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Vorrichtung zum zahlenmässigen Anzeigen oder Registrieren des Messwertes von Messgeräten.
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum zahlenmässigen Anzeigen oder Registrieren des Messwertes von Messgeräten mit nebeneinander liegenden Zifferntrommeln, die untereinander kinematisch derart verbunden sind, dass sie alle eine ununterbrochene Bewegung ausführen, wobei jede Trommel gesondert mit Mitteln zur zeilenmässigen Ausrichtung versehen ist. Diese zeilenmässige Ausrichtung wird mit Hilfe von Klinken od. dgl., die in eine Zahnung eingreifen, ausgeführt. Unvermeidliche mechanische Mängel können jedoch zu einer fehlerhaften Einstellung der Räder führen, wenn das Rad des niederen Stellenwertes Null oder eine in der Nähe von Null liegende Ziffer anzeigt. Um diesen Nachteil zu beseitigen, werden gemäss der Erfindung die Ausriehteinriehtungen, z.
B. ein Elektromagnet für das Rad des niederen Stellenwertes und ein Motor oder Elektromagnet für das Rad des höheren Stellenwertes, nacheinander von dem Rad des niederen Stellenwertes aus in Gang gesetzt, wobei aber die Ausrichteinrichtung für das Rad des höheren Stellenwertes ausser Tätigkeit gesetzt wird, wenn das Rad des niederen Stellenwertes Null oder eine in der Nähe von Null liegende Ziffer anzeigt.
Der Erfindungsgegenstand ist in der Zeichnung in bevorzugten Ausführungsbeispielen dargestellt. Fig. 1 zeigt das Sehaltungsschema des elektrischen Antriebes und eine schematische Ansicht eines Ausführungsbeispieles der Anzeigevorrichtung. Fig. 2 zeigt einen Schnitt nach der Linie 11-II der Fig. 3 eines andern Ausführungsbeispieles der Vorrichtung. Fig. 3 zeigt einen Querschnitt nach der Linie I11-7I1 und Fig. 4 einen Querschnitt nach Linie IV-IV der Fig. 2. Fig. 5 zeigt eine Seitenansicht einer Einzelheit eines andern Ausführungsbeispieles und Fig. 6 eine Draufsicht dieser Einzelheit.
Obwohl die Ausführungsform nach den Fig. 2,3 und 4 sich ein wenig von dem Schema der Ausführungsform nach der Fig. l unterscheidet, sind diese Unterschiede (die weiter unten noch im einzelnen dargelegt werden sollen) so unbedeutend, dass die Erläuterungen zu Fig. 1 sich auch auf die Ausführungsform nach den Fig. 2,3 und 4 beziehen. Die ein wenig verschiedenen Teile 26-29 der beiden Ausführungsformen sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen, nur sind sie in der Fig. 1 mit dem Index 1 und in den Fig. 2,3 und 4 mit dem Index 2 versehen, womit zum Ausdruck gebracht ist, dass diese Teile der beiden Ausführungen dieselbe Wirkung ausüben.
Die Vorrichtung nach Fig. 2 besteht aus einem Rad 1, welches auf der in Lagern 3 und 4 laufenden Welle 2 aufgekeilt und mit den Ziffern für die Einheiten des niedrigsten Stellenwertes versehen ist. Ein zweites Rad 5 trägt die Ziffern für den höheren Stellenwert. Es sitzt frei auf einer in Lagern 7 und 8 laufenden Welle 6 und ist durch eine Feder 9 (z. B. eine Spiralfeder) mit einer auf der Welle 6 festsitzenden Büchse 10 verbunden. Die Welle 6 ist mit der Welle 2 kinematisch wie folgt verbunden : Das auf der Welle 2 aufgekeilte Zahnrad 11 greift in das Zahnrad 12 ein, welches lose auf der Welle 6 sitzt und das mit einem weiteren Zahnrad 13 verbunden ist, welches in ein Zahnrad 14 einer Vorgelegewelle 15 eingreift, auf der ein weiteres Zahnrad 16 aufgekeilt ist, das mit dem auf der Welle 6 befestigten Zahnrad 17 in Eingriff steht.
Auf diese Weise erhält man zwischen den Wellen 2 und 6 das erwünschte Übersetzungsverhältnis ins Langsame.
