DE2751045A1 - Mechanisches zaehlwerk - Google Patents
Mechanisches zaehlwerkInfo
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Description
29 870/1
CG.S. ISTRUMENTI DI MISURA S.p.A., Monza
(Milano) / Italien
Die Erfindung bezieht sich auf ein mechanisches Zählwerk zum kontinuierlichen Betrieb durch TrommelZählwerke, insbesondere
für Kilometerzähler in Kraftfahrzeugen, welches in einem tragenden Gehäuse eine Vielzahl koaxialer drehbarer Trommeln zum
abwechselnden axialen Eingriff auf einem ersten vom Gehäuse getragenen Zapfen aufweist, wobei jede Trommel auf ihrer zylindrischen Außenwandung eine fortlaufende Numerierung mit
η Ziffern trägt und an jedem ihrer Enden mit entsprechenden axialen Verzahnungen mit einer Anzahl Z., Z„ von Zähnen versehen ist, wobei Zj
> Z., ferner eine Vielzahl drehbar koaxial auf einem zweiten, zum ersten parallelen Zapfen gelagerter
Schaltritzel, von denen jedes auf einer Seite mit der Verzahnung mit Z- Zähnen einer Trommel bzw. Antriebetrommel in Eingriff steht und auf der anderen Seite mit der Verzahnung mit
Z. Zähnen einer benachbarten bzw. angetriebenen Trommel in Eingriff bringbar ist, so daß von der Antriebstrommel auf die
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angetriebene Trommel eine intermittierende Bewegung in einem Übersetzungsverhältnis 1/n übertragbar ist, und schließlich
ein intermittierend arbeitendes Getriebe, das kinematisch einerseits mit einer Motor- bzw. Antriebs-Eingangswelle und
andererseits mit der ersten Trommel aus der Vielzahl von Trommeln verbunden ist.
Im allgemeinen werden bei einem Zählwerk der vorgenannten Art, wie es bei Kilometerzählern in Kraftfahrzeugen verwendet
wird, fünf Trommeln eingesetzt, die ineinander eingreifen, wobei auf jeder Trommel eine aufsteigende Ziffernfolge
von 0 bis 9 angebracht ist. Auf eine erste Trommel wird eine intermittierende Bewegung von dem Getriebe übertragen,
welches kinematisch mit einer Antriebs-Eingangswelle auf dem Gehäuse des Zählwerks verbunden ist. Wenn diese erste Trommel,
die von dem Getriebe angetrieben wird, eine Umdrehung ausgeführt hat, so überträgt sie ihrerseits über ein entsprechendes
Ritzel eine intermittierende Bewegung auf die nachfolgende Trommel mit einem Übersetzungsverhältnis von
1/10, wobei sie zur Antriebstrommel wird. Auf diese Weise "zählt" die erste Trommel die Einserstelle, während die
nachfolgende Trommel die Dekaden zählt, und so weiter bis zur letzten Trommel, die die Zehntausender zählt.
Die Anzahl der gezählten Kilometer wird durch eine Ableseöffnung abgelesen, die im Gehäuse des Zählwerks ausgebildet
ist und sich parallel zu dem die Trommeln tragenden Zapfen erstreckt und so bemessen ist, daß nur eine einzige
Zahlenreihe bzw. -zeile sichtbar ist.
Beim bekannten Stand der Technik, wie er im vorhergehenden beschrieben ist, werden bei Vorrichtungen zum Zählen der Kilometer
in Kraftfahrzeugen Zählwerke der vorgenannten Art aus Kunststoffmaterial mit entsprechenden mechanischen Eigen-
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schäften verwendet, die durch Preßverfahren hergestellt sind.
Angesichts der Tatsache, daß die zum Betrieb von Zählwerken vorgeschlagenen Mechanismen im wesentlichen aus Getriebeteilen bestehen und geringe Abmessungen haben müssen, um das
Zählwerk innerhalb der gewünschten kleinen Dimensionen zu halten, und daß bei den vorgenannten Preßverfahren häufig
bei den Formteilen Ungenauigkeiten in den Abmessungen und Verformungen auftreten, so daß bei so kleinen Abmessungen
eine zufriedenstellende Arbeitsweise des Zählwerkes behindert würde, werden diese Mechanismen tatsächlich so hergestellt, daß ihre Ankoppelung wie auch ihr Einbau und die
gegenseitige Positionierung im Zählwerksgehäuse mit minimalem vorbestimmtem Spiel erfolgen.
