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Klinkenschaltwerk, insbesondere für Zählwerke Bekanntlich enthalten
einige Flüssigkeitsmengenmesser hin und her gehende Einzelteile (Kolben oder Schwingwände),
die durch die zu messende Flüssigkeit mit Hilfe von geeigneten Verteilern beeinflußt
werden. Die hin und her gehende Bewegung dieser Einzelteile muß auf das Vorlegewerk
durch eine Einrichtung übertragen werden, welche die hin und her gehende Bewegung
in eine ununterbrochene, kreisförmige Bewegung verwandelt. Man verwendet zu diesem
Zweck gegenwärtig Einrichtungen mit einem das Z'orlegewerk mitnehmenden Zahnrad
und Klinkenhebeln, welche mit dem hin und her gehenden Einzelteil durch Zugstangen
verbunden sind: Diese Einrichtungen verursachen eine fehlerhafte Anzeige infolge
des notwendigen Totganges während der Bewegungsumkehr des Klinkenhebels, wenn dieser
sich gegen einen Zahn legt, wobei der Totgang zwischen Null und einer Zahnteilung
des Rades schwanken kann. Wenn die Bewegung der Klinkenhebel immer gleichmäßig wäre,
so würde der Totgang ebenfalls gleichmäßig sein, und man könnte durch eine entsprechende
Regelung der Einrichtung diesen Fehler auf einem sehr geringen Wert halten oder
auch durch eine entsprechende Anordnung des Vorlegewerkes genau ausgleichen. Leider
verändert sich aber bei den meisten Zählern, und besonders bei den Gaszählern mit
Schwingwand, der Weg der hin und her gehenden Einzelteile mehr oder weniger stark
mit der Belastung. Der Totgang ändert sich infolgedessen ebenfalls, und es ist unmöglich,
ihn ein für allemal bis auf einen geringen Wert herabzusetzen oder sogar genau auszugleichen,
da jede Regelung oder jeder Ausgleich nur für eine bestimmte Belastung wirksam sein
können.
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Man hat versucht, diesen Nachteil dadurch zu beseitigen, daß man die
mittlere Schwingungsweite des Totganges der Klinken anzeigt, und zwar entweder durch
Benutzung von Schalträdern mit veränderlicher Zahnteilung oder durch Veränderung
des wirksamen Armes des Klinkenhebels. Bei dieser ersten Lösung ergibt sich für
den Totgang gewissermaßen ein Mittelwert, der der halben Zahneinteilung gleicht,
und es ist so möglich, den Fehler durch die Anordnung des Vorlegewerkes auszugleichen,
da er für alle Belastungen gleichmäßig bleibt. Diese Vorrichtungen ergeben indessen
den Nachteil, daß die Ablesung nur dann genau wird, wenn ein Mittelwert festgestellt
ist, d. h. nach längerer Wirkungszeit. Die Zähler dieser Art eignen sich somit nicht
für genaue Messungen bei kurzer Meßzeit.
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Man hat auch versucht, die Klinken durch Reibungskupplungen zu ersetzen;
indessen
läßt sich eine genaue Wirkung dieser Einrichtungen nur
sehr schwer erhalten. Sie weisen immer einen geringen Totgang für die Sper-., rang
und Entsperrung auf, und dieser To!r-.-gang schwankt je nach der Beschaffenheit
all
Oberfläche, dem Grad der Verstaubung, us:@-:.Es ist auch bekannt, den
durch TotgaiiW@ entstehenden Fehler dadurch zu vermindern, claß eine große Anzahl
von Schaltklinken vorgesehen ist, die um eine oder um ein Mehrfaches der Zahnteilung
des Schaltrades, vermehrt oder vermindert um einen Bruchteil derselben, gegeneinander
versetzt sind. Die praktische Ausführung solcher Einrichtungen mit einer großen
Zahl von Klinken ist jedoch außerordentlich heikel und kostspielig, und ihre Genauigkeit
ist durch das unvermeidliche Spiel jeder Klinke auf ihrer Achse sowie durch Einstellungsfehler
begrenzt.
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Die Nachteile der letztgenannten Gattung von Schaltwerken werden gemäß
der Erfindung dadurch vermieden, daß die Schaltklinken aus durch radiales Schlitzen
einer Scheibe aus federndem Werkstoff gebildeten Lamellen bestehen, die durch Verdrehen
irn Winkel zur Scheibenebene stehen und durch Eigenfederung mit der an der Stirnfläche
des mit der Schaltklinkenscheibe gleichachsigen Schaltrades angebrachten Verzahnung
in Eingriff kommen.
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Die Zähne der dünnen Metallscheibe bilden eine Klinkenanordnung, bei
welcher der Abstand der Klinken bei der Herstellung genauestens eingehalten werden
kann und die keine schädliches Spiel aufweisende Gelenke enthält. Eine Einstellung
beim Zusammenbau des Schaltwerkes ist hierbei nicht erforderlich.
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Auf der Zeichnung ist beispielsweise eine Ausführungsform des Gegenstandes
der Eriindung veranschaulicht, um die Kennzeichen der Erfindung und die durch die
Erfindung erreichbaren Vorteile zu erläutern.
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Fig. i ist eine Seitenansicht einer Einrichtung nach der Erfindung.
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Fig.2 stellt einen entsprechenden Längsschnitt dar.
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Fig.3 gibt ein Teilschaubild des Schaltrades wieder.
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Fig. q. ist ein Teilschaubild eines nachgiebigen Klinkenrades.
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Fig. 5 zeigt eine schematische Abwicklung zur Erläuterung der Wirkungsweise
des Erfindungsgegenstandes.