Die Welle 2 wird mittels des mit der Riemenscheibe 25 verbundenen Zahnrades 262 über die Riemenscheibe 24, die in Lagern 22 und 23 laufende Welle 21 und die Kegelräder 19 und 20 von einem Motor 18 angetrieben. Das auf der Welle 2 aufgekeilte Zahnrad 262 besitzt ebenso viele Zähne (vgl. Rad 261 in Fig. 1), als das Rad 1 Ziffern aufweist. Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 ist der Zahn
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des Rades 26\ welcher der Ziffer Null entspricht, tiefer eingeschnitten als die andern. In diesen Zahn kann eine vom Anker 281 eines Elektromagneten 29 betätigte Klinke 271 in gewissen Zeitpunkten eintreten, wie dies später erläutert wird. Am Ende der Welle 6 sitzt ein Elektromagnet 30, der mit dieser Welle umläuft.
Am Gehäuse 31 dieses Elektromagneten ist bei 32 ein Nachlaufarm 33 angelenkt, der mit einem plattenförmigen Anker 34 ausgestattet ist und durch diesen bei Erregung des Magneten. 30 gegen eine Feder 35 bewegt werden kann. Bei Erregung des Magneten 30 gelangt der Arm beim Umlaufen in die Bahn des Zeigers 36 der Waage und trifft mit diesem zusammen. Wird dagegen der Elektromagnet nicht erregt und der Arm daher nicht geschwenkt, so befindet er sich ausserhalb der Bahn des Zeigers 36.
Wenn eine Messung ausgeführt wird und der Zeiger 36 seine Anzeigestellung erreicht hat, so wird, wenn man das angezeigte Messergebnis, beispielsweise das Gewicht einer Wägung, durch Abdrücken registrieren will, der Kontakt 37 (Fig. 1) des Primärkreises 38 eines Transformators für die Herabminderung der Spannung geschlossen und dadurch dieser Primärkreis von einer (nicht dargestellten) Stromquelle gespeist. Der mit einem durch die Leitung 42 geerdeten Gleichrichter 40 verbundene Sekundärkreis 39 kann dann das geerdete Relais 41 über die Leitungen 43,44, den Unterbrecher 45 und die Leitung 46 erregen. Diese Erregung des Relais 41 geht vor sich, sobald der die Vorrichtung Bedienende den Unterbrecherkontakt 45 schliesst.
Die Erregung bleibt durch das Schliessen des Kontaktes 48 des Nebenschlusskreises : Leitung 49, Arbeitskontakt 48, Ruhekontakt 50, Leitung 51 bestehen. Durch den zweiten Arbeitskontakt 52 des Relais 41 wird ferner die Leitung 53 mit einem der Pole der Stromquelle verbunden.
Das Schliessen des Kontaktes 45 bringt auch die Erregung des geerdeten Relais 54 über die
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geerdete Elektromagnet 30 auf der Welle 6 über die Leitung 65 erregt, so dass er den Arm 55 anzieht und schliesslich wird durch den Arbeitskontakt 61 der Stromkreis des Motors 18 über die Leitungen 5. 3, 62, 63 und 64 geschlossen. Der Motor 18 beginnt umzulaufen und nimmt dabei die Zahlenräder 1 und 5, desgleichen auch den Arm : 33 mit. Das Zahlenrad 1 läuft in dem gewünschten Verhältnis rascher als das Rad 5 um. Wenn der Arm 33 auf den Zeiger 36 auftrifft, so wird der Stromkreis des Relais 66 über die Leitungen 68, 69,49 und 43 und den Gleichrichter 40 geschlossen.
Bei Erregung unterbricht das Relais 66 den Ruhekontakt 59 des Relais 54, das alsdann aberregt wird und die Stromkreise des Motors 18 bei 61 und des Elektromagneten 30 bei 57 unterbricht. Dadurch wird der Motor stillgesetzt, der Elektromagnet 80 aberregt, wodurch der Arm 33 durch die Feder 35 aus der Bahn des Zeigers 86 gedreht und beim Ruhekontakt 70 der Stromkreis des Elektromagneten 291 über die Leitungen 71-74 und 64 geschlossen wird. Der Elektromagnet 291 wird erregt, und die Klinke 271 tritt in die Zahnung des Rades 261 ein, um es einzustellen.
Wenn sie in den tiefen Zahngrund einfällt, welcher der Ziffer Null entspricht, so werden die beiden Arbeitskontakte 75 und 76 geschlossen, fällt dagegen die Klinke 271 in die weniger tiefen Zahngründe ein, die den andern Ziffern (1--9) entsprechen, so wird nur der Kontakt 75 geschlossen. Das Rad 261 trägt ein kreisförmiges Kontaktsegment 77, welches längs des Sektors unterbrochen ist, welcher der Ziffer Null entspricht. Das Segment 77 ist an die Leitung 71 angeschlossen und arbeitet mit einer Bürste 78 zusammen, welche an dem Arbeitskonta1. 7J ange- schlossen ist. Wenn die Klinke 27 in die tiefe Zahnung einfällt, so steht die Bürste 78 mit dem Segment 77 nicht in Kontakt.
