Überverbrauchszähler mit Signalkontakt Überverbrauchszähler dienen dazu, die nach Überschreitung einer festgelegten Lei- stungsgrenze, Tarifgrenze genannt, ver brauchte Energie vom Gesamtverbrauch ge trennt zu zählen. Zu diesem Zweck sind unter dem Namen Spitzenzähler Einrichtungen bekannt, bei welchen dem Ankerdrehmoment, das der dem Netz entnommenen Leistung pro portional ist, ein konstantes Drehmoment, dessen Grösse der Tarifgrenze entspricht., ent gegenwirkt. Dieses Gegendrehmoment kann magnetisch, elektrisch oder mechanisch er zeugt sein, und der Zähler läuft erst an, wenn bei Energiebezug aus dem Netz die Tarif grenze überschritten wird.
Soll ausser dem Überverbrauch auch der Gesamtverbrauch gemessen werden, so sind hierfür Überver brauchszähler mit Subtraktionswerk bekannt, bei welchen von einer der Ankerdrehzahl pro portionalen Drehzahl mittels eines Differen tialgetriebes eine. konstante, der Tarifgrenze entsprechende Drehzahl subtrahiert und die Differenzdrehzahl durch ein Zählwerk inte griert wird, welches den Überverbrauch an zeigt, während ein weiteres Zählwerk die Ankerdrehzahl integriert und den Gesamt verbrauch anzeigt.
Die erforderliche kon stante Drehzahl wird durch ein Zeitelement, beispielsweise einen Synchronmotor oder ein Ankerhemmwerk erzeugt und über Zahnrad- übersetzungen auf das Differentialgetriebe gegeben. Durch Änderung der Übersetzung ist die Tarifgrenze auf einen gewünschten Wert einstellbar. Bei der Verwendung derartiger Zähler besteht oft das Bedürfnis, bei der Überschreitung der Tarifgrenze ein Signal zu erhalten, welches beispielsweise einen Alarm auslöst, oder automatisch eine teilweise Ab schaltung der Belastung, bewirkt.
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Überverbrauchzähler mit Subtraktionswerk und Signalkontakt und zeichnet sich dadurch aus, dass die Kraft für die Betätigung des Si gnalkontaktes dem Zeitelement entnommen ist und diese Betätigung durch die Drehrich tungsänderung der Differentialachse ausge löst wird. Zweckmässigerweise ist dabei eine schrittweise drehende, unter einem vom Zeit element hergeleiteten Drehmoment stehende Nockenscheibe angeordnet, deren Drehschritte durch die Drehrichtungsänderung der Diffe rentialachse ausgelöst werden.
Zu dieser Drehschrittauslösung ist zweckmässigerweise ein Sperrgetriebe angeordnet, welches ein mit der Nockenscheibe verbundenes Sperrorgan sperrt und. bei Drehrichtungsänderung der Differentialachse für eine Teilumdrehung freigibt, wobei das Sperrgetriebe vorteilhaf- terweise einen Anker mit einem Tastorgan aufweist, welch letzteres die Differentialachse abtastet und bei Änderung der Drehrichtung den Anker schwenkt.
Insbesondere ist es vor teilhaft, die Differentialachse durch das Sperrgetriebe möglichst wenig und kurzzeitig zu belasten und zu diesem Zweck ein mit der Rehse der Nockenscheibe zusammenwirkendes Selbstsperrgetriebe anzuordnen, welches peri odisch das Sperrorgan des Sperrgetriebes zur Abtastung der Ankerstellung freigibt.
Nachfolgend werden zwei Ausführungs beispiele der Erfindung an Hand der Zeich nung näher erläutert.
Die Zeichnung zeigt: in Fig. 1 eine schematische Darstellung eines einfachen Ausführungsbeispiels und in Fig. 2 eine perspektivische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels.
