Vergleichseinrichtung, insbesondere zur Überwachung des elektrischen Verbrauchs
Bei den sogenannten MaximumwÏchtern, die einen Stromverbraueher gegen ¯berschrei tung eines tarifmässig festgelegten Maximums des Verbrauchs schützen sollen, wird ein erstes Glied, z. B. ein Zeiger, von einem Zeitwerk, ein zweites Glied, beispielsweise ebenfalls ein Zeiger, von einem integrierenden Me¯werk, meist einem Zähler, periodisch angetrieben und danach in die Ausgangslage zurüekbewegt. Die Geschwindigkeiten der beiden Zeiger sind dabei derart abgeglichen, dass sie gerade beim höehstzulässigen Maximum gleich deich schnell laufen.
Ordnet man die beiden Zeiger gleiehaehsig an, dann bleiben sie also bei diesem Maximum während der ganzen Messperiode in Deckung. Bleibt innerhalb einer Messperiode der Messwerkzeiger hinter dem Zeitwerkzeiger zurück, dann ist dies ein Zeichen f r den Stromverbraucher, dass er zusätzliehe Verbraucher zuschalten darf.
Oherholt aber der Messwerkzeiger den Zeit werkzeiger, dann muss der Verbraucher reehtzeitig entbehrliche Verbrauehergruppen abschalten, wenn er das festgelegte Maximum nicht überschreiten will. Meist erhalten solche GerÏte auch noch eine Signal- oder eine Steuervorrichtung, die in letzterem Falle eine oder mehrere Verbrauehergruppen selbsttätig abschaltet oder ein zur Abschaltung mahnendes Signal gibt. In ähnlieher Weise kann man solche Geräte auch für andere Vergleiehs- zweeke benutzen.
Die Erfindung geht darauf aus, solche Geräte noch in höherem Grade wirtschaftlich auszun tzen. Während bekannte Geräte nur je ein von einem Zeitwerk und einem integrierenden Messwerk angetriebenes Glied hatten, erhÏlt das GerÏt erfindungsgemäss noch mindestens ein weiteres,-von einem weiteren inte grierenden Messwerk periodisch angetriebenes und danach zurückgestelltes, lÏngs der gleichen Skala wie die beiden ersten Glieder bewegtes Glied mit gleieher Geschwindigkeits- abgleiehung bezüglich des Zeitwerkgliedes.
Die Messgrössen dieser Messwerke können dabei gleichartig sein ; sie können aber auch versehiedenartig sein, wenn etwa tarifmässig für versehiedene Messgrossen bestimmte Grenzen eingehalten werden müssen. So kann das eine Messwerk zum B eispiel ein Wirkverbrauchszäh- ler, das andere ein Blind-oder ein Scheinver brauchszähler sein.
Darf zum Beispiel zwecks Einhaltung eines bestimmten. Leistungsfak- tors der Blindverbrauch einer Messperiode nur halb so gross sein wie der Wirkverbrauch, dann lässt man das vom Blindverbrauehszähler angetriebene Glied doppelt so schnell laufen als das des Wirkverbrauchszählers. Die Tarifbedingungen werden dann nicht überschritten, wenn die beiden von den Zählern angetriebenen Glieder und das Zeitglied mindestens am Ende der Registrierperiode zur Deckung kommen.
Die jeweiligen Verhältnisse lassen sich leicht durch einen Blick auf die beispielswelse gleichaehsig gelagerten Glieder übersehen, und der Verbraucher kann jeweils durch rechtzeitige Einsteuerung des Wirk- und Blindverbrauehs Überschreitungen der festgelegten Grenzen verh ten.
Es empfiehlt sich, die Messwerke und gege- benenfalls aueh das Zeitwerk au¯erhalb des Vergleiehsgerätes anzuordnen und die einzelnen Messwege naeh dem Impulsfrequenzver- fahren auf entspreehende Empfänger im Ver gleichsgerät zu bertragen. Dadurch erhält das Vergleiehsgerät einen übersichtliehen Aufbau und fÏllt verhältnismässig klein aus.
Ausserdem ergibt sich der besondere Vorteil, dass man bei Verstellungen des Gerätes, zum Beispiel bei Änderung der Übersetzungsver- hältnisse, die Messwerke selbst unter Verschluss lassen kann. Sie werden also bei solehen Verstellungen nieht geöffnet und brau- chen nieht nachgeeicht zu werden. Sonst mu¯ jeder Zähler nach Öffnung des Gehäuses noch einmal geeicht werden.
Zwei Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes werden an Hand der Zeichnung näher erläutert.
