DE683310C - Ratchet mechanism, especially for counters - Google Patents

Description

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.Ratchet switch mechanism, especially for counters, as is well known some liquid flow meters that go back and forth (pistons or oscillating walls), influenced by the liquid to be measured with the help of suitable distributors will. The back and forth movement of these items must be on the sub-unit be transmitted by a device that allows the reciprocating motion transformed into a continuous, circular motion. One used to this Purpose currently facilities with a gear wheel driving the Z'orlegewerk and ratchet levers connected to the reciprocating item by tie rods connected: These facilities cause incorrect display as a result of the necessary backlash during the reversal of movement of the ratchet lever, if this lies against a tooth, with the backlash between zero and a tooth pitch of the wheel can fluctuate. If the movement of the ratchet levers were always uniform, so the backlash would also be uniform, and one could through a corresponding Regulation of the facility or to keep this error at a very low level also precisely compensate for this by arranging the curtain wall accordingly. Unfortunately but changes with most meters, and especially with gas meters Schwingwand, the path of the individual parts going back and forth more or less strong with the burden. The backlash also changes as a result, and it is impossible to reduce it once and for all to a low value or even to compensate it exactly, since every regulation or every compensation is only effective for a certain load can.

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.Attempts have been made to eliminate this disadvantage by using the indicates mean oscillation amplitude of the backlash of the pawls, either by Use of ratchet wheels with variable tooth pitch or by changing them the effective arm of the ratchet lever. This first solution results in the backlash, as it were, a mean value that equals half the tooth division, and it is thus possible to compensate for the error by arranging the curtain wall, because it remains the same for all loads. However, these devices result the disadvantage that the reading is only accurate when a mean value is established is, d. H. after a longer period of action. The meters of this type are therefore not suitable for precise measurements with short measuring times.

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.Attempts have also been made to replace the pawls with friction clutches; however, it is very difficult to obtain a precise effect of these devices. Always have a small backlash for spermi- cides, rank and unlock, and this To r -.- transition varies according to the quality of all surface, the degree of dustiness, us.! @ - :. It is also known, to reduce the error caused by TotgaiiW @ by providing a large number of pawls that are offset from one another by one or a multiple of the tooth pitch of the ratchet wheel, increased or decreased by a fraction thereof. However, the practical implementation of such devices with a large number of pawls is extremely delicate and expensive, and their accuracy is limited by the inevitable play of each pawl on its axis and by adjustment errors.

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.The disadvantages of the latter type of switching mechanisms are according to the invention avoided in that the ratchets from by radial slots a disc made of resilient material consists of lamellae that are rotated Stand at an angle to the plane of the pane and, by virtue of their own resilience, with the one on the face of the toothing fitted on the same axis as the ratchet disk come into engagement.

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.The teeth of the thin metal disk form a pawl arrangement, at which the spacing of the pawls are precisely adhered to during manufacture and which does not contain any harmful play exhibiting joints. One setting when assembling the switchgear is not required.

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.In the drawing, for example, is an embodiment of the object of the invention illustrates the characteristics of the invention and those carried out by the To explain the invention achievable advantages.

Fig. i ist eine Seitenansicht einer Einrichtung nach der Erfindung.Fig. I is a side view of a device according to the invention.

Fig.2 stellt einen entsprechenden Längsschnitt dar.2 shows a corresponding longitudinal section.

Fig.3 gibt ein Teilschaubild des Schaltrades wieder.3 shows a partial diagram of the ratchet wheel.

Fig. q. ist ein Teilschaubild eines nachgiebigen Klinkenrades.Fig. Q. is a partial diagram of a compliant ratchet wheel.

Fig. 5 zeigt eine schematische Abwicklung zur Erläuterung der Wirkungsweise des Erfindungsgegenstandes.Fig. 5 shows a schematic development to explain the mode of operation of the subject matter of the invention.

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.In the illustrated embodiment, the tie rods i (Fig. I and 2) are connected to the reciprocating drive parts of the flow meter and thus take the levers: 2 with them, which are connected to the hubs 3 of the flexible ratchet wheels q. are rigidly connected. The hubs 3 sit loosely on the shaft 5. The ratchet wheels 4 consist of a thin, flexible metal disc from which teeth 6 (Fig. .1.) Are cut ",., # _" Through evenly distributed, radial recesses. d @ .w 7 rotates ' d 'e are, easily that around them the one central radius in the same direction has such a `': \ input.

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.There is a rigid ratchet wheel between the two flexible wheels 7 is provided, which is keyed on the shaft 5 and the wheel rim two lateral Toothings 8 (Fig. 3) carries. The teeth of this ratchet wheel are the same Direction inclined in accordance with the inclination of the compliant teeth 6, which, due to their inherent resilience, press against teeth 8 (Fig. 2) lay. The wheels 4 have one tooth more or less than the toothing 8. In the example shown, the number of teeth is 41 and -1.o. Adjusting rings ok fix the hubs 3 in the axial direction on the shaft 5. Between these hubs and the rigid wheel 7 are rings i i.

