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Zählwerk, insbesondere für Nummerndrucker und Meßgeräte Die Erfindung
betrifft ein Zählwerk, insbesondere für Nummerndrucker und Meßgeräte, mit mehreren
n-stelligen Zählrädern, die je in gleicher Reihenfolge die n Zeichen einer gegebenen
Reihe tragen, bei dem eines der extremen Zählräder durch mechanische oder elektrische
Antriebsmittel stetig oder absatzweise angetrieben wird und die übrigen Zählräder
jeweils nach einer vollen Umdrehung des vorhergehenden Zählrades um einen Schritt
verstellt werden.
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Meistens tragen die Zählräder eines Zählwerkes die Ziffern von o bis
9 in ihrer natürlichen Reihenfolge. Die Zahl n ist dann gleich 1o, und die gegebene
Reihe besteht aus den Ziffern von o bis g. Bei Zählwerken für nicht dezimale Zahlensysteme
kann eine Zeichenreihe zur Anwendung kommen, die aus mehr oder weniger als zehn
Zeichen besteht. Weiterhin ist es für Spezialzwecke möglich, die Zeichen in einer
beliebigen, von der natürlichen abweichenden Reihenfolge auf den Zählrädern aufzutragen.
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In jedem dieser Fälle kann man den Zeichen je eine Nummer zuordnen,
die die Stellung des betreffenden Zeichens auf den Zählrädern angibt. Im Handelsverkehr
müssen die Nummern von allerhand Dokumenten, wie z. B. Banknoten, Aktien, Obligationen,
Losen, Bestellungen, Fakturen, Kreditbriefen usw., oft anderen mitgeteilt und für
administrative Zwecke jeglicher Art abgeschrieben werden. Wenn bei diesen Handlungen
Fehler gemacht werden, kann das zu bedenklichen Konsequenzen führen. Es ist daher
von Bedeutung, die fortlaufenden Nummern derart auf den Dokumenten anzubringen,
daß man die Richtigkeit einer übertragenen oder abgeschriebenen Nummer
jederzeit
überprüfen kann. Auch bei Meßgeräten, wie z. B. Gas-, Wasser- und Elektrizitätszählern,
Gesprächzählern u. dgl., ist es von Wichtigkeit, überprüfen zu können, ob die Geräte
richtig abgelesen bzw. die Ablesungen richtig abgeschrieben worden sind.
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Die Erfindung schafft nun ein Zählwerk, insbesondere für Nummerndrucker
und Meßgeräte, dessen Anwendung es ermöglicht, die Richtigkeit der dem Zählwerk
entnommenen Zeichengruppen (Zahlen) in einfacher Weise zu überprüfen.
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Das Zählwerk gemäß der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß ein
zusätzliches IV-stelliges, N verschiedene Prüfzeichen tragendes Prüfrad vorgesehen
ist, wobei N größer als n ist und mit n und (n -- i) keine Teiler
gemeinsam hat, und daß die genannten Antriebsmittel bei einer Verstellung des genannten
extremen Zählrades um einen Schritt gleichzeitig das Prüfrad um einen Schritt verstellen.
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Bei Verwendung des erfindungsgemäßen Zählwerkes in einem Nummerndrucker
wird zusammen mit jeder auf ein Dokument aufgedruckten Nummer das zugehörige, von
dem Prüfrad angezeigte Prüfzeichen abgedruckt. Es wird dazu ein Abdruckorgan vorgesehen,
bei dessen Betätigung die durch die Zählräder angezeigte Zeichengruppe zusammen
mit dem durch das Prüfrad angezeigten Prüfzeichen zum Abdruck gebracht wird.
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Bei Verwendung des erfindungsgemäßen Zählwerkes in einem Meßgerät
wird das vom Prüfrad angezeigte Prüfzeichen zusammen mit der von den Zählrädern
angegebenen Verbrauchszahl abgelesen und in das Aufnahmebuch eingeschrieben.
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In beiden Fällen wird die dem Zählwerk entnommene Zeichengruppe von
einem Prüfzeichen begleitet, und es läßt sich durch erneute Überprüfung des Prüfzeichens
feststellen, ob keine Fälschung der Nummer bzw. der Ablesung stattgefunden hat.
