CH387345A - Zähler für elektrische Impulse - Google Patents

Description

  Zähler für elektrische Impulse    Zähler für elektrische Impulse, bei denen ein  Polrad durch den Zug von Feldmagneten schritt  weise gedreht wird, arbeiten im allgemeinen als     Dop-          pelkontaktzähler.    Für jeden Zählschritt ist ein beson  derer Impuls erforderlich, der das Polrad jeweils um  einen halben Schritt weiterdreht, so     dass    also jeweils  zwei Impulse das Polrad um eine Polteilung weiter  drehen.  



  Diese bekannten Zähler arbeiten zwar sehr zu  verlässig, weil das Polrad dauernd magnetisch ent  weder vom einen oder vom andern Feldmagneten in  einer streng definierten Lage gehalten wird. Das Ver  fahren ist jedoch umständlich, weil jedem zu zählen  den Vorgang zwei     aufeinanderfolgende    Impulse zu  geordnet werden müssen. Ausserdem ist die Zähl  geschwindigkeit beschränkt, weil die Drehbewegung  des Polrades nach jedem Halbschritt gestoppt wird,  so     dass    es     *bei    jedem vollen Schritt zweimal anlaufen       muss.     



  Die Erfindung sucht diese Nachteile bekannter  Impulszähler zu vermeiden, ohne jedoch deren Vor  teile preiszugeben. Der erfindungsgemässe Zähler für  elektrische Impulse ist gekennzeichnet durch eine  dem Zähler vorgesetzte Weiche, welche die ankom  menden Impulse abwechselnd auf den einen oder den  anderen der beiden Feldmagnete umleitet und da  durch,     dass    die Halbschritte des Polrades gezählt wer  den.  



  Verschiedene Ausführungsbeispiele des Erfin  dungsgegenstandes werden nachstehend anhand der  Zeichnung näher erläutert.  



       Fig,   <B>1</B> veranschaulicht schematisch das Prinzip  eines bekannten Zählers.  



       Fig.    2 zeigt in analoger Darstellung das Prinzip  des erfindungsgemässen Zählers.  



       Fig.   <B>3</B> zeigt ein erstes     Ausführungsbeispiel    mit    einem vom Polrad mechanisch gesteuerten Umschal  ter als Weiche.  



       Fig.    4 stellt ein zweites Ausführungsbeispiel dar,  bei dem die Weiche durch einen Hilfsmagneten ge  steuert wird.  



       Fig,   <B>5</B> ist das Schaltschema eines weiteren Aus  führungsbeispiels mit elektrischer Weiche, und       Fig.   <B>6</B> und<B>7</B> zeigen zwei verschiedene Möglich  keiten des Zusammenbaus von Weiche und Zähler.  Das Prinzip eines bekannten Zählers ist schema  tisch unter Weglassung aller nicht wesentlichen Teile  in     Fig.   <B>1</B> dargestellt. Das fünfteilige Polrad<B>1</B> nimmt  eine Ausgangslage ein, Der Pol 2 steht dem Feld  magneten<B>3</B> an der engsten Stelle des keilförmigen  Luftspaltes 4 gegenüber. Wird der Impulskontakt<B>5</B>  geschlossen und damit der erste Impuls von der  Stromquelle<B>7</B> auf den Feldmagneten<B>6</B> gegeben, so  zieht dieser den Pol<B>8</B> an, womit der erste Halb  schritt im Drehsinn des Pfeiles ausgeführt ist.

   Wird  nun der Kontakt<B>9</B> geschlossen und der Kontakt<B>5</B>  geöffnet, so wird der Feldmagnet<B>3</B> erregt. Er zieht  den Pol<B>10</B> an die Stelle, welche anfangs der Pol 2  eingenommen hatte. Damit ist der zweite Halbschritt  ausgeführt und das Polrad<B>1</B> um eine Polteilung  weitergedreht. Ein mit dem Polrad gekuppeltes, nicht  dargestelltes Zählwerk hat einen Schritt     bzw.    eine  Zähleinheit gezählt.  



