-
Maximum-Elektrizitätszähler mit einem periodisch in die Nullstellung
zurückkehrenden, über eine ein-und ausrückbare Zahnradkupplung angetriebenen Mitnehmer
Bei Maximum-Elektrizitätszählern ist es bekannt, die Maximum-Anzeigevorrichtung
über einen Mitnehmer vorzubewegen, der mittels einer ein- und ausrück baren Kupplung
zwischen Zähler und Mitnehmer periodisch, z. B. alle 15 oder 30 Minuten, vom Zähler
entkuppelt wird und in seine Nullstellung zurückkehrt, während die durch Reilbung
gebremste Maximum-Anzeigevorrichtung in der Stellung ihres jeweiligen Höchstbetrages
stehenbleibt. Ferner ist es bei einem solchen Maximumzähler bekannt, zwischen Zähler
und Mitnehmer ein motorisches Kraftverstärkergetriebe vorzusehen, und es ist auch
bekannt, zwischen Zähler und Mitnehmer einen Bewegungswandler anzuordnen, der die
schleichende Bewegung des Zählers in eine schrittweise Fortschaltung des Mitnehmers
umwandelt. Ein solcher Bewegungsumformer kann, muß aber nicht, von einem Kraftverstärkergetriebe
oder einem Teil eines solchen gebildet sein. Ferner ist es bekannt, bei einem Maximum-Elektrizitätszähler
als ein- und ausrückbare Kupplung zwischen Zähler und Mitnehmer eine Zahnradkupplung
vorzusehen, die im Aufbau und in der Wirkungsweise verhältnismäßig einfach ist.
-
Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß bei Verwendung eines
die schleichende Zählerbewegung in eine schrittweise Fortschaltung umwandelnden
Bewegungswandlers Meßungenauigkeiten entstehen könneu, wenn der Mitnehmer über eine
ein- und ausrückbare Zahnradkupplung angetrieben wird. Die Meßungenauigkeiten werden
dadurch hervorgerufen, daß beim Einrücken der Zahnradkupplung je nach der zufälligen
gegenseitigen Stellung der dabei in Eingriff miteinander kommenden Zähne der zu
überwindende Widerstand von Fall zu Fall verschieden groß ist, und daß dabei insbesondere
auch ein zwar geringes, aber doch in die Messung eingehendes fehlerhaftes Vorwärts
oder Rückwärtsdrehen der Abtrieb-Ivupplungshälfte entstehen kann.
-
Der Maximum-Elektrizitätszähler nach der Erfindung beseitigt diese
Meßungenauigkeiten. Die Erfindung bezieht sich mithin auf einen Maximum-Elektrizitätszähler
mit einem periodisch (z. B. alle 15 Minuten) in die Nullstellung zurückkehrenden,
über eine ein- und ausrückbare Zahnradkupplung angetriebenen Mitnehmer der Maximum-Anzeigevorrichtung
und mit einem zwischen Zähler und Mitnehmer eingeschalteten Bewegungswandl er, z.
B. einem Kraftverstärkergetriebe, das die schleichende Zählerbewegung in eine schrittweise
Fortschaltung des Mitnehmers umwandelt; gekennzeichnet ist der Maximum-Elektrizitätszähler
nach der Erfindung durch eine solche Abstimmung dieser Schaltschrittgröße auf die
Zahnteilung der ein-und ausrückbaren Zahnradkupplung zwischen dem Mitnehmer und
dem Bewegungswandler, daß die Zabnradkupplung bei jedem Schaltschritt um eine ganze
Zähnezahl verstellt wird.
-
Ist bei dem Maximumzähler zwischen dem Mitnehmer und der Maximum-Anzeigevorrichtung
eine nur in einem Drehsinn wirkende Kupplung eingeschaltet, so ist es vorteilhaft,
wenn diese Kupplung aus einem Ratschengetriebe besteht, dessen Zahnteilung so auf
die Schrittschaltgröße abgestimmt ist, daß das Ratschengetriebe bei jedem Schaltschritt
um eine ganze Zähnezahl verstellt wird.
-
Ist ferner zwischen dem Mitnehmer und einem als Maimum-Anzeigevorrichtung
vorgesehenen Zählwerk ein Getriebe eingeschaltet, so ist es vorteilhaft, dieses
Getriebe so abzustimmen, daß das Zählwerk bei jedem Schaltschritt um eine ganze
Ziffernzahl verstellt wird.
-
Ein Ausfiihrungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ist in der Zeichnung
dargestellt.
-
Ein Zähler treibt in dem einen Sinne den ersten Teil 1 eines Differentialgetriebes
D an, dessen zweiter Teil 2 über ein Rad 4 von einen Hilfsmotor angetrieheu wird,
und dessen dritter Teil 3 mit einem Sperrarm 5 in den Weg eines am Rad4 angebrachten
Anschlags 6 greift. Diese als Kraftverstärkergetriebe bekannte Anordnung arbeitet
so, daß der Zähler Z durch Drehen desRades 1 einen bestimmtenMeßweg vorgibt.