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Der beim Ablesen, Abschreiben und Übertragen von Zeichengruppen am
häufigsten vorkommende Fehler besteht darin, daß an einer Stelle der Zeichengruppe
ein falsches Zeichen vorkommt; dieser Fehler wird nachstehend mit dem Ausdruck Einzeichenfehler
bezeichnet. Daneben tritt ziemlich oft ein Fehler auf, der darin besteht, daß zwei
nebeneinanderstehende Zeichen gegeneinander vertauscht werden; dieser Fehler wird
nachstehend mit dem Ausdruck Verwechslungsfehler bezeichnet.
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Untenstehend wird nachgewiesen, daß diese beiden Hauptfehler bei erneuter
Feststellung des Prüfzeichens einer einem erfindungsgemäßen Zählwerk entnommenen
Zeichengruppe immer aufgefunden werden.
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Zeigen die Zählräder des Zählwerkes an einem gewissen Zeitpunkt, von
links nach rechts gesehen, unterschiedlich Zeichen mit den Nummern a., aQ_1,...a2,
a1 an, so bedeutet das, daß das Zählwerk insgesamt S = iaQ - ;4q-1
+ a._1 - nq-2 + . . . a2 - ra -#- a1] Schritte gemacht hat. Das Prüfrad hat
dann ebenfalls S Schritte gemacht, und die Nummer des angezeigten Prüfzeichens P
entspricht somit dem Rest bei Division der Zahl S durch N oder p = RN (S).
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Bei einem Einzeichenfehler steht an einer beliebigen Stelle i der
Zeichengruppe anstatt des anfänglich dort vorhandenen Zeichens mit der Nummer a;
ein anderes Zeichen mit der Nummer a". Das Prüfzeichen der Zeichengruppe hat sich
dadurch um einen Betrag RN [(ax - ai) - ni-a] vergrößert, wobei (a"
- a;) immer kleiner als n ist. Weil N erfindungsgemäß größer als ra ist und
mit n keine Teiler gemeinsam hat, ist RN [(a"- a i) # ni-t] immer ungleich
Null, d. h. das Prüfzeichen wird sich bei einem Einzeichenfehler immer ändern.
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Bei einem Verwechslungsfehler haben die Zeichen mit den Nummern a;+1
und ai, die anfänglich an den Stellen (i -!-. i) und i der Zeichengruppe
vorkamen, den Platz gewechselt. Das Prüfzeichen hat sich dadurch um einen Betrag
RN (a, - ai+l) - ni - (az+l - a.s) - ni-1]
= RN [(ai - ai+l) ' (n - i) - ni-1] geändert, und weil erfindungsgemäß
N größer als n und daher auch immer größer als [(ai - a;+1)] ist und
mit n und (n - i) keine Teiler gemeinsam hat, wird das Prüfzeichen sich auch in
diesem Fall durch den Fehler immer ändern.
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Es wird bemerkt, daß der Ausdruck Teiler einer Zahl dabei so definiert
werden muß, daß dieser Ausdruck auch die Zahl selbst umfaßt, so daß z. B. die Teiler
der Zahl 45 durch die Zahlen 3, 5, 9, 15 und 45 gebildet werden.
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Wenn ia = Zo ist, darf N keine Teiler gemeinsam haben
mit den Zahlen 9 und io; es kommen dann für N z. B. die Werte 1i, 13, 17,
i9 und 23 in Betracht.
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Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung, in der einige Ausführungsbeispiele
dargestellt sind, näher erläutert.
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Fig. i ist eine Vorderansicht und Fig. z eine Seitenansicht eines
Nummerndruckers zum Aufdrucken fortlaufender Nummern auf Wertpapiere, der mit einem
erfindungsgemäßen Zählwerk versehen ist; Fig. 3 ist eine Vorderansicht und Fig.4
eine Seitenansicht eines schrittweise angetriebenen Zählwerkes; Fig. 5 ist eine
Vorderansicht und Fig.6 eine Seitenansicht eines kontinuierlich angetriebenen Zählwerkes;
Fig. 7 ist eine Ansicht eines Zeigerzählwerkes, bei dem die Erfindung angewendet
wird.