Das Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 1 enthält folgende Teile: eine Zählerachse mit Schnecke 11, einen Synchronmotor 12, ein Differentialgetriebe, dessen eines Sonnenrad 13 über Zahnräder 14, 15, 1:6, 17 von der Zählerachse 11 und dessen anderes Sonnenrad 7.8 in gegenläufiger Richtung über Zahnräder 19, 20 vom Synchronmotor 12 angetrieben wird und dessen Planetenrad 21 über die Differentialachse 22 und die Räder 23, 24 und ein Leerganggetriebe 25 ein den über verbrauch anzeigendes Zählwerk 26 antreibt;
einen Signalkontakt 27; eine Nockenscheibe 28, welche durch eine elastische Gleitkupp- lung 29 mit der Achse des Synchronmotors 12 gekuppelt ist; einen umlaufenden Sperr nocken 30, welcher über Zahnräder 31, 32, 33, 34 durch die Achse der Nockenscheibe 28 angetrieben wird; einen Hemmanker 35 mit zwei Fangflächen 36, 37, welcher um eine Achse 38 schwenkbar ist; eine Steuergabel 39 mit zwei Stiften 40, 41 und einer Tastspitze 42, welche Steuergabel um eine Achse 43 schwenkbar ist und unter der Richtkraft einer Feder 44 steht;
ein gezähntes Leitrad -i.7, welches mittels einer nichtgezeichneten Zahn radübersetzung von der Differentialachse 22 angetrieben wird.
Die Anordnung arbeitet folgendermassen: Ist der Energieverbrauch unterhalb der Tarifgrenze, so .dreht das Sonnenrad 13 lang samer als das Sonnenrad 18, das Leergang getriebe 25 läuft leer und das Zählwerk 26 erhält keinen Antrieb. Der Signalkontakt 27 ist geöffnet, indem seine Rolle in einer Lücke der Nockenscheibe 28 ruht. Das Leitrad 45 dreht sich, angetrieben von der Differential achse '2, in Pfeilrichtung. Die Steuergabel 39 ratscht mit ihrer Tastspitze 42 auf der Zähnung des Leitrades 45 und wird dadurch zuggelenkt.
Dabei drückt der Stift 40 auf den Hemmanker 35 und lenkt. diesen derart. aus, ; dass der Sperrnocken 30 auf der Fangfläche 36 liegt, wodurch die Nockenscheibe 28 in der gezeichneten Lage blockiert ist.. Wird der Energieverbrauch über die Tarifgrenze er höht, so dreht das Sonnenrad 13 schneller, als das Sonnenrad 18, die Differentialachse hat ihre Drehrichtung geändert und treibt nun über das Leerganggetriebe 25 das Zähl werk 26 an, welches den Überverbrauch zählt. Dabei dreht auch das Leitrad 45 in entgegen gesetzter Richtung.
Bei diesem Drehrichtungs- wechsel wird die Steuergabel 39 in entgegen gesetzter Richtung ausgelenkt und drückt mit ihrem Stift 41 auf den Hemmanker 35, so dass auch dieser auf die andere Seite schwenkt. Dadurch wird der Sperrzahn 30 freigegeben und dreht rasch unter dem Dreh moment der elastischen Kupplung 29, bis er nach einer halben Umdrehung von der Faug- fläche 37 aufgefangen wird. Mit dieser Drehung hat. sich auch die Nockenscheibe ge dreht, und die Rolle des Signalkontaktes ist auf den nächsten Nocken gelaufen, wobei sieh der Kontakt geschlossen hat.
Da. die Nocken scheibe 28 in zwölf Schritten und der Sperr zahn 30 in zwei Schritten eine ganze Um drehung ausführen, beträgt für die Zahn räder 31/34 das Übersetzungsverhältnis 1 :6.
In der Fig. 2, welche ein in der Wirkungs weise verfeinertes Ausführungsbeispiel dar stellt, weisen die -dem ersten Ausführungs- Beispiel entsprechenden Teile deiche Bezugs zeichen auf wie in Fig. 1. Der Synchronmotor 12 treibt jedoch über Zahnräder 51, 52, 53, 54 eine Welle 55 an, welche über die Zahn räder 19, 20 das Sonnenrad 18 des Differen tialgetriebes antreibt.. Das andere Sonnenrad 13 wird, wie in Fig. 1 gezeigt, von der Ankerachse des Zählers angetrieben, und die Differentialachse 22 treibt. das Überver- braucliszählwerk 26.
