Höchstverbrauchmesseinrichtung.
Bei Hochstverbrauchmesseinriehtungen mit einer Vorrichtung zur additiven ! Registrie- rung der Höchstverhachschenerte auf einem Zählwerk bei der Messung des Verbrauches von zum Beispiel elektrischer Energie, soge nannten'kumulativen Maximumzählern, wird in bekannter Weise der Während einer Ableseperiode auftretende Höchstwert durch ein Anzeigeorgan, zum Beispiel einen Sohlepp- zeiger, angezeigt und am Ende der Ableseperiode durch einen Rückstellmechanisamus, welcher durch einen Beamten auszulösen ist, zurückgestellt und der Betrag auf dem kumaulativen Zählwerk addiert.
Der Schleppzeiger kann innerhalb eines Messbereiehes jeden bekiebigen Winkel mit der Nulllage einschliessen, wobei der dieser Stellung entsprechende Mess- wert an einer Skala ablesbar ist. Dem Ein- heitswert der Skala kann-eine bestimmte Dezimalstelle des Zählwerkes zugeordnet sein.
Soll das Zählwerk, auf welchem dieser Höchstwert addiert werden soll, dieselbe Ablasegenauigkei aufweisen wie die Skala, bei weleher Bruchteile zwische zwei Teil- strichen geschätzt werden können, so kann diese Forderung bei bekannten und üb- lichen Ausführungsformen und Grössen der Skala zu sehr grossen Umdrehungszahlen der angetriebenen ZahlenroRe bei End- ausschlag des Zeigers führen, und da die Rückstellung des Zeigers in relativ kurzer Zeit, zum Beispiel in einigen Sekunden, erfolgen soll, kann die angetriebene Zahnrolle eine unerwünscht hohe Geschwindigkeit erreichen.
Infolge der Grösse des Ausschlag- winkels des Zeigers und des Radius der Skala kann bei derartigen Messgeräten die Ablesegenauigkeit ungewdllt höher ausfallen, als die Anzeigegenauigkeit eines Gerätes beträgt. Es wird deshalb vorgeschlagen, auf die Möglich- keit der Übertragung von Bruchteilen zu verzichten und nur ganze Teilstrichwerte zu übertragen und zur Ablesung zu bringen.
Durch eine Beschränkung der Anzahl Teilstriche der Skala kann das Übersetzungsver- hältnis zwischen der Zeigerachse und der angetriebenen Zahlenrolle in verniinftigen Grenzen gehalten werden.
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Höchstverbrauchmesseinrichtung mit einer Vorrichtung zur additiven Begistrierung der Höchstverbrauchswerte auf einem Zählwerk, welche dadurch gekennzeichnet ist, dass zur Erreichung ganzer Anzeigeeinheiten am kontinuierlich angetriebenen Anzeigeorgan des kumulativen Zählwerkes im Übertragungspfad zwischen dem Höchstiverbrauchzeiger und dem Zählwerk ein Richtrad mit Klinkeneingriff angeordnet ist. Vorteilhafterweise kann dieses Richtrad zur Kompensierung des Über setzungsfehlers im Übertragungspfad infolge Zahnspiel Zähne mit unsymmetrischen Flan- ken aufweisen.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher er läutert.
Die Zeichnung zeigt :
In Fig. 1 die schematische Darstellung einer Höchstverbrauchmesseinrichtung an einem Elektrizitätszähler mit additive Regi strierung der Höchstverbrauchswerte auf einem Zählwerk ; in Fig. 2 die Ansicht des Rüekstellorgans gemäss einem Schnitt nach der Line A-A in Fig. l ; in Fig. 3 eine Ansicht des Mechanismus zur Steuerung des Richtrades und der Frei laufkupplung gemäss einem
Linie B-B in Fig. Schnitt nach der ; in Fig. 4 eine Ansicht des Auslösemecha- 1 des nismus einem
Schnitt nach der Linie Handaufzuges gemäss der Fig. 1 ; in Fig. 5 eine Ausführungsform des Richt rades und der Richtklinke bei kompensiertem
Zahnspiel.
Ein Elektrizitätszähler treibt mit seiner Systemachse 1 über eine Schnecke 2 ein
Schneckenrad 3, das Räderpaar a, b, die Rä der 4, 5, 6 und das Kronrad-7 an, mit wel ehem ein Mitnehmer 8 fest verbunden ist und C-C dem Einfluss einer rücktreibenden Spiralfeder 9 steht. Der Mitneh- mer 8 wirkt auf ein welches unter 10, welches mit einem Zeiger 11 fest verbunden ist.