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Der in den Fig. i und 2 dargestellte Nummerndrucker enthält die üblichen
Ziffernräder 70, die von rechts nach links in Fig. i unterschiedlich die Ziffern
für die Einer, Zehner, Hunderter, Tausender und Zehntausender abdrucken. Diese Ziffernräder
sind um eine fest in dem Rahmen 71 des Nummerndruckers angeordnete Welle 72 drehbar.
Mit jedem der Ziffernräder ist ein Sperrad 73 gekuppelt, mittels dessen das Ziffernrad
verstellt wird.
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Diese Verstellung erfolgt mittels eines Kammes 74 mit Zähnen 75 ungleicher
Länge, die in die Zähne der Sperräder 73 eingreifen. Bei jedem Abdruck wird ein
Bedienungsglied 76 eingedrückt, das den Kamm 74 nach außen schwenken läßt, woraufhin
der Kamm durch eine Feder zurückbewegt wird und dabei die Ziffernräder in der erwünschten
Weise verstellt.
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Die Sperräder 73 sind j e an einer Stelle, die der Ziffer 9 entspricht,
mit einer radialen Aushöhlung versehen, so daß der Kamm 74 nach dem Passieren der
Ziffer 9 auf einem der Ziffernräder einen größeren
Schlag machen
kann als nach dem Passieren der übrigen Ziffern, wodurch der kürzere Zahn .des nächsten
Ziffernrades die Gelegenheit hat, mit dem zugehörigen Sperrad in Eingriff zu kommen
und dieses Ziffernrad um eine Position zu drehen. Das Zurückdrehen der Ziffernräder
wird durch gesonderte federnde Sperrklinken verhindert.
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Bis soweit ist die beschriebene Konstruktion normal und allgemein
üblich.
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Gemäß der Erfindung ist nun ein zusätzliches Prüfrad 78 hinzugefügt,
das die Ziffern von o bis 9, gefolgt von einem -, enthält und das bei jedem Schritt
des Einerrades des Nummerndruckers um ein Elftel seines Umfanges verstellt wird.
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Diese Verstellung erfolgt mittels eines besonderen Zahnes 79 des Kammes
74, der von den übrigen Zähnen gelöst und federnd an dem Kamm 74 befestigt ist,
so daß der Zahn 79 einen kleineren Schlag als die übrigen Zähne machen kann. Der
Zahn 79 greift in ein riiit dem Prüfrad 78 gekuppeltes Sperrad 8o hinein, das durch
eine federnd angeordnete Sperrklinke 81 am Zurückdrehen verhindert wird.
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Es wird deutlich sein, daß der beschriebene Nummerndrucker nacheinander
die folgenden Nummern abdrucken wird: 00000 0, 00001 1, 00002 2, 00003 3,
00004 4, 00005 5, oooo6 6, 00007 7, oooo8 8, oooo9 9, oooio -, oooii o, 00012 1
usw. Das nach jeder Nummer gedruckte Prüfzeichen entspricht dem Rest, der bei Division
der Nummer durch ii erhalten wird, wobei der Rest io durch einen Strich (-) angedeutet
wird. Erwünschtenfalls kann man als Prüfzeichen natürlich auch elf verschiedene
Buchstaben verwenden, so daß z. B. die folgenden Nummern gedruckt werden: ooooo
A, ooooi B, ... oooio K, oooii A USW.
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An Stelle des elfteiligen Prüfrades 78, das in der Zeichnung dargestellt
ist, kann man ohne Bedenken auch ein dreizehnteiliges Prüfrad anwenden, das dann
den bei Division der Nummer durch 13 erzielten Rest angibt. Sehr zweckmäßig ist
auch die Anwendung eines dreiundzwanzigteiligen Prüfrades, das bei jedem Schritt
des Einerrades um Z/" seines Umfanges verstellt wird und das den Rest bei Division
der Nummer durch 23 angibt.
