DE2811173C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen elektromagnetischen Impuls­ zähler nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Impulszähler zählen beispielsweise die Arbeitstakte von Werkzeugmaschinen. Nach jedem Arbeitstakt wird die Spule von einem Stromstoß durchflossen und infolge des dabei entstehenden Magnetfeldes wird der am Gehäuse gelagerte Anker angezogen. Der Anker steuert den Schaltanker, der über das Zahnradgetriebe das Rad einen Schritt weiterdreht. Für einen einwandfreien Impulszähler ist die Größe des Luftspaltes zwischen dem Anker und dem Eisenkern maßgebend.

Bei einem bekannten Impulszähler der gattungsbildenden Art (DE-AS 25 21 372) ragt der eine Schenkel des U-förmigen Eisenkernes in ein Rohr des einen Gehäuseteiles, auf dem die Magnetspule sitzt, während der andere Schenkel zwischen Leisten eines zweiten Gehäuseteiles gehalten ist. Zur Axial­ sicherung und zur Justierung des Eisenkernes gegenüber dem Gehäuseteil 1 ist an der Innenseite des anderen Schenkels eine Kerbe vorgesehen, in die ein Exzenterstift eines Exzenter­ zapfens ragt. Er ist durch eine Stegöffnung des Gehäuseteiles 1 gesteckt. Der Exzenterzapfen bzw. der Exzenterstift und die Kerbe liegen bei montiertem Eisenkern mit Abstand vom Luft­ spalt, der zwischen den freien Enden und dem Anker gebildet ist. Dieser bekannte Impulszähler hat den Nachteil, daß sich die Breite des Luftspaltes bei Temperaturschwankungen, die beim Betrieb des Impulszählers unvermeidbar sind, relativ stark ändern kann. Infolge der unterschiedlichen Wärmeaus­ dehnungskoeffizienten zwischen dem Kunststoffmaterial des Gehäuses und dem Eisenkern dehnt sich das Gehäuse bei Temperatur­ erhöhung relativ stark aus, während sich der Eisenkern fast nicht dehnt. Da die Formschlußverbindung zwischen dem Eisenkern und dem Gehäuseteil mit Abstand vor dem Luft­ spalt erfolgt, kann sich bei Erwärmung oder Abkühlung des Gehäuses der zwischen dem Luftspalt und der Form­ schlußverbindung liegende Gehäuseabschnitt gegenüber dem über die Formschlußverbindung ragenden Schenkelab­ schnitt des Eisenkernes mehr oder weniger stark aus­ dehnen oder zusammenziehen, was zu einer Veränderung der Breite des Luftspaltes führt. Es besteht dann die Gefahr, daß der Impulszähler nicht mehr den genauen Wert angibt. Bei einem zu großen Luftspalt reicht das auf­ tretende Magnetfeld nämlich nicht aus, den Anker anzu­ ziehen und damit das Ziffernrad zu drehen. Bei einem zu kleinen Luftspalt kann der Anker am Eisenkern hängen­ bleiben, so daß inzwischen ankommende weitere Impulse nicht gezählt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Impuls­ zähler dieser Art so auszubilden, daß der Luftspalt zwischen dem Anker und dem Eisenkern auf eine optimal kleine Breite ohne Justage eingestellt werden kann.

Diese Aufgabe wird bei einem Impulszähler der gattungs­ bildenden Art erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.

Infolge der erfindungsgemäßen Ausbildung des Impulszählers ist der Eisenkern unmittelbar im Bereich des Luftspaltes am Gehäuse eingehängt bzw. arretiert. Dadurch wirken sich die verschiedenen Temperaturausdehnungskoeffizienten von Eisen und Kunststoff und auch Verformungen des Gehäuse­ teiles nicht aus, so daß die Breite des Luftspaltes un­ abhängig von den auftretenden Temperaturänderungen und mechanischen Beanspruchungen des erfindungsgemäßen Impuls­ zählers konstant gehalten wird. Der erfindungsgemäße Impulszähler hat daher eine hohe Zählgenauigkeit und ist dennoch konstruktiv so einfach ausgebildet, daß ein zu­ sätzliches Bauteil, wie der Exzenterstift entfällt. Außerdem ist eine Justierung nicht erforderlich und die Herstellungskosten sind entsprechend günstig.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung wird anhand eines in den Zeichnungen dar­ gestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Schnittdarstellung des erfindungsgemäßen Impulszählers,

Fig. 2 eine Ansicht längs der Linie IV-IV in Fig. 1.