Die Fig. 1 zeigt schematisch die Gesamtanordnung des Vergleichsgerätes der Einrich- tung, die Fig. 2 eine R ckstellvorrichtung dieses Gerätes in einer andern Ansicht und die Fig. 3 das zweite Beispiel.
Mit 1 bis 3 sind drei nach dem Impuls- frequenzverfahren arbeitende Empfangsgeräte bezeichnet, die jeweils beim Eintreffen eines Impulses ein Rad 4 um einen bestimmten Betrag weiterstellen. Das Gerät 1 erhält von einer Uhr, das Gerät 2 von einem Wirkver brauchszähler, das Gerät 3 von einem Blind verbrauchszähler Impulse. Die Räder 4 sind ber Rutschkupplungen 5 mit RÏdern 6 verbunden, die je mit einem Finger 7 versehen sind. Diese Finger haben Anfangsansehläge 8.
Die Räder 6 treiben über Zwisehengetriebe, die durch 9 angedeutet sind, Räder 11 bis 13 an. Das Rad 11 sitzt auf einer Welle 110, das Rad 1@ auf einer konzentrischen Hohlwelle 120. und das Rad 13 auf einer die Wellen 110 und 120 umschliessenden Hohlwelle 130. Mit jeder Welle ist ein Zeiger 111, 121, 131 ver bunden, die ber eine Skala 10 laufen. An jedem der Räder 11 bis 13 ist ein Ritzel 14 @ angebraeht, das mit einem Zahnradsektor 15 kämmt.
Die im folgenden besehriebenen Getriebe- teile sind nun f r alle drei Zeiger gleich. Der Sektor 15 hat einen Anschlag 16. Auf seiner Welle 17 ist lose drehbar eine Nabe 18 mit einem federnden Arm 19 gelagert. Der Arm 19 kann leergÏngig zwischen dem Anschlag 16 und einem festen Anschlag 20 schwingen.
Der Arm 19 ragt in den Weg 21 eines R ckstellfingers 22, der an einem Zahnradsektor 23 angebraeht ist. Der Sektor 23 ist mit einem Sehlizt 24 versehen, in den ein feststehender Ansehlag 25 greift. Eine Feder 26 sucht den R ckstellfinger 22 in die Stellung 220 zu bewegen, in der der Anschlag 25 an dem einen Ende des Sehlitzes 24 anliegt. Der Sektor 23 wird von einem Hilfsmotor 27 im Sinne des eingezeichneten Pfeils angetrieben, bis der Anschlag 25, wie gezeiehnet, an dem einen Ende des Schlitzes 24 anliegt. In dieser Stellung verharrt die Anordnung, solange der Motor 27 eingeschaltet ist.
Zum Schalten des Motors 27 dient ein Schalter 28, der jeweils am Ende einer Registrierperiode von einer hr vor bergehend ge¯ffnet wird.
Die Anordnung arbeitet folgendermassen : Zu Beginn der Registrierperiode befinden sieh die einzelnen Teile in der gezeichneten Steliung, das heisst die Finger 7 liegen an den Ansehlägen 8 an, die Zeiger 111 usw. sind in der Nullstellung. Durch die eintreffenden Impulse werden nun über die Geräte 1 bis 3 die drei Zeiger aus der Ausgangsstellung entfernt, der Zeiger 111 mit stets gleicher Geschwindigkeit bzw. gleicher Sehrittfrequenz, die Zeiger 121, 131 je naeh dem entnommenen Wirk-oder Blindverbraueh mehr oder weniger rasch.
Am Ende der Registrierperiode wird der Sehalter 28 geöffnet lnzwisehen habe sieh der Sektor 15 in die Stellung 150 bewegt. Dadurch ist der Ansehlag 16 in die Stellung 160 gelant. Nun wird durch die Feder 26 der Teil 22 in einer dem eingezeichneten Pfeil ent gegengesetzten Richtung bis zur Stellung 220 bewegt. Er tr ; ifft dabei früher oder spÏter auf den federnden Arm 19, legt diesen gegen den Ansehlag 160 und schiebt nun Arm und Anschlag vor sich her unter Rüekdrehung der Zeiger 111 und der Ri, der 6 in die Ausgangs- stellung.
Diese Teile bleiben stehen, sobald die Finger 7 die Anschläge 8 erreicht haben. Der Rüekstellfinger 22 bewegt sich jedoch weiter.
