-
Zählwerksantrieb Bei den hin und her gehenden oder schwenkenden Hebeln
von Meßgeräten müssen mitunter die Ausschläge nicht nur gezählt, sondern auch ihrer
Größe nach genau gemessen und addiert werden. Die hierzu erforderliche Gleichrichtung
der Wechselbewegung kann bekanntlich durch ein Klemmwerk geschehen, d. h. durch
zwei von dem betreffenden Schwenkhebel zwangsläufig in entgegengesetzte Schwingung
versetzte Hebel oder Scheiben, die mit Hilfe von Klemmbacken o. dgl. abwechselnd
mit einer Reibscheibe gekuppelt werden und diese in einer Richtung weiterdrehen.
Die Reibscheibe treibt dann ihrerseits schrittweise die Zähleinrichtung an, wobei
die Schrittgröße genau der Ausschlaggröße des Schwenkhebels entspricht.
-
Es sind auch bereits Zählwerksantriebe zur Übertragung der Ausschläge
eines hin und her gehenden Hebels auf ein Zählwerk unter Berücksichtigung der Ausschlagsgröße
bekannt, die zwei Schaltklinken haben, von denen die eine auf dem Hingang, die andere
auf dem Rückgang schaltet. Bei solchen Zählwerksantrieben ist ferner bereits vorgeschlagen,
statt einfacher Schalt- und Sperrklinken sogenannte Teilklinken oder laufende Teilgesperre
zu verwenden. Bei diesen sind gegenüber einer Zahnlänge je mehrere (z. B. drei)
um einen entsprechenden Bruchteil (z. B. 1/g) des Zahnabstandes gegeneinander versetzte
Klinken angeordnet.
-
Derartige Apparate, die zwecks genauer Anzeige den toten Gang selbst
herabsetzen oder annähernd gleich Null machen, sind ziemlich kostspielig wegen der
für ihre Herstellung erforderlichen Präzisionseinrichtungen. Es ist daher erwünscht,
an Stelle des Friktionsgetriebes oder der Teilklinken einfachere Mittel, und zwar
einfache Schaltklinken benutzen zu können, die sich billiger herstellen lassen.
-
Um dies zu ermöglichen, kann man eine Herabsetzung der durch den toten
Gang entstehenden Fehler erzielen, ohne daß der tote Gang selbst in jedem Einzelfalle
vermindert oder gleich Null gemacht wird, sondern dafür sorgt, daß die durch den
toten Gang entstehenden Fehler sich nach Möglichkeit gegenseitig aufheben.
-
Erfindungsgemäß greifen zu diesem Zweck die beiden vom Schwenkhebel
angetriebenen Sperrklinken in zwei gesonderte Schaltradzahnkränze ein. Diese haben
bei fester Verbindung verschiedene (aber nur wenig voneinander abweichende) Zahnzahlen,
etwa 5o und 51, oder aber sie sind bei gleicher Zahnzahl mittels verschiedener (aber
nur wenig voneinander abweichender) Übersetzung mit
dem Zählwerk
und demzufolge auch miteinander gekuppelt. Infolgedessen tritt auch bei unverändertem
Hub ein ständiger Wechsel der Zahnstellung ein, und die beiden Klinken schnappen
beim Rückwärtsschwenken über eine veränderliche Zahnzahl hinweg. Die wechselnden
Vorschübe summieren sich hierdurch zu einer Reihe, deren Glieder unregelmäßig um
einen der jeweiligen Hubgröße entsprechenden Mittelwert herum streuen und in ihrer
Summe daher mit fortschreitender Anzeige ein sich stets verbesserndes Resultat ergeben,
dessen verhältnismäßiger Fehler bei konstant bleibendem Hub schließlich verschwindet.
Die Klinkenvorschübe werden also zwar nicht bei jedem einzelnen Hub um die genaue
Hubhöhe auf die Schalträder und das Zählwerk übertragen, sondern es findet im Verlauf
einer gewissen Anzahl von Hüben ein Ausgleich der Einzelfehler statt. Dieser Ausgleich
bleibt, wie man leicht feststellen kann, auch bei aufeinanderfolgenden Hüben anderer
Größe derselbe. Die Zählwerksanzeige schreitet somit in gleichbleibendem Verhältnis
zur jeweiligen Hubgröße vor und bietet ein Maß für dieselbe.