Dieser Notbehelf ermöglicht einerseits die korrekte Arbeitsweise des Zählwerkes, aber birgt andererseits in sich einen
technischen Nachteil dergestalt, daß während der Arbeitsweise des Zählwerkes und während die auf die die Einser zählende Trommel folgenden Trommeln nach und nach in Drehung versetzt werden, die vorgenannten Spielräume zwischen den einzelnen Getrieben sich summieren, wodurch eine Winkelverfälschung entsteht, die nach und nach zwischen den Trommeln bezüglich ihrer vorgegebenen Winkelstellung größer wird; in
Entsprechung zu dieser Winkelstellung sind die Ziffern auf den einzelnen Trommeln parallel zur Achse der vorgenannten
Trommeln ausgerichtet. Als Folge davon entsteht eine Verfälschung, die immer mehr zum Vorschein kommt, je höher der angezeigte Kilometerstand ist; er zeigt sich an den Zahlen, an
denen der momentane Kilometerstand abgelesen werden kann.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein mechanisches Zählwerk mit Trommeln zu schaffen, mit dessen baulichen und
funktionellen Merkmalen sich der vorgenannte Nachteil der be-
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kannten Zählwerke ausschalten läßt, wobei gleichzeitig eine noch sicherere Arbeitsweise und noch kompaktere Konstruktion
der gesamten Zählwerkvorrichtung erzielt werden, in welcher es verwendet wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem Zählwerk der eingangs
beschriebenen Art dadurch gelöst, daß die Ritzel axial auf dem jeweiligen Zapfen beweglich und in gegenseitiger
Berührung von einer Feder gehalten sind, wobei jeweils ein Anfangsteil das Endteil des anderen berührt, und wobei die
Feder im Gehäuse gelagert und zur axialen Beaufschlagung des Ritzels zum Eingriff mit der ersten Trommel vorgesehen ist,
und daß bei jedem jeweils in Berührung stehenden Ritzelpaar auf einer Fläche des einen Ritzels radial drei V-förmige
Einschnitte im gleichen Winkelabstand voneinander ausgebildet sind, während auf der gegenüberliegenden Fläche des anderen
Ritzels radial mindestens ein V-förmiger Vorsprung zum Eingriff in die Einschnitte nacheinander ausgebildet ist,
wobei die Winkelstellung der Einschnitte und des Vorsprungs bzw. der Vorsprünge bezüglich der Zahlen auf den Trommeln so
vorbestimmt ist, daß bei Eingriff des Vorsprungs mit einem der Einschnitte die Zahlen auf den Trommeln parallel zu dem
jeweiligen Zapfen ausgerichtet sind.
Vorteilhafterweise ist die maximale Quererstreckung der V-förmigen
Einschnitte gleich oder etwas größer als das Spiel in der Ankopplung zwischen jedem Schaltritzel und den Verzahnungen
auf den Trommeln, mit welchen sie in Eingriff gebracht werden sollen.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles
eines erfindungsgemäßen Zählwerkes unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung. Es zeigen:
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Fig. 1 einen Teilschnitt durch das gesamte erfindungsgemäße
Zählwerk;
Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie H-II aus Fig. 1; Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie HI-III aus Fig. 1;
Fig. 4, 5 und 6 jeweils im vergrößerten Maßstab ein Schaltritzel, wie es im Zählwerk nach Fig. 1 verwendet wird.
Aus der Zeichnung ist ersichtlich, daß mit 1 das gesamte erfindungsgemäße Zählwerk bezeichnet ist, welches einen zylindrischen Zapfen 2 aufweist, der axial an den einander gegenüberliegenden Enden mit Naben 3, 4 versehen ist, mittels welcher das gesamte Zählwerk 1 in an eich bekannter Weise in
einem (nicht dargestellten) herkömmlichen Gehäuse getragen werden kann. Entsprechend der Nabe 4 ist im Zapfen 2 koaxial
einstückig ein Scheibenflansch 5 ausgebildet, während entsprechend der Nabe 3 eine koaxial blockierte und abnehmbare
Muffe 6 ausgebildet ist, die koaxial einen plattenförmigen Flansch 7 bildet.
