Rücklaufsperre eines Elektrizitätszählers
Rücklaufsperren für Elektrizitätszähler sind in mannigfacher Ausführungsform bekannt. Eine Rücklaufsperre soll einerseits den Vorlauf des Zählerläufers möglichst wenig hemmen, und andererseits soll sie beim Beginn eines Rücklaufs des Zählerläufers einen möglichst schwachen Fangstoss auf den Läufer und die mit diesem in Wirkverbindung stehenden Teile ausüben.
Eine bekannte Rücklaufsperre für Elektrizitätszäh ler besteht aus einem auf der Läuferachse angeordneten Sperrad und einer beim Rücklauf in das Sperrad einhakenden hakenförmigen Sperrklinke. Die Sperrklinke besteht dabei aus einem haarnadelförmig gebogenen dünnen Federdraht z. B. einem Stahldraht. Solange sich der Läufer des Zählers und damit auch das Sperrad vorwärts dreht, ist die Sperrklinke unwirksam. Sobald sich aber der Läufer und das Sperrad rückwärts drehen, greift ein Zahn des Sperrades in den Haarnadelkopf der Sperrklinke hinein, so dass ein Rückwärtsdrehen des Sperrades und des Läufers vermieden wird.
Die Wirkung einer solchen Rücklaufsperre ist sehr zuverlässig. Ein Nachteil ist es aber, dass der dünne Stahldraht der Sperrklinke am Haarnadelkopf leicht bricht. Man muss sich vergegenwärtigen, welchen verschiedenen Anforderungen eine solche Rücklaufsperre eines Elektrizitätszählers genügen muss:
Damit beim Rückwärtslauf der Läuferachse die Sperrklinke in die Zähne des Sperrades eingreifen kann, muss die Sperrklinke auf dem Sperrad dauernd mit leichtem Druck federnd aufliegen. Dieser Aufliegedruck muss so klein wie möglich sein, damit die Läuferachse nicht gebremst wird, was eine Falschanzeige des Zählers zur Folge haben würde.
Die Sperrklinke, die beim Vorwärtslauf des Läufers von den Zähnen des Sperrades federnd nach aussen gedrückt wird, muss also so angeordnet werden, dass bei Rückwärtslauf des Läufers der Aufliegedruck des Kopfes der Sperrklinke auf dem Sperrad fast Null ist. Dabei ist aber zu berücksichtigen, dass das Sperrad nur sehr klein ist. Bei der Rücklaufsperre eines Elektrizitätszählers haben die Zähne des Sperrades gewöhnlich eine Grösse von nur 0,5 mm.
Folglich kann der federnde Biegeweg des Kopfes der Sperrklinke ebenfalls höchstens etwa 0,5 mm betragen. Die Länge der Sperrklinke ist aber gewöhnlich wesentlich länger als der Durchmesser der Sperrklinke. Die Sperrklinke muss also einerseits sehr leicht federn, und andererseits darf sich die Federkraft und auch die Form der Feder auch über lange Zeiten nicht verändern.
Schliesslich ist noch zu berücksichtigen, dass das untere Ende der Läuferachse gewöhnlich auf einer Lagerpfanne oder einer Lagerkugel steht und sich beim Betrieb des Zählers ein wenig seitlich verschieben kann, und dass sich zusammen mit der Läuferachse auch das Sperrad ein wenig seitlich verschiebt. Die Zähne des Sperrades bewegen sich dann nicht genau auf einem Kreise, sondern auf einer unrunden Umlaufbahn. Trotzdem muss aber die Sperrklinke bei dem sehr kleinen Biegeweg von höchstens 0,5 mm beim Rückwärtslauf des Zählerläufers stets zuverlässig in das Sperrad eingreifen.