-
Eine derartige Anordnung zeigt Abb. i. Von einem auf und ab schwenkenden
Hebel i, dessen Ausschlagwinkel sich langsam von Zeit zu Zeit in geringen Maßen
ändern soll, werden durch zwei Zugstangen 3 und q. die auf der Schaltradachse z2
drehbar gelagerten Drehhebel 5 und 6 in entgegengesetztem Sinne verschwenkt. Diese
führen jede eine Schaltklinke 7 und 8, die z. B. als Blattfedern ausgeführt sein
können. Das zugehörige, fest auf der Achse 1a befindliche Schaltrad 2 besitzt für
jede der Klinken eine Zahnung verschiedener Teilung, und zwar derart, daß die Zahnzahlen
nicht gemeinsame Teiler besitzen, z. B. 5ö und 5i. Die Räder g und io sind f_Jbertragungsräder
zum Ziffernwerk 1q.. Die Wirkungsweise ist folgende: Die Hubgröße bleibe zunächst
konstant. Die Klinke 8 schwenkt aus der Grundstellung vor und dreht das Schaltrad,-,
durch Angreifen am Zahne i i um einen Winkel vorwärts. Am Hubende ist die inzwischen
zurückgeschwenkte Klinke 7 vom Zahne 13
noch abgeglitten. Sie benutzt denselben
beim nächsten Hub, ausgehend von ihrer Grundstellung, als Vorschubzahn. Unter der
Annahme gleicher Hubhöhe gelangen wechselweise die Stoßenden der beiden Klinken
und somit die betreffenden Vorschubzähne stets in die dem Zahn ii entsprechende
gleiche Endlage. Wenn die Teilung beider Zahnkränze die gleiche wäre, würden die
Schaltklinken von ihrer Grundstellung aus (vgl. Schaltklinke 7) bis zum Auftreffen
auf die nächste Zahnflanke (Zahn 13) stets denselben toten Weg zurücklegen, da sie
relativ zum Zahn 13 stets dieselbe Stellung einnehmen würden. Da die Teilung jedoch
verschieden ist, ist diese Stellung mit Bestimmtheit jedesmal eine andere, so daß
der tote Weg der Klinke von der Grundstellung bis zum Ein-' griff immerfort wechselt.
Hierdurch ändert sich auch der verbleibende wirksame Weg vom Eingriff bis zur Endlage,
d. h. der dem Schaltrade erteilte Drehwinkel, und als Folge davon die Zähnezahl,
über die die jeweils rückwärts schwenkende Klinke hinwegschnappt. Diese Zähnezahl,
im folgenden Greifzahl bezeichnet, ist aber maßgeblich für das Vorrücken des Schaltrades
und somit des Zählwerkes. Sie schwankt also um einen mittleren Wert, den sie ab
und zu um einen Zahn über- oder unterschreitet.
-
Durch diesen unsteten Wechsel der Greifzahl werden also auf das Zählwerk
auch Bruchteile eines Zahnabstandes übertragen. Ändert sich die Hubhöhe um wenige
Prozent, so ändert sich der Mittelwert stets verhältnisgleich mit. Der Ratschentrieb
vermag am besten gerade dann den geringsten Hubänderungen zu folgen, wenn durch
richtige Wahl der beiden Schaltradteilungen dafür gesorgt ist, daß in den Zahnstellungen
des dem bis Hubende vorgetriebenen Kranze benachbarten Kranzes, also vor Eingriff
der Klinke, keine Wiederholungen vorkommen, die etwa regelmäßige Perioden in der
Greifzahlfolge einleiten könnten. Denn wenn vor mehreren aufeinanderfolgenden Eingriffen
lediglich bestimmte Stellungen der Schaltzähne auftreten würden, die sich wiederholten,
so müßte unter Umständen der Klinkenhub sich erst erheblich vergrößern oder verkleinern,
ehe er in dieser Folge eine Änderung hervorzurufen vermöchte, und erst einer weiteren
Zu- oder Abnahme des Hubes würde dann sprungweise die Drehzahl der Zählvorrichtung
folgen.
-
Besonders vorteilhaft ist es; anstatt die Zahnteilungen der Schalträder
verschieden zu wählen, dieselben langsam gegeneinander zu verdrehen, indem man zwei
getrennte, entsprechend gekuppelte Schalträder anwendet. Nun hat man es in der Hand,
die Verdrehung so einzurichten, daß erst nach etlichen Umläufen der Schalträder
gleiche Zahnstellungen vorkommen, so daß auch bei dieser Anordnung für die Greifzahlfolge
Unregelmäßigkeit gesichert ist.
-
In Abb. 2 ist ein -derartiger Antrieb dargestellt. Die beiden Klinken
7 und 8 bewegen sich wie in Abb. i. Sie greifen in die Schalträder 2o und 2i. Diese
sind durch die Zahnräder 22 und 23 sowie die auf gemeinsamer Achse befindlichen
Zahnräder 25 und 26 so miteinander gekuppelt, daß beide im
gleichen
Drehsinn umlaufen, aber das eine Schaltrad langsam, z. B. im Verhältnis 53
:50, gegen das andere voreilt. Eine Gleichstellung der Zähne tritt
nunmehr erst nach 50 bzw. 53 Umläufen ein.
-
Eine Anordnung, bei der die Schalträder entgegengesetzt drehen, zeigt
Abb. 3. Die f,Jbertragung auf das Zählwerk geschieht durch ein Zahnrad 28 und entsprechende
Zahnung der Schalträder. Die Klinken sind in diesem Falle entgegengesetzt gerichtet.
An Stelle von zwei können auch noch mehr Klinken angeordnet werden.
-
Die beschriebene Einrichtung eignet sich besonders für Gasmesser,
wo die hin und her gehende Membranbewegung im Verhältnis ihrer Größe auf ein Zählwerk
übertragen werden soll. Hier wechselt die Hubgröße nur wenig in Abhängigkeit von
der Belastung, deren Änderungen nur von Zeit zu Zeit erfolgen. Es ist also genügend
Zeit zum Ausgleich der Einzelfehler vorhanden.