Kraftverstärkergetriebe für Elektrizitätszähler, insbesondere MaxhnumzahIer
Die Erfindung bezieht sich auf ein Kraftverstärkergetriebe für Elektrizitätszähler, insbesondere Maximumzähler, bei dem ein dauernd umlaufender Hilfsmotor über eine Hysteresekupplung auf den einen Teil einer Hemmeinrichtung einwirkt, dessen anderer als Flügeloder Fächerscheibe ausgebildeter Teil mit dem Zähler in Antriebsverbindung steht. Ein derartiges Kraftverstärkergetriebe bildet Gegenstand der deutschen Auslegeschrifft DAS 1 204 743. Bei diesem bekannten Kraftver stärkergetriebe ist der mit der Hysteresekupplung in Verbindung stehende und mit der Flügeischeibe zusammenwirkende Teil der Hemmeinrichtung als Fangarm ausgebildet.
Dieser Fangarm führt nach Zurücklegung eines bestimmten Messweges der Flügelscheibe, welcher beispielsweise durch die Flügelteilung vorgegeben ist, eine Umdrehung aus und legt sich dann unter den nächsten Flügel der Flügelscheibe. Die Antriebswelle führt also eine schrittweise Bewegung aus. Ein derartiges Kraftverstärkergetriebe setzt voraus, dass die Zeit einer Umdrehung des Fangarmes kürzer ist, als die Zeitspanne, in der sich die Flügelscheibe um eine Teilung bewegt.
Diesem bekannten Kraftverstärkergetriebe sind also nach oben hin Grenzen gesetzt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Kraftverstärkergetriebe für Elektrizitätszähler, insbesondere Maximumzähler, zu schaffen, mit dem eine beliebig hohe Drehgeschwindigkeit des Zählers bzw. der von diesem angetriebenen Flügelscheibe verarbeitet werden kann. Diese Aufgabe wird bei einem Kraftverstärker, bei dem ein dauernd laufender Hilfsmotor über eine Hysteresekupplung auf den einen Teil der Hemmeinrichtung einwirkt und dessen anderer als Fächerscheibe ausgebildeter Teil mit dem Zähler in Antriebsverbindung steht, dadurch erreicht, dass der mit der Hysteresekupplung in Verbindung stehende Teil der Hemmeinrichtung als Schaltrad ausgeführt ist. Im Gegensatz zu der bekannten Ausführung wirkt der Kraftverstärker gemäss der Erfindung nicht als eine Eintourenkupplung, sondern als ein Schrittschaltwerk.
Eine wesentlich höhere Betriebssicherheit wird dadurch erreicht, dass die Arme des Schaltrades wechselweise in axialer Richtung versetzt angeordnet sind. Durch die vorzugsweise in zwei Bahnen versetzt angeordneten Arme kann eine exakte Quantelung der Zählerbewegung durchgeführt werden. Es kann kein Impuls verlorengehen. Die Geschwindigkeit des Schaltrades ist bedeutend geringer als bei der Eintourenkupplung. Das Schwungmoment wird deshalb so klein, dass die Fächerscheibe kaum belastet wird.
Gemäss einer Weiterbildung der Erfindung ist die Fächerscheibe vom Zähler über eine Zahnkupplung angetrieben. Diese hat den Vorteil, dass bei Blockierung des Getriebes sich der Zählerläufer weiterdrehen kann.
Eine Blockierung kann beispielsweise zustandekommen bei Ausfall des Verstärkermotors oder bei unzulässig hoher Läuferdrehzahl des Zählers, da in diesem Fall die Bewegung der Fächerscheibe durch die Arme des Schaltrades gehemmt werden kann.
Die Neigung der Fächer der Fächerscheibe ist derart gewählt, dass die Reibungskräfte der zwischen Zähler und Flügel- bzw Fächerscheibe angeordneten Getriebeteile nahezu aufgehoben sind.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend an Hand der Zeichnung beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 eine schaubildliche Darstellung des Kraftverstärkergetriebes im Prinzip,
Fig. 2 eine Seitenansicht des Schaltrades mit der Hysteresekupplung, teilweise im Schnitt,
Fig 3 eine Seitenansicht der Fächerscheibe mit der Zahnkupplung,
Fig. 4 eine Seitenansicht und
Fig. 5 eine Ansicht von oben auf die Fächerscheibe.
Ein dauernd laufender Hilfsmotor 1 treibt über ein Getriebe 2 einen mit einem Zahnrad 3 verbundenen Teil einer Hysteresekupplung 4 an. Der andere Teil der Hysteresekupplung 4 steht mit einem Schaltrad 5 in Verbindung, welches mit einer Fächerscheibe 6 zusammenwirkt. Letztere wird über eine Achse 7 und Zahnrad 8, vorzugsweise über nicht dargestellte Getrieberäder, von der Achse eines Elektrizitätszählers o. dgl. angetrieben.