Aus allen diesen Gründen darf der Federdraht der Sperrklinke nur sehr dünn sein. Je dünner der Federdraht ist, um so leichter kann er aber an seinem Haarnadelkopf brechen, denn bei einem plötzlichen Rückwärtsdrehen des Zählerläufers und des Sperrades werden auf den Haarnadelkopf sehr plötzlich Fangstösse ausgeübt, die bei grosser Zählerenergie sehr stark sein können. Hinzu kommt, dass diese Fangstösse beim plötzli chen Rückwärtslauf des Zählerläufers auch eine Alterung des Federdrahtes am Haarnadelkopf der Sperrklinge zur Folge haben; denn die Fangstösse wirken auf den Federdraht wie Hammerschläge, die den Werkstoff des Federdrahtes verdichten und dadurch spröde machen.
Um die Fangstösse zu mildern, hat man schon versucht, das Sperrad der Rücklaufsperre aus einem elastischen Werkstoff, insbesondere aus einem elastischen Kunststoff, herzustellen. Man hat hierdurch eine Verringerung der Reibung der Sperrklinke auf dem Sperrrad erreicht, die Fangstösse aber und ein Brechen der haarnadelförmigen Sperrklinke konnten hierdurch nicht vermieden werden. Ferner hat man daran gedacht, auch die Sperrklinke aus einem elastischen Werkstoff, z. B. aus einem elastischen Kunststoff herzustellen. Rücklaufsperren, bei denen das Sperrad und die Sperrldinke aus Kunststoff bestehen, sind für verschiedene Anwendungszwecke bekannt.
Da aber bei der Rücklaufsperre eines Elektrizitätszählers die Federkraft der Sperrklinke nur sehr klein sein darf, wie es oben beschrieben wurde, muss eine aus Kunststoff hergestellte Sperrklinke sehr dünn sein. Man hat daher als Sperrldinke versuchsweise einen bandförmigen Streifen aus federnder Kunststoffolie verwendet und das Kopfende dieses Kunststoffstrei- fens hakenförmig abgebogen. Bei der Verwendung einer solchen Sperrklinke hat man aber feststellen müssen, dass sich der Kopfhaken des Kunststoffsfreifens schon nach kurzer Zeit ein wenig aufweitet und dass sich ausserdem auch der gerade Teil der Sperrklinke schon nach kurzer Zeit ein wenig auswärts verformt.
Diese Anderungen der Sperrklinke sind zwar nur sehr klein, bei der geringen Höhe der Zähne des Sperrades hatten sie aber bereits zur Folge, dass die Sperrklinke beim Rückwärtslauf des Sperrades nicht mehr zuverlässig in das Sperrad eingreift.
Die Erfindung löst alle diese Schwierigkeiten in einer einfachen Weise. Auch die Erfindung verwendet einen Federdraht, aber in folgender Ausführungsform: Eine Rücklaufsperre eines Elektrizitätszählers, bestehend aus einem auf der Welle des Zählerläufers angeordneten Sperrad und einer beim Rücklauf in das Sperrad einhakenden hakenförmigen Sperrklinke ist erfindungsgemäss dadurch gekennzeichnet, dass die Sperrklinke aus einem in Form einer Haarnadel gebogenen Federdraht und einem am Haarnadelbogen des Federdrahtes fest angebrachten Hakenkopf aus Kunststoff besteht. Hierdurch wird einerseits von den Vorteilen eines Federdrahtes Gebrauch gemacht, der eine sehr geringe Federkraft über praktisch beliebig lange Zeitdauer konstant gewährleistet, und andererseits werden die Mängel eines haarnadelförmigen Federdrahtes dadurch vermieden, dass der Kopf der Sperrklinke aus einem, z.
B. elastischen Kunststoff besteht, der die Fangstösse beim Rücklauf des Sperrades elastisch auffangen kann, ohne dabei zu brechen. Der z. B. aus Kunststoff herzustellende Kopf der Sperrklinke braucht auch nicht etwa besonders dünn bzw. schwach ausgebildet zu sein, da die Biegefederung der Sperrklinke hauptsächlich durch den Federdraht gewährleistet ist. Man könnte daran denken, für die Sperrklinke statt eines haarnadelförmig gebogenen Federdrahtes nur einen einzigen, geraden Federdraht zu verwenden, doch sind zwei zueinander parallel laufende Federdrahtteile steifer gegen eine mögliche Verwindung der Sperrklinke als nur ein einziger Federdraht.
