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Elektrizitätsselbstverkäufer mit einer einstellbaren Zahngetriebeanordnung zur Veränderung des
Einheitspreises (Arbeitsgebühr, Grundgebühr).
Die Erfindung bezieht sich auf einen Elektrizitätsselbstverkäufer mit einer einstellbaren Zahngetriebeanordnung, bei dem eine Änderung des Einheitspreises wie die der Arbeitsgebühr, Grundgebühr oder die beider Gebühren in mehreren Stufen erfindungsgemäss dadurch erreicht wird, dass die Getriebeanordnung wenigstens ein Stufengetriebe enthält, von dem der eine Getriebeteil aus mehreren in ihrer Grösse gegeneinander abgestuften Zahnrädern und der andere Getriebeteil wenigstens aus einem mit den Stufenrädern abwechselnd kuppelbaren und sowohl längsverschiebbar als auch verschwenkbar angeordneten Zahnrad besteht.
Es sind bei Selbstverkäufern bereits Wechselgetriebe zur Verwendung gekommen. Diese haben jedoch nur den Zweck, entweder ganz bestimmte Elektrizitätsmengen oder einen Differenzbetrag zwischen dem Wert der eingeworfenen Münze und dem Wert der Grundgebühr zu berücksichtigen.
Die Zeichnung, an Hand deren die Erfindung noch näher erläutert werden soll, zeigt schematisch einige Ausführungsbeispiele, u. zw. die Fig. 1 eine Anordnung, bei der das Stufengetriebe zwischen Münzwerk und Vorgabewerk, die Fig. 2 eine Anordnung, bei der das Stufengetriebe zwischen Zähler und Vorgabewerk eingeschaltet ist, die Fig. 3 eine Anordnung mit zwei Stufengetrieben, die Fig. 4 eine Anordnung mit einem Stufengetriebe, das zwei verschwenkbare, mit den Stufenrädern kuppelbare Zahnräder aufweist, die Fig. 5 eine schaubildliche Ansicht einer Stufengetriebeanordnung mit Einstellvorrichtung und die Fig. 6 eine Ansicht des Selbstverkäufers.
Die Getriebeanordnung nach Fig. 1 enthält ein Stufengetriebe 1, von dem der eine Getriebeteil aus mehreren in ihrer Grösse gegeneinander abgestuften, fest auf der Achse 2 sitzenden Zahnrädern 3-9 und der andere Getriebeteil aus einem Zahnrad 10 besteht. Das mit einer Zahntrommel H im Eingriff stehende Zahnrad 10 des Stufengetriebes 1 ist an einer Achse 12 drehbar gelagert, die mit den Teilen 13, 14 einen um die Achse 15 verschwenkbaren Rahmen bildet. Die Achse 15, auf der die Zahntrommel 11 sitzt, trägt einerseits einen Handgriff 16 der Münzeinwurfvorrichtung und anderseits ragt sie in den Hohlraum einer eine Zeigerscheibe 17 und einen Einstellknopf 18 tragenden Hohlachse 19.
Der abgestufte Getriebeteil 3-9 des Stufengetriebes 1 ist auf der linken Seite mit dem Sonnenrad 20 eines Differentialgetriebes 21 verbunden, von dem das andere Sonnenrad 22 über ein Getriebe 23 mit dem Zähler 24 gekuppelt ist. Die Planetenradachse 25 steht mit der Vorgabewelle 26 in Verbindung.
Durch den strichliert eingezeichneten Pfeil wird die durch den Drehknopf 16 hervorgerufene Drehrichtung und durch den voll ausgezeichneten Pfeil die von dem Zähler 24 hervorgerufene Drehrichtung gekennzeichnet. Durch Drehen des Handgriffes 16 nach Einwurf einer Münze wird die dadurch bewirkte Verdrehung der Zahntrommel 11 über das Stufengetriebe 10, 6, das Sonnenrad 20 und das Planetenrad 2'1 auf die Vorgabewelle 26 in der strichliert eingezeichneten Pfeilrichtung übertragen. Die Vorgabewelle 26 wird also nach Einwurf einer Münze durch Verdrehung des Handgriffes 16 um einen bestimmten Winkel verdreht. Die Grösse dieses eingestellten Winkels hängt von dem Übersetzungsverhältnis des Stufengetriebes 1 ab. In der gezeichneten Stellung des Stufengetriebes steht das Zahnrad 10 mit dem Zahnrad 6 im Eingriff.
