verbunden sind. Die Spulenanschlüsse 22,23 werden in loser Schleife bei im Gestell 1 eingesetzter Spulenwippe 9 an die Anschlußstifte 28,29 angelötet
  • Der Spulenwippe 9 gegenüberliegend sind die Permanentmagneten 30,31 im Abstand angeordnet und zwar so auf den Schwenkweg der Spulenwippe 9 abgestimmt, daß beiseitig ein ausreichender Sicherheitsabstand gegeben ist Diese Permanentmagnete 30,31 sind in einem Abschirmblech 32 mit Einprägungen 33,34 fixiert und gehalten und zwar durch ihre eigene Feldstärke, ggfs. sind sie - (30,31) auch zusätzlich aufgeklebt Das Abschirmblech 32 ist in Aufnahmen 35/36 der Seitenwände 37,38 des Gestells 1 eingesetzt Die Polung der Permanentmagnete 30,31 und der Wickelsinn der zugeordneten Spule 12, 13 sind so ausgelegt, daß bei Bestromung jeweils die eine Spule angezogen und die andere Spule abgestoßen wird.
  • Die in Figur 4 und 5 dargestellte Baugruppe des Zählwerkes besteht aus der Anfangsrolle 40 mit Schaltrad 41, den Mittelrollen 42 und der Endrolle 43, welche auf der Welle 44 gelagert sind. Auf der parallel dazu angeordneten Welle 45 sind mit den Zahlenrollen 40,42,43 im Eingriff stehende Schatttriebe 46 und die Schaltwippe 47 gelagert Beide Wellen 44,45 sind in entsprechend gleiche Platinen 48,49 eingepreßt, die den Wellenabstand exakt bestimmen. Hierbei sind beide Platinen 48,49 axial so aufgepreßt, daß sich bei allen auf der Welle 44 gelagerten Zahlenrollen 40,42,43 das erforderliche axiale Laufspiel -Rollensatzspiel - ergibt Die Enden beider Wellen 44,45 stehen auf beiden Seiten der Platinen 48,49 vor und zwar zur Aufnahme der Zählerbaugruppe während der Montage und sodann zur Halterung im Gestell 1.
  • An den Platinen 48,49 sind ferner, wie in Fig. 4/5 und 8/9 ersichtlich, Haltelappen 50 mit Einhängeschlitzen 51 angebildet, in welche endrollenseitig die Basis 53 der U-förmigen Drahtfeder 54 eingesetzt ist Von den federnden Enden 55,56 der Drahtfeder 54, welche zur Sicherung gegen axiales Verschieben abgewinkelt ist, liegt antriebsseitig das eine Federende 55 im Einhängeschlitz 51 der Platine 49, während das andere Federende 56 vorgespannt im Einhängeschlitz 57 der Schaltwippe 47 eingehängt ist. Diese Drahtfeder 54 schaltet nach Impulsende in bekannter Weise den zweiten Halbschritt der Zahlenrollen durch die Schaltwippe 47, die in Fig. 4/5 in einer Zwischenstellung gezeichnet ist.
  • Damit ist diese Zählwerk-Baugruppe voll funktionsfähig und kommt beim Einsetzen in das Gestell 1 durch die Mitnehmergabel 58 in Eingriff mit dem Mitnehmerzapfen 19 der Spulenwippe 9. Die beidseitig an der Zählwerk-Baugruppe gegenüber den Platinen 48,49 vorstehenden Wellen 44,45 dienen der Befestigung im Gestell 1, wofür die Wellenenden 45 in den starren Lagersitz 60 der Seitenwände 37,38 eingelegt und die Wellenenden 44 in den Lagersitz 61 im federnden Steg 62 eingerastet werden.
  • Mit weitgehend gleichen Teilen, ausgenommen anders bedruckter Zahlenrollen 40,42 und 43 ist, wie in Fig. 8/9 dargestellt, ein Zählwerk herstellbar, bei welchem die Zahlenrollen auf der anderen Seite des Antriebs angeordnet sind. Dabei greift die Mitnehmergabel 58 der Schaltwippe 47 in den Mitnehmerzapfen 18 der Spulenwippe 9.
  • Dementsprechend wird auch die U-förmige Drahtfeder 54 in der Platine 48 eingesetzt und deren Drahtenden 55,57 vorspannend in der Platine 49 und in der auf dieser Seite eingebauten Schaltwippe 47 eingehängt
  • Zur Befestigung von Zusatzbausteinen, wie Verstärker, Impulsformer oder Zeitimpulsgeber als Hybrid oder auf gedruckter Schaltung ausgeführt, sind an beiden Gestellwänden Führungsschlitze 63,64 vorgesehen. An Durchbrüchen 65,66 am Boden 2 des Gestell 1 führen ggfs. notwendige weitere Anschlüsse des Zusatzbausteins, während die abgewinkelten Anschlußstifte 28,29 direkt an den Baustein angelötet werden.
  • Zur Abdeckung des Zählwerkes dient die Kappe 67, welche aus durchsichtigem Kunststoff hergestellt, im Ablesebereich als Lupe 68 ausgebildet, die Ziffern vergrößert und mittels der Rastnasen 69,70 in die Durchbrüche 71,72 der Gestettseitenwände 37,38 einrastbar ist Ein am Gestellboden 2 umlaufender Dichtwulst 73 legt sich so an den in der Kappe 67 umlaufend angebildeten Ansatz 74 an, daß eine für das Vergießen erforderliche umlaufende Rille 75 gebildet wird.