Wenn das Rad 1 in der Stellung 0 angehalten wird, so hat also das Schliessen des Kontaktes 75
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über die Leitungen 79, 81 und 64 hervor. Bei Erregung bewirkt dieser Magnet den Abdruck der an den Rädern 1 und 5 eingestellten Ziffern, wie dies später erläutert werden wird. Ferner wird durch Schliessen des Arbeitskontaktes 82 der Kreis des geerdeten Relais 88 über die Leitungen 85, 84, 69, 49, 43,
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beim Kontakt 50 den Sperrkreis des Relais 41, das alsdann abfällt.
Hiedureh wird der Stromkreis des Magneten 291 bei 52 unterbrochen ; die Klinke 271 tritt aus der Zahnung des Rades 261 aus, und unter der Wirkung eines Rückführsystemes (Feder, Gegengewicht usw. ), das durch den Motor 18 auf potentielle Energie gebracht wurde, wird der gesamte Mechanismus in die Ruhelage zurückgeführt.
Wenn das Rad 1 nicht in der Stellung 0 angehalten wird, befindet sich das Rad 5 des höheren Stellenwertes nicht in geeigneter Druekstellung, da sich an der Stelle, an der der Abdruck erfolgt, keine Ziffer befindet. Dieses Rad 5 wird nun so weit zurückgeführt, bis die niedrigere Ziffer in die Druckstellung gelangt. Wenn beispielsweise das angezeigte Gewicht 12ó0 ist, wird das Rad 1 in der Stellung 50 angehalten, das Rad 5 dagegen zwischen den Stellungen 12 und 13 ; man muss es sohin in die Stellung 12 zurückführen. In diesem Falle wird bei der Erregung des Magneten 291 der Kontakt 76 nicht geschlossen, und die Bürste 78 steht mit dem Segment 77 in Verbindung.
Dem- zufolge bewirkt das Schliessen des Kontaktes 7 das Ingangsetzen des Motors 87 über die Leitungen 5. 74, Segment 77, Bürste 78 und die Leitungen 88, 89 und 64. Der Motor 87 nimmt durch Reibung das Rad J mit und dreht es entgegen der vorhergehenden Einstellbewegung, entgegen der Wirkung der Feder 9 (im Sinne des Pfeiles t gemäss Fig. 1).
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Das Rad 5 trägt ebenso viele Stifte 90 als Ziffern. Bei Erregung des Magneten 291 wird zwischen diese Stifte ein Anschlag 91 hineingezogen, der auf dem Anker 281 dieses Magneten 291 sitzt. Infolge- dessen wird die Rückbewegung des Rades 5 in dem Momente angehalten, wo ein Stift 90 gegen den
Anschlag 91 stösst. In diesem Augenblicke ist das Rad5 in der Druckstellung, und es wird in derselben durch die Wirkung des Motors 87 weiter gehalten, weil dieser, dank seiner Reibungskupplung, seine
Drehbewegung fortsetzt. Die Stifte 90 sind an die Leitung 71 durch die Leitung 92 angeschlossen, und der Anschlag 91 ist mit der Leitung 79 durch die Leitung 93 verbunden. Unter diesen Verhältnissen wird im Augenblicke des Kontaktes zwischen einem der Stifte 90 und dem Anschlag 91 der Druck- magnet 80 erregt.
Der Druck und dieFreigabe der gesamtenEinrichtung erfolgen alsdann wie erläutert.
Beim Beispiel nach Fig. 3 ist eine Abänderung der Erregermittel für den Druckmagneten 80 und für den Motor 87 veranschaulicht. Das Rad 262 trägt nämlich eine ganz regelmässige Zahnung und besitzt kein Kontaktsegment 77 und keine Bürste 78, dagegen ist mit dem Rad 262 eine Scheibe 94 verbunden, die eine, der Nullstellung des Rades 1 entsprechende Ausnehmung 95 aufweist. Weiters erhält die Klinke 272 ein Kontaktsystem, bestehend aus einer doppelten, elastischen Lamelle 96, die mit der Leitung 71 (Fig. 1) verbunden und mit zwei Kontakten 97 und 98 versehen ist, sowie aus einem
Finger 99, der mit der Scheibe 94 und mit deren Ausnehmung 95 zusammenarbeitet ; ferner aus einer zweiten, mit einem Kontakt 101 versehenen, elastischen Lamelle 100, die an die Leitung 88 (Fig. 1) angeschlossen ist.
