专利名称：自控水表的制作方法
技术领域：
本实用新型是一种用水卡控制的自来水自动计量器。
目前市场上出售的自来水水表能准确计量，但自来水公司要亲自到用户抄表收费，往往会出现拖欠水费、工作繁重、不易管理等现象。
本实用新型的目的是将现有水表改造后加上一个控制系统，供水或停水能自动控制，不需要自来水公司到用户抄表收费，用户自己购买一定面额的水卡后插入本系统即可使用自来水。
本实用新型是这样实现的自控水表，它有一个改造后的水表、弹性阀门、电机减速器、卡仓、水卡和打孔器，其主要是改造后的水表中有一个被加长的刻度指针轴(3)，固定在轴(3)的上端有一个或多个与之垂直的横杆(AB)；弹性阀门转动杆的上端是圆盘齿轮状(16)，圆盘齿轮(16)与电机减速器(14)相啮合，圆盘齿轮(16)由(4)和(5)构成，(5)和阀杆是整体结构，(4)套在(5)上，(4)的内侧有两个销孔(7)，(5)内有一个与销孔(7)相应的弹性插销(6)；在改造后的水表与弹性阀门之间有一杠杆(11)，杠杆(11)的一端与弹性插销(6)相连，另一端可与横杆(AB)的端点相碰；卡仓上的弹性针状触头C1、D1与电机电源两端相接，水卡中的传导线路两端点C、D与C1、D1相对应。用水卡控制电动机工作打开弹性阀门，横杆(AB)周期性旋转时推动杠杆(11)关闭弹性阀门。
如上所述的自控水表，刻度指针轴(3)与齿轮传动盒上盖接触处是一个玻璃套轴，轴心(3)钢制，(2)用玻璃、轴心(3)和(2)是整体结构，(3)与齿轮传动盒上盖是整体结构，(2)与(3)之间的两个玻璃接触面是磨面，玻璃套轴既可灵活转动又能防止表内水溢出。
如上所述的自控水表，卡仓底部有一压缩弹板(10)，卡仓两侧各有一个弹性坡形凸扣(9)，水卡的两侧各有一个斜面凹口(8)，坡形凸扣(9)与斜面凹口(8)对应啮合，水卡插入卡仓内被锁定。
如上所述的自控水表，水卡内有一条隐蔽的传导线路(CD)，退卡时打孔器切断的是传导线路(CD)，在针状触头C1、D1旁和打孔器内各有一对直接与电源两极相连的触头E、F和E1、F1。E、F或E1、F1之间有导体接通，电路即短路。
本实用新型的优点是，采用这样的结构，用水达到一定数量时，刻度指针轴(3)上的横杆一端与杠杆(11)相碰，杠杆(11)可拉动弹性插销(6)，使圆盘齿轮中的(5)脱离(4)，弹性阀门自动关闭，停止供水。插入水卡(12)电路接通，电机减速器(14)工作，打开弹性阀门开始供水。它能用到设定的水量时自动关闭阀门停水，插入设定的水量水卡时能自动打开阀门供水，使用特别方便，并且易制造，成本低。
图1是本实用新型改造后水表表面示意图图2是本实用新型玻璃套轴结构剖面图图3是本实用新型弹性阀门上的圆盘齿轮结构示意图图4是本实用新型水卡示意图图5是本实用新型卡仓结构示意图图6是本实用新型打孔器原理图图7是本实用新型控制系统示意简图下面结合各视图及实施例对本实用新型作进一步详细说明。
现有水表以M3为单位，有一个工作标识△和8个不同比例的刻度指针，每个刻度盘上有10个刻度，即×0.0001、×0.001、×0.01、×0.1、×1、×10、×100、×1000。改造后的水表只有一个工作标识△和一个刻度指针，这个指针是根据水卡面额大小选定的，水表的齿轮传动盒上盖应加厚到4-6mm，所选定的指针所在的齿轴和工作标识所在的齿轴也相应加长到高出传动盒盖上面7-12mm。为了防止表内水溢出表外，齿轮传动盒与表壳用胶水封严，并把工作标识△用有机玻璃或透明塑料罩罩住。选定的刻度指针所在的齿轴与传动盒上盖接触处用强度较大的玻璃制成玻璃套轴，套轴间玻璃与玻璃接触面磨毛，使套轴既能灵活转动又能防止表内水的外溢。轴套(1)用玻璃，轴与轴套接触处(2)用玻璃，整个轴心(3)钢制，(2)与(3)形成整体。套轴制成后，根据水卡面额大小的需要，在该轴上面加制一个或多个横杆，横杆与轴垂直并在同一平面上，横杆间形成的角相等。横杆两端在转动过程中碰到连接在阀门上的杠杆，即可推动杠杆拉动弹性阀门上的弹性插销，弹性阀门自动关闭。
