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Kontakteinrichtung an Elektrizitätszählern
Zur Fernsteuerung, Summenbildung
und für andere Zwecke wird häufig eine Kontakbeinrichtung an Elektrizitätszählern
beubtigt, die vom Zähler gesteuert wird und jedesmal nach einer oder mehreren Umdrehungen
des Zählerankers einmal vorübergehend Kontakt gibt. Wegen des geringen Drehmoments
der Zähler kann mit den bekannten Kontakteinrichtungen eine sichere Kontaktgabe
nicht erfolgen, ohne daß die Triebscheibe des Zälers unzulässig abgebremst wird.
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Erfindungsgemäß wird diese Schwierigkeit dadurch behoben, daß eine
die Kontaktvorrichtung, z. B. Nockenscheibe, tragende, von einer fremden Energiequelle,
z. B. Synchronmotor, angetriebene Welle zwei oder mehr versetzt angeordnete Anschläge
od. dgl. trägt, von denen sich jeweils einer gegen einen Zahn oder Stift eines vom
Zähler angetriebenen Zahn- oder Stiftrades legt und dadurch die Welle an der Drehung
hindert und daß bei der Weiterdrehung des Zahn oder Stiftrades durch den Zähler
der aufliegende Anschlag in eine Zahnlücke gelangt und die Welle zur Drehung blis
zum Auftreffen des nächsten Anschlages auf den nächsten Zahn oder Stift freigibt.
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Bei der Erfindung wird also die zur Betätigung des Kontaktes erforderliche
Arbeit von einer fremden Energiequelle aufgebracht, und der Zähleranker übernimmt
lediglich die Steuerung dieser Energiequelle.
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Um die Reibung zwischen den Zähnen des Zahnrades und den gegen sie
anliegenden Anschlägen herabzusetzen, werden zweckmäßig die Zähne des Zahnrades
oder die Anschlagflächen abgeschrägt.
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Der Zähler erfährt dabei überhaupt keine Beein-
flussung
mehr, wenn der Schrägungswinkel gleich dem Grenzwinkel für Selbslthemmung gemacht
wird.
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In der Zeichnung sind mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung
dargestellt.
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Fig. 1 zeigt den grundsätzlichen Aufbau der Kontakteinrichtung; Fig.
2 bis 6 sind Abänderungen hiervon.
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Einander entsprechende Teile sind in den verschiedenen Figuren mit
den gleichen Bezugszeichen versehen.
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Das von der Triebscheibe des Zählers angetriebene Zählwerk des Zählers
trägt auf seiner Schneckenradachse ein Zahnrad I, welches rechteckige Zähne trägt
Auf einer Welle 2, die von einem Motor 3 angetrieben wird, sitzt ein Anschlagstift
4, der auf einem Zahn des Zahnrades I aufliegt und dadurch die Welle 2 an der Drehung
hindert. Sobald sich das Zahnrad 1, vom Zähler angetrieben, um eine Zahnbreite weiter
gedreht hat, rutscht der Anschlagstift 4 durch die Zahnlücke und gibt dadurch die
Welle 2 zur Drehung frei.
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Nach einer halben Drehung jedoch schlägt nunmehr der Anschlagstift
5, der gegenüber dem Stift 4 etwas versetzt ist, auf den nächsten Zahn des Rades
I auf und blockiert die Welle nun seinerseiles so lange, bis auch er durch eine
Zahnlücke hindurchfällt.
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Die Welle 2 wird also, gesteuert durch die Umdrehung des Zählerankers,
jeweils eine halbe Umdrehung machen. Durch eine auf der Welle 2 angebrachte Kontaktvorrichtung,
z. B. in Gestalt der Nockenscheibe 6 und der Kontaktfedern 7, wird daher eine den
Ankerumdrehungen proportionale Impulsfolge erzeugt.
