Anordnung zur Erhöhung der Registriergenauigkeit von Maximumzählwerken
Die Maximumzähler treiben über einen periodisch vom Zählerantrieb entkuppelten Mitnehmer einen durch Reibung gebremsten Maximumzeiger kraftschlüssig an, der jeweils in der Stellung grössten Mitnehmerausschlages stehen bleibt und auf diese Weise den höchsten, innerhalb einer Messperiode aufgetretenen Verbrauch der betreffenden Anlage anzeigt. Am Ende eines Verrechnungsabschnittes wird der Zeiger in die Nullage zurückgebracht. Nach dem Zurückstellen des Maximumzeigers ist ein Ausschlag nicht mehr nachträglich feststellbar und es kann deshalb unter Umständen zu Streitigkeiten zwischen Elektrizitätswerk und Abnehmer kommen.
Um dies zu vermeiden, wurden die Maximumzeiger mit einem Kontrollzähler versehen, das über eine nur einseitig, nämlich bei der Rückdrehung des Maximumzeigers wirksame Kupplung angetrieben wird und dadurch den Rückdrehweg des Zeigers festhält. Es hat sich nun herausgestellt, dass die Registriergenauigkeit solcher Zählwerke den modernen Anforderungen nicht genügt. Die Genauigkeit ist im wesentlichen durch die Genauigkeit des Maximumzeigerausschlages, etwaige Leergänge, elastische Formänderungen im Getriebe und dergleichen bestimmt.
Da der Zeigerweg wesentlich weniger als einen vollen Umlauf betragen kann, ist die Genauigkeit des Zeigerausschlages auch wesentlich kleiner als die Messgenauigkeit des Zählers und es kann infolgedessen gerade für die Maximumermittlung, deren Angaben je nach Tarifvertrag finanziell mehr oder weniger ins Gewicht fallen, die Messgenauigkeit des Zählers nicht voll ausgenützt werden.
Die Erfindung beseitigt diese Mängel. Sie betrifft eine Anordnung zur Erhöhung der Registriergenauigkeit von Maximumzähiwerken für Maximumzähler. Erfindungsgemäss ist zwischen dem periodisch vom Zähler abgekuppelten und in eine Ausgangslage zurückkehrenden Mitnehmer für einen Maximumzeiger, der jeweils in der Stellung des erreichten Maximumwertes stehen bleibt, und den mit ihm zusammenarbeitenden Anschlägen je ein Leergangsgetriebe mit einem sich über mehr als eine Vollumdrehung erstreckenden Leergang eingeschaltet und der Antrieb des zwischen Mitnehmer und Maximumzeiger liegenden Leergangsgetriebes ist über eine nur bei einer Drehrichtung wirksame Kupplung mit einem Maximumzählwerk verbunden. Ein solcher Mitnehmer arbeitet mit zwei Anschlägen zusammen.
Auf den einen trifft er, wenn er den Maximumzeiger erreicht, auf den anderen, wenn er in die Nullstellung zurückkehrt, die durch diesen Nullanschlag bestimmt ist. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass statt des unterhalb einer Vollumdrehung liegenden Weges des Maximumzeigers mehrere Voliumdrehungen für die Betätigung des Maximumzählwerkes zur Verfügung stehen, und dass infolgedessen entsprechend die Registriergenauigkeit des Zählwerkes erhöht wird.
Dabei lässt sich ohne Schwierigkeiten der Leergang des Getriebes so gross machen, dass die Messgenauigkeit des Zählers voll ausgenutzt werden kann.
Darüber hinaus kann die Messgenauigkeit noch auf folgende Weise von Beeinflussungen durch Zufälligkeiten befreit werden. Man lässt z. B. den Zähler nicht schleichend, sondern schrittweise das Maximumwerk antreiben und sorgt nun dafür, dass das Maximumwerk folgendermassen auf die Schrittgrösse abgestimmt wird.