Das Schaltrad 5 und das Fächerrad 6 sind so ausgebildet, dass ständig ein Arm des Schaltrades 5 an einem der Fächer des Rades 6 anliegt, und zwar mit einem Drehmoment, das von dem Motor 1 über Getriebe 2 und 3 sowie Hysteresekupplung 4 ausgeübt wird. Nach Zurücklegung eines bestimmten Messweges wird die Fächerscheibe 6 um eine Fächerteilung weiterbewegt ud gibt hierbei einen Arm des Schaltrades 5 frei.
Hierdurch wird das Schaltrad 5 um eine Teilung weitergeschaltet.
In Fig. 2 ist das Schaltrad 5 und die Hysteresekupplung 4 besser ersichtlich. Die Hysteresekupplung 4 weist einen dem Zahnrad 3 in Antriebsverbindung stehenden permanentmagnetischen Teil 41 auf, welcher von einem topfförmigen Teil 42 umgeben ist. Innerhalb des Teiles 42 ist ein Hystereseband 43 befestigt. Die Wirkungsweise einer solchen Hysteresekupplung ist an sich bekannt.
Der äussere Teil 43 der Hysteresekupplung 4 weist einen nabenförmigen Teil 44 auf, auf dem die beiden Teilräder 51 und 52 des Schaltrades 5 aufgepresst sind.
Die Teile 51 und 52 sind gleich, sie werden zueinander um 1800 gedreht aufgepresst. Jedes der beiden Teilräder 51 und 52 weist, gleichmässig über dem Umfang verteilt, sechs Arme oder Zähne 53 auf. Die beiden Teilräder 51 und 52 sind gegeneinander so versetzt, dass die Zähne oder Arme des einen Rades genau auf Lücke mit denen des anderen Rades stehen. An der Nabe 44 ist ferner noch eine Verzahnung 9 angebracht, mit dem beispielsweise ein Zahnrad 10 einer Kuppelachse 11 (Fig. 1) im Eingriff steht. Mit dieser Kuppelachse 11 kann über ein Ritzel 12 die schrittweise Bewegung des Schaltrades 5 auf ein Zahnrad 13 einer mit einer Registriereinrichtung oder dergl. in Verbindung stehenden Achse 14 übertragen werden. Die Achse 14 kann beispielsweise zum Antrieb eines Maximumwerkes oder dergl. verwendet sein.
Fig. 3 zeigt eine Seitenansicht des Fächerrades 6. Es steht mit der Antriebsachse 7 über eine Zahnkupplung 15, 16 in Verbindung. Der eine Teil 15 ist fest mit der Achse 7 verbunden, während der Teil 16 an der Nabe 61 des Flügelrades 6 befestigt ist. Die Nabe 61 ist drehbeweglich auf der Achse 7 gelagert und steht unter der Wirkung einer Feder 17, welche sich gegen einen auf der Achse 7 befestigten Anschlag 18 abstützt. Mit der Kupplung 15, 16 wird bezweckt, dass bei Blockierung des Kraftverstärkers sich der Zähler frei durchdrehen kann. Eine Blockierung des Kraftverstärkers kann beispielsweise eintreten bei Ausfall des Motors 1 oder bei unzulässig hoher Läufergeschwindigkeit des Zählers. In diesem Falle kann die Bewegung der Fächerscheibe 6 durch das Schaltrad 5 blockiert sein.
Fig. 4 und 5 geben in vergrösserter Darstellung die Fächerscheibe wieder. Wie daraus zu ersehen ist, ist die Fächerscheibe 6 vorzugsweise als Spritzteil mit eingelagerter Fächerscheibe aus Stahlblech gestanzt (rostfrei) ausgeführt. Die einzelnen Fächer 62 weisen eine leichte Schrägung in Umfangsrichtung auf, damit die Reibungskräfte der zwischen Zähler und Fächerscheibe eingeschalteten Getriebeteile überwunden werden kann.
Vorzugsweise laufen die beiden Kanten der Fächer zueinander parallel. Der Abstand der Fächer ist gerade so gross, dass ein Arm oder Zahn 53 hindurchtreten kann. Durch die versetzt angeordneten Zähne kommen mit jedem Fächer stets zwei Zähne wechselweise in Eingriff, d. h. bei einer Drehung der Fächerscheibe um eine Teilung führt das Schaltrad zwei Teilschritte aus.