Es wird dann beim Einwurf einer Münze und nach darauffolgender Verdrehung des Handgriffes 16 die Vorgabewelle 26 um einen solchen Winkel verstellt, dass, wie durch die Zeigerseheibe 17 an der Skala 28 angezeigt wird, die Kilowattstunde zu 35 Groschen verrechnet wird. Soll die Arbeitsgebühr für die Kilowattstunde geändert werden, so wird vorerst der
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Einstellknopf 18 um einen bestimmten Winkel verdreht. Hiedurch wird der Rahmen 12, 13, 14 verschwenkt und damit das Zahnrad 10 von dem Stufenrad 6 entkuppelt. Nach dieser Verschwenkung wird die Hohlachse 19 verschoben, u. zw. in eine Stellung, die der gewünschten Preisstufe entspricht.
Wird beispielsweise die Kilowattstunde zu 45 Groschen festgesetzt, so muss die Zeigerscheibe 17 auf den Teilstrich 45 eingestellt werden. Daraufhin wird der Einstellknopf 18 wieder zurückgedreht, wodurch das Zahnrad 10 jetzt mit dem Stufenrad 4 zum Eingriff gelangt. Beim Einwurf von Münzen wird dann die Vorgabewelle 26 um einen solchen Winkelbetrag vorgestellt, dass die Kilowattstunden zu 45 Groschen verrechnet werden. Nach Einstellung der Arbeitsgebühr muss natürlich, um unbefugte
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so kann man jeweils die Zähnezahl der Stufenräder so bemessen, dass sich bei der Umrechnung des reziproken Wertes der Arbeitsgebühr kein irrationaler Zahlenwert ergibt. Die Eichung der Skala 28 ist deshalb ohne weiteres in Geldwerten für die Kilowattstundeneinheit möglich.
Da die Verstellung der Vorgabewelle 26 vom Handgriff 16 aus erfolgt und demzufolge genügend Kraft zur Verfügung steht, spielt die entsprechend dem jeweiligen Übersetzungsverhältnis sich in ihrer Grösse ändernde, für die Verdrehung der Getriebeteile aufzuwendende Arbeit keine Rolle. Damit ist natürlich auch der Vorteil verbunden, dass das Messsystem des Zählers unbeeinflusst bleibt.
Bei der in Fig. 2 gezeigten Getriebeanordnung ist das Stufengetriebe zwischen Zähler 24 und Vorgabewelle 26 eingeschaltet. Die Anordnung und Ausbildung der übrigen Teile erfolgt in der genau gleichen Weise wie bei der Ausführungsform nach Fig. 1. Der nach Einwurf einer Münze gedrehte Handknopf 16 bewirkt über das Getriebe 23, das Sonnenrad 22 und das Planetenrad 27 des Differentialgetriebes 21 eine Vorwärtsdrehung der Vorgabewelle 26 um einen bestimmten Winkelbetrag, der bei jeder durch Einwurf einer Münze stattfindenden Verdrehung des Handgriffes 16 immer gleich gross ist.
Dagegen hängt die Geschwindigkeit der Rückverdrehung der Vorgabewelle 26 vom Zähler 24 entsprechend der Belastung jeweils vom eingestellten Übersetzungsverhältnis des Stufengetriebes 1 ab, u. zw. wird hier, je nachdem welches Übersetzungsverhältnis am Stufengetriebe 1 eingestellt ist, die Vorgabewelle 26 bei einer bestimmten Belastung vom Zähler 24 mit einer grösseren oder geringeren
Geschwindigkeit zurückgedreht. In der aus der Fig. 2 ersichtlichen Stellung befindet sich die Zeigerscheibe 17 über dem Teilstrieh 35 der Skala 28. In einem solchen Fall steht das Zahnrad 10 mit dem Stufenrad 6 im Eingriff. Die Kilowattstunde wird dann zu 35 Groschen verrechnet.
