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Dokumentenidentifikation DE3002403C2 07.07.1988
Titel Wertzählwerk mit mechanischem Aufzug
Anmelder J. Hengstler KG, 7209 Aldingen, DE
Erfinder Vogel, Manfred;
Kratt, Kurt, 7209 Aldingen, DE
Vertreter Bauer, R., Dr.; Hubbuch, H., Dipl.-Ing.; Twelmeier, U., Dipl.-Phys., Pat.-Anwälte, 7530 Pforzheim
DE-Anmeldedatum 24.01.1980
DE-Aktenzeichen 3002403
Offenlegungstag 30.07.1981
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 07.07.1988
Veröffentlichungstag im Patentblatt 07.07.1988
IPC-Hauptklasse G06M 3/08
IPC-Nebenklasse G06M 3/02   G06M 1/38   G06M 1/08   G07F 5/08   

Beschreibung[de]

Die Erfindung bezieht sich auf ein Wertzählwerk mit mechanischem Aufzug und Betätigungshebeln für eine Fortschaltrichtung, welche auf eine Zähleinrichtung wirkt gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Man kennt nach dem DE-GM 79 08 306 Münzzählwerke für sogen. Selbstverkäufer, welche eine von Münzwerten zugeordneten Auslösehebeln geschaltete Fortschalteinrichtung, eine von der Fortschalteinrichtung betätigte Zähleinrichtung mit einer Summenwelle und eine Steuereinrichtung für eine Ausgabeeinrichtung des Selbstverkäufers aufweist, wobei die Steuereinrichtung die Ausgabeeinrichtung freigibt, wenn der Summenstand der Zähleinrichtung dem an der Steuereinrichtung eingestellten Verkaufspreis gleich ist, und wobei eine Rückstelleinrichtung die Zähleinrichtung im Anschluß an eine Betätigung der Ausgabeeinrichtung zurückstellt.

Hierbei wird eine sichere Funktion nicht erreicht, weil sich bei den durch die Münzgewichte gegebenen geringen Betätigungskräfte nur eine unsichere Auslösung der Weiterschaltung erreichen läßt. Nachteilig sind auch die direkten, den einzelnen Hemmrädern zugeordneten Zahnstangen mit Federspeichern, deren Weg und Kräfte jeweils für den maximalen Ablaufweg der Zählkapazität auszulegen ist, nachdem nicht vorab bestimmbar ist, über welche der drei Hemmräder Auslösungen erfolgen. Dadurch ergibt sich ein wesentlich größerer Gesamtweg und auch wesentlich höhere Kräfte im Energiespeicher, was für diese Anwendung entscheidende Nachteile bringt. Weiter ist die Zusammenfassung der einzelnen Zählschritte auf der Summenwelle mittels den einzelnen Hemmrädern zugeordneten Überholkupplungen sehr aufwendig, nicht funktionssicher und benötigt infolge der jeweils mitlaufenden oder funktionslosen Überholkupplungsteile ein zusätzliches Antriebsmoment. Schließlich ist während dem Wiederaufzug der Energiespeicher, die Nullstellung des Zählrads nur durch Entkuppeln vom Antrieb möglich, wobei außerdem noch eine vom Aufzug betätigte Nullstelleinrichtung bestehend aus Herzkurve und Nullstellhebel notwendig wird.

Nach der DE-AS 11 40 728 ist ein Wertzählwerk mit mechanischem Aufzug und Betätigungshebeln für eine Fortschalteinrichtung, welche auf eine Zähleinrichtung wirkt bekannt, die mehrere koaxial nebeneinander angeordnete Hemmradschaltungen und vermittels Übersetzungen (Stirnräder) nachgeschaltete Summengetriebe in Form von Differentialen aufweist, welche durch einen gemeinsamen Federspeicher belastet sind und bei ausgelöster zugehöriger Hemmradschaltung entsprechend der zugeordneten Wertigkeit ablaufen.

Es ist Aufgabe der Erfindung bei einfachem, platzsparendem Aufbau eine funktionssichere Ausführung eines Wertzählwerks mit mechanischem Aufzug und Betätigungshebel für eine Fortschaltvorrichtung, welche auf eine Zähleinrichtung wirkt, zu schaffen, welches unabhängig von einem Stromanschluß zu installieren ist und den Austausch des Hemmrädersatzes gegen andere Wertigkeiten erlaubt.