Der Zeiger 11 zeigt in bekannter Weise den Höchstverbrauch während einer Registrierperiode an, indem nach Schlepporgan einer Regi- strierperiode das Rad, 4 vom Rad 5 Ablauf t wird und die entkuppel 7 und der Mitnehmer 8 Räder 5, 6 und feder in die Ausgangslage zurückdrehen, und dem Einfluss der Spiralrend der Zeiger wäh- in der erreichten Stel lung-stehen bleibt. 11 a, b sind vorgesehen als Tarifvariable.
Die Auskupplung des Rades 4 am Ende einer Registrierperiode erfolgt im Ausführungsbei- spiel mittels eines Elektromagneten Die Übersetzungsräder welcher durch seine Erregung eine derartige Schwenkung des Hebels 13 und des damit . fest verbundenen Hebels 14 bewirkt, dass das Rad 4, dessen Achse einerends im Hebel 14 gelagert ist, ausser Eingriff gebracht wird.
Mit dem Sehlepporgan 12, Maximumzeiger 11 fest verbunden ist ein Eronrad 15, welches über die Räder 16, 17, 18 das Rad 19 um den gleichen Winkel dreht. Mit diesem
Rad 19 fest verbunden ist ein Zahnrad 20, welches-eine Scheibe 21 mit einem Zapfen 22 ?. trägt.
Die Teile 19, 20, 21 und 22 bilden zu sammen das sogenannte Bückstellorgan, wel ches beim Vorwärtsdrehen des Zeigers 10 und dem den gleichen Winkel vorwärtsgedreht wird und welches am Ende einer Ableseperiode für den Höchstverbrauch durch einen 11 um mechanismus in die Ausgangslage zurückge- dreht wird, unter gleichzeitiger Bückstellung des Zeigers 11 in seine Nullage. Bei dieser Rücksetell0- wird der erreichte Drehwinkel auf ein Zählwerk übertragen, auf welchem der Höchstverbrauch der letzten Ablese- periode addiert wird.
Im Ausführungsbeispiel ist als Zählwerk ein Rollenzählwerk angeord- net mit den Zahlenrollen 23 und den Zwi schenrädern 24, wobei die letzte Zahlenrolle über das mit ihr fest verbundene Zahnrad 25 angetrieben wird. Der Antrieb des Rades 25 erfolgt vom Rad 20 des Rückstellung 4Rückstellorgans aus über die Räder 26, 27, 28 und 29, wobei in diesen Übertragungspfad eine Kupplung eingebaut ist, indem das Rad 26 beim Vor wärtsdrehen des Rückstellorgans lose auf der Achse des Rades 27 läuft und bei der Ans- lösung des Rückstellvorganges durch Beibung mit der Achse gekuppelt wird.
Hierzu weist das Rad 26 einen Beibungskonus 30 auf.
Dieser Konus 30 läuft in einem Hohlkonus einer auf der Achse des Rades 27 axial verschiebbaren, sich mit dieser Achse drehenden Hülse 31 mit einem Flansch 32, wobei diese Hülse unter der Kraft einer Druckfeder 33 steht, welche zur Kupplung des Rades 26 mit der Achse die Hülse 3fi1 an den Konus 30 drückt. Zur Entkupplung ist ein Hebelsystem angeordnet, welches durch den Rückstell- mechanismus gesteuert ist. Der Rückstellmeehanismus (Fig. 1) wird angetrieben durch eine Spiralfeder 34 mit Handaufzug und Selbstauslösung. Diese Spiralfeder 34 ist mit dem innern Ende an der Achse 35 des Rückstellmechanismus, mit dem äussern Ende an der Zylinderwand eines Federhauses 36 eingehängt.
Dieses Federhaus ist an ein Zahnrad 37 angebaut, welches mittels des Griffes 38 und des Zahnrades 3 9 in der Aufzugsrichtung der Feder gedrecht werden kann und welches durch die Klinke 40 gegen Rückdrehung gesperrt ist. Das Rad 37 ist mit zwei Steuerseheiben 41 und 42 verbunden, welche einen um die Achse 43 schwenkbaren, zweiarmigen Hebel mit den Armen en 44 und 45 steuern, wobei der Arm 45 mit einer Nase 46 versehen ist, welche den Ablauf desRüek- stellmechanismus steuert. Der Rückstellmecha- nismus besteht aus einem Zahnrag 47 mit zwei Anschlagstiften, 48 und 49 und eoiner Steuerscheibe 50.
Rad 47 und Steuerscheibe 50 sitzen beide fest auf der Achse 35. In der Ruhelage liegt der Anschlagstift 48 an der Nase 46 (Fig. 4), wodurch der Ablauf gehemmt ist. An der Scheibe 50 sitzt ein Bolzen 51, an welchem ein Hebel 52 (Fig. 2) schwenkbar gelagert ist. Dieser Hebel 52 besteht, aus zwei gleichen, parallel nebeneinander montierten Stanzteilen 52a, 52b. In der Ruhelage liegt der Arm 53 dieses Hebels an einem Anschlag 54, und zwar unter der Kraft einer Feder 55, welche zwischen dem Arm 53 und einem an der Scheibe 50 be festigten. Stift 56 gespannt ist. Der Arm 57 des Hebels 52 ist nasenförmig ausgebildet.