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Bei der dargestellten Ausführungsfarm sind die Zugstangen i (Fig.
i und 2) mit den hin und her gehenden Antriebsteilen des Mengenmessers verbunden
und nehmen so die Hebel :2 mit, welche mit den Naben 3 der nachgiebigen Klinkenräder
q. starr verbunden sind. Die Naben 3 sitzen lose auf der Welle 5. Die Klinkenräder
4 bestehen aus einer dünnen, nachgiebigen Metallscheibe, aus der durch gleichmäßig
verteilte, strahlenförmige Aus-;.sparungen Zähne 6 (Fig. .1 .) ausgeschnitten ",.,#_"d
@.w 7 dreht ' d 'e sind, leicht daß um sie den eine Mittelradius gleichgerichtete
derart `':\ eigang aufweisen.
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Zwischen den beiden nachgiebigen Rädern ist ein starres Schaltrad
7 vorgesehen, welches auf der Welle 5 aufgekeilt ist und dessen Radkranz zwei seitliche
Verzahnungen 8 (Fig. 3) trägt. Die Zähne dieses Schaltrades sind in der gleichen
Richtung geneigt, und zwar in Übereinstimmung mit der Neigung der nachgiebigen Zähne
6, welche durch die ihnen innewohnende Nachgiebigkeit sich gegen die Zähne 8 (Fig.
2) legen. Die Räder 4 haben gegenüber der Verzahnung 8 einen Zahn mehr oder weniger.
Bei dem dargestellten Beispiel sind die Zähnezahlen 41 bzw. -1.o. Stellringe io
legen die Naben 3 in Achsrichtung auf der Welle 5 fest. Zwischen diesen Naben und
dem starren Rade 7 liegen Ringe i i.
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Wenn man nun die schematische Abwicklung nach Fig. 5 betrachtet, bei
der mit Rücksicht auf die Klarheit der Zeichnung die Zähnezahlen auf 15 bzw. 1:4
herabgesetzt sind, so erkennt man ohne weiteres, daß der größte Totgang einer einzigen
auf die Verzahnung 8 einwirkenden Klinke gleich einem Zahn dieser Verzahnung sein
würde, d. h.
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Umdrehung oder
wenn m die Zähne-
zahl der Verzahnung 8 ist. Die Vermehrung der Schaltklinken hat diesen Totgang auf
dem Zahn der Verzahnung 8 entsprechenden
ihres Wertes herabgesetzt, da bei einem Rückgang die fünfzehn Zähne 6 nacheinander
in den Lückengrund eines Zahnes der Verzahnung 8 eingreifen. Der Totgang ist somit
der Umdrehung oder
wenn n die Zahl der Klinken 6 des nachgiebigen Rades bezeichnet.
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Bei der Ausführungsform nach Fig. i und 2 ist der Totgang herabgesetzt
auf
der Umdrehung, d. h. auf weniger als 1.1.'. Der in Frage kommende Fehler wird somit
bereits an sich sehr gering, außerdem ist aber, wie oben auseinandergesetzt ist,
der Weg der Zugstangen i, der nötig ist, um die Räder 4 um 1..' zu drehen, außerordentlich
gering, und die geringste Veränderung der Belastung des Zählers bringt nur Veränderungen
der Schwingungsweite der Zugstangenbewegung, die gleich oder größer diesem sehr
geringen Wege sind. Daraus ergibt sich, daß man praktisch unabhängig von der Last
annehmen kann, daß die Einrichtung mit einem mittleren Totgang voll 7'
arbeitet,
der leicht ausgeglichen werden kann. Die Ausführung der Schaltklinken als nachgiebige,
ausgeschnittene Zähne ermöglicht die große Genauigkeit, die man mit gelenkig gelagerten
Klinken praktisch nicht erhalten. könnte wegen des Spiels zwischen Klinke und Zapfen
und wegen der unvermeidlichen Fehler beim Zusammenhau.
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Selbstverständlich kann man auch eins der Räder 7 oder 4 nur teilweise
als Schalt- bzw. Klinkenrad ausbilden; so konnte man etwa unter Beibehaltung der
vierzig Zähne der Verzahnung 8 das Klinkenrad q. auf einen Sektor von 9o° mit elf
Zähnen umformen. Wesentlich ist nur, daß bei einem Rückgang des Rades 4., welcher
der Teilung der Verzahnung 8 entspricht, sämtliche nachgiebigen Klinken 6 oder ein
großer Teil dieser Klinken zum Eingreifen kommen.
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Obwohl es keinen besonderen Vorteil ergibt, wenn man die Schaltklinken
in anderer Weise gegeneinander versetzt, als oben beschrieben ist, d. h. nach der
Formel
würde man nicht von dem Erfindungsgedanken abweichen, wenn man diese Versetzung
nach der Formel
oder USW.
vornähme; deml es ist leicht verständlich, daß bei einem solchen Vorgehen der Totgang,
der
war, nunmehr usw. wird, d: h. daß
man den technischen Vorteil der erfindungsgemäßen Ausbildung ebenfalls erhält, wenn
auch in verringertem Maße.
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Nichts steht im übrigen dem entgegen, daß man die Ausbildungsform
nach der Erfindung gemeinsam mit einem der bekannten Verfahren zur Erzielung eines
ständig gleichen mittleren Fehlers benutzt, indem man beispielsweise für die Verzahnung
8 eine ungleichmäßige Zahnteilung verwendet oder die nachgiebigen Räder q. ein wenig
ungleichachsig gegenüber der Welle 5 anordnet, z. B. mit Hilfe von außermittigen
(exzentrischen) Lagern.