CH390651A - Backstop for rotating shafts, especially for electricity meters - Google Patents

Backstop for rotating shafts, especially for electricity meters

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CH390651A
CH390651A CH8362A CH8362A CH390651A CH 390651 A CH390651 A CH 390651A CH 8362 A CH8362 A CH 8362A CH 8362 A CH8362 A CH 8362A CH 390651 A CH390651 A CH 390651A
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CH
Switzerland
Prior art keywords
magnet
pawl
disc
backstop
ferromagnetic
Prior art date
Application number
CH8362A
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German (de)
Inventor
Moczala Helmut Ing Dr
Original Assignee
Licentia Gmbh
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D41/00Freewheels or freewheel clutches
    • F16D41/12Freewheels or freewheel clutches with hinged pawl co-operating with teeth, cogs, or the like
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R11/00Electromechanical arrangements for measuring time integral of electric power or current, e.g. of consumption
    • G01R11/02Constructional details

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  • Mechanical Engineering (AREA)
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  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Dynamo-Electric Clutches, Dynamo-Electric Brakes (AREA)

Description

  

  Rücklaufsperre für rotierende Wellen, insbesondere für Elektrizitätszähler    Es sind Rücklaufsperren für Elektrizitätszähler  bekannt, die im allgemeinen aus einem auf den Zäh  lerläufer angebrachten Sperrad bestehen, das mit einer  ortsfest gelagerten, schwenkbaren Sperrklinke zu  sammenwirkt. Die Klinke liegt auf dem Sperrad auf  und gleitet bei Drehbewegungen des Läufers in Nor  malrichtung über die Zähne des Sperrades hinweg.  Bei gegenläufiger Bewegung des Läufers greift die  Klinke in die Zahnlücken ein und hält den Läufer  fest. Diese Art der Rücklaufsperrung ist verhältnis  mässig nachteilig, da durch die auf dem Sperrad       schleifende    Klinke     unerwünschte    Rückwirkungen  auf den Zähler ausgeübt werden.

   Um den Verschleiss  beim Vorlauf des Zählers und auch die Rückwirkun  gen klein zu halten, ist es bekannt, das Sperrad mit  nur wenigen Zähnen zu versehen und die Klinke so  anzuordnen, dass sie die     Zähne    des Sperrades nur  während des Vorbeilaufens berührt, sonst aber frei  ist. Durch den grossen Abstand zwischen den Zähnen  des Sperrades wird zwar die Rückwirkung auf den  Zähler     herabgesetzt,    jedoch ist diese Anordnung aber  auch nachteilig, denn der Zähler kann ein verhältnis  mässig grosses Stück zurücklaufen, bevor der nächste  Zahn an der Klinke erscheint. Da der Rücklauf auch  nur über einen Teil einer Vollumdrehung des Läu  fers unerwünscht ist, ist diese bekannte Rücklauf  sperre unbefriedigend.

   Hinzu kommt, dass die me  chanische Reibung nicht konstant ist und daher beim  Zähler nicht mit eingeeicht werden kann.  



  Die Erfindung bezweckt, eine Rücklaufsperre für  rotierende Wellen, insbesondere für Elektrizitätszäh  ler, zu schaffen, bei der unter Verwendung der be  kannten Sperreinrichtung mit einem an der Welle  angebrachten Sperrad und einer ortsfest gelagerten,  schwenkbaren Klinke die erwähnten Nachteile ver-    mieden werden. Erfindungsgemäss wird dies dadurch  erreicht, dass die Klinke mit Hilfe einer magnetischen  Anordnung unter Ausnutzung des Hystereseeffektes  in Abhängigkeit von der Drehrichtung der Welle  verschwenkt wird.

   Zweckmässigerweise besteht die  magnetische Anordnung aus einer an der Welle an  gebrachten, aus ferromagnetischem Material     herge-          stellen,    Hystereseeigenschaften aufweisenden Scheibe  und einem mit der Klinke verbundenen, in Sekanten  richtung der Scheibe angeordneten Doppelspur  magneten.  