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Es ist weiterhin auch möglich, den Nummerndrucker mit zwei Prüfrädern
zu versehen, von denen z. B. das eine elfteilig und das andere dreizehnteilig ausgeführt
ist, so daß zu gleicher Zeit zwei Prüfzeichen abgedruckt werden. Die Sicherheit,
mit der Fehler festgestellt werden können, wird dadurch natürlich noch erheblich
vergrößert.
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Es ist zu bemerken, daß ein existierender Nummerndrucker dadurch mit
einer erfindungsgemäßen Vorrichtung versehen werden kann, daß man das Einerrad durch
ein z. B. elfteiliges Prüfrad und den Kamm durch einen Kamm mit einem federnd angeordneten
losen Zahn ersetzt.
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Die Aufnahme eines Prüfzeichens in die fortlaufenden Nummern gedruckter
Dokumente stellt ein wichtiges Hilfsmittel bei der Entdeckung von Fälschungen dar,
weil Fälscher, die mit dem Prüfungssystem nicht vertraut sind, die von ihnen nachgeahmten
Dokumente mit unrichtigen Prüfzeichen versehen werden. In dieser Hinsicht kann noch
eine wesentliche Verbesserung erzielt werden, wenn man für die Prüfzeichen einen
geheimen Schlüssel verwendet. Hierzu wird das Prüfrad durch ein anderes Rad ersetzt,
auf dem die Prüfzeichen in einer beliebigen Reihenfolge angeordnet sind, so daß
der Nummerndrucker z. B. die folgenden Nummern druckt: 00000 1, 00001 3,
00002 6, 00003 9, 00004 2, 00005 4, oooo6 7, 00007 -, oooo8 5, oooo9 8, oooio o
usw. Dieser Schlüssel kann dann z. B. jeweils nach dem Abdrucken von hundert Dokumenten
gewechselt werden, so daß es für einen Fälscher praktisch unmöglich wird, die richtigen
Prüfzeichen zu finden. In diesem Zusammenhang wird bemerkt, daß Banknoten manchmal
auf Maschinen gedruckt werden, die mehrere Noten, z. B. zweiunddreißig Stück zugleich
abdrucken und numerieren. Man kann dabei in den zweiunddreißig Nummerndruckern,
die zum Aufdrucken der fortlaufenden Nummern verwendet werden, verschiedene Schlüssel
für die Prüfzeichen verwenden, wodurch das befolgte System völlig undurchsichtig
wird. Das Auswechseln des für die Prüfzeichen gebrauchten Schlüssels kann in einfacher
Weise dadurch ermöglicht werden, daß man die Ziffern des Prüfrades herausnehmbar
macht. Bei den bekannten Nummerndruckern ist es bereits üblich, die Ziffer o herausnehmbar
zu machen, damit man erwünschtenfalls die Nullen vor einer Nummer fortlassen kann.
In ähnlicher Weise kann man nun beim Prüfrad eines gemäß der Erfindung konstruierten
Nummerndruckers alle Ziffern herausnehmbar machen, so daß diese immer wieder in
einer anderen Reihenfolge angeordnet werden können. Selbstverständlicherweise müssen
zur Feststellung von Fälschungen befugte Personen mit einer Liste versehen werden,
auf der die gebrauchten Prüfzeichen vermerkt sind.
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Es ist weiterhin zu bemerken, daß eine fehlerhafte Wirkung des Nummerndruckers
auch an Hand des Prüfzeichens festgestellt werden kann. Es kommt ab und zu vor,
daß zwei nebeneinanderliegende Ziffernräder fälschlich zu gleicher Zeit verstellt
werden, so daß die Nummer z. B. mit ioi statt mit i fortschaltet. Diese Erscheinung
kann z. B. durch an den Ziffernrädern haftende ausgetrocknete Druckfarbenreste herbeigeführt
werden. Bisher mußten die gedruckten Dokumente immer im ganzen nachgeprüft werden,
um diesen Fehler zu finden. Wird aber zugleich mit der Nummer auch ein Prüfzeichen
abgedruckt, so wird der erwähnte Fehler sofort entdeckt, weil das Prüfzeichen dann
nicht mehr dem Rest RN (G) der Nummer entspricht. Wenn man die Prüfzeichen
ausschließlich dazu verwenden will, etwaige Fehler des Nummerndruckers festzustellen,
so kann der Abdruck der Prüfzeichen natürlich unterbleiben.