Hierzu kennzeichnet sich das Wertzählwerk nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 gemäß der Erfindung dadurch, daß die Hemmradschaltungen auf einer gemeinsamen austauschbaren Achse angeordnet sind und jeweils aus Hemmrad und unter Federwirkung an Nocken der Betätigungshebel anliegenden gleichen Klinken bestehen, wobei die unterschiedliche Zahl der Zähne der Hemmräder die unterschiedliche Wertigkeit verkörpern und gleiche Klinken zur Auslösung unterschiedlicher Zähnezahlen (Zahnteilungen) der Hemmräder dienen und die Zahnflanken der Zähne der Hemmräder und der Klinken in beiden Richtungen formschlüssig und selbsthemmend ausgebildet sind mit Überweg der Klinken für unterschiedliche Schwenkwege der Betätigungshebel, mit einem Signal beim Erreichen eines voreinstellbaren Wertes. Vorzugsweise sind hierbei in zwei Hemmrädern mit unterschiedlicher Zähnezahl die Sonnenräder für ein Differential eingebaut.

Hierdurch ergibt sich ein sicherer Funktionsablauf und es entfällt bei Rück- bzw. Nullstellung das Lösen der Getriebekette und damit eine Wiederverbindung mit ihren Problemen. Durch die erfindungsgemäße Ausführung des Wertzählwerks wird durch den unmittelbar dem Anzeigemittel vorgeschalteten Energiespeicher und erst nachfolgend über Differentialgetriebe verzweigte Hemmradschaltungen sowohl der Aufzugsweg als auch die Kraft des Energiespeichers wesentlich verringert. Außerdem kann die Nullstelleinrichtung und die Überholkupplungen entfallen. Durch die in ständigem Eingriff stehenden Getriebeteile wird eine sichere Funktion erreicht, in einer insgesamt kostengünstigen Bauweise.

Hierbei bestehen die Hemmradschaltungen jeweils aus Hemmrad und unter Federwirkung an Nocken der Betätigungshebel anliegenden Klinken, wobei die Zahl der Zähne der Hemmräder die Wertigkeit verkörpern und vorzugsweise gleiche Klinken zur Auslösung unterschiedlicher Zähnezahlen der Hemmräder dienen.

Das Wertzählwerk gemäß der Erfindung ist an Hand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels in der Zeichnung dargestellt und nachfolgend beschrieben und zwar zeigen

Fig. 1 bis 3 den mechanischen Aufbau und die Getriebeanordnung eines Wertzählwerks in schematischer Weise.

Das Wertzählwerk ist, wie vor allem in Fig. 1 ersichtlich, zwischen den beiden Platinen 1 und 2 eingebaut, welche mittels Distanzbolzen 3 verschraubt sind. Dabei sind auf der in Bohrungen der Platinen 1 und 2 gelagerten Achse 4 die Hemmradschaltungen 5, 6 und 7 nebeneinander angeordnet, denen infolge verschiedener Zähnezahlen, entsprechend unterschiedliche Wertigkeiten zugeordnet sind.

Dem in Fig. 1 dargestellten Beispiel entsprechend, sind der Hemmradschaltung 5 die Wertigkeit 5, der Hemmradschaltung 6 die Wertigkeit 1 und der Hemmradschaltung 7 die Wertigkeit 10 zugeordnet, indem das Hemmrad 5 die Zähnezahl 4, das Hemmrad 6 die Zähnezahl 20 und das Hemmrad 7 die Zähnezahl 2 aufweist. Durch Ändern der Hemmrad-Zähnezahlen lassen sich in diesem Ausführungsbeispiel weitere Wertigkeiten darstellen, soweit diese in 20 teilbar sind.

Bei geänderter Grundteilung, welche im Ausführungsbeispiel auf 20 festgelegt ist, sind auch weitere Wertigkeiten möglich.

Den Antrieb der Hemmräder 5, 6 und 7 bewirkt der gemeinsame Federspeicher 8, welcher einerseits vermittels Vorspannblech 9 an der Platine 1 abgestützt ist und andererseits das Zahnsegment 10 antreibt. Federspeicher 8, Vorspannblech 9 und Zahnsegment 10 sind zusammen mit dem Aufzugshebel 11 auf der gemeinsamen Achse 12 gelagert. Auf der Achse 13 sitzt das Übersetzungsstirnrad 14, welches in Antriebsverbindung mit der Stirnradzahnung 15 des Anzeigemittel-Baugruppe steht. Außerdem ist ein Aufzugsgesperr 18 mit Stirnradzahnung 19 und Gesperrfeder 20 zum Aufzug des Federspeichers 8 an dem Lagerwinkel 21 und der Platine 1 mittels Achse 22 gelagert.