  An Hand der Zeichnung sei die Erfindung an  mehreren Ausführungsbeispielen näher erläutert.  Fig. 1 und 2 zeigen in perspektivischer Darstel  lung zwei verschiedene Rücklaufsperren, während  Fig. 3 einen Schnitt durch die eine Hälfte der an  der Welle angebrachten Scheibe wiedergibt. Die  Fig. 4 und 5 sind Hilfsskizzen, und Fig. 6 zeigt eine  Rücklaufsperre mit grossem Schwenkbereich. In  Fig.7 sind die Kräfteverhältnisse der Anordnung  nach Fig. 6 dargestellt.  



  Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 ist an  der Achse 1 eines Elektrizitätszählerläufers ein     Sperr-          rad    2 angebracht, das mit einer grossen Anzahl von  Sperrzähnen ausgerüstet ist. Das Sperrad wirkt mit  einer     Klinke    5 zusammen, die um eine parallel zur  Achse 1 vorgesehene Achse 7 schwenkbar ist. Die  Klinke 5, die mit ihrer an den Enden spitz ausge  führten Achse 7 in Steinen 8a und 8b reibungsarm  gelagert ist, besitzt an ihrem einen Ende eine Schneide  5a, die sich zwischen dem Sperrad 2 und einem orts  fest angeordneten Anschlag 9 befindet.

   An dem an  dern Ende trägt die Klinke einen Körper 6, der als  Ausgleichsgewicht für einen an dem     schneidenseiti-          gen    Teil der Klinke gehaltenen     Doppelspurmagneten         4 dient. Der Magnet 4 ist so an der Klinke angeord  net, dass er in Sekantenrichtung einer unterhalb des  Sperrades an der Achse 1 befestigten Scheibe 3 liegt.  Die Scheibe 3, die aus einem ferromagnetischen,  Hystereseeigenschaften besitzenden Material besteht,  ist etwas grösser als das Sperrad ausgeführt, und der  Magnet, der an der Randzone der Scheibe auf diese  einwirkt, bildet mit ihr einen geringen Luftspalt.  



  Der Magnet 4, der mit der Scheibe in Wechsel  wirkung steht, prägt dem Scheibenteil innerhalb sei  nes Wirkungsbereiches seinen Magnetismus ein, so  dass dieser     Scheibenteil    als Magnet mit ungleich  namigen Polen dem Magneten 4     gegenübersteht.     Magnet 4 und Scheibe 3 ziehen sich also gegenseitig  an. Dreht sich nun der Zählerläufer, so nimmt die  Scheibe 3 den Magneten 4 entsprechend     ihrer    Dreh  richtung mit. Bewegt sich die Scheibe in der einge  zeichneten Pfeilrichtung, die der normalen Drehrich  tung des Zählerläufers entspricht, so wird die  Schneide 5a der Klinke infolge der über die Magnet  anordnung auf die Klinke     ausgeübten    Kraft von dem  Sperrad abgehoben und gegen den Anschlag 9 ge  führt.

   Der Doppelspurmagnet wirkt dabei wie eine  Hysteresebremse, das heisst, es tritt an seinen Polen  eine fortwährende Ummagnetisierung der Scheibe  ein. Hierfür ist eine Magnetisierungsarbeit aufzu  bringen, die als Bremsmoment in Erscheinung     tritt.     Das auftretende Bremsmoment ist drehzahlunabhän  gig und kann daher beim Zähler eingeeicht werden.  Andere Rückwirkungen treten nicht auf, denn     beim     normalen Vorlauf des Zählers ist die Schneide in  folge des wirkenden Bremsmomentes von dem     Sperr-          rad    abgehoben, so dass sie keine mechanische Wir  kung auf den Zähler ausübt. Die durch Wirbelströme       hervorgerufene    Bremsung ist sehr klein und kann  vernachlässigt werden.

   Durch geeignete Wahl des  Scheibenmaterials kann sie noch weiter herabgesetzt  werden.  



  Führt der Zählerläufer eine rückläufige Dreh  bewegung aus, so wird der Magnet 4 von der Scheibe  3 auch in dieser Drehrichtung mitgenommen, das  heisst, die Schneide 5a legt sich gegen das Sperrad 2  und greift so in die     Zahnlücken    dieses Rades ein, dass  die Drehbewegung gestoppt wird. Die mögliche Rück  drehung des Zählerläufers kann durch Verwendung  eines Sperrades mit einer grossen Zähnezahl beliebig  klein gehalten werden.  



  Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 ist an  der Achse 11 eines Elektrizitätszählerläufers ein  Sperrad 12 angebracht, das mit einer grossen Anzahl  von Sperrzähnen ausgerüstet ist. Das Sperrad wirkt  mit einer     Klinke    15 zusammen, die um eine parallel  zur Achse 11 vorgesehene Achse 17 schwenkbar ist.  Die Klinke 15 läuft in eine Schneide 15a aus, die in  die Zahnlücken des Sperrades einrasten kann. Die  Schneide ist zwischen dem Sperrad 12 und einem  ortsfesten Anschlag 19 verschwenkbar. Die Klinken  achse 17 ist in Lagern 18a und 18b gehalten. Kon  zentrisch um die Achse 17 ist ein axial magnetisier  ter Scheibenmagnet 14 angeordnet, der an seinen         Polen    Polschuhe 20 besitzt, die den Rand einer ober  halb des Sperrrades an der Achse 11 angebrachten  Scheibe 13 gegeneinander versetzt umgreifen.

   Die  Scheibe 13 ist in diesem Falle unmagnetisch und an  ihrem Rand mit einer Nut versehen, in der ein Draht  21 mit mehreren Windungen aufgewickelt ist. Der  Draht besteht aus ferromagnetischem, Hystereseeigen  schaften besitzendem Material (siehe insbesondere  Fig. 3).  



  Die magnetische Wirkung ist ähnlich beim Aus  führungsbeispiel nach Fig. 1. Die Anordnung nach  Fig.2 ist aber gegenüber der nach Fig. 1 insofern       vorteilhafter,    als die Massen an der Klinke besser  verteilt sind. Da der relativ schwere Magnet bereits  im Schwerpunkt des Systems liegt, ist nur noch ein  verhältnismässig kleines Ausgleichsgewicht 16 erfor  derlich. Dadurch wird auch die unerwünschte Lager  reibung kleiner. Das Streufeld des Magneten ist axial       gerichtet,    das heisst, es ist, abgesehen vom Feld der  Polschuhe, rotationssymmetrisch zur Achse 17, so  dass Kräfte, die von Eisenteilen und     stromdurchflos-          senen    Leiter ausgehend, auf den Magneten einwir  ken, kein Drehmoment um die Achse 17 bilden kön  nen.

   Sie können somit also die Klinke nicht bewe  gen, sondern sie können sich höchstens als Belastun  gen der Lager auswirken. Die beidseitige Umfassung  der Scheibe mit Hilfe der Polschuhe ist ebenfalls  sehr     vorteilhaft,    da die     Anziehungskräfte    zwischen  den Polschuhen und der Scheibe entgegengesetzt ge  richtet sind und sich daher aufheben. Das durch die  Versetzung der Polschuhe auftretende schwache Mo  ment, das wesentlich kleiner als bei der Anordnung  nach Fig. 1 ist, wird ebenfalls von den Lagern auf  genommen.  



  Durch die Verwendung einer unmagnetischen  Scheibe mit einem in     einer    Randnut aufgewickelten  Draht ergibt sich der Vorteil, dass ein definierter  kleiner Querschnitt für den Fluss erreicht wird. Ein  solcher Querschnitt wäre sonst nur mit dünner  Scheibe erzielbar, die aber sehr schwer herzustellen  ist und bei der Montage leicht beschädigt werden  kann, weil sie glashart gehärtet werden muss. Eine  Härtung des Drahtes wie bei der Scheibe ist nicht       erforderlich,    und die Wärmebehandlung kann, falls  notwendig, vor dem Aufbringen erfolgen. Das Auf  bringen des Drahtes auf die Scheibe bereitet keine  Schwierigkeiten, wenn er vor dem Aufwickeln zu  einem kleineren Radius als ihn die Scheibe besitzt  gebogen wird.  



  Bei der Anordnung nach     Fig.2    wirkt auf die  Polschuhe des Magnetsystems einerseits die     Hyste-          resekraft    P     ",a,    ein, wenn die Scheibe 13 in Pfeilrich  tung gedreht wird, anderseits versucht die Anzie  hungskraft des Magnetsystems, dieses so einzustellen,  dass die Polschuhe 20 auf die Achse 11 hinzeigen.  In     Fig.    4 sind die in der Anordnung auftretenden  Kräfte in Abhängigkeit von dem     Auslenkwinkel        (T     der Klinke dargestellt. Die Darstellung zeigt, dass die  Haltekraft des Magneten um seine Mittellage herum  proportional dem     Auslenkwinkel    ist.