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Das erfindungsgemäße Zählwerk kann auch bei Meßgeräten verschiedener
Art, z. B. bei Gas-, Wasser-und Elektrizitätszählern, Gesprächzählern, Kilometerzählern,
- u. dgl. angewendet werden, und zwar einerseits, um die richtige Wirkung dieser
Geräte zu kontrollieren, und andererseits, um nachprüfen zu können, ob die Geräte
richtig abgelesen und die Ablesungen
richtig abgeschrieben sind.
Zu diesem Zweck können die betreffenden Geräte mit einem N-teiligen Prüfrad versehen
werden, in ähnlicher Weise, wie oben für einen Nummerndrucker beschrieben wurde.
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Bei schrittweise angetriebenen Zählwerken, wie sie z. B. in Gesprächzählern
angewendet werden, kann der Antrieb des Priifrades mittels desselben Organs stattfinden,
das auch das Einerrad des Zählwerkes in Bewegung bringt. Ein Ausführungsbeispiel
eines Gesprächzählers, bei dem dieses Prinzip angewendet wird, ist in den Fig. 3
und 4 dargestellt. Mit 82 sind dabei die Ziffernräder bezeichnet; das erste Ziffernrad
von rechts ist mit einem Sperrad 83 zusammengebaut und wird von einer elektromagnetisch
betätigten Sperrklinke 84 angetrieben, die in die Zähne des Sperrades 83 eingreift.
Die übrigen Ziffernräder werden durch bekannte, in der Zeichnung nicht näher dargestellte
Mittel jeweils nach einer vollständigen Umdrehung des vorhergehenden Ziffernrades
um einen Schritt verstellt. Erfindungsgemäß wurde ein Prüfrad 85 hinzugefügt, das
mit einem Sperrad 86, mit dem die Sperrklinke 84 gleichfalls im Eingriff ist, ein
Ganzes bildet. Das Sperrad 83 hat zehn Zähne, während das Sperrad 86 elf Zähne hat.
Die Durchmesser der Sperräder 83 und 86 verhalten sich wie ii : io, so daß die Zahnteilung
beider Räder dieselbe ist.
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Durch jede Bewegung der Sperrklinke 84 wird das Einerrad somit um
ein Zehntel und das Prüfrad um ein Elftel seines Umfanges verdreht. Zum Antrieb
dient ein Elektromagnet 87.
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Bei Erregung dieses Magneten wird der Anker 88 angezogen, wodurch
die Sperrklinke 84 über die Zähne der Sperräder 83 und 86 gleitet. Die Sperrklinke
84 wird dabei durch eine Feder 89 gegen die Sperräder gedrückt. Bei Aberregung
des Magneten 87 wird der Anker 88 von einer Feder go zurückgezogen, wodurch die
Sperräder 83 und 86 und somit auch das Einerrad und das Prüfrad um einen Schritt
verdreht werden.
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Anstatt des in den Fig. 3 und 4 angegebenen elfteiligen Prüfrades
kann natürlich auch ein dreizehnteiliges Prüfrad zur Verwendung kommen oder ein
dreiundzwanzigteiliges Prüfrad, das bei jeder Bewegung der Sperrklinke 84 über 2!23
seines Umfanges gedreht wird.
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Es wird klar sein, daß auf dem beschriebenen Zählwerk immer das Prüfzeichen
der angegebenen Zahl abgelesen werden kann.
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Bei stetig angetriebenen Zählwerken, wie diese unter anderem bei Gas-,
Wasser- und Elektrizitätszählern Anwendung finden, wird eine Variante der beschriebenen
Vorrichtung gebraucht, bei der das Prüfrad von einem besonderen Zahnrad angetrieben
wird. Ein Ausführungsbeispiel eines nach diesem Prinzip arbeitenden Zählwerkes "ist
in den Fig. 5 und 6 dargestellt.