-
Sobald dieser eine bestimmte Schrittgröße erreicht hat, wird der Hebel
5 ausgerückt, und der Motor M dreht das Rad2 genau um diesen Schritt nach. Natürlich
können statt dessen auch Schrittschaltwerke und andere Getriebe als Bewegungswandler
zur Umwandlung einerschleichendenBewegung in eine schrittweise Bewegung verwendet
werden.
-
Das Rad 2 kämmt mit einem auf einer Welle 7 sitzenden Rad8, auf der
noch ein Zahnrad 9 sitzt. Das eine Ende der Welle läuft in einem feststehenden Lager
10, das andere in einem beweglichen Lager 11, das durch den Anker 12 eines Schaltmagneten
13 betätigt wird. Bei angezogenem Anker greifen die Zähne des Rades 9 in die eines
weiteren Zahnrades 14. Dieses ist fest mit dem Zahnradl40 verbunden und bildet zusammen
mit diesem den lose auf der Welle 15 sitzenden Mitnehmer der Maximum-Anzeigevorrichtung.
-
Am Zahnrad 140 ist ein Mitnehmerstift 141 und am Zahnrad 14 ein Mitnehmerstift
142 befestigt. Um die jeweilige Mitnehmerstellung von außen erkennbar zu machen,
treibt das Zahnrad 140 mit einer Übersetzung ins Langsame ein Zahnrad 220 auf einer
Welle 24 an, die einen Mituehmerzeiger 22 trägt.
-
Eine Feder230 sucht den Mituehmerzeiger 22 und den Mitnehmer 14,
140 in die Ausgangslage zurückzudrehen, die durch den festen Nullstellungsanschlag
A 1 bestimmt ist. Zwischen diesem und dem Stift142 ist ein Leergauggetriebe L 1
eingeschaltet. Das Rad 14 ist über ein weiteres Leerganggetriebe L2 mit den Rädern
19 und 20 gekuppelt. Die Leerganggetriebe L 1 und L2 enthalten mehrere Scheiben
29 mit Anschlägen 31 und Stiften 30. In der Zeichnung sind nur die am Anfang und
Ende liegenden Scheiben dargestellt. Der Zwischenraum ist mit gleichen Scheiben
ausgefüllt zu denken. Ein solches Getriebe und seine Wirkungsweise sind anderwärts
(in der deutschen Patentschrift 825 606) beschrieben und sollen hier nicht näher
erläutert werden. Wie die Zeichnung erkennen läßt, besteht zwischen An- und Abtrieb
ein Leergang, der mehrere Vollumdrehungen ausmacht.
-
Der letzte Teil des LeerganggetriebesL2 ist der Stift300, der auf
den AnschlagA2 einwirkt. Dieser sitzt zusammen mit den Rädern 19 und 20 fest auf
der Welle 15, während alle Teile des Leerganggetriebes L2 lose darauf gelagert sind.
Das Rad 20 treibt über ein größeres Zahnrad21, also mit einer Übersetzung ins Langsame,
den Maximumzeiger 23 an, der am Ende jeder Verrechnungsperiode bis in die Nullstellung
zurückgestellt wird. Eine Rückstellvorrichtung zur Rückführung des Maximumzeigers
in seine Nullstellung ist der Einfachheit halber nicht mitgezeichnet.
-
Das Zahnradl9 treibt ein fest auf einer Welle 25 sitzendes Zahnrad
26 mit Klinke 27 an, die in ein lose auf dieser Welle aber fest auf einer Hohlwelle
16 sitzendes Steigrad28 greift. Die Welle 16 betätigt über ein Zahnradgetriebe 17
ein mehrstelliges Zählwerk R mit einer Rastvorrichtungl8, die jeweils die Ziffernrolle
für die niedrigste Dezimalstelle auf ganze Ziffern einstellt.
-
Die Übersetzungsverhältnisse und die Zahnteilungen der dargestellten
Anordnung sind in Ausführung der Erfindung so auf die Schrittgröße abgestimmt, daß
bei jedem Schaltschritt die Kupplungszahnräder 9 und 14 und das Steigrad 28 mit
der Klinke 27 nur um ganze Zähnezahlen, also um einen, zwei oder mehr Zähne, verstellt
werden. Ebenso wird die letzte Dezimale des Zählwerkes R immer nur um ganze Ziffern,
also um eine, zwei oder mehr Ziffern bei einem Schritt verstellt.
-
Die Anordnung arbeitet folgendermaßen:
Zu Beginn der Registrierperiode
werden durch Einschalten des Magnetenl3 die Räder 9 und 14 eingerückt und schrittweise
unter der Einwirkung des Zählers Z fortgeschaltet. Dabei drehen sich die Teile im
Sinne der eingezeichneten Pfeile.
-
Am Anfang sind die Leergänge der Getriebe L 1 und L2 vollkommen ausgeglichen.
Es liegt also Anschlag auf Anschlag. Der Maximumzeiger 23 ist in der Nullstellung.
