(12) TŁUMACZENIE PATENTU EUROPEJSKIEGO (19) PL (11) (96) Data i numer zgłoszenia patentu europejskiego:

Transkrypt

1 RZECZPOSPOLITA POLSKA (12) TŁUMACZENIE PATENTU EUROPEJSKIEGO (19) PL (11) PL/EP (96) Data i numer zgłoszenia patentu europejskiego: (13) T3 (1) Int. Cl. G06M1/04 G01F/06 (06.01) (06.01) (97) O udzieleniu patentu europejskiego ogłoszono: Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej Europejski Biuletyn Patentowy 08/47 EP B1 (4) Tytuł wynalazku: Bębenkowy mechanizm licznikowy dla liczników zużycia (30) Pierwszeństwo: EP (43) Zgłoszenie ogłoszono: Europejski Biuletyn Patentowy 07/44 (4) O złożeniu tłumaczenia patentu ogłoszono: Wiadomości Urzędu Patentowego 04/09 (73) Uprawniony z patentu: M & FC Holding LLC, Raleigh, US PL/EP T3 (72) Twórca (y) wynalazku: FESSER Ralf, Weisenheim am Sand, DE BECKER Walter, Edingen Neckarhausen, DE (74) Pełnomocnik: Polservice Kancelaria Rzeczników Patentowych Sp. z o.o. rzecz. pat. Tylińska Irena Warszawa skr. poczt. 33 Uwaga: W ciągu dziewięciu miesięcy od publikacji informacji o udzieleniu patentu europejskiego, każda osoba może wnieść do Europejskiego Urzędu Patentowego sprzeciw dotyczący udzielonego patentu europejskiego. Sprzeciw wnosi się w formie uzasadnionego na piśmie oświadczenia. Uważa się go za wniesiony dopiero z chwilą wniesienia opłaty za sprzeciw (Art. 99 (1) Konwencji o udzielaniu patentów europejskich).

2 1 49P2363PL00 EP B1 Dziedzina techniki (0001) Przedmiotem wynalazku są bębenkowe mechanizmy licznikowe do liczników zużycia o dużej czułości i dokładności według części przedznamiennej zastrzeżenia 1. Stan techniki 2 (0002) Liczniki zużycia, przykładowo wodomierze, gazomierze, liczniki energii elektrycznej i tak dalej, są w przeważającej mierze wyposażone w mechaniczny bębenkowy mechanizm licznikowy, który sumuje zużycie. Te bębenkowe mechanizmy licznikowe składają się z wielu krążków liczbowych, które są usytuowane jeden obok drugiego na wspólnej osi, tak zwanego pakietu krążków. Na obwodzie krążki liczbowe opisane są cyframi 0 do 9. Przekładnie pośrednie zapewniają dziesięciokrotne przełożenie redukujące. Cechę charakterystyczną stanowi pierwszy krążek liczbowy. Jest on napędzany w sposób ciągły za pomocą przekładni ślimakowej. W tym celu wyposażony jest w wiele zębów, które zazębiają się ze zwojem ślimaka. (0003) Przekładnie ślimakowe odznaczają się wysokim współczynnikiem przełożenia redukcyjnego. Poza tym mają dużą tolerancję na przesunięcie osiowe koła ślimakowego. Ślimak ma kształt cylindra i jest jedno-, dwu- lub trójzwojowy. Zęby koła ślimakowego przy kołach frezowanych są wykonane w kształcie ewolwenty i dlatego muszą mieć około 30 zębów. W innym wypadku nachylenie boku musi być podwyższone albo przypór przesunięty na zewnątrz. Dla uniknięcia ostro wystających naroży, które najpierw wchodzą w zazębienie i skrobią z pełnym naciskiem zęba, w klasycznej konstrukcji

3 przekładni preferowane są cylindrycznie na zewnątrz wytoczone kształty kół. Generalnie, przekładnie ślimakowe posiadają stosunkowo wysokie tarcie i przez to niewielki współczynnik sprawności, w zależności od postaci wykonania, współczynniki sprawności pomiędzy 40 i 80%. (0004) W bębenkowych mechanizmach licznikowych stosowanych w licznikach zużycia wszystkie części składowe, z wyjątkiem osi, są wykonane z tworzywa sztucznego metodą wtrysku. Przy tym używane są tworzywa sztuczne o małych współczynnikach tarcia. Ze względu na niewielkie rozmiary wyprasek z tworzywa sztucznego z jednej strony i nieuniknione niedokładności przy wytwarzaniu form do wtrysku w połączeniu z nieuniknionym skurczem przy chłodzeniu tworzywa sztucznego i mechanicznymi odkształceniami przy wyjmowaniu z formy, zazębiające się ze sobą powierzchnie przekładni ślimakowej mają nierówności i chropowatości, które jeszcze podwyższają tarcie. (000) Przekładnie ślimakowe dla bębenkowych mechanizmów licznikowych w licznikach zużycia nie są frezowane, ale wytwarzane metodą wtrysku z tworzywa sztucznego. Przy tym, konstruktor form musi zwracać uwagę na to, żeby wypraski można było łatwo, szybko i przede wszystkim bez uszkodzeń usuwać z formy. Jeśli zęby zostaną nastawione skośnie odpowiednio do skoku ślimaka, jak to jest widoczne z DE-U , wypraska musi być wykręcona z formy. Przy szerokich zębach, jak to pokazano w DE-U jest to związane z pewnymi nakładami, ale możliwe. W bębenkowych mechanizmach licznikowych, w których uzębienie pierwszego krążka liczbowego zazębia się ze ślimakiem, zęby są bardzo wąskie i dlatego, przy wyjmowaniu z formy z obracaniem, mogą być lekko odkształcane albo nawet uszkadzane. Jest to niezadowalające. (0006) Nie brakowało prób, aby zastąpić przekładnie ślimakowe innymi. I tak, przykładowo DE-U pokazuje napęd skokowy dla bębenkowego mechanizmu licznikowego, w którym