Ein Ausführungsbeispiel einer l ; Rücklaufsperre nach der Erfindung ist in Fig. 1 und 2 der Zeichnung in zwei verschiedenen Ansichten gezeigt. Die Rücklaufsperre eines Elektrizitätszählers bedsteht hier aus einem Sperr rad 1, das auf der Läuferwelle des Zählers angeordnet wird, und einer Sperrklinke 2. Das Sperrad 1 besteht vorteilhaft aus einem elastischen Werkstoff, vorzugsweise aus einem elastischen Kunststoff. Die Sperrklinke 2 besteht aus einem in Form einer Haarnadel gebogenen Federdraht 21 und einem Hakenkopf 22, in den das Bogenende des Federdrahtes 21 hineingesteckt ist. Der Hakenkopf 22 besteht wie das Sperrad 1 aus einem elastischen Werkstoff, vorzugsweise einem elastischen Kunststoff. Das Anbringen des Hakenkopfes 22 am Federdraht 21 kann schon beim Herstellen des Hakenkopfes, z.
B. beim Pressen oder beim Spritzen des Hakenkopfes aus T (unststoffmasse, geschehen. Wenn das Sperrad 1 rückwärts läuft und der Hakenkopf 22 in das Sperrad eingreift, gibt der Hakenkopf der Sperrklinke ein wenig elastisch nach, so dass der Fangstoss gemildert wird. Eine bleibende Verformung des Hakenkopfes tritt aber dabei nicht auf. Der Fangstoss wird hauptsächlich von dem Hakenkopf aufgegangen und weniger vom Federdraht.
Die Rücklaufsperre nach der Erfindung hat sich in der Praxis auch bei langen Betriebszeiten bestens bewährt.
Backstop of an electricity meter
Backstops for electricity meters are known in various embodiments. On the one hand, a backstop should inhibit the flow of the counter rotor as little as possible, and on the other hand it should exert as weak an impact force as possible on the rotor and the parts that are operatively connected to it when the counter rotor begins to return.
A well-known backstop for electricity meters consists of a ratchet wheel arranged on the rotor axis and a hook-shaped pawl that hooks into the ratchet wheel when it returns. The pawl consists of a hairpin-shaped bent thin spring wire z. B. a steel wire. The pawl is ineffective as long as the rotor of the counter and thus the ratchet wheel are rotating forward. As soon as the rotor and the ratchet wheel rotate backwards, however, a tooth of the ratchet wheel engages in the hairpin head of the pawl, so that a backward rotation of the ratchet wheel and the rotor is avoided.
The effect of such a backstop is very reliable. One disadvantage, however, is that the thin steel wire of the pawl on the hairpin head breaks easily. You have to be aware of the various requirements such a backstop of an electricity meter must meet:
So that the pawl can engage in the teeth of the ratchet wheel when the rotor axis rotates backwards, the pawl must continuously rest on the ratchet wheel with light pressure. This contact pressure must be as small as possible so that the rotor axis is not braked, which would result in the meter reading incorrectly.
The pawl, which is resiliently pushed outward by the teeth of the ratchet wheel when the rotor is running forwards, must be arranged so that the pressure of the head of the pawl on the ratchet wheel is almost zero when the rotor is running backwards. It should be noted, however, that the ratchet wheel is only very small. In the backstop of an electricity meter, the teeth of the ratchet wheel are usually only 0.5 mm in size.
Consequently, the resilient bending path of the head of the pawl can also be at most about 0.5 mm. The length of the pawl is usually much longer than the diameter of the pawl. The pawl must therefore spring very slightly on the one hand, and on the other hand the spring force and also the shape of the spring must not change over long periods of time.