Die Zeiger 22 und 23 wandern unter Spannung der Feder 23 in der Pfeilrichtung. Die
Klinke 27 nimmt das Rad 28 mit, so daß das Zählwerk R entsprechend fortgeschaltet
wird. Alles geschieht aber schrittweise. Dabei wird der Leergang im Getriebe L1
immer größer, während der im Getriebe L2 ausgeglichen bleibt.
-
Am Ende der Meß- bzw. Registrierperiode, also z. B. nach einer halben
Stunde, wird der Magnetl3 abgeschaltet und dadurch das Rad 9 vom Rad 14 entkuppelt.
Dadurch wird die Feder230 frei. Sie dreht den Mitnehmer 14, 140 und den Mitnehmer
22 zurück.
-
Die Welle 15 mit den Rädern 19 und 20, der Maximumzeiger 23 und das
Zählwerk R bleiben aber in der erreichten Lage stehen. Bei der Rückdrehung wird
der Leergang des Getriebes L1 ausgeglichen, aber dafür ein entsprechender Leergang
im Getriebe L2 eingeschaltet.
-
Beim Beginn der nächsten Registrierperiode werden die Räder 9 und
14 wieder eingerückt. Ist nun in dieser Periode die Drehung des Mitnehmers 14, 140
kleiner als in der ersten, dann wird der Leergang im Getriebe L2 nicht ausgeglichen,
sein Abtrieb bleibt also in Ruhe. Ist aber der Mitnehmerweg in der zweiten Periode
größer als in der ersten, dann wird nach Ausgleich des Leerganges im Getriebe L2
der Maximumzeiger 23 weitergedreht, ferner wird auch das Zählwerk R entsprechend
weitergeschaltet.
-
Dieses Spiel wiederholt sich innerhalb eines Verrechnungsabschuittes.
Am Ende des Abschnittes werden nach Entkupplung der Räder 9 und 14 z. B. durch Drehung
des Zeiger 23 die mit ihm in Verbindung stehenden Teile einschließlich des Leerganggetriebes
L2 zurückgestellt, bis der Mitnehmer 14, 140 und die Zeiger 22 und 23 wieder in
die Nullstellung gelangt sind. Bei dieser Rückstellung wird auch das Rad 26 entgegen
dem Sinne des eingezeichneten Pfeiles mitgenommen. Bei dieser Drehrichtung ratscht
die Klinke 27 lose über die Zähne des Rades 28, und infolgedessen bleibt das Zählwerk
R in der erreichten Endstellung stehen. Hierdurch wird ein dem erreichten Maximum
proportionaler Weg, der aus mehreren Vollumdrehungen bestehen kann, auf dem Zählwerk
R festgehalten, also gewissermaßen gebucht, und zwar mit einer höheren Genauigkeit
als an sich die Ablesung des Maximumzeigerausschlages ergeben würde. Hierauf beginnt
wieder der nächste Verrechnungsabschnitt mit periodischem Antrieb des Mitnehmers
14, 140 bis 142.
-
Auf dem Zählwerk R können nacheinander die Maximumzeigerausschläge
summiert werden, man kann aber auch das Zählwerk bei jedem Verrechnungsabschnitt
vor der Rückstellung des Maximumzeigers auf Null stellen und dadurch die Buchung
des vorhergehenden Maximums löschen, oder man kann mehrere Zählwerke verwenden,
die nach jedem Verrechnungsabschnitt ausgetauscht werden usw. Natürlich kann das
Klinkengetriebe 27, 28 auch im entgegengesetzten Drehsinn wirken, so daß das Zählwerk
R jeweils nur bei der Rückdrehung des Maximumzeigers 23 am Ende eines Verrechnungsabschnittes
fortgeschaltet ist. Am einfachsten ist es, mit dem Maximumanzeigeteil, also beispielsweise
mit der Welle 15, dauernd ein Maximumzählwerk
zu kuppeln, so daß
es zwangläufig mit diesem Teil zurückgestellt wird. Der Stromabnehmer kann dann
jeweils mit hoher Genauigkeit ablesen, wie groß gegenwärtig das Maximum ist. Jedenfalls
ist der Genauigkeitsgrad viel größer als bei der Ablesung des Ausschlages des Zeigers
23.
-
PATENTANSPR8SCHE 1. Maximum-Elektrizitätszähler mit einem periodisch
(z. B. alle 15 Minuten) in die Nullstellung zurückkehrenden, über eine ein- und
ausrückbare Zahnradkupplung angetriebenen Mitnehmer der Maximum-Anzeigevorrichtung
und mit einem zwischen Zähler und Mitnehmer eingeschalteten Bewegungswandler, z.
B. einem Kraftverstärkergetriebe, das die schleichende Zählerbewegung in eine schrittweise
Fortschaltung des Mitnehmers umwandelt, gekennzeidinet durch eine solche Abstimmung
dieser Schaltschrittgröße auf die Zahnteilung der ein- und ausrückbaren Zahnradkupplung
(9, 14) zwischen dem Mitnehmer (14, 140) und dem Bewegungswandler (1 bis 6), daß
die Zahnradkupplung bei jedem Schaltschritt um eine ganze Zähnezahl verstellt wird.