4 3 2 pierwszy krążek liczbowy lub połączone z nim współosiowe koło palcowe z tworzywa sztucznego, na swojej swobodnej stronie czołowej ma dziesięć, tworzących okrąg palców przełączających. Te palce przełączające zazębiają sie na zmianę z napędzanym w sposób ciągły członem przełączającym z tworzywa sztucznego przekładni mechanizmu pomiarowego, przy czym oś obrotu członu przełączającego przebiega w zasadzie poprzecznie do osi bębenkowego mechanizmu licznikowego. Współpracujący z kołem palcowym człon przełączający ma w zasadzie cylindryczny element blokujący, który posiada na płaskiej powierzchni czołowej mimośrodowo względem swojej osi obrotu usytuowany ząb przełączający o zasadniczo osiowej powierzchni przełączającej i w kierunku obrotu bezpośrednio za zębem przełączającym znajdujący się od strony czołowej, i w powierzchni płaszczowej otwarty rowek przełączający dla palca przełączającego koła palcowego znajdującego się w ruchu przełączania, i który w odniesieniu do osi kola palcowego jest tak umieszczony z przesunięciem promieniowym, że pomiędzy dwoma przebiegami przełączania swoją powierzchnią czołową i swoją powierzchnią płaszczową wchodzi z zatrzymaniem pomiędzy dwa sąsiednie palce przełączające. Również ta specjalna przekładnia wywołuje obniżenie prędkości obrotowej i odchylenie kierunku obrotów o Generalnie, zazębiające się ze sobą koła i palce muszą być dokładnie pozycjonowane, co podwyższa koszty produkcji. Sama ta specjalna przekładnia polega również na ślizgowym ruchu i dlatego ma tak samo niewielki stopień sprawności jak przekładnie ślimakowe. Przedstawienie wynalazku 30 (0007) U podstaw wynalazku leży zadanie zaoferowania bębenkowego mechanizmu licznikowego opisanego na wstępie rodzaju, którego przekładnia ślimakowa ma zmniejszone tarcie i jednocześnie posiada lepsze właściwości związane z technologią wtrysku.

5 4 (0008) Zadanie to zostało rozwiązane za pomocą bębenkowego mechanizmu licznikowego o cechach zastrzeżenia 1. (0009) Dzięki zgodnemu z wynalazkiem ukształtowaniu boków zębów pierwszego krążka liczbowego stoją naprzeciw siebie każdorazowo: bok zęba zukosowany i bok zęba niezukosowany. Utworzony w ten sposób stożek ścięty otwarty jest na powierzchnię podziałową formy wtryskowej, tak, że koła wykonane metodą wtrysku można wybić z użyciem siły mniejszej niż zwykle wcześniej. Dzięki zmniejszonemu tarciu pomiędzy formą wtryskową i wypraską powierzchnia boków zębów staje się gładsza, dzięki czemu osiąga się mniejsze tarcie. Największy efekt przy zmniejszaniu tarcia osiąga się jednak przez szeroką powierzchnię przylegania dzięki równoległości pomiędzy zwojami ślimaka i podtrzymującemu bokowi zęba koła ślimakowego przy biegu do przodu licznika zużycia. (00) Dzięki optymalizacji bębenkowego mechanizmu licznikowego organ pomiarowy licznika zużycia, w wodomierzu przykładowo koło skrzydełkowe, jest mniej hamowany. Koło skrzydełkowe może być, dlatego, uruchamiane przy mniejszych przepływach i pokazywać również niewielkie przepływy z większą dokładnością niż zwykle wcześniej. Krótki opis rysunków (0011) Wynalazek zostanie bliżej objaśniony w przykładzie wykonania w oparciu o rysunek, na którym: 2 30 Fig. 1 przedstawia pierwszy krążek liczbowy bębenkowego mechanizmu licznikowego dla licznika zużycia o dużej czułości i dokładności w przedstawieniu perspektywicznym, Fig. 2 czysto schematycznie i częściowo w przekroju przekładnię ślimakową do napędzania krążka liczbowego według fig. 1,