   Zur Verschwen-      kung des Magnetsystems steht aber nur die Hyste  resekraft Pmax zur Verfügung, so dass der Auslenk  winkel der Magnetanornung durch die beiden par  allel zur Abszisse verlaufenden Geraden bestimmt ist.  Der Auslenkwinkel ist verhältnismässig klein. Diese  geringe Auslenkung ist insofern nachteilig, als die  Sperrklinke, die ja mit dem Magneten verschwenkt  wird, genau eingestellt werden muss, um auch inner  halb des zur Verfügung stehenden     Schwenkwinkels          2(p"""    ein- bzw. auszuschwenken. Eine Vergrösserung  des Schwenkwinkels ist nicht ohne weiteres möglich.  Durch Schwächung des Magneten kann zwar die Nei  gung der Kennlinie vermindert werden, jedoch wird  auch im gleichen Masse die Hysteresekraft Pmax her  abgesetzt.  



  Denkt man sich bei der Rücklaufsperre nach  Fig. 1 die Scheibe aus unmagnetischem Material be  stehend und mit einem Eisendraht wie bei der An  ordnung nach Fig. 2 umgeben, so liegt ein System  vor, das für die Praxis keine Bedeutung besitzt, aus  dem aber die vorteilhafte Lösung nach Fig. 6 ent  wickelt ist. Die gedachte Anordnung hat     an    den  Stellen zwei stabile Ruhepunkte, an denen sich     einer     der Pole des U-Magneten in unmittelbarer Nähe der  ferromagnetischen Randzone der Scheibe befindet.  Die Haltekraft P der Magnetanordnung ist in Fig. 5  über dem Auslenkwinkel Y aufgetragen.

   Die Kurve  für P schneidet die Abszisse in den Punkten<I>a, b</I>  und c, wobei die Punkte<I>a</I> und<I>b</I> die stabilen Gleich  gewichtslagen darstellen, während der Punkt c die  Mittellage des Magneten wiedergibt, in dem sich die  ser in einem labilen Gleichgewicht befindet. Es ist  in der Darstellung auch die maximale Hysteresekraft       P",",    eingezeichnet, die wesentlich kleiner als die  Haltekraft in Gebieten zwischen den     Punkten    a, c  bzw.<I>c, b</I> ist. Auch bei dieser Anordnung ist also  nur ein kleiner Auslenkwinkel des Magneten 7 um  die Ruhepunkte<I>a</I> bzw.<I>b</I> möglich.  



  Bei der Entwicklung der Anordnung nach Fig. 6  lag nun der Gedanke zugrunde, die Anordnung nach  Fig.2 mit der im erwähnten Sinne umgeänderten  nach Fig. 1 zu kombinieren, da eine Überlagerung  der Kurven von Fig. 4 und 5 eine Kurve gemäss Fig. 7       erwarten    liess, bei der also der mittlere Teil sich  innerhalb der durch     P,"",    bestimmten Grenzlinien  befindet. Bei gleicher Hysteresekraft wie bei der An  ordnung nach Fig.2 ist also hier eine wesentlich  grössere Auslenkung des Magnetsystems möglich.  Durch Überlagerung der Kurve von Fig. 4 mit der  von Fig. 5 wird praktisch der Wellenzug in Fig. 5  zwischen den Punkten<I>a</I> und<I>b</I> geglättet, so dass ein  wesentlich grösserer Auslenkwinkel Ymax als bei Fig. 4  erreicht wird.  



  Bei der Anordnung nach Fig. 6 ähnelt das Ma  gnetsystem dem von Fig. 2, das heisst, es ist auch hier  ein scheibenförmiger Magnet 21 an     einer    Achse 26,  an der auch eine nicht dargestellte Klinke sitzt, be  festigt. Der Magnet 21 besitzt an seinen Polen Pol  schuhe 22, 23, die die mit einem ferromagnetischen,  Hystereseeigenschaften aufweisenden Rand versehene    Scheibe 24, die an der Achse 25 sitzt, von oben und  unten her überragen. Die Polschuhe sind jedoch so  lang, dass sie über den ferromagnetischen Rand hin  aus weiter die Scheibe überdecken und an ihren  Enden zur Scheibe hin hörnerartige Abwinkelungen  22a, 23a besitzen.