Besteht die ausrückbare Kupplung zwischen Zähler und Mitnehmer aus ein- und ausrückbaren Zahnrädern, dann wird das Getriebe z. B. so abgestimmt, dass jeder Schaltschritt die Zahnräder nur um ganze Zähnezahlen verstellt. Man erreicht dadurch, dass nicht nur jeweils widerstandslos wieder eingerückt werden kann, sondern auch, dass beim Einrücken jede zusätzliche Fortschaltung vermieden wird.
Besteht die nur bei einem Drehsinn wirksame Kupplung zwischen Maximumzeiger und Maximumzählwerk aus einem Rätschengetriebe, dann wird hier die Zahnteilung des Steigrades auch wieder vorteilhaft so abgestimmt, dass jeder Schritt einer ganzen Zähnezahl entspricht.
Ferner wird auch das Zählwerk vorzugsweise so abgeglichen, dass bei jedem Schritt die letzte Dezimalstelle um ganze Ziffern verstellt wird. Dadurch werden unbestimmte Zwischenstellungen vermieden. Etwaige Zahnluft kann durch bekannte Mittel, wie Federn, Rasten usw. auch noch ausgeglichen werden. Auf diese Weise lässt sich eine hohe Genauigkeit und Eindeutigkeit der Zählwerksangaben erzielen.
Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ist in der Zeichnung dargestellt.
Ein Zähler Z treibt in dem einen Sinne den ersten Teil 1 eines Differentialgetriebes D an, dessen zweiter Teil 2 über ein Rad 4 von einem Hilfsmotor M angetrieben wird, und dessen dritter Teil 3 mit einem Sperrarm 5 in den Weg eines am Rad 4 angebrachten Anschlages 6 greift. Diese als Kraftver stärkergetriebe bekannte Anordnung arbeitet so, dass Ider Zähler Z durch Drehen des Rades 1 einen bestimmten Messweg vorgibt. Sobald dieser eine bestimmte Schrittgrösse erreicht hat, wird der Hebel 5 ausgerückt und der Motor M dreht das Rad 2 genau um diesen Schritt nach. Natürlich können stattdessen auch Schrittschaltwerke und andere Getriebe zur Umformung einer schleichenden Bewegung in eine schrittweise Bewegung verwendet werden.
Das Rad 2 kämmt mit einem auf einer Welle 7 sitzenden Rad 8, auf der noch ein Zahnrad 9 sitzt.
Das eine Ende der Welle läuft in einem feststehenden Lager 10, das andere in einem beweglichen Lager 11, das durch den Anker 12 eines Schaltmagneten 13 betätigt wird. Bei angezogenem Anker greifen die Zähne des Rades 9 in die eines weiteren Zahnrades 14. Das fest mit dem Zahnrad 140 verbundene, aber lose auf der Welle 15 sitzende Zahnrad 14 bildet zusammen mit den daran befestigten Fingern 141, 142 den eigentlichen Mitnehmer für den Maximumzeiger. Um auch die jeweilige Mitnehmerstellung von aussen erkennbar zu machen, treibt das Zahnrad 140 mit einer Übersetzung ins Langsame ein Zahnrad 220 auf einer Welle 24 an, die einen Zeiger 22 trägt.
Eine Feder 32 sucht den Zeiger 22 und den Mitnehmer 14, 140-142 in die Ausgangslage zurückzudrehen, die durch den Nullanschlag A 1, bestimmt ist.
Zwischen diesem und dem Finger 142 ist ein Leer ganggetriebe L1 eingeschaltet. Das Rad 14 ist über ein weiteres Leergangsgetriebe L2 mit den Rädern 19 und 20 gekuppelt. Der letzte Teil des Leerganggetriebes L2 ist der Anschlag A2, der zusammen mit den Rädern 19, 20 fest auf einer Welle 15 sitzt, während alle übrigen Teile lose darauf gelagert sind. Das Rad 20 treibt über ein grösseres Zahnrad 21, also mit einer Übersetzung ins Langsame, den Maximumzeiger 23 an, der am Ende jeder Verrechnungsperiode bis in die Nullstellung zurückgestellt wird. Eine entsprechende Rückstellvorrichtung ist der Einfachheit halber weggelassen.