Der in Fig. 1 dargestellte elektromechanische Impuls­ zähler hat ein aus Kunststoff bestehendes Gehäuse 1.

Im unteren Teil des Gehäuses 1 ist ein Träger 4 angeordnet, der in seinem Mittelbereich eine Erhöhung 5 aufweist, auf der ein Spulenkörper 6 gelagert ist. Der vorteilhaft aus Kunststoff bestehende Spulenkörper 6 trägt eine Wicklung 7.

Der Träger 4, die Erhöhung 5 und der Spulenkörper 6 sind vorzugsweise einstückig ausgebildet. Die Erhöhung 5 weist an zwei einander gegenüberliegenden Seiten Rastnasen 9 auf (Fig. 1), die in entsprechende Aus­ nehmungen 10 im Gehäuse 1 eingreifen. Der Träger 4 hat rechteckigen Umriß und bildet in seiner Einbau­ lage den Boden des Gehäuses 1. Infolge der einstückigen Ausbildung des Trägers 4, der Erhöhung 5 und des Spulenkörpers 6 und der lösbaren Rastverbin­ dung 9, 10 ist eine einfache Montage gewährleistet. In der Einbaulage stützen sich die Erhöhung 5 und der Spulenkörper 6 mit seinem flanschartigen oberen Rand 11 an der Innenseite des Gehäuses 1 ab. Der Träger 4 und der Spulenkörper 6 sind dadurch sicher im Gehäuse 1 gehaltert.

Der Spulenkörper 6 und die Wicklung 7 umgeben den einen Schenkel 12 eines U-förmigen Eisenkerns 13, des­ sen anderer Schenkel 14 im Bereich neben dem Spulen­ körper 6 an der Innenwandung des Gehäuses 1 anliegt und an seinem freien Ende eine entgegengesetzt zum anderen Schenkel 12 vorstehende Nase 15 aufweist. Der Eisen­ kern 13 greift mit der Nase 15 in eine Öffnung 16 in der Gehäusewandung 17 ein. Die Lage des Spulenkörpers 6 und die Abmessungen des Eisenkerns 13 sind so gewählt, daß der Schenkel 14 an der Innenwandung des Gehäuses 1 an­ liegt. Der die beiden Schenkel 12, 14 verbinden­ de Steg 18 des Eisenkerns liegt über einen Teil seiner Länge formschlüssig in einer Vertiefung 19 des Trägers 4 und der Erhöhung 5. Dadurch ist der Eisenkern 13 genau gegenüber dem Spulenkörper 6 ausgerichtet. Der Eisen­ kern 13 ist in Längsrichtung seiner Schenkel 12, 14 gegenüber dem Spulenkörper 6 bewegbar.

Dem Eisenkern 13 liegt unter Bildung eines Luftspaltes 20 ein Magnetanker 21 gegenüber, der im wesentlichen rechteckförmig ausgebildet ist und mit einer Seite in einer Vertiefung 22 in der Innenwandung 23 des Gehäuses 1 beweglich gelagert ist. Mit dem gegenüber­ liegenden Rand greift der Magnetanker 21 in eine Ver­ tiefung 24 eines Schaltankers 25 ein. Der Schaltanker 25 liegt an der Innenwandung der recht­ winklig zur Gehäusewandung 23 liegenden Gehäusewan­ dung 17 an und ist an dieser mit einer Achse 26 schwenkbar gelagert. Der Schaltanker 25 greift mit einer Schaltgabel 27 in ein an der Innenseite der Wan­ dung 17 drehbar gelagertes Zahnrad 28 ein und schaltet dieses in bekannter Weise schrittweise.

Im Betrieb sind an die Anschlüsse des Impulszählers die elektrischen Zuleitungen angeschlossen. Bei einem auftretenden Impuls wird die Spule 6, 7 erregt, und das dabei entstehende Magnetfeld zieht den Magnetanker 21 an. Der Magnetanker 21 schwenkt dabei in der Vertiefung 22 der Gehäusewandung 23 aus der mit ausge­ zogenen Linien dargestellten Ausgangsstellung in die mit gestrichelten Linien dargestellte Schaltstellung. Infolge des Verschwenkens des Magnetankers 21 wird der Schaltanker 25 um die Achse 26 in die Schaltstellung gegen die Kraft einer Feder 69 geschwenkt und dreht dabei das Zahnrad 28 um eine Zahnung weiter. Die Feder 69 kann als Zugfeder, als Druckfeder oder als Schenkelfeder ausgebildet sein. Vorteilhaft ist die Feder 69 eine Schenkelfeder, die auf der Achse 26 sitzt und den Schaltanker 25 in Richtung auf seine Ausgangsstellung belastet. Bei Ausbildung als Schenkelfeder kann die Feder 69 platzsparend innerhalb des Gehäuses 1 untergebracht werden.