Will man für die Arbeitsgebühr einen andern Preis festsetzen, beispielsweise 30 Groschen, so muss die Zeigerscheibe 17 in der bereits geschilderten Weise auf dem Skalenstrich 30 eingestellt werden. Es ist dann das Zahnrad 10 mit dem Stufenrad 5 gekuppelt. Da dann das Übersetzungsverhältnis des Stufengetriebes 1 ins Langsame verändert wurde, wird jetzt der Zähler 24 mehr Umdrehungen machen müssen, um die Vorgabewelle 26 in die Anfangsstellung zu bringen, d. h. man kann demnach für eine Münzeneinheit mehr elektrische Energie beziehen als vorher. Somit ist es hier so, dass durch Änderung des Über- setzungsverhältnisses des zwischen Zähler 24 und Vorgabewelle 26 eingeschalteten Stufengetriebes 1 im Gegensatz zur ersterwähnten Ausführungsform direkt der Preis für die Kilowattstunde geändert wird.
Durch Änderung des Übersetzungsverhältnisses wird natürlich, wenn auch in verhältnismässig geringen Grenzen, die für die Verdrehung der Getrieberäder des Stufengetriebes aufzuwendende Arbeit geändert. Der Zähler 24 hat demnach für die Zurückdrehung der Vorgabewelle 26 nicht immer die gleiche Arbeit zu leisten. Um in dieser Beziehung das Auftreten von Messfehlern zu vermeiden, kann man die Anordnung mit einer Kompensationseinrichtung versehen, die bewirkt, dass der Zähler 24, ganz gleich, welches Übersetzungsverhältnis am Stufengetriebe 1 eingestellt ist, immer die gleiche Arbeit zu leisten hat. Dies kann auf verschiedene Art erreicht werden.
So ist es beispielsweise möglich, dass mit der Änderung des Übersetzungsverhältnisses des Stufengetriebes 1 auch gleichzeitig in entsprechender Weise der Vortrieb des Zählers geändert wird.
In Fig. 3 ist eine Getriebeanordnung zur Darstellung gebracht, die zwei hintereinander geschaltet Stufengetriebe 1, l'enthält, von denen das eine fünf mit dem Zahnrad 10 kuppelbare Stufenräder 5-7 und das andere vier mit dem Zahnrad 10'kuppelbare Stufenräder 3'-6'enthält. Von jedem dieser beiden Stufengetriebe 1, T, die wie bei der Getriebeanordnung nach Fig. 1 zwischen Handgriff 16 und Vorgabewelle 26 eingeschaltet sind, kann das Übersetzungsverhältnis durch je eine besondere Einstellvorrichtung geändert werden. Diese Einstellvorrichtungen bestehen hier auch wiederum aus einem Rahmen 12, 13, 14 bzw. 12', 13', 14'und einer mit diesen zusammenarbeitenden Hohlachse 19
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und damit 20 Tarife eingestellt werden.
Es handelt sich also hier gewissermassen um eine Multiplikationsschaltung. In dem dargestellten Beispiel sind die Übersetzungsverhältnisse der beiden Stufengetriebe 1, l'so eingestellt, dass die Kilowattstunde zu 4 Groschen verrechnet wird. In einem solchen Falle steht nun die Zeigerscheibe 17'über dem Strich der Skala I, der den Bereich 5-3 Groschen kennzeichnet, und die Zeigerscheibe 17 über dem Strich der Skala II, unter dem auch die Zahl 4 steht.
Will man beispielsweise die Getriebeanordnung auf die Preisstufe 25 Groschen pro Kilowattstunde ein-
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stellen, so muss die Zeigerscheibe 77'auf den Strich 25-15 der Skala I und die Zeigerscheibe 17 auf den ersten Strich der Skala 11 eingestellt werden. Hinsichtlich der Betätigung der beiden Einstell- vorrichtungen geht man hier in der genau gleichen Weise, wie bereits vorstehend beschrieben, vor. Die Getriebeanordnung nach Fig. 3 gewährt vor allem den Vorteil, dass man mit verhältnismässig wenig
Stufenrädern eine Vielzahl von Preisstufen einstellen kann. Wollte man nämlich mit einem einzigen
Stufengetriebe die gleiche Anzahl Preisstufen erzielen, so müsste man im vorliegenden Fall 20 Stufenräder vorsehen.