Dabei weicht ihm der federnde Arm 19 aus, so dal3 die Kupplung zwischen den beiden Teilen schliesslich aufgehoben wird. Anschlie- ssend wird von einer Uhr der Schalter 28 wieder geschlossen. Der Motor 27 bringt den Sek- tor 23 wieder in die gezeichnete Stellung zu rüek. Der Figer 22 nimmt den Arm 19 leer mit, bis er auf den Ansehlag 20 trifft. Bei weiterer Bewegung des Fingers 22 weieht der Arm 19 wieder unter Aufhebung der Kupp lung aus. Durch diese Aufhebung der Kupp lung sind die Zeigerantriebe von jeglicher Rückstellkraft entlastet.
Etwaige Zahnluft (Spiel zwischen den Getriebezähnen), die (lie Messgenauigkeit beeinträchtigen konnte, wird durch schwache, im Rüekstellsinne wirkende Federn 29 ausgeglichen.
Man kann nun noch durch Differentialgetriebe die Wegdifferenzen der einzelnen Zeiger ermitteln und registrieren lassen, indem man unter einer von einem Differen tialgetriebe angetriebenen Schreibspitze einen Papierstreifen vorbeibewegen lϯt. Man erhält dann eine Anordnung, wie sie in Fig. 3 dargestellt ist. Für entsprechende Teile sind gleiche Bezugszeichen verwendet. Man sieht die gleiehaehsig angeordneten Zeiger 111, 121, 131. die über eine Skala 10 laufen. Unterhalb der Skala, ist ein von einem Uhrwerk ange triebener Registrierstreifen 30 zu erkennen, auf dem zwei Sehreibspitzen 31, 32 periodisch die Wegdifferenzen der Zeiger 111, 121 bzw. der Zeiger 111 und 131 aufzeichnen.
Die Uhrzeit ist auf dem linken Rand 33 des Streifens aufgedruekt.
Die beschriebenen Einrichtungen können viel vielseitiger verwendet werden als solche bisher bekannte Einrichtungen, da wegen der räumlichen Zusammenfassung der von den einzelnen Werken angetriebenen Glieder (Zeiger 111, 121, 131) der jeweilige Betriebszustand einer Anlage viel rascher und leichter berblickt werden kann, als wenn f r die einzelnen zu überwachenden Grossen je ein besonderes Vergleichsgerä. t verwendet würde.
Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass der Verbraucher beliebige Eingriffe in dem Ver gleichsgerät vornehmen darf, ohne dass er dabei die Messwerke zu offnen braucht. Er spart sich also die Nacheichung dieser Me¯werke.
Comparison device, in particular for monitoring electrical consumption
In the case of the so-called maximum watchdogs, which are intended to protect an electricity consumer against exceeding a tariff-based maximum consumption, a first element, e.g. B. a pointer from a timer, a second link, for example also a pointer, from an integrating mover, usually a counter, driven periodically and then moved back into the starting position. The speeds of the two pointers are adjusted in such a way that they run at the same speed at the highest permissible maximum.
If the two pointers are arranged in the same way, then they will remain congruent at this maximum during the entire measurement period. If the measuring tool indicator lags behind the time tool indicator within a measuring period, then this is a sign for the electricity consumer that he may connect additional consumers.
However, if the measuring tool pointer retrieves the time tool pointer, the consumer must switch off unnecessary consumer groups in good time if he does not want to exceed the specified maximum. Most of the time, such devices also have a signal or control device which, in the latter case, automatically switches off one or more groups of consumers or gives a signal warning that they should be switched off. In a similar way, such devices can also be used for other purposes of comparison.
The invention is based on utilizing such devices economically to an even greater extent. While known devices only had one element each driven by a timer and an integrating measuring mechanism, the device according to the invention has at least one additional element, periodically driven by a further integrating measuring mechanism and then reset, moving along the same scale as the first two elements with the same speed derivation with regard to the timer element.
The measured variables of these measuring mechanisms can be of the same type; However, they can also be of various types if, for example, certain limits have to be adhered to in terms of tariff for various measured variables. For example, one measuring mechanism can be an active consumption meter, the other a dummy or a dummy consumption meter.
May for example in order to comply with a certain. Power factor, the reactive consumption of a measurement period is only half as large as the active consumption, then the element driven by the blind consumption meter is made to run twice as fast as that of the active consumption meter. The tariff conditions are not exceeded if the two elements driven by the meters and the timer come to cover at least at the end of the registration period.
The respective relationships can easily be overlooked by looking at the links that are mounted in the same position, for example, and the consumer can prevent the specified limits from being exceeded by controlling the active and blind consumption in good time.
It is advisable to arrange the measuring mechanisms and, if necessary, also the timing mechanism outside the comparison device and to transfer the individual measurement paths to the corresponding receivers in the comparison device using the pulse frequency method. This gives the comparison device a clear structure and is comparatively small.