Das Leitrad 45 sitzt c'i- rekt auf der Differentialachse 22. Auf der Welle 55 sitzt fest ein Auslösezylinder 56 und lose eine Hülse 57 mit einem Zahnrad 58 und der Nockenscheibe 28, welche den Si gnalkontakt 27 betätigt. Eine Schraubenfeder 29, welche als elastische Reibungskupplung wirkt, ist zwischen den Zahnrädern 54 und 58 angeordnet. Parallel zur Welle 55 ist eine Welle 60 mit einem Flügel 61 mit zwei Spitzen 62, 63 und mit zwei Sperrhebeln 64, 65 und eine Welle 66 mit einem Anker 6 1 mit zwei Fangflächen 68 und 69 und mit einer Tastfeder 70, welche die Drehrichtung des Leitrades 45 abtastet. Die Welle 60 ist mittels Zahnrädern 73, 74, 58 mit der Nocken scheibe 28 gekuppelt, und es gilt die gleiche Bestimmung, wie im ersten Beispiel, für die Übersetzung der Räder 31j34.
Die Bewegung des Ankers 67 ist durch zwei Anschlagstifte 71, 72 begrenzt.
Die Anordnung arbeitet wie folgt: Bei Un terverbrauch dreht das Leitrad 45 in Pfeil- riehtung, die Tastfeder 70 gleitet, etwas nach unten gebogen, über die Zähne des Leitrades, der Anker 67 liegt am. Stift 71, die Fang- flä.ehe 68 ragt in die Bahn des Hebels 64. Der Synchronmotor 12 treibt dauernd den Aus löse7ylinder 56 in Pfeilrichtung an, während die Spitze 62 auf der Zylinderfläche gleitet und über die Zahnräder 73/58 die unter Drehmoment stehende Nockenscheibe 28 am Ablauf hindert.
Die untere Kontaktfeder des Signalkontaktes 27 greift. in eine Lücke der Nockenscheibe, und der Kontakt ist geöffnet. Erreicht .die Lücke des Auslösezylinders 5!i die Spitze 62, so kann diese ein wenig in die Lücke schwenken, bis der Hebel 64 von der Fangfläche 68 aufgefangen wird. Der Aus lösezylinder 56 dreht weiter und das Ende der Lücke hebt die Spitze 62 wieder auf die Zylinderfläche. Diese. Tastung erfolgt dauernd mit jedem Umlauf des Auslösezylinders.
Findet infolge einer Überschreitung ein Drehrichtungswechsel des Leitrades 45 statt, so wird die Tastfeder 70, in die Zähnung des Leitrades 45 greifend, nach oben aus gelenkt, und der Anker 67 kommt an den Stift 72 zu liegen, wobei die Fangfläche 68 die Bahn des Hebels 64 freigibt und die Fangfläche 69 die Bahn .des Hebels 65 sperrt. Bei der nächstfolgenden Zylinderauslösung kann die Welle 60 eine halbe Umdrehung aus führen, indem der Hebel 65 von der Fang fläche 69 aufgefangen wird. Diese Drehung erfolgt ruckweise unter dem. Drehmoment der elastischen Reibungskupplung 29, wobei der Signalkontakt 27 durch die Nockenscheibe 28 geschlossen wird.
Die Spitze 63 liegt jetzt auf dem Auslösezylinder, und bei jeder fol genden Zylinderauslösung tastet der Hebel 65 die Fangfläche 69 ab, solange, bis infolge einer Unterschreitung der Tarifgrenze der Anker 67 wieder in die gezeichnete Lage kippt, worauf bei der nächsten Zylinder auslösung die Welle 60 wieder eine halbe Umdrehung macht und der Signalkontakt wieder öffnet. Dieses Ausführungsbeispiel weist gegenüber dem erstgezeigten den Vor teil auf, dass der Sperranker ausser der kurz zeitigen Abtastung unbelastet ist und seine Schwenkung durch das Leitrad die Diffe rentialachse-nicht belastet.