Der Eisenkern 13 ist mit seiner Nase 15 unmittelbar im Gehäuse 1 gelagert, an dem auch der Magnetanker 21 schwenkbar gelagert ist. Dabei liegen die beiden Stirn­ flächen 79 und 80 der beiden Eisenkernschenkel 12, 14 in einer gemeinsamen Ebene und bilden die eine Begren­ zung des Luftspaltes 20. Im Betrieb des Impulszählers lassen sich Temperaturschwankungen nicht vermeiden, so daß sich das Gehäuse 1 ausdehnt oder zusammenzieht. Diese Wärmedehnungen des Gehäuses 1 haben keinen Einfluß auf die Breite des Luftspaltes 20, weil der Eisenkern 13 mit der Nase 15 und der Magnetanker 21 am Gehäuse 1 gelagert sind und der Spulenkörper 6 mit der Wick­ lung 7 relativ beweglich auf dem Eisenkern gelagert ist. Wenn sich das Gehäuse dehnt oder zusammenzieht, werden diese Bewegungen im gleichen Maße vom Eisenkern 13 und dem Magnetanker 21 mitgemacht, so daß die Größe des Luftspaltes 20 aufrechterhalten bleibt. Der Luft­ spalt kann daher auf ein für einen geringen Stromver­ brauch günstiges Maß eingestellt werden. Toleranzen hinsichtlich der Wärmedehnungen des Gehäuses oder des Spulenkörpers 6 brauchen hierbei nicht berücksichtigt zu werden. Darüberhinaus ist mit der Nase 15 eine ein­ fache Montage des Eisenkernes und des Spulenkörpers 6 möglich. Die Öffnung 16 in der Gehäusewandung 17 be­ stimmt die Einbaulage des Eisenkernes 13 und zusammen mit der Vertiefung 22 in der Gehäusewandung 23 die Größe des Luftspaltes 20. Da komplizierte und aufwen­ dige Justierarbeiten zur Einstellung des Luftspaltes 20 entfallen, kann die Montage des Impulszählers auch von ungeübten Kräften durchgeführt werden.

Der erfindungsgemäße Impulszähler dient zur Stückzahl- und Zeiterfassung. Als Stückzahlzähler wird er in der Industrie, hauptsächlich in Maschinen und Anlagen eingesetzt, bei denen die Stückzahl erfaßt werden muß. Zur Zeiterfassung kann er in allen Bereichen der Wirtschaft verwendet werden, und zwar zur Zählung von Sekunden, Minuten und Stunden, also z. B. um Anwesenheit- oder Fehlzeiten festzuhalten, wobei er z. B. Sekunden- oder Minuten-Impulse erhält.

Claims (3)

1. Elektromagnetischer Impulszähler mit einem Gehäuse, in dem eine stromdurchflossene Spule gehäusefest ge­ lagert ist, die einen Eisenkern umgibt, der unter Bildung eines Luftspaltes einem vorzugsweise platten­ förmigen, auf das Magnetfeld der Spule ansprechenden Anker gegenüberliegt, der an einem Gehäuseteil be­ weglich gelagert ist und einen Schaltanker steuert, dessen Ankergabel über ein Zahnradgetriebe mindestens ein Ziffern aufweisendes Ziffernrad schrittweise dreht, bei dem der Eisenkern an dem einen den Anker halten­ den Gehäuseteil formschlüssig gehalten und gegenüber der Spule bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Eisenkern (13) zur Bildung der Formschlußverbindung mit dem einen Gehäuse­ teil (1) an seinem dem Luftspalt (20) benachbarten Ende ein Einhängeglied (15) aufweist, mit dem er in eine Aussparung (16) des Gehäuseteils (1) eingehängt ist.

2. Impulszähler nach Anspruch 1, bei dem der Eisenkern U-förmig ausgebildet ist und mit einem Schenkel in der Spule liegt, dadurch gekennzeichne, daß das Einhängeglied (15) eine nach außen ragende Nase des freien Endes des anderen Schenkels (14) ist.

3. Impulszähler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der die Schenkel (12, 14) des Eisenkernes (13) verbindende Steg (18) wenigstens über einen Teil seiner Länge formschlüssig in einer Vertiefung (19) eines die Spule (6, 7) tragenden Trägers (4) liegt.