There is also the particular advantage that when the device is adjusted, for example when the transmission ratio is changed, the measuring mechanisms themselves can be left under lock and key. They are therefore never opened with such adjustments and do not need to be recalibrated. Otherwise every meter has to be calibrated again after opening the housing.
Two exemplary embodiments of the subject matter of the invention are explained in more detail with reference to the drawing.
1 shows schematically the overall arrangement of the comparison device of the device, FIG. 2 shows a reset device of this device in another view, and FIG. 3 shows the second example.
With 1 to 3 three receiving devices working according to the pulse frequency method are designated, each of which moves a wheel 4 by a certain amount when a pulse arrives. The device 1 receives from a clock, the device 2 from an active consumption meter, the device 3 from a blind consumption meter pulses. The wheels 4 are connected by slip clutches 5 to wheels 6, each of which is provided with a finger 7. These fingers have starting stops 8.
The wheels 6 drive wheels 11 to 13 via intermediate gears, which are indicated by 9. The wheel 11 sits on a shaft 110, the wheel 1 @ on a concentric hollow shaft 120. and the wheel 13 on a hollow shaft 130 enclosing the shafts 110 and 120. With each shaft, a pointer 111, 121, 131 is connected, the about run a scale 10. A pinion 14 @ is attached to each of the wheels 11 to 13 and meshes with a gear sector 15.
The gear parts described below are now the same for all three pointers. The sector 15 has a stop 16. A hub 18 with a resilient arm 19 is loosely rotatably mounted on its shaft 17. The arm 19 can swing empty between the stop 16 and a fixed stop 20.
The arm 19 protrudes into the path 21 of a return finger 22 which is attached to a gear sector 23. The sector 23 is provided with a Sehlizt 24, in which a fixed stop 25 engages. A spring 26 seeks to move the resetting finger 22 into the position 220 in which the stop 25 rests against one end of the seat seat 24. The sector 23 is driven by an auxiliary motor 27 in the direction of the arrow shown until the stop 25, as shown, rests against one end of the slot 24. The arrangement remains in this position as long as the motor 27 is switched on.
A switch 28 is used to switch the motor 27, which is temporarily opened at the end of a registration period of one hr.
The arrangement works as follows: At the beginning of the registration period, the individual parts are in the position shown, that is, the fingers 7 are in contact with the stop faces 8, the pointers 111 etc. are in the zero position. Due to the incoming pulses, the three pointers are now removed from the initial position via the devices 1 to 3, the pointer 111 always at the same speed or the same step frequency, the pointers 121, 131 more or less quickly depending on the active or blind consumption removed.
At the end of the registration period, the holder 28 is opened; the sector 15 has meanwhile moved into position 150. As a result, the stop 16 has reached the position 160. Now the part 22 is moved by the spring 26 in a direction opposite to the arrow drawn up to the position 220. He tr; ifft earlier or later on the resilient arm 19, places it against the stop 160 and now pushes the arm and stop in front of you while turning the pointer 111 and the Ri, the 6 back into the starting position.
These parts stop as soon as the fingers 7 have reached the stops 8. The reset finger 22 continues to move.
The resilient arm 19 gives way to it, so that the coupling between the two parts is finally canceled. The switch 28 is then closed again by a clock. The motor 27 brings the sector 23 back into the position shown. The figer 22 takes the arm 19 with it empty until it hits the anchor 20. With further movement of the finger 22, the arm 19 looks out again, lifting the hitch. By canceling the coupling, the pointer drives are relieved of any restoring force.
Any tooth clearance (play between the gear teeth), which could impair the measurement accuracy, is compensated for by weak springs 29 that act in the restoring sense.
Differential gears can now be used to determine and register the differences in travel between the individual pointers by letting a paper strip pass under a writing tip driven by a differential gearing. An arrangement such as that shown in FIG. 3 is then obtained. The same reference numbers are used for corresponding parts. The equivalently arranged pointers 111, 121, 131 can be seen, which run over a scale 10. Below the scale, a recording strip 30 driven by a clockwork can be seen, on which two writing tips 31, 32 periodically record the path differences of the pointers 111, 121 and the pointers 111 and 131.
The time is printed on the left edge 33 of the strip.
The devices described can be used in a much more versatile manner than those previously known devices, because due to the spatial combination of the elements driven by the individual works (pointer 111, 121, 131), the respective operating status of a system can be viewed much more quickly and easily than when fr the individual variables to be monitored each have a special comparison device. t would be used.
Another advantage is that the consumer can make any interventions in the comparison device without having to open the measuring mechanisms. So he saves himself having to recalibrate these metrics.