Elektrizitätszähler
Die Erfindung betrifft einen Elektrizitätszähler, insbesondere einen Maximumelektrizitätszähler.
Es sind bisher Elektrizitätszähler, insbesondere Maximumelektrizitätszähler bekannt, deren Mitnehmerachse mit dem Systemantrieb mit Hilfe einer Kupplung kuppelbar ist, welche ein auf einer ausschwenkbaren Achse angeordnetes und mit einem Zahnrad der Mitnehmerachse kämmendes Zahnrad aufweist. Die Verbindung der Mitnehmerachse mit dem Antriebssystem des Maximumzählers erfolgt durch die entsprechende Einschwenkung dieser Achse. Um das richtige Funktionieren einer solchen Schwenkachs-Kupplung zu sichern, müssen die beiden im gekuppelten Zustand miteinander kämmenden Zahnräder spitze Zähne aufweisen.
Es ist aber nicht möglich bei einer Schwenkachs-Kupplung mit einem Übersetzungsverhältnis z 1 : 1, z.B. 1 : 3, ein für das rich- tige Funktionieren dieser Kupplung erforderliches Radpaar mit einem genormten Evolventen-Abwalzfräser derart herzustellen, dass beide Räder spitze Zähne erhalten, dass deren Kopfkreissteilungs-Sehnenmass (ungefähr Kopfkreisteilung) gleich ist, dass sie ungefähr gleiche Zahnhöhe aufweisen und dass deren Überdeckungsgrad grösser als 1 ist. Dazu ist ein spezieller kostspieliger Abwälzfräser erforderlich. Beim Einschwenken einer solchen Kupplung besteht die Gefahr, dass bei diesen Zähnen Spitze auf Spitze kommt, wobei die Verzahnungen der beiden Zahnräder beschädigt werden können.
Die Übertragung bei solchen Kupplungen erfolgt meistens mit einer Übertragungsverhältnis 1:1, so dass weitere Vorgelegeachsen sowie Getriebe zur erforderlichen Drehzahlverminderung notwendig sind.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Elektrizitätszähler, insbesondere einen Maximumelektrizitätszähler mit einer Kupplung zu schaffen, welche gleichzeitig eine entsprechende Verminderung der Drehzahl durch ihre Konstruktion gewährleistet.
Das Wesen der Erfindung besteht darin, dass der Elektrizitätszähler, insbesondere Maximumelektrizitätszähler, mit einer Planetengetriebe-Kupplung versehen ist, die zwischen dem Systemantrieb des Zählers und der Antriebsachse angeordnet und durch eine Steuereinrichtung der Maximumkupplung steuerbar ist.
Die Planetengetriebe-Kupplung kann aus zwei Sonnenrädern bestehen, die mit zwei von einem Steg getragenen Planetenrädern im Eingriff sind, wobei das erste Sonnenrad über ein mit ihm fest verbundenes Zahnrad mit einem Zahnrad der Antriebsachse in Verbindung steht und das zweite Sonnenrad mit einem Sperrad fest verbunden ist.
Die vom Stege getragenen Planetenräder können auf einer im Stege lose gelagerten Achse fest angeordnet werden.
Das erste Sonnenrad kann mit einer Innenverzahnung versehen werden, wobei das mit ihm in Verbindung stehende Planetenrad mit dieser Innenverzahnung kämmt.
Das zweite Sonnenrad kann auch mit einer Innenverzahnung versehen werden, wobei das mit ihm in Verbindung stehende zweite Planetenrad mit dieser Innenverzahnung kämmt.
Ebenso können beide Sonnenräder mit Innenverzahnungen versehen werden, wobei die entsprechenden mit ihnen in Verbindung stehenden Planetenräder mit diesen Innenverzahnungen kämmen.
Das erste mit einer Innenverzahnung versehene Sonnenrad kann mit einer Aussenverzahnung versehen werden, mit welcher das Zahnrad der Antriebsachse kämmt.
Die Steuereinrichtung der Maximumkupplung kann aus einem Hebel bestehen, welcher in die Verzahnung des Sperrades eingreift. Die Steuereinrichtung kann aber auch aus einem Hebel bestehen und das zweite Sonnenrad eine Aussenverzahnung aufweisen, in welche dieser Hebel der Maximumkupplung eingreift.