Beim Aufzug des Federspeichers 8 mittels Aufzugshebel 11 verschwenkt das Zahnsegment 10 und verdreht gleichzeitig das Anzeigemittel 16 zurück in die Ausgangs- bzw. Nullstellung, wobei infolge überrastendem Aufzugsgesperre das Stirnrad 19 und das damit im Eingriff stehende Getriebe stehenbleibt.

Die beiden Stellanschläge 23 und 24 begrenzen den Schwenkweg des Zahnsegments 10 und erlauben dessen Einstellung zum Ausgleich von Stellungstoleranzen aufgrund des Zahnspiels. Zum Ausgleich von Stellungstoleranzen des Anzeigemittels 16 ist dessen Ziffern tragender Teil 17, gegenüber dem Antriebsstirnrad 15 zusätzlich justierbar und mittels Schrauben 25 gesichert. Außerdem erlaubt die Feder 26 zwischen Zahnsegment 10 und Aufzugshebel 11 einen begrenzten Überweg. Die rastend einstellbaren Einstellmittel 27, 28, 29 und 30, deren Rastgesperre 31 als Einzelheit in Fig. 2 sichtbar ist und zum Erkennen des eingestellten Wertes Ziffern 32 tragen, sind mit dem Anzeigemittel 16 fest gekuppelt und gleichfalls auf der Achse 22 gelagert. Abgestimmt auf Rastteilung und Ziffern 32 enthalten die Einstellmittel 27, 28, 29 und 30 Signalkerben 33, welche durch Signalmittel abtastbar sind, die hier nicht dargestellt sind.

Eine feste Getriebeverbindung zwischen dem Gesperr-Stirnrad 19 und den Hemmrädern 5, 6 und 7 bilden auf den Achsen 34, 35 und 36 gelagerte Zwischenräder 37, 38 und 39, Übersetzungsrad 40 und die Summengetriebe 41 und 42 in Form von Kegelraddifferentialgetrieben. Dabei verbindet hier das erste Differential 41 die Wertigkeiten der Hemmräder 5 und 6 und ist direkt dazwischen angeordnet, wogegen die weitere Wertigkeit des Hemmrads 7 durch das nachgeschaltete weitere Differential 42 auf der Achse 34 verbunden ist. Nachdem die beiden Differentiale 41 und 42 einschließlich der Übertragungs-Zwischenräder 37, 38 und 39 übersetzungsneutral ausgelegt sind, werden die Wertigkeiten allein durch die Zähnezahl der Hemmräder 5, 6 und 7 bestimmt, so daß deren Anordnung beliebig wählbar ist.

Die Gesamtübersetzung des Wertzählwerks, welche vor allem durch das Übersetzungs-Stirnrad 14, die Zähnezahl des Zahnsegments 10 und der Stirnradzahnung 15 des Anzeigemittels 16 bestimmt wird, entsprechen die im Anzeigemittel 16 verkörperten Werteinheiten zusätzlich der einmal maximal auslösbaren Anzahl Werteinheiten. Entsprechend dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel ist demnach die maximale Ablaufkapazität des Federspeichers 8, 20 plus 10 Werteinheiten, also insgesamt 30 Werteinheiten. Die weitere Auslösung von Werteinheiten wird danach mittels einer nicht dargestellten Sperreinrichtung des Wertzählwerks verhindert.

Zur Auslösung aller Werteinheiten-Zählschritte dienen gleiche Auslösklinken 43, 44 und 45, die auf der gemeinsamen Achse 46schwenkbar gelagert sind. Die Grundstellung der Auslöseklinken 43, 44 und 45 bewirken Zugfedern 47, welche zwischen dem Hebel 48 der Auslöseklinken 43, 44 und 45 und der Achse 49 eingehängt sind. Die Zahnflanken 43a und 43b der Auslöseklinken 43, 44 und 45 und der Zahnflanken 6a und 6b an den Hemmrädern 5, 6 und 7 wirken in beiden Endstellungen mit Überweg formschlüssig und selbsthemmend, wodurch hohe Funktionssicherheit auch bei geringen Auslösekräften erreicht wird.

Schließlich betätigen die Hebel 50, 51 und 52 die Auslöseklinken 43, 44, 45 und reduzieren die Auslösekräfte und erlauben die Anpassung der Abstände und Auslösewege, wie sie beispielsweise in Münzschächten bei Warenautomaten erforderlich sind.

Für eine erleichterte Umstellung auf andere Wertigkeiten und dazu notwendigen Austausch der Rädergruppe auch der Achse 4, sind deren Lagerstellen 53, 54 zum Rand der Platinen 1 und 2 aufgeschnitten, wobei die beidseitig an den Platinen 1 und 2 angenieteten, mit Fixierbohrungen versehenen Blattfedern 55 und 56, einen Rastsitz der Achse 4 bewirken.