In der Bahn dieser Nase beim Umlauf der Scheibe 50 liegt der Rückstellstift 22, und ein fester Anschlag mit zwei Anschlagflächen 58, 59, wobei die Anschlagfläche 58 um. die Breite des Rückstellstiftes 22 über die Fläche 59 hinaus vorsteht.
Die Fläche 58 befindet sich in der Bahn des Schenkels 52a und die Fläche 59 und der Stift 22 in der Bahn des Schenkels 52b. Zur Steuerung der Freilauf- kupplung ist ein um die Achse 60 schwenk- barer Hebel 61 angeordnet, welcher unter dem Druck einer nicht gezeichneten Feder die Kontur der Scheibe 50 bei deren Umlauf abtastet, Fest mit diesem Hebel 61 verbunden ist ein Hebel 62, welcher auf den unter der Kraft der Feder 63 stehenden, um die Achse 64 schwenkbaren Hebel 65 wirkt.
Der Hebel 65 steuert mit seinen Sehenkeln 65α, 65b die Hülse 31, 32 der Kupplung in axialer Rich- tung. Auf der Achse 60 sitzt ferner ein Hebel 66, welcher während des Rückstellvorganes auf den Hebel 14 des Messwerkes wirkt und das Höehstverbrauehmesswerk vom Zähler- system abkuppelt, wie am Ende einer Regi- strierperiode, indem unter dem Druck des Hebels 66 auf den Hebel 14 die beiden Räder 4 und 5 ausser Eingriff gebracht werden.
Damit der Rückstellvorgang nicht willkürlich rasch erfolgt, ist eine Ablaufhemmung angeordnet, welche durch das Zahnrad 67 und das Klinkenrad 68, die Klinke 69 und die Schwungmasse 70 gebildet ist.
Die Rückstellung des Maximumzeigers an Ende einer Ableseperiode und die Übergtragung seines Anzeigewertes auf das kumulative Zählwerk gesclieht folgendermassen.:
Der kontrollierende Beamte dreht den Griff 38 des Federaufzuges. Dadurch wird die Feder 34 aufgezogen und die Scheiben 41, 42 drehen sich. Dabei fährt nach einem gewissen Drehwinkel des Federhauses der Hebel 45 mit der Nase 46 naeh innen und gibt den Stift 48 frei. Unter dem Drehmoment der Feder 34 dreht sich die Achse 35 mit dem Rückstellmechanismus, bis der'Stift 49 auf die Nase 46 zu ligegn. Kommt. wird das Federhaus weiter aufgezogen, so fährt der Hebel 45 wieder radial auswärts und gibt den Stift 49 frei.
Jetzt erfolgt der eigentliche Ablauf des Rückstellvorganges, indem das Zahnrad 47 so weit abläuft, bis der'Stift'48 wieder auf der Nase 46 liegt. Zu Beginn dieser Umdrehung gleitet der Hebel 61 von der Nocke der Steuerseheibe 50 herunter, wodurch die hülse. 31 auf den Konus 30 gedrückt. und das Zahnrad 26 fest mit der Achse des Rades 27 gekuppelt ist. Während des Umlaufs erreieht die Nase 57 des'Hebels 562b den vorgedrehten Rüekstellstift 22 und drückt ihn bis zum-Anschlag an die Schulter 59, wodurch die ganze Höchstverbrauchanzeigeein- richtung in die Nullage zurückgestellt und über die Räder 27, 28, 29, 25 das ZähLwerk vorwärtsgeschaltet wird.
Durch das Weiterdre- hen. des Zahnrades 47 gleitet die Nase 57 des Hssbels 52a auf der Sehulter 58 des Anschla- ges radial gegen die Achse, wobei sieh der Arm 53 unter Spannung der Feder 55 vom Stift 54 abhebt. Die Nase 57 des Hebels 52b hebt sich dabei tangential von der Zylinder- fläche des Rückstellstiftes 22 ab und verhindert dadurch ein Prellen des Rüekstellstiftes am Anschlag. Die Schwenkung des hebels 52 erfolgt so lange, bis die Nase 57 des Hebels 52a über die Kante der Schulter 58 fährt und der Hebel 52 in die Ausgangslage schnappt.