电机通过减速器内7付齿轮进行七级减速后打开弹性阀门。这7付齿轮的大小形状与原水表的传动齿轮相同，只是齿盘的厚度应不小于原水表传动齿轮的1.5倍，以期增强齿轮的承载能力。根据阀门的质量及弹性选用电机，一般用2节1.5V5号干电池作电源的小电机即可打开弹性阀门。当阀门完全打开时阀杆触动双连开关断电，电机停止工作，直到下次新水卡插入卡仓触动另一双连开关通电，电机才恢复工作。这一对双连开关分别装在阀杆附近和卡仓的底部，由阀杆和水卡分别控制。
阀门要选用弹性阀门或者在阀门外直接用拉簧控制阀门，阀门打开后能靠弹力自动关闭。阀门上端的转动杆要改制成圆盘齿轮，它由(4)、(5)两部分构成，(4)厚度视材料而定一般为3-6mm，(4)外径一般为38-42mm，(4)的内径等于(5)的直径为25-28mm，(5)固定在阀杆上，(4)套在(5)上能自由转动，(4)内侧有两个相距180°的销孔(7)，(5)内装有一弹性插销(6)由压簧控制，(4)在转动过程中弹性插销(6)自动插入销孔(7)，此时(4)带动(5)作同步转动打开弹性阀门。如果拉动弹性插销(6)，(5)自动回转，弹性阀门自动关闭。阀门的开、关转动角度为90°。
水卡由卡仓上口插入，卡仓属非封闭式，内空要求与水卡相同，并能保证水卡自由出入卡仓而不松动。卡仓内两侧1/2处各有一个能压缩的坡形凸扣(9)，凸扣的大小与水卡两侧的斜面凹口(8)相啮合，凸扣将水卡在卡仓内锁定，水卡不被卡仓底部的压缩弹板(10)弹出仓外。
当用户用水量达到水卡面额时，由改装水表玻璃套轴的转动推动杠杆，杠杆拉动弹性阀门上的弹性插销，弹性阀门自动关闭。
用户再次用水时必须退出原水卡换新卡，退出水卡时，压下打孔器按钮，根据杠杆原理制成，打孔器的“∩”形刀口在水卡边缘打一半圆小孔，切断了隐蔽在水卡内的传导线路。确认打孔器完成打孔时，卡仓两侧的坡形凸扣(9)在打孔器的控制下后缩，卡仓底部的压缩弹板(10)将水卡弹出仓外。
水卡内设计了一条不规则的隐蔽传导线路，线路的两个端点C、D与位于卡仓后半部分的一对针状触头C1、D1相对应，针状触头C1、D1与卡仓两侧的坡型弹性凸扣(9)相连并作同步运动。当水卡进入卡仓1/2时挤压凸扣(9)，凸扣后缩针状触头同时抬起；水卡全部进入卡仓时，凸扣(9)因弹力回位并扣住水卡两侧的斜面凹口(8)，针状触头同时下压并与水卡中的传导线路两个端点C、D相接形成回路，电机工作，弹性阀门打开。
水卡防伪，除在水卡上设计一条不规则的隐蔽传导线路外，还在针状触头旁和打孔器内各安装了一对两端直接与电源两极相接的触头E、F和E1、F1，如果它们之间有导体将它们接通，电路将被短路电机不工作。如果改变水卡中传导线路两端点之间的距离和位置，卡仓内的针状触头也作相应改变，可实现同种面额水卡分地区使用其对应水表，达到地区间防伪目的。
水卡的面额应与改造后水表保留的刻度指示范围相对应，一种面额的水卡只能适用一种相对应的水表，水卡一次性用完，中途退卡时，水卡被打孔作废，当玻璃套轴(3)上的指针转动刻度与水卡面额相同时，阀门自动关闭，方可退卡，根据需要，水卡面额可以制成如下几种。
25M3选用×10刻度轴控制阀门关闭，轴上加两个相互垂直横杆，形成四个等距离转动点。
50M3选用×10刻度轴控制阀门关闭，轴上加一个横杆，形成两个对称转动点。
100M3选用×10刻度轴控制阀门关闭，轴上加一个横杆保留一个转动点。
250M3选用×100刻度轴控制阀门关闭，轴上加两个相互垂直横杆，形成四个等距转动点。
500M3选用×100刻度轴控制阀门关闭，轴上加一个横杆，形成两个对称的转动点。
1000M3选用×100刻度轴控制阀门关闭，轴上加一个横杆，保留一个转动点。
2500M3选用×1000刻度轴控制阀门关闭，轴上加两个互相垂直横杆，形成四个等距转动点。
5000M3选用×1000刻度轴控制阀门关闭，轴上加一个横杆，形成两个对称的转动点。
10000M3选用×1000刻度轴控制阀门关闭，轴上加一个横杆，保留一个转动点。