Anspruch[de]
  1. 1. Wertzählwerk mit mechanischem Aufzug und Betätigungshebeln für eine Fortschaltvorrichtung, welche auf eine Zähleinrichtung wirkt, die mehrere koaxial nebeneinander angeordnete Hemmradschaltungen und vermittels Übersetzungen (Stirnräder) nachgeschaltete Summengetriebe in Form von Differentialen aufweist, welche durch einen gemeinsamen Federspeicher angetrieben sind und bei ausgelöster zugehöriger Hemmradschaltung ablaufen, dadurch gekennzeichnet, daß die Hemmradschaltungen (5, 6, 7) auf einer gemeinsamen austauschbaren Achse (4) angeordnet sind und jeweils aus Hemmrad und unter Federwirkung an Nocken der Betätigungshebel (50, 51, 52) anliegenden gleichen Klinken (43, 44, 45) bestehen, wobei die unterschiedliche Zahl der Zähne der Hemmräder, die unterschiedliche Wertigkeit verkörpern und gleiche Klinken zur Auslösung unterschiedlicher Zähnezahlen (Zahnteilungen) der Hemmräder dienen und die Zahnflanken der Zähne der Hemmräder und der Klinken in beiden Richtungen formschlüssig und selbsthemmend ausgebildet sind mit Überweg der Klinken für unterschiedliche Schwenkwege der Betätigungshebel, mit einem Signal beim Erreichen eines voreinstellbaren Wertes.
  2. 2. Wertzählwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in zwei Hemmräder mit unterschiedlicher Zähnezahl die Sonnenräder für ein Differential eingebaut sind.
  3. 3. Wertzählwerk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der im ständigen Eingriff befindlichen Getriebekette aus Stirnrad- und Differentialgetriebe (40, 41, 42) ein Aufzugsgesperre (18) nachgeschaltet ist, welches beim Aufzug des Federspeichers (8) überrastet.
  4. 4. Wertzählwerk nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufzugsgesperre (18) aufzugseitig zifferntragende Anzeigemittel (16) (Zahlenrolle) und gegenüber diesen mittels Gesperre (31) einstellbare zifferntragende Einstellscheiben (27-30) mit Signalkerben (33) aufweist.
  5. 5. Wertzählwerk nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilung des Aufzugsgesperres (18) und der Einstellgesperre (31) mit der Ziffernteilung (17) des Anzeigemittels (16) (Zahlenrolle) und der Einstellscheiben (27-30) übereinstimmt, welche Teilung der kleinsten Wertigkeit der Hemmradschaltungen (5, 6, 7) entspricht.
  6. 6. Wertzählwerk nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeige- und Einstellmittel (16, 27-30) in ständigem Eingriff mit einem Zahnsegment (10) des Federspeichers (8) sind und bei dessen Aufzug auf Nullstellung zurückdrehen, wobei der zum Ausgleich des Getriebespiels notwendige Überweg durch beidseitige Stellanschläge (23, 24) für das Zahnsegment (10) gebildet ist.
  7. 7. Wertzählwerk nach einem der Ansprüche 4-6, dadurch gekennzeichnet, daß die Ziffernstellung des Anzeigemittels (16) durch gegenüber dem Aufzugsgesperre (18) verstellbare Zahlenrolle (17) zum Ausgleich von Fertigungstoleranzen justierbar ist.
  8. 8. Wertzählwerk nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Zahnsegment (10) mit Federspeicher (8) und dem Aufzugshebel (11) eine Überwegfeder (26) für den letzteren bei anschlagendem Zahnsegment (10) angeordnet ist.
  9. 9. Wertzählwerk nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Ablaufweg des Zahnsegments (10) auf die erfaßbaren Werteinheiten so abgestimmt ist, daß die im Anzeigemittel (16) (Zahlenrolle) verkörperten maximalen Werteinheiten zusätzlich der Werteinheiten der Hemmradschaltung (5, 6, 7) mit der größten Werteinheit erfaßbar sind.
  10. 10. Wertzählwerk nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß bei über den Maximalwert weitergelaufenem Anzeigemittel (16) (Zahlenrolle) die weitere Auslösung einer Hemmradschaltung (5, 6, 7) gesperrt ist.
  11. 11. Wertzählwerk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Hemmräder (5, 6, 7) mit ihrer Achse (4) als Rädergruppe zur Änderung der Wertigkeit vermittels Rastsitz austauschbar sind.






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