Finally, it must be taken into account that the lower end of the rotor axis usually stands on a bearing pan or a bearing ball and can shift a little sideways when the meter is in operation, and that the ratchet wheel also shifts a little sideways together with the rotor axis. The teeth of the ratchet wheel then do not move precisely in a circle, but in a non-circular orbit. In spite of this, however, the pawl must always reliably intervene in the ratchet wheel with the very small bending path of at most 0.5 mm when the counter rotor rotates backwards.
For all of these reasons, the spring wire of the pawl can only be very thin. However, the thinner the spring wire, the easier it can break at its hairpin head, because if the counter rotor and the ratchet wheel are suddenly turned backwards, the hairpin head is suddenly subjected to catching shocks that can be very strong when the counter energy is high. In addition, when the counter rotor suddenly runs backwards, these catches also result in aging of the spring wire on the hairpin head of the locking blade; because the impact blows act on the spring wire like hammer blows, which compress the material of the spring wire and thus make it brittle.
In order to mitigate the impacts, attempts have already been made to manufacture the ratchet wheel of the backstop from an elastic material, in particular from an elastic plastic. This has resulted in a reduction in the friction of the pawl on the ratchet wheel, but the impacts and breaking of the hairpin-shaped pawl could not be avoided. It has also been thought that the pawl made of an elastic material, for. B. made of an elastic plastic. Backstops, in which the ratchet wheel and the locking peg are made of plastic, are known for various purposes.
However, since the spring force of the pawl may only be very small in the backstop of an electricity meter, as described above, a pawl made of plastic must be very thin. A band-shaped strip of resilient plastic film has therefore been used as a trial peg and the head end of this plastic strip has been bent in a hook shape. When using such a pawl, however, it was found that the head hook of the plastic tire expands a little after a short time and that the straight part of the pawl also deforms a little outward after a short time.
These changes in the pawl are only very small, but with the low height of the teeth of the ratchet wheel, they already have the consequence that the pawl no longer reliably engages the ratchet wheel when the ratchet wheel is running backwards.
The invention solves all of these difficulties in a simple manner. The invention also uses a spring wire, but in the following embodiment: A backstop of an electricity meter, consisting of a ratchet wheel arranged on the shaft of the counter rotor and a hook-shaped pawl that hooks into the ratchet wheel when it returns, is characterized according to the invention in that the pawl consists of a Hairpin bent spring wire and a hook head made of plastic that is firmly attached to the hairpin arch of the spring wire. This makes use of the advantages of a spring wire, on the one hand, which ensures a very low spring force over practically any length of time, and on the other hand, the shortcomings of a hairpin-shaped spring wire are avoided in that the head of the pawl is made of a, e.g.
B. is made of elastic plastic, which can absorb the impacts when the ratchet wheel returns, without breaking. The z. B. to be made of plastic head of the pawl does not need to be particularly thin or weak, since the bending of the pawl is mainly guaranteed by the spring wire. One could think of using only a single, straight spring wire for the pawl instead of a hairpin-shaped bent spring wire, but two spring wire parts running parallel to one another are more rigid than a single spring wire against possible twisting of the pawl.
An embodiment of a l; Backstop according to the invention is shown in Fig. 1 and 2 of the drawing in two different views. The backstop of an electricity meter consists of a locking wheel 1, which is arranged on the rotor shaft of the meter, and a locking pawl 2. The locking wheel 1 is advantageously made of an elastic material, preferably an elastic plastic. The pawl 2 consists of a spring wire 21 bent in the form of a hairpin and a hook head 22 into which the curved end of the spring wire 21 is inserted. Like the ratchet wheel 1, the hook head 22 consists of an elastic material, preferably an elastic plastic. The attachment of the hook head 22 on the spring wire 21 can already be done during the manufacture of the hook head, e.g.
When the ratchet wheel 1 runs backwards and the hook head 22 engages in the ratchet wheel, the hook head of the pawl yields a little elastically, so that the catching force is alleviated Deformation of the hook head does not occur, however, as the impact force is mainly released by the hook head and less by the spring wire.
The backstop according to the invention has proven itself in practice, even with long operating times.