根据不同的水卡面额制成不同的水表，对应使用。
例如水卡面额为50M3，家庭用最合适，一般能用2个月，原水表改造时选留×10刻度指针轴作为控制阀门关闭轴，并在该轴上加一个横杆形成两个对称转动点A、B，如图1所示，当A转动180°时到达B处，B到处达A处，这时刻度指针转动五格，用水50M3，A到达B处时A端推动杠杆(11)，图7所示，杠杆拉动阀门上的弹性插销(6)，阀门靠弹力自动关闭停水。压下打孔器按钮，切断水卡中传导线路，退出水卡，重新插入面额为50M3的新卡，新卡插入时触动位于卡仓底部的双连开关，同时卡仓内针状触头与传导线路两端相接，电机工作，打开弹性阀门开始供水。阀门完全打开后触动另一双连开关，电机停止工作。供水过程中B又回到原来位置，指针转动刻度为5，即用水50M3，这时B端推动杠杆关闭阀门，如此周期性进行。
改造水表时选留的×10刻度指针对应齿轮是通过13付齿轮经过十三级传动的终端齿轮，每级中心距相等，传动比为2966049.3，如果不计传动中的省耗，传到终端齿轮的力是起始齿轮传动时受力的2966049.3倍，经测力器测得推动杠杆使阀门关闭需0.7牛顿力，那么推动杠杆时附加给起始齿轮的力仅为7/29660493牛顿，远远不够齿轮在传动中的省耗，影响不到起始齿轮，因此刻度齿轮轴推动杠杆时所受的外力不影响计量的准确，以15mm汉表为例。
图7中的杠杆支点不能固定在阀门转动杆上，支点制成“∩”活套，“∩”内侧成刀口状，杠杆的一端与弹性插销连接并能转动，阀门的转动带动杠杆在“∩”内运动，杠杆回位时正好在刚推动杠杆的转动点后面。
图7直观简要地说明了本实用新型通过水卡对供水、停水的控制。
本实用新型制作时，除轴、杠杆、阀门等必需用金属材料外，其余大部分构件均可塑料制成，阀门最好用瓷心。
权利要求1.一种自控水表，它有一个改造后的水表、弹性阀门、电机减速器、卡仓、水卡和打孔器，其特征是改造后的水表中有一个被加长的刻度指针轴(3)，固定在轴(3)的上端有一个或多个与之垂直的横杆(AB)；弹性阀门转动杆的上端是圆盘齿轮状(16)，圆盘齿轮(16)与电机减速器(14)相啮合，圆盘齿轮(16)由(4)和(5)构成，(5)和阀杆是整体结构，(4)套在(5)上，(4)的内侧有两个销孔(7)，(5)内有一个与销孔(7)相应的弹性插销(6)；在改造后的水表与弹性阀门之间有一杠杆(11)，杠杆(11)的一端与弹性插销(6)相连，另一端可与横杆(AB)的端点相碰；卡仓上的弹性针状触头C1、D1与电机电源两端相接，水卡中的传导线路两端点C、D与C1、D1相对应。
2.根据权利要求1所述的自控水表，其特征是刻度指针轴(3)与齿轮传动盒上盖接触处是一个玻璃套轴，轴心(3)钢制，(2)用玻璃、轴心(3)和(2)是整体结构，(3)与齿轮传动盒上盖是整体结构，(2)与(3)之间的两个玻璃接触面是磨面。
3.根据权利要求1所述的自控水表，其特征是卡仓底部有一压缩弹板(10)，卡仓两侧各有一个弹性坡形凸扣(9)，水卡的两侧各有一个斜面凹口(8)，坡形凸扣(9)与斜面凹口(8)对应啮合。
4.根据权利要求1所述的自控水表，其特征是水卡内有一条隐蔽的传导线路(CD)，退卡时打孔器切断的是传导线路(CD)，在针状触头C1、D1旁和打孔器内各有一对直接与电源两极相连的触头E、F和E1、F1。E、F或E1、F1之间有导体接通，电路即短路。
专利摘要本实用新型是一种通过使用水卡能控制自来水供水与停水的自控水表,通过改造原水表时所保留的刻度指针轴的转动,周期性地控制阀门关闭。通过在水卡中设计的不规则隐蔽传导线路和卡仓内两对接通时能使传导线路短路的防伪触头,使水卡插入自控水表后能有效地控制阀门的打开,实现依照水卡面额对应使用水表。通过移动传导线路两端的距离和位置(针状触头相应移动),实现同种面额的水卡分地区使用其对应水表。
文档编号G07F15/00GK2409563SQ9923839
公开日2000年12月6日 申请日期1999年8月30日 优先权日1999年8月30日
发明者万金林 申请人:万金林