Auf dem Zapfen 2 sind koaxial fünf bewegliche Trommeln 8, 9, 10, Il und 12 angebracht, die einander gleiches und für ein
gegenseitiges axiales Ineinandergreifen angeordnet sind; jede der Trommeln trägt auf ihrer zylindrischen Außenwandung
eine fortlaufende Ziffernfolge von null bis neun. Insbesondere ist in jeder der Trommeln 8 bis 12 koaxial in einer
mittleren Stellung ein ringförmiger Vorsprung 8a, 9a, 10a, 11a, 12a ausgebildet, welcher die Wandung jeder Trommel in
zwei aneinanderstoßende Teile 8b,8c; 9b,9c; 10b,10c; 11b,lic;
12b,12c unterteilt.
Aus Fig. 2 ist ersichtlich, daß jede Trommel (8 bis 12) in Entsprechung zu ihrem eigenen Abschnitt 8b bis 12b eine axia-
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-jr-
le Innenverzahnung 14 mit zwanzig Zähnen aufweist.
In Fig. 1 ist mit dem Bezugszeichen 15 ein koaxial und drehbar gelagerter beweglicher Ringflansch bezeichnet, welcher
mittels eines Nabenteiles 16 auf der Muffe 6 angebracht ist. Dieser Flansch 15 trägt auf seinem Umfang einen einstückig
ausgebildeten ringförmigen Rand 17, dessen Außendurchmesser gleich dem Außendurchmesser der Trommeln 8 bis 12 ist,
während seine Länge gleich der Länge der Abschnitte 8b bis 12b der Trommeln ist. Der Flansch 15 ist entsprechend seinem
ringförmigen Rand 17 mit einer axialen Innenverzahnung mit zwei Zähnen 17a, 17a versehen, die der axialen Innenverzahnung
der Trommeln an deren Teilen 8b bis 12b völlig gleicht.
Der Flansch 15 hält in Zusammenwirkung mit dem feststehenden Flansch 5 die Vielzahl der Trommeln 8 bis 12 in der ineinander
eingerückten Stellung, wie sie oben beschrieben und in Fig. 1 dargestellt wurde. Außen auf dem Näbenteil 16 des
Flansches 15 ist eine Zähnung 16a (beispielsweise eine HeIikoidalverzahnung)
ausgebildet, über welche der Flansch 15 kinematisch mit einer nicht dargestellten Antriebswelle zum Zählen
der Umdrehungen verbunden werden kann.
Aus den Fig. 2 und 3 ist ersichtlich, daß durch den Zapfen 2 parallel zu dessen Eigenachse eine Vertiefung 18 verläuft,
die auf der zylindrischen Wandung des Zapfens offen ist und in welcher sich ein zweiter Zapfen 19 parallel zur Achse des
Zapfens 2 erstreckt, welcher an den gegenüberliegenden Enden vom feststehenden Flansch 5 und vom Flansch 7 der Muffe 6 getragen
ist.
Auf diesem Zapfen 19 sind koaxial fünf bewegliche Ritzel 20, 21, 22, 23 und 24 mit gleicher Ausbildung in gegenseitigem
Kontakt angeordnet, d.h. das Endteil des einen berührt den Anfang des anderen. Die Vielzahl dieser Ritzel ist gegen den
feststehenden Flansch 5 durch die elastische axiale Wirkung
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einer Feder 25 auf dem ersten (20) der Ritzel gehalten.
Jedes der Ritzel ist auf seinem Umfang auf einem Bereich zwischen zwei ringförmigen Innenvorsprüngen 8a bis 12a zweier
benachbarter Trommeln mit einer axialen Verzahnung versehen, die sechs jeweils um 60 winkelversetzte Zähne 26 aufweist.