   Durch die Ausbildung der Pol  schuhe wird erreicht, dass der Magnetfluss einmal  unmittelbar an den Polschuhenden austritt und auf  den ferromagnetischen Rand übergeht und zum an  dern Male unmittelbar an der Stelle, an der die Pol  schuhe den ferromagnetischen Rand überragen, zu  dem ferromagnetischen Teil der Scheibe übertritt.  Auf diese Weise wird die     Haltekraft    über den mitt  leren Teil des Schwenkweges der Polschuhe nahezu  konstant gehalten.  



  Derselbe Effekt kann auch durch eine andere  Anordnung erreicht werden. Es ist beispielsweise  denkbar, mit einer Anordnung nach Fig. 1, die eine  unmagnetische Scheibe mit ferromagnetischem Rand  besitzt, auch einen grossen Schwenkwinkel zu erhal  ten, wenn zusätzlich noch eine mittlere Raststellung  durch Anbringung eines feststehenden Eisenstückes  oder eines zweiten ferromagnetischen Ringes auf der  Scheibe geschaffen wird.



  Backstop for rotating shafts, especially for electricity meters There are known backstops for electricity meters, which generally consist of a ratchet wheel attached to the counter that interacts with a stationary, pivotable pawl. The pawl rests on the ratchet wheel and slides over the teeth of the ratchet wheel when the rotor rotates in the normal direction. When the rotor moves in the opposite direction, the pawl engages in the gaps between the teeth and holds the rotor in place. This type of backstop is relatively disadvantageous because the pawl dragging on the ratchet wheel has undesirable effects on the counter.

   In order to keep the wear and tear during the advance of the counter and also the reaction conditions small, it is known to provide the ratchet wheel with only a few teeth and to arrange the pawl so that it only touches the teeth of the ratchet wheel while it is passing, but is otherwise free . Due to the large distance between the teeth of the ratchet wheel, the effect on the counter is reduced, but this arrangement is also disadvantageous because the counter can run back a relatively large amount before the next tooth appears on the pawl. Since the return is undesirable even over part of a full turn of the Läu, this known return lock is unsatisfactory.

   In addition, the mechanical friction is not constant and therefore cannot be calibrated with the meter.



  The invention aims to provide a backstop for rotating shafts, in particular for electricity meters, in which the disadvantages mentioned are avoided using the known locking device with a ratchet wheel attached to the shaft and a stationary, pivotable pawl. According to the invention, this is achieved in that the pawl is pivoted with the aid of a magnetic arrangement utilizing the hysteresis effect as a function of the direction of rotation of the shaft.

   The magnetic arrangement expediently consists of a disk attached to the shaft, made of ferromagnetic material, having hysteresis properties and a double-track magnet connected to the pawl and arranged in the secant direction of the disk.



  The invention will be explained in more detail using several exemplary embodiments using the drawing. Fig. 1 and 2 show in perspective presen- tation two different backstops, while Fig. 3 shows a section through one half of the disk attached to the shaft. 4 and 5 are auxiliary sketches, and FIG. 6 shows a backstop with a large pivoting range. In FIG. 7, the force relationships of the arrangement according to FIG. 6 are shown.



  In the embodiment according to FIG. 1, a ratchet wheel 2, which is equipped with a large number of ratchet teeth, is attached to the axle 1 of an electricity meter rotor. The ratchet wheel interacts with a pawl 5 which can be pivoted about an axis 7 provided parallel to the axis 1. The pawl 5, which is mounted with low friction with its axis 7 pointed at the ends in stones 8a and 8b, has a cutting edge 5a at one end, which is located between the ratchet wheel 2 and a fixed stop 9.

   At the other end, the pawl carries a body 6 which serves as a counterweight for a double track magnet 4 held on the part of the pawl on the cutting edge. The magnet 4 is net angeord on the pawl that it lies in the secant direction of a disk 3 attached to the axis 1 below the ratchet wheel. The disk 3, which consists of a ferromagnetic material that has hysteresis properties, is made somewhat larger than the ratchet wheel, and the magnet that acts on the disk at the edge zone forms a small air gap with it.