Das Zahnrad 19 treibt ein fest auf einer Welle 25 sitzendes Zahnrad 26 mit Klinke 27 an, die in ein lose auf dieser Welle aber fest auf einer Hohlwelle 16 sitzendes Steigrad 28 greift. Die Welle 16 betätigt ein mehrstelliges Zählwerk R mit einer Rastvorrichtung 17, die jeweils die Ziffernrolle 18 für die niedrigste Dezimalstelle auf ganze Ziffern einstellt.
Die Leergangsgetriebe L1 und L2 enthalten mehrere Scheiben 29 mit Anschlägen 30, 31. In der Zeichnung sind nur die am Anfang und Ende liegenden Scheiben dargestellt. Der Zwischenraum ist mit gleichen Scheiben ausgefüllt zu denken. Ein solches Getriebe und seine Wirkungsweise sind in der deutschen Patentschrift 825606 beschrieben und soll hier nicht näher erläutert werden. Wie die Zeichnung erkennen lässt, besteht zwischen An- und Abtrieb ein Leergang, der mehrere Vollumdrehungen ausmacht.
Die Übersetzungsverhältnisse und die Zahnteilungen sind so auf die eingangs erwähnte Schrittgrösse abgestimmt, dass bei jedem Schritt die Zahnräder 9 und 14 und das Steigrad 28, sowie die Klinke 27 nur um ganze Zähnezahlen, also um einen, zwei und mehr Zähne, verstellt werden. Ebenso wird die letzte Dezimale des Zählwerkes R immer nur um ganze Ziffern, also um eine, zwei oder mehr Ziffern bei einem Schritt verstellt.
Die Anordnung arbeitet folgendermassen: Zu Beginn der Registrierperiode werden durch Einschalten des Magneten 13 die Räder 9 und 14 eingerückt und schrittweise im Pfeilsinne unter der Einwirkung des Zählers Z fortgeschaltet. Dabei drehen sich die Teile im Sinne der eingezeichneten Pfeile.
Am Anfang sind die Leergänge der Getriebe L1 und L2 vollkommen ausgeglichen. Es liegt also Anschlag auf Anschlag. Der Maximumzeiger 23 ist in der Nullstellung. Die Zeiger 22 und 23 wandern unter Spannung der Feder 32 in der Pfeilrichtung.
Die Klinke 27 nimmt das Rad 28 mit, so dass das Zählwerk R entsprechend fortgeschaltet wird. Alles geschieht aber schrittweise. Dabei wird der Leergang im Getriebe L1 immer grösser, während der im Getriebe L2 ausgeglichen bleibt.
Am Ende der Registrierperiode, also z. B. nach einer halben Stunde, wird der Magnet 13 abgeschaltet und dadurch das Rad 9 vom Rad 14 entkuppelt.
Dadurch wird die Feder 32 frei. Sie dreht den Mitnehmer 14, 140 bis 142 und den Zeiger 22 zurück.
Die Welle 15 mit den Rädern 19 und 20, der Ma ximumzeiger 23, das Zählwerk R bleiben aber in der erreichten Lage stehen. Bei der Rückdrehung wird der Leergang des Getriebes L1 ausgeglichen, aber dafür ein entsprechender Leergang im Getriebe L2 eingeschaltet.
Beim Beginn der nächsten Registerperiode werden die Räder 9 und 14 wieder eingerückt. Ist nun in dieser Periode die Drehung des Mitnehmers 14, 140 bis 142 kleiner als in der ersten, dann wird der Leergang im Getriebe L2 nicht ausgeglichen, sein Abtrieb bleibt also in Ruhe. Ist aber der Mitnehmerweg in der zweiten Periode grösser als in der ersten, dann wird nach Ausgleich des Leerganges im Getriebe L2 der Maximumzeiger 23 weitergedreht, ferner wird auch das Zählwerk R entsprechend weitergeschaltet.