Insbesondere sind auf einem Endabschnitt, der zum beweglichen Flansch J5 hingewendet ist, die Zähne 26 jedes Ritzels abwechselnd unterbrochen, so daß jedes Ritzel auf diesem Abschnitt außen mit einer axialen Verzahnung versehen ist, die
aus drei um jeweils 120° versetzten Zähnen besteht. Die Form und die Abmessungen der axialen Zähne 26 sind so ausgelegt,
daß die Verzahnungen jedes Ritzels mit der Innenverzahnung
13 einer Trommel und mit der Innenverzahnung 14 der benachbarten Trommel kämmen kann. Insbesondere kann die axiale
Verzahnung des Ritzels 20 gleichzeitig mit der Innenverzahnung des beweglichen Flansches 15 und mit der Innenverzahnung
14 der ersten Trommel 8 (Fig. 1 und 2) kämmen. Aus der Beschreibung und Darstellung ist offensichtlich, wie jedes Ritzel mit der unmittelbar danebenliegenden Trommel auf der Seite des beweglichen Flansches 15 ein intermittierend arbeitendes Getriebe darstellt, mit welchem eine intermittierende Bewegung auf die der dem feststehenden Flansch 5 zugekehrten
Seite unmittelbar benachbarten Trommel im Übertragungsverhältnis von 1/10 übertragen wird.
Aus Fig. 4, 5 und 6 ist ersichtlich, daß jedes der Ritzel bis 24 auf seiner Stirnfläche, die dem feststehenden Flansch
zugekehrt ist, mit insgesamt drei Einschnitten 27 versehen ist, die sich axial erstrecken, V-förmig ausgebildet sind und
um jeweils 120 versetzt angeordnet sind, während auf der gegenüberliegenden Seite drei radiale Vorsprünge 28 vorgesehen sind, die sich radial erstrecken, um jeweils 120° versetzt sind und umgekehrt V-förmig sind.
Bei der Anordnung mit gegenseitigem Eingriff der Ritzel, wie aus Fig. 1 ersichtlich, kämmen die Vorsprünge 28 eines Ritzels
mit den entsprechenden Einschnitten 27 des benachbarten Ritzels. Die Einschnitte 27 des Ritzels 24 sind bei dieser Anordnung
im Eingriff mit den Vorsprüngen 28a, die auf der Innenwandung 5a des feststehenden Flansches 5 in einem Winkelabstand
von 120 angeordnet sind. Die wahlweise Winkelstellung für die Einschnitte 27 und die Vorsprünge 28 jedes Ritzels
ist so, daß die Ziffern auf den Trommeln 8 bis 12 alle parallel zur Achse des Zapfens 2 ausgerichtet sind, wenn alle Ritzel
20 bis 24 sich in einer Stellung befinden, in welcher das Anfangsteil des einen das Endteil des anderen berührt.
Das erfindungsgemäße Zählwerk arbeitet wie folgt.
Wenn das Fahrzeug sich bewegt, wird das Zählwerk kontinuierlich durch die kontinuierliche Drehung des beweglichen Flansches
15 betätigt. Bei jeder Umdrehung dieses Flansches findet ein Eingriff zwischen seiner Innenverzahnung 17a und der
Verzahnung des Schaltritzels 20 statt. Wenn die beiden Verzahnungen außer Eingriff gebracht werden, so springt das Ritzel
20 plötzlich in eine Winkelstellung von 120 versetzt um den Zapfen 19. Da die Verzahnung des Ritzels 20 gleichzeitig
mit der Verzahnung 14 der ersten Trommel 8 kämmt, und da diese Trommel eine Winkelverschiebung um den Zapfen 2 erfährt,
in welcher versetzten Stellung sie der Stellung entspricht, in welcher durch das Ablesefenster des Zählwerks abgelesen
werden kann, so taucht in diesem Fenster die unmittelbar auf die zuvor abzulesende Ziffer folgende Ziffer auf.