Claims (14)

1. Impulszähler als elektromechanisches Zählwerk mit Schwingspulenantrieb mit zwei stationären Permanentmagneten und Schaltanker für durch elektrische Impulse auslösbare Fortschaltung der Ziffernrollen, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb des Schaltankers als Schaltwippe (47) von einer Spulenwippe (9) aus erfolgt, welche beidseits in symmetrischer Anordnung zu ihrer Schwenkachse je eine Spule (12,13) trägt, der jeweils in einem dem Schwenkweg entsprechenden Abstand je einer der stationären Permanentmagnete gegenüberliegt und Polung und Wickelsinn der Spulen so ausgelegt sind, daß bei Bestromung jeweils eine Spule angezogen und die andere Spule abgestoßen wird.
2. Impulszähler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkachse der Spulenwippe (9) zur unwuchtfreien Lagerung durch deren Schwerpunkt führt.
3. Impulszähler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwei körperlose Backspulen für die Spulenwippe Verwendung finden.
4. Impulszähler nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Backspulen beidseits vom Schwenkpunkt auf Spreizhülsen (14,15) der Spulenwippe (9) sitzen und die Spreizhülsen jeweils durch Eindrücken eines einstückig angespritzten Stopfens (16,17) die Spule (12,13) unter Aufweitung der Hülse halten.
5. Impulszähler nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Spulenwippe (9) als Lagerachse beidseits vom Schwerpunkt einstückig angeordnete Lagerzapfen (10,11) besitzt, welche in selbstfedemden Lagerstellen (3,4) am Gestell (1) über Einführschrägen - (6,8) einsetz-und unwuchtfrei lagerbar ist
6. Impulszähler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an der Spulenwippe (9) beidendig Mitnehmerzapfen (18,19) angebildet sind, von denen je nach Anordnung des Rollenwerks jeweils einer in die Mitnehmergabel (58) der Schaltwippe (47) greift und bei Bestromung der Spulen über das Schaltrad (41) und die Anfangsrolle (40) das Zählwerk fortschaltet.
7. Impulszähler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Permanentmagnete (30,31) in einem mit Einprägungen (33,34) versehenen Abschirmblech (32) fixiert und von diesem gehalten als Baugruppen in Aufnahmen (35,36) der auffedemden Gestellwände (37,38) einrastbar ist
8. Impulszähler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Zählwerk als Baugruppe aus Zahlenrollen (40,42,43), Schalttrieben (46) und Schaltwippen (47) auf zwei parallelen Wellen (44,45) gelagert ist, welche durch beidseitig in entsprechendem Abstand mit Rollensatzspiel aufgepreßte Platinen (48,49) festgelegt sind.
9. Impulszähler nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Zählwerk-Baugruppe mit den beidseits der Platinen (48,49) vorstehenden Wellenenden (44,45) an Ausnehmungen (60,61) der Gestellwände (37,38) einsetzbar sind.
10. Impulszähler nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Wellenenden (45) der Schalttrieb-und Wippenlagerung an einem starren Lagersitz (60) einlegbar und die Wellenenden (44) der Zahlenrollenlagerung an einem gegengefederten Steg (62) mit Lagersitz (61) einrastbar sind.
11. Impulszähler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an den beidseitigen Platinen (48,49) Haltelappen (50) mit Einhängeschlitzen - (51) angebildet sind für die Basis (53) einer U-förmigen Drahtfeder (54), deren federnde Enden (55,56) unter Vorspannung einerseits an der Schaltwippe (47) und andererseits an den Einhängeschlitzen (51) der anderen Platine festgelegt als Schaltfeder wirken.
12. Impulszähler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Spulenseite des Gestells an den Gestellwänden (37,38) Führungsschlitze (63,64) zur Aufnahme von Zusatzbausteinen -wie Verstärker, Impulsformer oder Zeitimpulsgeber -als gedruckte Schaltungen vorgesehen sind.
13. Impulszähler nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß im Gestell Anschlußstifte (28,29) für den einrastbaren Zusatzbaustein vorgesehen sind zur Verbindung mit den Spulenwickeln.
14. Impulszähler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß am Gestellboden - (2) ein umlaufender Dichtwulst (73) vorgesehen ist, welcher bei einrastend montierbarer Abdeckung das Zählwerk staubdicht verschließt und auf der Außenseite eine alle Dichtstellen verbindendes Rillenmuster (75) für den Verguß vorgesehen ist
EP86103939A 1985-04-01 1986-03-22 Impulszähler als elektromechanisches Zählwerk mit Schwingspulenantrieb Expired - Lifetime EP0196581B1 (de)

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