  The magnet 4, which interacts with the disk, impresses its magnetism on the disk part within its range of action, so that this disk part faces the magnet 4 as a magnet with unlike poles. Magnet 4 and disk 3 therefore attract each other. Now the counter rotor rotates, so the disc 3 takes the magnet 4 according to its direction of rotation. If the disc moves in the direction of the arrow drawn in, which corresponds to the normal direction of rotation of the counter rotor, the cutting edge 5a of the pawl is lifted off the ratchet wheel as a result of the force exerted on the pawl via the magnet arrangement and leads against the stop 9.

   The double-track magnet acts like a hysteresis brake, which means that the disk is continuously reversed at its poles. For this, a magnetization work has to be carried out, which appears as a braking torque. The braking torque that occurs is independent of the speed and can therefore be calibrated at the meter. There are no other repercussions because when the counter is running normally, the cutting edge is lifted off the ratchet wheel as a result of the braking torque, so that it has no mechanical effect on the counter. The braking caused by eddy currents is very small and can be neglected.

   It can be reduced even further by a suitable choice of the pane material.



  If the counter rotor performs a reverse rotary movement, the magnet 4 is carried along by the disk 3 in this direction of rotation, i.e. the cutting edge 5a rests against the ratchet wheel 2 and engages the gaps between the teeth of this wheel so that the rotary movement is stopped becomes. The possible reverse rotation of the counter rotor can be kept as small as desired by using a ratchet wheel with a large number of teeth.



  In the embodiment according to FIG. 2, a ratchet wheel 12, which is equipped with a large number of ratchet teeth, is attached to the axle 11 of an electricity meter rotor. The ratchet wheel cooperates with a pawl 15 which can be pivoted about an axis 17 provided parallel to the axis 11. The pawl 15 ends in a cutting edge 15a which can snap into the gaps between the teeth of the ratchet wheel. The cutting edge can be pivoted between the ratchet wheel 12 and a stationary stop 19. The pawl axis 17 is held in bearings 18a and 18b. Concentrically about the axis 17, an axially magnetized disc magnet 14 is arranged, which has pole pieces 20 at its poles, which engage around the edge of an upper half of the ratchet wheel attached to the axis 11 disc 13 offset from one another.

   The disk 13 is non-magnetic in this case and is provided on its edge with a groove in which a wire 21 is wound with several turns. The wire consists of ferromagnetic, hysteresis properties owning material (see in particular Fig. 3).



  The magnetic effect is similar in the exemplary embodiment according to FIG. 1. The arrangement according to FIG. 2 is, however, more advantageous than that according to FIG. 1 in that the masses are better distributed on the pawl. Since the relatively heavy magnet is already in the center of gravity of the system, only a relatively small counterweight 16 is required. This also reduces the undesirable bearing friction. The stray field of the magnet is axially directed, that is, apart from the field of the pole shoes, it is rotationally symmetrical to the axis 17, so that forces from iron parts and current-carrying conductors act on the magnet, no torque around the axis 17 can form.

   So you can not move the pawl, but at most they can act as loads on the bearings. The two-sided enclosure of the disc with the help of the pole pieces is also very advantageous, as the forces of attraction between the pole pieces and the disc are oppositely directed and therefore cancel each other out. The weak Mo element that occurs due to the displacement of the pole pieces, which is much smaller than in the arrangement of FIG. 1, is also taken from the bearings.



  The use of a non-magnetic disk with a wire wound in an edge groove has the advantage that a defined small cross section is achieved for the flux. Such a cross-section could otherwise only be achieved with a thin disk, which is very difficult to manufacture and can easily be damaged during assembly because it has to be hardened as hard as glass. Hardening of the wire as is the case with the washer is not required and the heat treatment can, if necessary, be carried out prior to application. Bringing the wire onto the disc is not difficult if it is bent to a smaller radius than the disc before it is wound up.



  In the arrangement according to FIG. 2, the hysteresis force P ″, a, acts on the pole pieces of the magnet system on the one hand when the disk 13 is rotated in the direction of the arrow; on the other hand, the attraction force of the magnet system tries to adjust it so that the pole pieces 20 point to the axis 11. In Fig. 4, the forces occurring in the arrangement are shown as a function of the deflection angle (T of the pawl. The illustration shows that the holding force of the magnet around its central position is proportional to the deflection angle.