Die Winkelstellung des Ritzels 20 hängt mit der elastischen Wirkung der Feder 25 zusammen. Tatsächlich kommen zu Anfang
dieser Winkelbewegung die Ausschnitte 27 des Ritzels 26 außer
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Eingriff mit den jeweiligen Vorsprängen 28 des nachfolgenden Ritzels 21. Durch die V-Form sowohl, der Einschnitte 27 wie
auch der Vorsprünge 28 entspricht diesem Ausrücken eine axiale Verschiebung des Ritzels 20 gegen die Feder 25 in Richtung auf den Flansch 27 hin. Zu Ende dieser Winkelverschiebung
des Ritzels 20 sind die Einschnitte 27 dieses Ritzels mit den Vorsprüngen 28 des Ritzels 21 ausgerichtet, so daß durch die
Wirkung der Feder 25 sich mit einer kleinen Auslosung der Eingriff zwischen Einschnitten und Vorsprüngen stabilisiert
und damit die Ritzel 20 und 21 wieder in eine sich berührende Stellung gebracht sind. Dieser erneute Eingriff zwischen
den Einschnitten 27 des Ritzels 20 und den Vorsprüngen 28 des Ritzels 21 stellt die genaue Positionierung einer neuen Ziffer im Ablesefenster sicher, die zu den im Ablesefeld bereits
sichtbaren Ziffern der anderen Trommeln ausgerichtet ist, und
dies trotz der Spielräume, mit welchen die Verbindungen zwischen den Verzahnungen des Schaltritzels 20 und den Verzahnungen des beweglichen Flansches 15 einerseits und der Trommel 8
andererseits notwendigerweise ausgebildet sind.
Diese Arbeitsweise wiederholt sich für jede Umdrehung des Flansches 15, wobei jede Umdrehung durch die erste Trommel 8
gezählt wird.
Wenn die Trommel 8 ihrerseits eine Umdrehung um den Zapfen 2 ausgeführt hat, so gelangt ihre Innenverzahnung 13 mit der
Verzahnung auf dem Ritzel 21 in Eingriff, so daB bei einer
nachfolgenden Umdrehung des Flansches 15 gleichseitig eine Winkelverschiebung um 120°des Ritzels 20 der Trommel 8 und
des Ritzels 21 erfolgt. Jedoch steht die Verzahnung dieses Ritzels 21 gleichzeitig mit der Innenverzahnung 14 der Trommel 9 in Eingriff, und damit erfahrt auch diese Trommel 9 bei
dieser Gelegenheit eine Winkelversetzung um 36 um den Zapfen 2. Dieser Winkelverschiebtmg entspricht die Positionierung
- 10 -
- xr-ΛΧ
einer Zahl auf der Trommel 9, die unmittel-bar auf die vorher
angezeigte folgt, im Ablesefenster des Zählwerks. Im wesentlichen "zählt" die Trommel 8 die Einerstellen, während
die Trommel 9 die Dekaden zählt.
Im Fall der Winkelverschiebung um 120 des Ritzels 21 zusammen
mit dem Ritzel 20 erfolgt in der vorbeschriebenen Art und Weise die Ausrückung der Einschnitte 27 des Ritzels 21 aus
den Vorsprüngen 28 des Ritzels 22, so daß die Ritzel 20 und 21 als eine Einheit eine axiale Verschiebung auf dem Zapfen
19 entgegen der Feder 25 erfahren. Bei Beendigung der Drehbewegung um 120 greifen die Einschnitte auf dem Ritzel 21
wieder in die Vorsprünge des Ritzels 22 ein, und das Ritzelpaket stabilisiert sich wieder in gegenseitiger Kopf-Ende-Berührung
.
Der oben im Zusammenhang mit den Ritzeln 20 und 21 und den Trommeln 8 und 9 beschriebene Ablauf wiederholt sich für
alle übrigen Ritzel und die übrigen Trommeln in derselben Weise, und zwar sowohl hinsichtlich der sukzessiven Zählung
der Umdrehungen, die der bewegliche Flansch 15 ausführt, wie auch hinsichtlich des Ein- und Ausrückens der
Einschnitte 27 und der entsprechenden Vorsprünge 28 des benachbarten
Ritzels, so daß zu jedem Zeitpunkt eine genaue Ausrichtung der Zahlen im Ablesefenster sichergestellt ist,
während andererseits der beim bekannten Stand der Technik aufgetretene und vorbeschriebene Nachteil endgültig beseitigt
ist.