  In     Fig.    2 ist das Prinzip eines erfindungsgemässen  Zählers dargestellt. Die Bezeichnungen sind die glei  chen wie in     Fig.   <B>1.</B> Die Kontakte<B>5</B> und<B>9</B> gemäss       Fig.   <B>1</B> sind durch einen einzigen Impulskontakt 12  ersetzt, und es ist eine Weiche<B>11</B> vorgesehen, welche  die beiden Feldmagnete<B>3</B> und<B>6</B> jeweils abwechselnd  erregt, wenn der Kontakt 12 einen Impuls abgibt.  Diese in     Fig.    2 als einfacher Umschalter gezeichnete  Weiche     muss    nach jedem Impuls     bzw.    Halbschritt  automatisch umgelegt werden.

   Mit dieser Anordnung      werden anstatt der vollen Schritte des Polrades um  eine Polteilung, die pro Impuls des Kontaktes 12  ausgeführten Halbschritte gezählt,<B>d.</B> h. jedem Halb  schritt wird eine Zähleinheit zugeordnet.  



  Die Art, wie die Steuerung der Weiche<B>11</B> er  folgt, ist grundsätzlich gleichgültig. Eine erste<B>Mög-</B>  lichkeit ist in     Fig.   <B>3</B> dargestellt. Hier ist die Weiche  als Umschalter<B>11</B> ausgebildet, welcher vom Polrad  aus mechanisch gesteuert wird. Auf der Achse des  Polrades<B>1</B> ist eine     Nockenscheibe   <B>13</B> angebracht,  die den Umschalter<B>11</B> betätigt. Die Umschaltung       muss    immer dann erfolgen, wenn das Polrad<B>1</B> mit  einem Pol unmittelbar vor einem Feldmagneten<B>3</B>       bzw.   <B>6</B> steht.

   Aus dieser Forderung ergibt sich die  Lage und Form der Nocken der     Nockenscheibe   <B>13.</B>  Parallel zu den Feldmagneten<B>3</B> und<B>6</B> sind Kon  densatoren 14 angeordnet, welche die Kraft der Feld  magnete noch kurze Zeit über den     Abschaltzeitpunkt     hinaus aufrechterhalten. Der Impulskontakt 12     muss     jeweils mindestens so lange geschlossen. werden,     dass     das Polrad einen vollständigen Halbschritt ausführen  kann, so     dass    dann auch der Umschalter<B>11</B> gerade  einmal umgeschaltet hat. Diese Impulszeit darf ander  seits nur wenig überschritten werden, damit nach  Betätigung des Umschalters nicht noch ein zweiter  Halbschritt erfolgt.  



  Eine weitere Möglichkeit zur Steuerung der  Weiche<B>11</B> zeigt     Fig.    4. Der Umschalter<B>11</B> wird hier  wiederum von einer     Nockenscheibe   <B>13</B> gesteuert,  welche jedoch nicht, wie bei     Fig.   <B>3,</B> auf der     Pol-          radachse    sitzt, sondern von einem     Schrittschaltwerk     synchron mit dem Polrad<B>1</B> verdreht wird. Der Hilfs  magnet<B>15</B> des     Schrittschaltwerkes    ist in Serie zum  Impulskontakt 12 geschaltet, wird also vom Impuls  strom durchflossen. Diese Anordnung erlaubt es, die  Weiche<B>11</B> auch getrennt vom mechanischen Aufbau  des eigentlichen Zählers zu betätigen.

   Die Umschal  tung der Impulse durch die Weiche abwechselnd auf  die beiden Feldmagnete<B>3</B> und<B>6</B> erfolgt im übrigen  genau wie bei     Fig.   <B>3.</B>  



  Besonders zweckmässig ist es aber, alle mecha  nisch bewegten Teile zu vermeiden und die Um  steuerung rein elektrisch durch eine Weiche in Form  einer     Kippschaltung    vorzunehmen. Dies kann eine  Röhrenschaltung oder einfacher eine Transistorschal  tung sein. Ein Beispiel einer solchen Schaltung zeigt       Fig.   <B>5.</B>  



  Bei der elektronischen Weiche nach     Fig.   <B>5</B> han  delt es sich um einen bistabilen     Multivibrator.    In  der Ruhestellung,<B>d.</B> h. wenn kein Impuls gegeben  wird, ist der Impulskontakt 12 geschlossen, und von  der Spannungsquelle<B>7</B> fliesst Strom über die Leitun  gen<B>16</B> zum Zähler<B>17</B> und der elektronischen  Weiche. Diese enthält die beiden Transistoren<B>18</B>  und<B>19,</B> die wechselweise im Takt der Impulse die  beiden Feldmagnete<B>3</B> und<B>6</B> des Impulszählers<B>17</B>  erregen und dadurch dessen Polrad<B>1</B>     weiterschalten.     