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Das Zählwerk nach den Fig. 5 und 6 ist von der in Elektrizitätszählern
angewendeten Art. Das Zählwerk wird mittels eines Zahnrades gi angetrieben, das
auf einer Welle sitzt, auf dem auch ein Zahnrad 92 angeordnet ist. Das letztere
Zahnrad ist mit einem Zahnrad 93 im Eingriff, das auf einer Welle 94 befestigt
ist. Die Welle 94 trägt ein Zahnrad 95, das mit einem am ersten Ziffernrad
96 von rechts sitzenden Zahnrad im Eingriff ist. Die übrigen Ziffernräder
werden von Zahnrädern 97 angetrieben, die um eine feste Welle drehbar sind
und die mit Zähnen versehen sind, die sich abwechselnd über die ganze und über die
halbe Breite des Zahnrades erstrecken. Diese Zahnräder 97 sind je mit einer
fortlaufenden Stiftreihe auf dem links liegenden Ziffernrad und mit zwei Stiften
auf dem rechts liegenden Ziffernrad im Eingriff, wodurch jedes Ziffernrad immer
nach einer vollen Umdrehung des vorhergehenden Ziffernrades um einen Schritt verstellt
wird. Gemäß der Erfindung ist ein Prüfrad 98 vorgesehen, das von einem auf
der Welle 94 angeordneten Zahnrad 9g angetrieben wird, wozu das Zahnrad 9g mit einem
am Prüfrad 98 sitzenden Zahnrad im Eingriff ist. Die Übertragungsverhältnisse
sind derart gewählt, daß das Prüfrad 98 zehn Umdrehungen macht bei elf Umdrehungen
des Einerrades. Auf dem Prüfrad wird man somit immer das zu der abgelesenen Zahl
gehörige Prüfzeichen ablesen können. Das Prüfrad kann auch dreizehnteilig oder dreiundzwanzigteilig
ausgeführt sein, in welchem Fall die Übertragungsverhältnisse natürlich passend
zu wählen sind.
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Die Fig. 7 zeigt ein Zählwerk einer oft bei Gasmessern angewendeten
Art, bei dem die verschiedenen Ziffern der abzulesenden Verbrauchszahl durch Zeiger
angegeben werden. Der Zeiger ioo, der die letzte Ziffer der abzulesenden Zahl angibt,
ist mittels eines Zahngetriebes mit einem Prüfzeiger ioi gekuppelt, der längs einer
elfteiligen Skala läuft und auf dieser Skala das Prüfzeichen angibt. Bei richtiger
Wahl der Übertragungsverhältnisse kann somit gleichzeitig mit dem Verbrauch das
zugehörige Prüfzeichen abgelesen werden.
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Mittels des Prüfzeichens, das von dem Aufnahmebeamten in seinem Buch
abgeschrieben wird, können nun sowohl fehlerhafte Wirkungen des Messers selbst als
auch Abschreibfehler jederzeit festgestellt werden. Wenn bei der administrativen
Verarbeitung der Ablesungen, die zur Aufstellung der Rechnung des Verbrauchers erforderlich
ist, mittels einer dabei angewendeteri, automatisch wirkenden Vorrichtung festgestellt
wird, daß die Ablesung nicht richtig sein kann, wird zunächst an Hand des Aufnahmebuches
nachgeprüft, ob die Ablesung richtig aus diesem Buch abgeschrieben wurde. Wenn das
der Fall ist, begibt man sich mit der erwähnten Vorrichtung nach dem betreffenden
Messer und prüft, ob das von diesem Messer angegebene Prüfzeichen der angegebenen
Verbrauchszahl entspricht. Ist das nicht der Fall, so wird das Zählwerk des Messers
ausgewechselt, so daß das zuerst verwendete Zählwerk revidiert werden kann. Hat
der Messer richtig gearbeitet, so weiß man, daß der Fehler bei der Ablesung des
Messers gemacht wurde.