Dieses Spiel wiederholt sich innerhalb eines Ver rechnungsgtbschnittuts. Am Ende des Abschnittes werden nach Entkupplung der Räder 9 und 14 z. B. durch Drehung des Maximumzeigers 23 die mit dem Abtrieb A 2 des Lehrganggetriebes L2 in Verbindung stehenden Teile zurückgestellt, bis der Mitnehmer 14, 140 bis 142 und die Zeiger 22 und 23 wieder in die Nullstellung gelangt sind. Bei dieser Rückstellung wird auch das Rad 26 entgegen dem Sinne des eingezeichneten Pfeiles mitgenommen. Bei dieser Drehrichtung rätscht die Klinke 27 lose über die Zähne des Rades 28 und infolgedessen bleibt das Zählwerk R in der erreichten Endstellung stehen.
Dadurch wird ein dem erreichten Maximum proportionaler Weg, der aus mehreren Volluindrehungen bestehen kann, auf dem Zählwerk R festgehalten, also gewissermassen gebucht, und zwar mit einer höheren Genauigkeit als an sich die Ablesung. des Maximumzeigerausschlages ergeben würde. Hierauf beginnt wieder der nächste Verrechnungsabschnitt mit periodischem Antrieb des Mitnehmers 14, 140 bis 142.
Auf dem Zählwerk R können nacheinander die Maximumanzeigerausschläge summiert werden, man kann aber auch das Zählwerk bei jedem Verrechnungsabschnitt vor der Rückstellung des Maximumzeigers auf Null stellen und dadurch die Buchung des vorhergehenden Maximums löschen, oder man kann mehrere Zählwerke verwenden, die nach jedem Verrechnungsabschnitt ausgetauscht werden usw.
Natürlich kann das Klinkengetriebe 27, 28 auch im entgegengesetzten Drehsinn wirken, so dass das Zählwerk R jeweils nur bei der Rückdrehung des Maximumzeigers 23 am Ende eines Verrechnungsab schnittes fortgeschaltet wird. Am einfachsten ist es mit dem Maximumanzeigeteil, also beispielsweise mit der Welle 15 dauernd ein Maximumzählwerk zu kuppeln, so dass es zwangläufig mit diesem Teil zurückgestellt wird. Der Stromabnehmer kann dann jeweils mit hoher Genauigkeit ablesen, wie gross gegenwärtig das Maximum ist. Jedenfalls ist der Genauigkeitsgrad viel grösser als bei der Ablesung des Ausschlages des Maximumzeigers 23.
Arrangement to increase the registration accuracy of maximum counters
The maximum counters drive a friction-braked maximum pointer via a driver that is periodically decoupled from the counter drive, which remains in the position of the greatest driver deflection and in this way shows the highest consumption of the system in question within a measurement period. At the end of a calculation section, the pointer is returned to the zero position. After resetting the maximum pointer, a deflection can no longer be determined retrospectively and therefore there may be disputes between the electricity company and the customer.
In order to avoid this, the maximum pointers were provided with a control counter which is driven by a coupling that is only effective on one side, namely when the maximum pointer is rotated backwards, and thereby records the return path of the pointer. It has now been found that the registration accuracy of such counters does not meet modern requirements. The accuracy is essentially determined by the accuracy of the maximum pointer deflection, any idle gears, elastic changes in shape in the transmission and the like.
Since the pointer travel can be much less than a full revolution, the accuracy of the pointer deflection is also much smaller than the measuring accuracy of the meter and as a result, the measuring accuracy of the can be used for the determination of the maximum, the details of which are financially more or less important depending on the collective agreement Counter cannot be fully used.