6 Fig. 3 w dużym powiększeniu przedstawienie w wykroju zwoju ślimaka i zazębiającego się z nim zęba krążka liczbowego według fig.1 i Fig. 4 porównywalne z fig.3 przedstawienie zwoju ślimaka i zazębiającego się z nim zęba pierwszego krążka liczbowego bębenkowego mechanizmu licznikowego według stanu techniki. Sposoby wykonania wynalazku i zdolność do stosowania przemysłowego 2 30 (0012) Fig. 1 pokazuje w przedstawieniu perspektywicznym pierwszy krążek liczbowy bębenkowego mechanizmu licznikowego dla licznika zużycia o dużej czułości i dokładności. Krążek liczbowy posiada centralny otwór 2, którym jest on nasadzany razem z dalszymi krążkami na wspólną oś. Szeroka powierzchnia cylindryczna 24 niesie cyfry od zera do dziewięciu. Dalej, krążek liczbowy posiada obwodowe uzębienie o wąskich zębach 21, które zazębiają się ze ślimakiem (fig. 2 ). (0013) Zęby 21 posiadają zukosowany bok zęba 22 i niezukosowany bok zęba 22. Szczegóły odnośnie tego wynikają z fig. 2 i 3. (0014) Jak można zobaczyć na fig. 1 i zwłaszcza na fig. 2 i 3, zukosowany bok zęba 22 jednego zęba 21 i niezukosowany bok zęba 22 sąsiedniego zęba tworzą stożek, który ułatwia wybijanie gotowego koła wykonanego metodą wtrysku z jego formy wtryskowej, jeśli, tak, jak zwykle w stanie techniki, powierzchnia podziałowa formy wtryskowej jest zgodna z powierzchnią czołową 23 uzębienia. (00) Fig. 2 pokazuje w schematycznym i częściowym przekroju przedstawienie przekładni ślimakowej, składającej się ze ślimaka i służącego jako koło ślimakowe krążka liczbowego. Ślimak posiada zwoje ślimaka 11.

7 6 (0016) Dla lepszego zrozumienia narysowany został przekrój poprzeczny przez zwoje 11 ślimaka i zęby 21 koła ślimakowego. Dzięki temu widać, że zukosowane boki 22 zębów 21 są zorientowane równolegle do boków 12 zwojów ślimaka 11. Fig. 3 pokazuje to w powiększeniu. Dzięki równoległości pomiędzy bokami zębów 22 zębów 21 i bokami 12 zwojów ślimaka 11 powstaje szeroka powierzchnia przyporu, która prześlizguje się przez ewentualne chropowatości boków zębów i ślimaka z małym tarciem. (0017) Zukosowane zostają te boki zębów, które przy biegu do przodu licznika zużycia zazębiają się ze zwojami ślimaka 12. Przy ewentualnym biegu do tyłu licznika zużycia, niezukosowane boki zębów 22 zazębiają się ze zwojami ślimaka 11. Powstaje przy tym większe tarcie, które jednak w praktyce nie przeszkadza, ponieważ przy biegu do tyłu nie są stawiane żadne wymagania odnośnie dokładności pomiarowej. (0018) Fig. 4 przedstawia w porównaniu z fig. 3 współpracę pomiędzy bokiem 12 zwoju 11 i niezukosowanym bokiem zęba 22 zęba 21 na pierwszym krążku liczbowym według stanu techniki. Widać, że lewa krawędź zęba 21 naciska na bok ślimaka 12. Powstaje przy tym duży nacisk, którego rezultatem jest duże tarcie, przy czym również małe chropowatości boku ślimaka 12 wykonanego z tworzywa sztucznego metodą wtrysku powodują stosunkowo wysokie efekty hamowania. 2 M & FC Holding LLC Pełnomocnik:

8 7 49P2363PL00 EP B1 Zastrzeżenia patentowe 1. Bębenkowy mechanizm licznikowy dla liczników zużycia o wysokiej czułości i dokładności, obejmujący - przekładnię ślimakową utworzoną przez - ślimak () - i zazębiające się z nim koło ślimakowe () z zębami (21), - kołem ślimakowym () jest pierwszy krążek liczbowy bębenkowego mechanizmu licznikowego - i jest on osadzony na wspólnej osi z dalszymi krążkami liczbowymi, - wszystkie koła lub krążki (, ) są wykonane z tworzywa sztucznego metodą wtrysku, znamienny następującymi cechami: - zukosowane są tylko boki (22) tych zębów (21), które zazębiają się ze ślimakiem () przy biegu do przodu licznika zużycia, - inne boki (22 ) nie są zukosowane. M & FC Holding LLC Pełnomocnik:

9

10