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.If you now consider the schematic development of FIG. 5, at which, taking into account the clarity of the drawing, set the number of teeth to 15 or 1: 4 are reduced, one can easily see that the greatest lost motion is a single one on the toothing 8 acting pawl be equal to a tooth of this toothing would, d. H.

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.Rotation or if m the teeth number of teeth is 8. The multiplication of the ratchets has this backlash on the tooth of the toothing 8 corresponding their value is reduced, since the fifteen teeth 6 engage one after the other in the base of a tooth of the toothing 8 in the event of a decrease. The lost motion is thus of rotation or when n denotes the number of pawls 6 of the compliant wheel.

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.In the embodiment according to FIGS. I and 2, the backlash is reduced to of the revolution, ie less than 1.1. '. The error in question is thus already very small in itself, but also, as explained above, the path of the tie rods i, which is necessary to turn the wheels 4 by 1 ... ', is extremely small, and the smallest A change in the load on the meter only brings changes in the oscillation amplitude of the drawbar movement that are equal to or greater than this very small path. It follows that, practically independently of the load, it can be assumed that the device is operating with a mean backlash full 7 'which can easily be compensated for. The design of the switching pawls as flexible, cut-out teeth enables the high level of accuracy that is practically impossible to obtain with articulated pawls. could be because of the play between pawl and pin and because of the inevitable mistakes when putting together.

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.Of course, one of the wheels 7 or 4 can only partially be used train as a ratchet or ratchet wheel; so you could about while maintaining the forty teeth of the toothing 8 the ratchet wheel q. to a sector of 90 ° with eleven Reshape teeth. It is only essential that when the wheel falls 4. which the pitch of the toothing 8 corresponds to all flexible pawls 6 or one large part of these pawls come into action.

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.Although there is no particular advantage if the switching pawls are offset against one another in a different way than described above, ie according to the formula one would not deviate from the inventive idea if one were to use the formula or etc undertake; deml it is easy to understand that in such a procedure the dead movement, the was, now etc. becomes, d: h. that the technical advantage of the training according to the invention is also obtained, albeit to a lesser extent.

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.Besides, nothing stands in the way of using the form of training according to the invention together with one of the known methods for achieving a constant mean error used, for example for the toothing 8 uses an uneven tooth pitch or the flexible gears q. a little unequally arranged with respect to the shaft 5, z. B. with the help of eccentric (eccentric) bearings.

Claims (1)

PATENTANSPRÜCHE: i. Klinkenschaltwerk für Zählwerke o. dgl., mit einer großen Anzahl gleichsinnig wirkender Klinken, die um eine oder um ein Mehrfaches der Zahnteilung des Schaltrades, vermehrt oder vermindert um einen Bruchteil derselben, gegene-inander versetzf sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltklinken aus durch radiales Schlitzen einer Scheibe (4.) aus federndem Werkstoff gebildeten Lamellen (6) bestehen, die durch Verdrehen im Winkel zur Scheibenebene stehen und durch Eigenfederung mit der an der Stirnfläche des mit der Schaltklinkenscheibe (4,) gleichachsigen Schaltrades (7) angebrachten Verzahnung (8) in Eingriff kommen. a. Klinkenschaltwerk nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Schalt-rad (7) an beiden Stirnflächen gezahnt ist und zu beiden Seiten Schaltklinkenscheiben (4) angeordnet sind. 3. Klinkenschaltwerk nach Anspruch i oder z, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Zähnezahl des Schaltrades, (7) von der Zahl der Lamellen der Schaltklinkenscheibe (q) um eine Einheit unter-,scheidet.PATENT CLAIMS: i. Ratchet switching mechanism for counters or the like, with a large number of pawls acting in the same direction, which are offset against each other by one or a multiple of the tooth pitch of the indexing wheel, increased or decreased by a fraction of the same, characterized in that the pawls from radial slots of a disk (4.) consist of lamellas (6) formed from resilient material, which are at an angle to the disk plane by being rotated and which are attached to the toothing (7) on the end face of the ratchet wheel (7) which is coaxial with the ratchet disk (4). 8) come into engagement. a. Ratchet mechanism according to claim i, characterized in that the indexing wheel (7) is toothed on both end faces and indexing ratchet disks (4) are arranged on both sides. 3. ratchet mechanism according to claim i or z, characterized in that the number of teeth of the ratchet wheel (7) from the number of lamellae of the ratchet disc (q) differs by one unit.