The invention overcomes these shortcomings. It relates to an arrangement for increasing the registration accuracy of maximum counters for maximum counters. According to the invention, between the driver, which is periodically uncoupled from the counter and returns to an initial position, for a maximum pointer, which remains in the position of the maximum value reached, and the stops working with it, an idle gear with an idle gear extending over more than one full revolution is switched on and the drive of the idle gear located between the driver and the maximum pointer is connected to a maximum counter via a coupling that is effective only in one direction of rotation. Such a driver works together with two stops.
It encounters one of them when it reaches the maximum pointer and the other when it returns to the zero position, which is determined by this zero stop. This results in the advantage that instead of the path of the maximum pointer lying below a full revolution, several volume rotations are available for actuating the maximum counter, and that as a result the registration accuracy of the counter is increased accordingly.
The backlash of the gearbox can be made so large that the measuring accuracy of the meter can be fully utilized without difficulty.
In addition, the measurement accuracy can be freed from influences due to randomness in the following way. One lets z. B. the counter not creeping, but gradually drive the maximum work and now ensures that the maximum work is matched to the step size as follows.
If the disengageable clutch between the counter and the driver consists of engaging and disengaging gears, then the transmission is z. B. so tuned that each switching step adjusts the gears only by whole numbers of teeth. What is achieved thereby is that not only can it be re-engaged without resistance, but also that any additional switching is avoided when engaging.
If the coupling between the maximum pointer and the maximum counter, which is effective only in one direction of rotation, consists of a ratchet mechanism, then the pitch of the pitch gear is again advantageously matched so that each step corresponds to a whole number of teeth.
Furthermore, the counter is also preferably adjusted in such a way that the last decimal place is adjusted by whole digits at each step. This avoids indefinite intermediate positions. Any tooth clearance can also be compensated for by known means such as springs, notches, etc. In this way, a high level of accuracy and clarity of the counter information can be achieved.
An embodiment of the subject matter of the invention is shown in the drawing.
A counter Z drives in one sense the first part 1 of a differential gear D, the second part 2 of which is driven by an auxiliary motor M via a wheel 4, and the third part 3 of which with a locking arm 5 in the path of a stop attached to the wheel 4 6 takes effect. This arrangement, known as a power amplifier, works in such a way that the counter Z specifies a specific measuring path by turning the wheel 1. As soon as this has reached a certain step size, the lever 5 is disengaged and the motor M rotates the wheel 2 precisely by this step. Of course, stepping mechanisms and other gears can also be used instead to convert a creeping movement into a step-by-step movement.
The wheel 2 meshes with a wheel 8 which is seated on a shaft 7 and on which a gear wheel 9 is still seated.
One end of the shaft runs in a fixed bearing 10, the other in a movable bearing 11, which is actuated by the armature 12 of a switching magnet 13. When the armature is tightened, the teeth of the wheel 9 engage those of a further gear 14. The gear 14, which is firmly connected to the gear 140 but sits loosely on the shaft 15, together with the fingers 141, 142 attached to it, forms the actual driver for the maximum pointer. In order to also make the respective driver position recognizable from the outside, the gear wheel 140 drives a gear wheel 220 on a shaft 24, which carries a pointer 22, with a translation into slow speed.
A spring 32 seeks to turn the pointer 22 and the driver 14, 140-142 back into the starting position, which is determined by the zero stop A 1.
Between this and the finger 142, an empty gear transmission L1 is switched on. The wheel 14 is coupled to the wheels 19 and 20 via a further idler gear L2. The last part of the idle gear L2 is the stop A2, which sits firmly on a shaft 15 together with the wheels 19, 20, while all other parts are loosely mounted on it. The wheel 20 drives the maximum pointer 23 via a larger gear wheel 21, that is to say with a gear ratio to slow speed, which is reset to the zero position at the end of each accounting period. A corresponding reset device has been omitted for the sake of simplicity.