Durch die Hintereinanderschaltung zweier Stufengetriebe sind dagegen aber nur neun
Stufenräder notwendig. Die bisher beschriebenen Getriebeanordnungen waren entweder zwischen Zähler und Vorgabewerk oder zwischen Handgriff und Vorgabewerk eingeschaltet, so dass durch diese eine Änderung der Arbeitsgebühr, d. h. eine Änderung des Preises für die Kilowattstunde, erreicht wurde. Es ist natürlich auch denkbar, alle diese Getriebeanordnungen zwischen Grundgebühreinrichtung und Vorgabewerk einzuschalten. Auf diese Weise erreicht man dann eine Änderung des Preises für die
Grundgebühr. Man kann natürlich auch gleichzeitig sowohl eine Getriebeanordnung für die Änderung der Arbeitsgebühr als auch eine solche für die Änderung der Grundgebühr vorsehen.
Die Fig. 4 zeigt eine weitere Getriebeanordnung, die zwischen Grundgebühreinrichtung und Vorgabewerk eingeschaltet ist. Weiterhin ist die Getriebeanordnung so ausgebildet, dass sie eine Änderung des Grundgebührpreises in bruchstelligen Zahlen ermöglicht. Eine derartige Getriebeanordnung ist dann besonders für Selbstverkäufer vorteilhaft, die beispielsweise in England Verwendung finden sollen. Die Getriebeanordnung enthält ein Stufengetriebe 1, das sieben Stufenräder. 3-9 und zwei Zahnräder 10, 10'aufweist. Diese zwei weiterhin mit je einer Zahntrommel 11, 11'im Eingriff stehenden Zahnräder 10, 10'können von je einer besonderen Einstellvorriehtung verschwenkt und verschoben und somit wahlweise mit einem der Stufenräder 3-9 gekuppelt werden.
Die fest auf der Achse 2 sitzenden Stufenräder 3-9 werden von einer Grundgebühreinriehtung, beispielsweise einem Synchronmotor 30, angetrieben. Die Achse 15 der Trommel 11 trägt ein mit dem Zahnrad 31 gekuppeltes Zahnrad 32 und die Achse 15'der Trommel 11'ein mit dem Zahnrad 33 gekuppeltes Zahnrädchen 34. Die beiden Zahnräder 31, 33 sind mit je einem Sonnenrad 35, 36 eines Differentialgetriebes 37 verbunden,
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getriebes 42 im Eingriff steht.
Von diesem zweiten Differentialgetriebe 42 ist das Sonnenrad 43 mit dem Handgriff 16 und die Planetenradachse 44 über ein Getriebe 45 mit dem Sonnenrad 46 eines dritten Differentialgetriebes 47 gekuppelt, dessen zweites Sonnenrad 48 über das Getriebe 49 vom Zähler 24 angetrieben wird und dessen Plane. tenradachse 50 mit der Vorgabewelle 26 verbunden ist. Das Übersetzungsverhältnis des Getriebes 31, 32 ist so gewählt, dass je nach der Stellung des Zahnrades 10 von dem Motor 30 der Grundgebühreinrichtung eine Bewegung auf die Planetenradaehse 38 übertragen
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Zahnrades 10'von dem Motor der Grundgebühreinrichtung eine Bewegung auf die Planetenradachse 38 übertragen wird, die der in der Skala 11 durch die Zeigerscheibe 17'markierten Grundgebühr pro Woche entspricht.
Da die beiden Sonnenräder 35,36 in der gleichen Richtung verdreht werden, so wird die
Planetenradachse 38 des Differentialgetriebes 37 die Summe der Sonnenräderbewegungen ausführen.