Unmittelbar nach diesem Abfallen des Hebels 52 stösst der Stift 48 gegen die Nase 46 des Ausklinkhebels, wodurch der Umlauf beendet ist. Der Hebel 61 ist dabei wieder auf die Noeke der Steuerscheibe 50 gelaufen, und der Hebel 62 drückt wieder auf den Ausklink- hebel 65 der Kupplung, wodurch diese ge öffnet ist.
Die Gesamtübersetzung im Übertragungs- pfad vom Maximumzeiger 11 auf die angetriebene Zahlenrolle des Zählwerkes ist so gewählt, dass ein'Teilstrichwert der Skala dem Vorschub einer Ziffer der angetriebenen Zahlenrolle entspricht. Da der Zeiger 11 eine beliebige Stellung zwischen zwei Teilstrichen einnehmen kann, so wird sieh auch die angetriebene Zahlenrolle 23 auf eine entspre- chende Zwischenstellung zwischen zwei Ziffern einstellen.
Diese Zwisehenstellung wird mittels eines Richtrades 71 korrigiert.-Die Richtklinke 72 sitzt lose auf der Achse 60 und wird durch die Kraft der Feder 73 an den Ansehlag 74 gedrückt. In der Ruhelage greift der Klinkenzahn 72a in den Zahngrund des Richtrades 71, wodurch die gerichtete Stellung erreicht ist. Der Klinkenzahn 72b dient zum Vorrichten des Klinkenrades, wodurch verhütet wird, dass der Klinkenzahn 72a 2a Spitze auf Spitze auf einen Zahn des Richtrades zu stehen kommt.
Die Steuerung der Richtklinke 72 durch den Hebel 61 erfolgt so, dass zu Beginn des Rückstellvorganges die Scheibe 50 gegen die Uhrzeigerriehtung dreht und der Hebel 61 von der nocke 50a her untergleitet. Dadurch kommt die Klinke 72 ausser Eingriff und das Richtrad 71 ist frei drehbar. Am Ende des Rückstellvorganges fährt der Hebel 61 in die kerbe 50b, und dadurch wird der Klinkenzahn 72b mit dem Rad 71 in Eingriff gebracht. Dreht die Scheibe 50 weiter in ihre Endstellung, so schwenkt der Klinkenzahn 72b aus und der Klinkenzahn 72a kommt wieder mit dem Rad 71 in Ein- griff. Bei diesem Richten der Zuhalenrolle erfolgt die Korrektur in positive oder negativer Richtung.
Da das Rüekstellorgan mit dem Zapfen 22 in der Nullstellung am festen An sehlag 59 liegt, muss zur Ermöglichtung einer Aufrundung des übertragenen Winkels eine Massnahme am Rüekstellorgan getroffen sein.
Diese besteht darin, dass die Scheibe 21 drei Schlitze 75. aufweist und durch die drei Zapfen 76 gehalten ist. Die Scheibe 21 ist um die Länge der Schlitze 75 gegen das Zahnrad 20 verdrehbar und wird dureh eine Feder 77, die in je einem Fenster der Scheibe 21 und des Rades 20 angeordnet und einerende an der Scheibe 21 und anderends am Zahnrad 20 eingehängt ist, in eine Endlage gezogen.
Durch diese Massnahme ist das Zahnrad 20 über die Nullage hinaus drehbar, wenn der Zapfen 22 am Anschlag 59 liegt.
Wird der Zeiger 11 vom Messwerk her vorwärtsgedreht und am Ende einer Ableseperiode das Rüekstellorgan in die Nullage zurückgedreht, so findet Zwischen diesen beiden Bewegungen kein Richtungswechsel des Drehmomentes statt und das Zahnspiel von den Rädern 15 bis 20 tritt nicht in Erschei nung. Hingegen tritt bei der Rückstellung des Zahnspiel zwischen dem Rad 20 und dem Rad 26 in Erscheinung, so dass stets ein un das Zahnspiel kleinerer Wert, auf die Zah- lenrolle übertragen wird. Da dieser Fehler stets negativ und im Betrag konstant ist, ist er kompensierbar.
Die Kompensation kann Voteilhafterweise am Richtrad erfolgen, in dem die Zähne des Richtrades mit ungleieh steilen Zahnflanken versehen werden, derart, dass der Richtwinkel in der positiven Drehrichtung gröjer ist als in der negativen Drehrichtung. Die Korrektur wird an Hand der Fig. 5 näher erläutert. Wird der Tei- lungswinkel des Richtrades mit t bezeichnet, so beträgt die Fartschaltung des Rades bei einem Messvorgang n## - ##, wobei dz der Winkelverlust infolge Zahn spiels bei der Umkehrung der Drehrichtung darstellt. Die vorwärtstreibende Zahnflanke weist die Breite a, die rückwärtstreibende Flanke die Breite ss auf.
Die Summe beider Flackenbreiten' ist gleich der Teilung α + ss = #.