The gear 19 drives a gear 26 with a pawl 27, which is firmly seated on a shaft 25 and which engages in a climbing gear 28 which is loosely seated on this shaft but firmly on a hollow shaft 16. The shaft 16 actuates a multi-digit counter R with a locking device 17, which sets the digit roller 18 for the lowest decimal place to whole digits.
The idle gearboxes L1 and L2 contain several disks 29 with stops 30, 31. In the drawing, only the disks at the beginning and end are shown. The space in between should be thought of as filled with the same panes. Such a transmission and its mode of operation are described in German patent specification 825606 and will not be explained in more detail here. As the drawing shows, there is a backlash between the input and output that makes up several full rotations.
The gear ratios and the tooth pitches are matched to the step size mentioned at the beginning so that with each step the gears 9 and 14 and the pitch wheel 28, as well as the pawl 27, are only adjusted by whole numbers of teeth, i.e. by one, two or more teeth. Likewise, the last decimal of the counter R is only adjusted by whole digits, i.e. by one, two or more digits in one step.
The arrangement works as follows: At the beginning of the registration period, the wheels 9 and 14 are engaged by switching on the magnet 13 and incrementally advanced in the direction of the arrow under the action of the counter Z. The parts rotate as indicated by the arrows.
At the beginning, the idle gears of the gearboxes L1 and L2 are perfectly balanced. So it is stop on stop. The maximum pointer 23 is in the zero position. The pointers 22 and 23 move under tension of the spring 32 in the direction of the arrow.
The pawl 27 takes the wheel 28 with it, so that the counter R is incremented accordingly. But everything happens gradually. The backlash in gearbox L1 becomes larger and larger, while that in gearbox L2 remains balanced.
At the end of the registration period, e.g. B. after half an hour, the magnet 13 is switched off and thereby the wheel 9 is decoupled from the wheel 14.
This releases the spring 32. It rotates the driver 14, 140 to 142 and the pointer 22 back.
The shaft 15 with the wheels 19 and 20, the Ma ximumzeiger 23, the counter R but remain in the position reached. During the reverse rotation, the idle gear of the gearbox L1 is compensated, but a corresponding idle gear is switched on in the gearbox L2.
At the beginning of the next register period, wheels 9 and 14 are re-engaged. If the rotation of the driver 14, 140 to 142 is smaller in this period than in the first, then the backlash in the gear L2 is not compensated, so its output remains at rest. If, however, the driver path is greater in the second period than in the first, then the maximum pointer 23 is rotated further after the idle gear has been compensated for in the transmission L2, and the counter R is also advanced accordingly.
This game is repeated within a billing period. At the end of the section, after disconnecting the wheels 9 and 14 z. B. by rotating the maximum pointer 23, the parts associated with the output A 2 of the gearbox L2 are reset until the driver 14, 140 to 142 and the pointer 22 and 23 have returned to the zero position. During this reset, the wheel 26 is also taken against the direction of the arrow drawn. In this direction of rotation, the pawl 27 ratchets loosely over the teeth of the wheel 28 and as a result the counter R stops in the end position reached.
As a result, a path proportional to the maximum reached, which can consist of several full turns, is recorded on the counter R, that is to say, to a certain extent, is booked, and indeed with a higher accuracy than the reading itself. of the maximum pointer deflection would result. The next offsetting section then begins again with periodic driving of the driver 14, 140 to 142.
The maximum indicator deflections can be added up one after the other on the R counter, but you can also set the counter to zero for each billing segment before resetting the maximum pointer and thereby delete the posting of the previous maximum, or you can use several counters that are exchanged after each accounting segment etc.
Of course, the ratchet gear 27, 28 can also act in the opposite direction of rotation, so that the counter R is only incremented when the maximum pointer 23 is rotated back at the end of a Verrechnungsab section. It is easiest to permanently couple a maximum counter with the maximum display part, for example with the shaft 15, so that it is inevitably reset with this part. The current collector can then read with high accuracy how large the current maximum is. In any case, the degree of accuracy is much greater than when reading the deflection of the maximum pointer 23.