In der aus der Fig. 4 ersichtlichen Stellung des Stufengetriebes 1 wird nun auf die Planetenradachse 38 des Differentialgetriebes 37 eine Bewegung übertragen, die unter Annahme der englischen Währung einer Grundgebühr von 8Yz Penny pro Woche entspricht. Durch entsprechende Verstellung der beiden
Einstellvorrichtungen kann man nun alle möglichen Grundgebührenwerte, wie etwa 3%" 4J/2, 8%, ll 1/4 usw. einstellen. Die Getriebeanordnung, die selbstverständlich auch für die Änderung der Arbeits- gebühr Verwendung finden kann, ermöglicht also die Änderung der Gebühr nach Viertelbruchteilen eines Einheitsmünzwertes.
Die Bewegung der Planetenradachse 38 des Differentialgetriebes 37 wird über die Getriebe 39 und 40 auf das Sonnenrad 41 des Differentialgetriebes 42 und von dort weiterhin über das Getriebe 46 und das Differentialgetriebe 47 auf die Vorgabewelle 26 in der Richtung des voll ausgezogenen Pfeiles übertragen. In der gleichen Richtung wirkt auch auf die Vorgabewelle 26 noch der Zähler 24 ein. Eine Verdrehung des Handgriffes 16 nach Einwurf von Münzen bewirkt in bekannter Weise über die beiden Differentialgetriebe 42, 47 eine Verstellung der Vorgabewelle 26 in der Richtung des strichliert eingezeichneten Pfeiles.
Die in Fig. 5 dargestellte Stufengetriebeanordnung entspricht im wesentlichen der vorstehend beschriebenen Anordnung. Es sind daher übereinstimmende Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
Bei dieser Ausführungsform arbeitet der über die Achse 15 bzw. 15'hinaus verlängerte Hebel 14 bzw. 14'mit je einem Rechen 51 bzw. 51'zusammen. Die Lücken 52 bzw. 52'dieser Rechen 51, 51' sind entsprechend den einzelnen Kupplungsstellungen der Getriebeanordnung abgestuft. Der Antrieb des stufenförmigen Getriebeteiles 3-7 erfolgt von dem Grundgebührenmotor über das Getriebe 53, 54.
Wie aus der Fig. 5 ersichtlich ist, steht das an dem Rahmen 12, 13, 14 sitzende Rad 10 mit dem Stufenrad 5 im Eingriff. Es befindet sich dann der Hebel 14 in der mittleren Lücke 52 des Rechens 51. Das würde gemäss der aus Fig. 2 ersichtlichen Skala des Selbstverkäufers einer Grundgebühr von sechs Münzeinheiten entsprechen. Das an dem Rahmen 12', 13', 14'sitzende Zahnrad 10'steht wiederum
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mit dem Stufenrad 3 im Eingriff, was einer Grundgebühr von einer Münzeinheit entspricht. Da die
Geschwindigkeiten der beiden Trommeln 11, 11'von dem Differentialgetriebe 37 summiert werden, ist somit die gesamte eingestellte Grundgebühr pro Woche sieben Münzeinheiten.
Bei Änderung der
Grundgebühr, beispielsweise von sieben auf neun Münzeinheiten, wird nun der Hebel 14'vorerst aus der linken äussersten Lücke 52'des Rechens 51'herausgehoben, daraufhin nach rechts bis zum Stufenrad 4 verschoben und dann in die nächste Lücke 52'des Rechens 51'gebracht. Dies würde einer Grundgebühr von drei Münzeinheiten entsprechen. Da die andere Getriebeübersetzung einer Grundgebühr von sechs Münzeinheiten gleichkommt, ist also jetzt tatsächlich die gesamte Grundgebühr neun Münzeinheiten.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Elektrizitätsselbstverkäufer mit einer einstellbaren Zahngetriebeanordnung zur Veränderung des Einheitspreises (Arbeitsgebühr, Grundgebühr), dadurch gekennzeichnet, dass die Getriebeanordnung wenigstens ein Stufengetriebe enthält, dessen einer Getriebeteil aus mehreren in ihrer Grösse gegeneinander abgestuften Zahnrädern, dessen anderer Getriebeteil wenigstens aus einem mit den Stufenrädern abwechselnd kuppelbaren und sowohl längsverschiebbar als auch verschwenkbar angeordneten Zahnrad besteht.