   However, only the hysteresis force Pmax is available for pivoting the magnet system, so that the deflection angle of the magnet arrangement is determined by the two straight lines running parallel to the abscissa. The deflection angle is relatively small. This small deflection is disadvantageous insofar as the pawl, which is swiveled with the magnet, has to be set precisely in order to swivel in and out within the available swivel angle 2 (p "" ". An increase in the swivel angle is Not possible without further ado.When the magnet is weakened, the slope of the characteristic curve can be reduced, but the hysteresis force Pmax is also reduced to the same extent.



  If you think of the backstop according to Fig. 1, the disc made of non-magnetic material be standing and surrounded with an iron wire as in the order of Fig. 2, then there is a system that has no practical meaning, but from which the advantageous solution according to FIG. 6 is developed. The imaginary arrangement has two stable rest points at the points where one of the poles of the U-magnet is in the immediate vicinity of the ferromagnetic edge zone of the disk. The holding force P of the magnet arrangement is plotted against the deflection angle Y in FIG.

   The curve for P intersects the abscissa at points <I> a, b </I> and c, with points <I> a </I> and <I> b </I> representing the stable equilibrium positions while the point c represents the central position of the magnet in which the water is in an unstable equilibrium. The illustration also shows the maximum hysteresis force P ",", which is significantly smaller than the holding force in areas between points a, c and <I> c, b </I>. With this arrangement too, only a small deflection angle of the magnet 7 around the points of rest <I> a </I> or <I> b </I> is possible.



  The development of the arrangement according to FIG. 6 was based on the idea of combining the arrangement according to FIG. 2 with that according to FIG. 1, modified in the sense mentioned, since a superposition of the curves of FIGS. 4 and 5 results in a curve according to FIG. 7, in which the middle part is located within the boundary lines determined by P, "". With the same hysteresis force as in the arrangement according to FIG. 2, a much greater deflection of the magnet system is possible here. By superimposing the curve of FIG. 4 with that of FIG. 5, the wave train in FIG. 5 between the points <I> a </I> and <I> b </I> is practically smoothed, so that a significantly larger deflection angle Ymax than in Fig. 4 is reached.



  In the arrangement of FIG. 6, the Ma gnetsystem is similar to that of FIG. 2, that is, it is also here a disc-shaped magnet 21 on an axis 26, on which a pawl, not shown, is also fastened. The magnet 21 has pole shoes 22, 23 at its poles, which protrude from above and below the disc 24, which is provided with a ferromagnetic, hysteresis-like edge and sits on the axis 25. However, the pole shoes are so long that they further cover the disk beyond the ferromagnetic edge and have horn-like bends 22a, 23a at their ends towards the disk.

   The formation of the pole shoes ensures that the magnetic flux exits directly at the pole shoe ends and passes over to the ferromagnetic edge and, on the other hand, directly at the point where the pole shoes protrude over the ferromagnetic edge, to the ferromagnetic part of the disk transgresses. In this way, the holding force is kept almost constant over the middle part of the pivoting path of the pole pieces.



  The same effect can be achieved by a different arrangement. It is, for example, conceivable with an arrangement according to FIG. 1, which has a non-magnetic disc with a ferromagnetic edge, also a large pivot angle to receive th, if in addition a central locking position is created by attaching a fixed iron piece or a second ferromagnetic ring on the disc becomes.

 

Claims (1)