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Um die durch das Rutschen der Stifte 4 und 5 auf den Zähnen des Zahnrades
I auftretende Reibung und die dadurch hervorgerufene Abbremsung des Zählers herabzusetzen,
werden die Zähne abgeschrägt, wie es in Fig. 2 dargestellt ist. Je nachdem, wie
groß man den Schrägungstinkel a macht, kann man die abbremsende Kraft beliebig klein
machen oder ihr sogar ein negatives-Vorzeichen geben. Letzteres würde bedeuten,
daß der Zähler nicht nur nicht abgebremst, sondern sogar zusätzlich angetrieben
würde. Der Idealfall liegt vor, wenn der Zähler überhaupt keine Beeinflussung erfährt.
Um diesen Fall zu erreichen, muß man den Schrägungswinkel a gleich dem Grenzwinkel
a für Selbsthemmung machen.
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Zur genauen Einstellung auf kleinste Rückwirkung kann man auch die
Achse 2 um einen Winkel ß schwenken, wie in Fig. 3 angedeutet ist In Fig. 4 ist
eine Anordnung gezeigt, bei der das Zahnrad durch ein Rad I mit Stiften ersetzt
ist und bei der die Achse 2 die schräg gestellten Flächen 4 und 5 trägt. Diese Anordnung
entspricht in ihrer Funktion völlig derjenigen von Fig. I, hat aber dieser gegen.
über den wesentlichen Vorteil, daß die Einstellung auf den Grenzwinkel für Selbsthemmung
noch nachträglich korrigiert werden kann. Man braucht dazu nur die beiden Flächen
4 und 5 mehr oder weniger schräg zu s, tellen.
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Unabhängig von der beschriebenen Möglichkeit, die Rückwirkung durch
Einstellung auf den Grenzwinkel für Selbsthemmung klein zu halten, empfiehlt es
sich immer, die Kraft, mit der die Hebel 4 oder 5 auf dem Zahn oder Stiftrad aufliegen,
möglichst klein zu halten. Die Reibung auf dem Zahn- oder Stiftrad wfrd immer gewissen
Schwankungen unterworfen sein, die um so ungefährlicher sein werden, je kleiner
diese Kraft ist.
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Dieses Ziel wird weitgehend erreicht, wenn man für den eigentlichen
Kontakt eine ringförmige Quecksilberschaltröhre oder gemäß Fig. 5 und 6 eine Quecksilberlontaktdose
verwendet, die bekanntlich zur Drehung ein außerordentlich kleines und dabei völlig
gleichbleibendes Drehmoment benötigt. Die Quecks ilberkontaktdos e besteht aus einem
einen Quecksilbertropfen II enthaltenden Gehäuseteil 8 aus Metall, der mit dem einen
Teil der unterteilten Welle 2 leitend verbunden ist, während der Deckelteil 9 von
dem Gehäuseteil 8 und dem anderen Teil der Welle 2 isoliert i, st.
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Letzterer steht in leitender Verbindung mit einer in der Kontaktdos
e untergebrachten Metalischeibe IO, deren Form aus Fig. 6 erkennbar ist. Die beiden
Teile der Welle 2 stehen mit den Klemmen des zu steuernden Stromkreises in Verbindung.
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Wie aus Fig. 6 ersichtlich ist, ist der Radius der Metalischeibe
IO über den halben Umfang so groß, daß ihr Rand in der dargestellten Lage der Scheibe
in das Quecksilber eintaucht und damit die Verbindung zwischen den Wellenteilen
und den mit ihnen verbundenen Klemmen herstellt, während der Radius der Scheibe
Io über die andere Hälfte des Umfangs so klein ist, daß der Rand der Scheibe in
keiner Lage der Kontaktdose mit dem Quecksilber in Berührung kommt. Da die Kontaktdose
bei jeder Kontaktgabe eine halbe Drehung macht, kann man einen besonders großen
Quecksilbertropfen verwenden und erhält dadurch einen sehr unempfindlichen, hochbelastbaren
Kontakt.
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Selbstverständlich kann man an Stelle der beiden Stifte 4 und 5 auch
mehrere Stifte verwenden, so daß sich die Welle 2 bei jeder Kontaktgabe nicht um
I8o0, sondern um einen kleineren Winkel, z. B. go0, dreht.