Schliesslich ist noch ein mit dem Kontakt 98 zusammenarbeitender, feststehender
Kontakt 102 vorgesehen, der an die Leitung 79 (Fig. 1) angeschlossen ist.
Die Wirkungsweise der Ausführungsform nach Fig. 3 ist folgende : Wenn das Rad 1 in der
Nullstellung und das Rad 5 daher in der Druckstellung ist, wird bei Erregung des Elektromagneten 29 die Klinke 272 in die Zahnung des Rades 262 eingreifen. Der dabei in die Ausnehmung 95 vordringende
Finger 99 trifft auf kein Hindernis auf ; der Kontakt zwischen den Teilen 96 und 102 wird geschlossen, was dem Schliessen des Kontaktes 76 in Fig. 1 gleichkommt und ein Erregen des Druckmagneten 80 bewirkt. Wenn dagegen das Rad 1 nicht in der Nullstellung ist, so trifft der Finger 99 auf die Scheibe 94 auf, wodurch die Lamellen 96 durchgebogen werden.
Es entsteht ein Kontakt zwischen den Teilen 97 und 101, was dem Schliessen des Kontaktes 75 in Fig. 1 gleichkommt, wodurch der Stromkreis des
Motors 87 geschlossen wird. Die Ausführung nach Fig. 3 enthält noch eine weitere Variante. Der ; Elektromagnet 292 wird nicht erst beim Abfallen des Relais 54, sondern gleichzeitig mit dem Relais 54 erregt ; aber durch diese Erregung wird die Klinke 272 ausgelöst, wogegen deren Eingriff durch die
Feder 103 veranlasst wird. Es ist klar, dass diese Mittel den früheren gleichwertig sind.
Bei dem Beispiel nach Fig. 4 ist der Motor 87 durch einen Elektromagneten 104, eine Klinke 105 und ein Rad 107 mit der Zahnung 106 ersetzt, das auf dem Rad 5 sitzt. Letzteres ist, wie beschrieben, auf die Welle 6 mit Spiel aufgesteckt und wird durch die Feder 9 zurückbewegt. Die Zähne 106 haben eine radiale und eine schräge Flanke. Der normale Drehungssinn des Rades 107 ist durch den Pfeil 11 dargestellt. Wenn der Elektromagnet 104 erregt wird, tritt die Klinke 105 in die Zahnung 106 ein und zwingt dadurch das Rad 107, sich entgegengesetzt der Pfeilrichtung 11 bis in die in Fig. 4 dargestellte
Stellung zu drehen, wodurch das Rad 5 in die Druckstellung gebracht wird. In Fig. 4 ist auch der
Druckmechanismus dargestellt.
Ein Band 108 läuft von der Rolle 109 ab, geht über Führungsrollen 110 und 111 und wickelt sich auf die Rolle 112 auf. Diese wird durch ein Schaltrad 113 und eine Klinke 114 des Hebels 115 weiter geschaltet, der durch eine (nicht dargestellte) Feder ständig gegen den Arm 116 des bei 118 drehbar gelagerten Druckhebels 117 angelegt wird. Bei Erregung des Magneten 80 drückt der Hebel 117 an der Druckstelle bei 119 gegen die Typen und dreht den Hebel 115 entgegengesetzt dem Uhrzeiger, ohne auf das Schaltrad 113 zu wirken. Sobald der Magnet 80 aberregt wird, dreht der
Hebel 117 den Hebel 115 im Sinne des Uhrzeigers, und dabei schaltet die Klinke 114 das Schaltrad 113 in gleichem Sinne weiter, wodurch das Band 108 vorbewegt wird.
Ein plötzliches Anhalten des Rades 26 durch die Klinke27 kann nachteilig sein. Um dies zu ver- meiden, kann man die in den Fig. 5 und 6 veranschaulichte Einrichtung treffen. Das Rad 26 bildet dabei, statt auf die Welle 2 aufgekeilt zu sein, die Glocke eines Differentials mit den Satelliträdern 120.
Das eine Planetenrad 121 ist auf die Welle 2 aufgekeilt, das andere Planetenrad 122 mit einem fest- stehenden Teil 123 durch einen federnden Drehzapfen 124 verbunden. Wenn die Klinke 27 in die
Zahnung des Rades 26 einfällt, wird das Rad 121 in seiner Bewegung nicht angehalten, es kann sich vielmehr weiter drehen und nimmt dabei mittels der Räder 120 das Rad 122 entgegen der Wirkung der Feder 124 mit. Wenn die kinetische Energie des beweglichen Systems durch die Feder 124 auf- gezehrt ist, bringt letztere das Rad 122 und damit auch das Rad 121 und die Welle 2 in die richtige
Anhaltestellung zurück.
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