PATENTANSPRUCH Rücklaufsperre für rotierende Wellen, insbeson dere für Elektrizitätszähler, mit einem an der Welle angebrachten Sperrad, das von einer um eine orts feste Achse schwenkbaren Klinke blockierbar ist, da durch gekennzeichnet, dass die Klinke mit Hilfe einer magnetischen Anordnung unter Ausnutzung des Hystereseeffektes in Abhängigkeit von der Drehrich tung der Welle verschwenkt wird. UNTERANSPRÜCHE 1. PATENT CLAIM Backstop for rotating shafts, in particular for electricity meters, with a ratchet wheel attached to the shaft that can be locked by a pawl pivotable about a fixed axis, as it is characterized in that the pawl is dependent on a magnetic arrangement utilizing the hysteresis effect of the direction of rotation direction of the shaft is pivoted. SUBCLAIMS 1. Rücklaufsperre nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die magnetische Anordnung aus einer an der Welle angebrachten, aus ferromagneti- schem Material hergestellten, Hystereseeigenschaften aufweisenden Scheibe und einem mit der Klinke ver bundenen, in Sekantenrichtung der Scheibe angeord neten Doppelspurmagneten besteht. 2. Rücklaufsperre nach Patentanspruch und Un teranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Klinke reibungsarm mit spitz ausgebildeter Dreh achse in Lagersteinen ausgewuchtet gehalten ist. 3. Backstop according to patent claim, characterized in that the magnetic arrangement consists of a disk attached to the shaft, made of ferromagnetic material, having hysteresis properties and a double track magnet connected to the pawl and arranged in the secant direction of the disk. 2. Backstop according to claim and un teran claim 1, characterized in that the pawl is kept balanced with low friction with a pointed axis of rotation in bearing blocks. 3. Rücklaufsperre nach Patentanspruch und Un teransprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die magnetische Anordnung aus einem im Drehpunkt der Klinke angebrachten, axial magnetisierten Schei benmagneten und einer an der Sperradwelle befestig ten, mit ferromagnetischem Material mit Hysterese- eigenschaften in Form von Draht umwickelten Scheibe besteht. Backstop according to claim and sub-claims 1 and 2, characterized in that the magnetic arrangement consists of an axially magnetized disc magnet attached to the pivot point of the pawl and a disc wrapped with ferromagnetic material with hysteresis properties in the form of wire on the ratchet shaft consists. 4. Rücklaufsperre nadh Patentanspruch und Un teransprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnet mit Polschuhen versehen ist, die die Scheibe von beiden Seiten gegeneinander versetzt umfassen. 5. Rücklaufsperre nach Patentanspruch und Un teransprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Scheibe am Rand eine umlaufende Nut besitzt, in der der ferromagnetische Draht in mehreren Win dungen aufgewickelt ist. 6. Rücklaufsperre nach Patentanspruch und Un teransprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der auf kleineren Durchmesser als die Scheibe vor gewickelte Draht sich auf der Scheibe durch seine Vorspannung selbst hält. 7. 4. Backstop nadh claim and un terclaims 1 to 3, characterized in that the magnet is provided with pole pieces which encompass the disc from both sides offset from one another. 5. Backstop according to claim and un terclaims 1 to 4, characterized in that the disc at the edge has a circumferential groove in which the ferromagnetic wire is wound in several windings. 6. Backstop according to claim and un terclaims 1 to 5, characterized in that the wire wound on a smaller diameter than the disc is held on the disc by its bias itself. 7th Rücklaufsperre nach Patentanspruch und Un teransprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass durch besondere Ausbildung des Systems über einen grossen Schwenkbereich der Klinke die zwischen Magnet und Scheibe wirksame Haltekraft kleiner als die Hysteresekraft gemacht ist. 8. Rücklaufsperre nach Patentanspruch und Un teransprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Polschuhe des Magneten in Parallelanordnung gegeneinander versetzt die Scheibe von oben und unten so übergreifen, dass sich die zur Scheibe hin gebogenen Polenden zwischen dem Scheibenmittel punkt und der ferromagnetischen Randzone befinden. 9. Backstop according to patent claim and sub-claims 1 to 6, characterized in that the holding force effective between magnet and disk is made smaller than the hysteresis force through a special design of the system over a large pivoting range of the pawl. 8. Backstop according to claim and un terclaims 1 to 7, characterized in that the pole pieces of the magnet in a parallel arrangement offset from one another overlap the disc from above and below so that the pole ends bent towards the disc are located between the disc center and the ferromagnetic edge zone . 9. Rücklaufsperre nach Patentanspruch und Un teranspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der an der Klinke angebrachte Magnet sich als U-Magnet mit seinen Polen zwischen der ferromagnetischen Randzone und einer zweiten ferromagnetischen Ring zone der Scheibe befindet. 10. Rücklaufsperre nach Patentanspruch und Un teranspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der an der Klinke angebrachte Magnet sich als U-Magnet mit seinen Polen zwischen der ferromagnetischen Randzone und einem ortsfest angeordneten Eisen teil befindet. Backstop according to patent claim and sub-claim 7, characterized in that the magnet attached to the pawl is located as a U magnet with its poles between the ferromagnetic edge zone and a second ferromagnetic ring zone of the disk. 10. Backstop according to patent claim and Un teran claim 7, characterized in that the attached to the pawl magnet is part as a U-magnet with its poles between the ferromagnetic edge zone and a stationary iron part.
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