- Il -
8 0 9 8 2Tf/ 0 6 0 2
Le e rs e ι te
Claims (3)
- 275104BPatentansprüche( 1^) Mechanisches Zählwerk zum kontinuierlichen Betrieb durch TrommelZählwerke, insbesondere für Kilometerzähler in Kraftfahrzeugen, welches in einem tragenden Gehäuse eine Vielzahl koaxialer drehbarer Trommeln zum abwechselnden axialen Eingriff auf einem ersten vom Gehäuse getragenen Zapfen aufweist, wobei jede Trommel auf ihrer zylindrischen Außenwandung eine fortlaufende Numerierung mit η Ziffern trägt und an jedem ihrer Enden mit entsprechenden axialen Verzahnungen mit einer Anzahl Z., Z2 von Zähnen versehen ist, wobei Z. > Z-, ferner eine Vielzahl drehbar koaxial auf einem zweiten, zum ersten parallelen, Zapfen gelagerter Schaltritzel, von denen jedes auf einer Seite mit der Verzahnung mit Z- Zähnen einer Trommel bzw. Antriebstrommel in Eingriff steht und auf der anderen Seite mit der Verzahnung mit Z. Zähnen einer benachbarten bzw. angetriebenen Trommel in Eingriff bringbar ist, so daß von der Antriebstrommel auf die angetriebene Trommel eine intermittierende Bewegung in einem Übersetzungsverhältnis l/n übertragbar ist, und schließlich ein intermittierend arbeitendes Getriebe, das kinematisch einerseits mit einer Motor- bzw. Antriebs-Eingangswelle und andererseits mit der ersten Trommel aus der Vielzahl von Trommeln verbunden ist, dadurch GEKENNZEICHNET, daß die Ritzel (20, 21, 22, 23, 2A) axial auf dem jeweiligen Zapfen (19) beweglich und in gegenseitiger Berührung von einer Feder (25) gehalten sind, wobei jeweils ein Anfangsteil das Endteil des anderen berührt und wobei die Feder (25) im Gehäuse gelagert und zur axialen- 12 -80982^/0602Beaufschlagung des Ritzels (20) zum Eingriff mit der ersten Trommel (8) vorgesehen ist, und daß bei jedem jeweils in Berührung stehenden Ritzelpaar auf einer Fläche des einen Ritzels radial drei V-förmige Einschnitte (27) im gleichen Winkelabstand voneinander ausgebildet sind, während auf der gegenüberliegenden Fläche des anderen Ritzels radial mindestens ein V-förmiger Vorsprung (28) zum Eingriff in die Einschnitte(27) nacheinander ausgebildet ist, wobei die Winkelstellung der Einschnitte (27) und des Vorsprungs bzw. der Vorsprünge(28) bezüglich der Zahlen auf den Trommeln (8, 9, 10, 11, 12) so vorbestimmt ist, daß bei Eingriff des Vorsprungs (28) mit einem der Einschnitte (27) die Zahlen auf den Trommeln parallel zu dem jeweiligen Zapfen (2) ausgerichtet sind.
- 2. Zählwerk nach Anspruch 1, dadurch GEKENNZEICHNET, daß der zweite Zapfen (19) und die jeweilige Vielzahl von Schaltritzeln (20, 21, 22, 23, 24), die auf diesem koaxial und drehbar gelagert ist, parallel zum ersten Zapfen (2) in einer Stellung gehalten sind, die innerhalb des Umfangs liegt, den die Vielzahl der Trommeln (8, 9, 10, 11, 12) beschreibt.
- 3. Zählwerk nach Anspruch 1 und 2, dadurch GEKENNZEICHNET, daß das intermittierend arbeitende Getriebe, das kinematisch mit einer Antriebs-Eingangswelle und zeitweilig mit der ersten Trommel (8) aus der Vielzahl von Trommeln (8 - 12) verbunden ist, aus einem drehbar und koaxial auf dem Zapfen (2) angebrachten Flansch (5) besteht und mit einer Innenverzahnung mit Z. Zähnen versehen ist, welche intermittierend mit dem ersten Schaltritzel (20) aus der Vielzahl von Schaltritzeln (20 - 24) in Eingriff steht.80 98 2"(^/ 06 0 2
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
| D2 | Grant after examination | ||
| 8364 | No opposition during term of opposition | ||
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