  Es sei angenommen,     dass    in der Ruhestellung       der        der        Feldmagnet        Impulskontakt   <B>3</B>     des        12        Zählers        zur        Impulsgabe        unter        Strom        kurzzeitig        sei.        Wird        ge-   <B>'</B>    öffnet, so wird der Strom aus der Spannungsquelle<B>7</B>  bis auf einen kleinen Reststrom,

   der vom     über-          brückungswiderstand    20 bestimmt wird, unterbro  chen. Der Stromstoss, der nach dieser Stromunter  brechung beim erneuten Schliessen des Impulskon  taktes 12 im Impulstransformator 21 entsteht, be  wirkt über dessen Sekundärwicklung 22 einen Span  nungsstoss, der über den Transistor<B>18</B> die elektro  nische Weiche zum Kippen bringt,<B>d.</B> h. der Feld  magnet<B>3</B> des Zählers<B>17</B> wird stromlos und der  Feldmagnet<B>6</B> wird erregt. Der Gleichrichter<B>23</B> dient  dazu, wahlweise nur den Schliess- oder nur den     öff-          nungsimpuls    des Kontaktes 12 zur Weiterschaltung  zu verwenden.

   Der Kondensator 24 bewirkt,     dass     die Spannung am Zähler<B>17</B> und an der Weiche  für die kurze Dauer der Unterbrechung des Impuls  kontaktes aufrechterhalten bleibt. Demselben Zweck  dient auch der     überbrückungswiderstand    20.  



  In     Fig.   <B>6</B> ist schematisch die äussere Gestalt des  Zählers mit elektronischer Weiche dargestellt. Auf  einen üblichen     Doppelkontaktzähler   <B>26</B> ist das  Gehäuse der elektronischen Weiche<B>27</B> einfach auf  gesteckt. Auf diese Weise kann man vorhandene       Doppelkontaktzähler    auf einfacheren Betrieb und hö  here Impulsfrequenz umbauen.  



  Natürlich kann man aber Zähler und Weiche  auch gemäss     Fig.   <B>7</B> in einem einzigen Gehäuse<B>28</B>  unterbringen, da die Weiche selbst nur wenig Platz  einnimmt.  



  Bei den beschriebenen Impulszählern ist die  Zählgeschwindigkeit gegenüber einem gleichartigen       Doppelkontaktzähler    gemäss     Fig.   <B>1</B> grundsätzlich ver  doppelt. Ausserdem ist es sehr viel einfacher, den zu  zählenden Vorgängen jeweils nur einen einzigen Im  puls zuzuordnen, als zwei     aufeinanderfolgende    Im  pulse.

Claims (1)

1. <B>PATENTANSPRUCH</B> Zähler für elektrische Impulse, bei denen ein Polrad durch jeweils zwei Impulse um eine Poltei lung weitergedreht wird, welche Impulse<B>je</B> einen Halbschritt bewirken, gekennzeichnet durch eine dem Zähler vorgesetzte Weiche, welche die ankommenden Impulse abwechselnd auf den einen oder den anderen der beiden Feldmagnete umleitet, und dadurch, dass die Halbschritte des Polrades gezählt werden. <B>UNTERANSPRÜCHE</B> <B>1.</B> Zähler nach Patentanspruch, dadurch gekenn zeichnet, dass die Weiche durch eine elektronische Kippschaltung ohne mechanisch bewegte Teile gebil det wird. 2.

   Zähler nach Patentanspruch, dadurch gekenn zeichnet, dass die Weiche ein Umschalter ist, der mechanisch vom Polrad gesteuert wird. <B>3.</B> Zähler nach Patentanspruch, dadurch gekenn zeichnet, dass die Weiche mittels eines vom Impuls strom durchflossenen Hilfsmagneten gesteuert wird. 4.

   Zähler nach Unteranspruch<B>1,</B> dadurch ge kennzeichnet, dass die elektronische Kippschaltung als transistorisierte bistabile Multivibratorschaltung aus gebildet ist (Fig. <B>5).</B> <B>5.</B> Zähler nach Unteranspruch 4, gekennzeichnet durch einen Impulstransformator (21) zur übertra- gung der ankommenden Impulse auf die Multivibra- torschaltung, wobei der Sekundärkreis des Impuls- transforinators einen Gleichrichter<B>(23)</B> enthält.