Ein Ausführungsbeispiel eines Elektrizitätszählers, insbesondere eines Maximumelektrizitätszählers, sowie zwei weitere Ausführungsbeispiele der verwendeten Kupplungen werden im folgenden anhand der Zeichnungen näher beschrieben.
Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Maximumelektrizitätszählers,
Fig. 2 und 3 schematische Darstellungen verschiedener Kupplungen.
In der Fig. 1 sind einige Teile eines Maximumzählers der besseren Übersicht halber nur sinnbildlich dargestellt; es sind dies ein Systemantrieb 3, eine Maximumkupplung 22, ein Synchronmotor 19, ein Maximumstandanzeiger 18 sowie ein kWh-Zählwerk 20. Der Systemantrieb 3 des Zählers ist über ein Zahnrad 2 mit einer Übertragungsachse 1 verbunden, die ein lose gelagertes, fest mit einem Zahnrad 5 verbundenes erstes Sonnenrad 4 trägt. Das Zahnrad 5 kämmt mit einem durch eine Rutschkuppiung 15 versehenen Zahnrad 6 einer Antriebsachse 7, die zum Anrieb des Maximumstandanzeigers 18 dient. Das erste Sonnenrad 4 kämmt mit einem ersten Planetenrad 9, welches auf einem Ende einer Achse 8 fest angeordnet ist.
Das andere Ende dieser Achse 8, die lose in einem Steg lc gelagert ist. trägt ein zweites, fest angeordnetes Planetenrad 11, welches mit einem zweiten Sonnenrad 12 im Eingriff steht. Der Steg 10 ist fest mit der Übertra gungsachse 1 verbunden, so dass er ständig durch den Systemantrieb 3 mit der Übertragungsachse 1 gedreht wird. Das zweite lose auf der Übertragungsachse 1 gelagerte Sonnenrad 12, ist fest mit einem Sperrad 13 verbunden, welches mit Hilfe eines Hebels 14 der sogenannten Maximumkupplung 22 arretierbar ist. Der Steg 10 mit den beiden Planetenrädern 9, 11 sowie die beiden Sonnenräder 4 und 12 bilden eine Planetengetriebe Kupplung, die zum Kuppeln des Systemantriebes 3 mit der Antriebsachse 7 dient.
Die Antriebsachse 7, die einen Mitnehmerzeiger tragen kann, ist mit einer Rückzugfeder 16 versehen, deren eines Ende mit dem Zählergehäuse 21 verbunden ist.
Diese Rückzugfeder 16 dient zur Rückstellung der Antriebsachse 7 bis auf den mit der Achse 7 fest verbundenen Nullanschlag 17. Ein Synchronmotor 19 dient zur Rückstellung des Maximumstandanzeigers 18.
Dls vom Systemantrieb 3 angetriebene kWh-Zählwerk des Maximumzählers ist mit dem Bezugszeichen 20 bezeichnet.
In der Fig. 2 ist eine andere Ausführung der Planetengetriebe-Kupplung schematisch gezeigt. Diese Ausführung unterscheidet sich von der Ausführung der Fig. 1 dadurch, dass die beiden Sonnenräder 4 und 12 mit Innenverzahnungen 23 und 24 versehen sind und dass die beiden entsprechenden Planetenräder 9 und 11 mit diesen Innenverzahnungen 23 und 24 kämmen. Bei einer solchen Ausführung ist es auch möglich das Zahnrad 5 und das Sperrad 13 wegzulassen und durch Aussenverzahnungen der beiden Sonnenräder 4 und 12 zu ersetzen, so dass dann das erste Sonnenrad 4 direkt mit dem Zahnrad 6 der Antriebsachse 7 kämmt und das zweite Sonnenrad 12 die Funktion des Sperrades 13 übernimmt.
In der Fig. 3 ist noch eine weitere Ausführung dieser Planetengetriebe-Kupplung schematisch dargestellt, in welcher das erste Sonnenrad 4 mit einer Innenverzahnung 23 versehen ist, die mit dem ersten Planetenrad 9 des Steges 10 kämmt. Es ist auch möglich anstatt des ersten Sonnenrades 4 das zweite Sonnenrad 12 mit einer Innenverzahnung 24 zu versehen, wobei das zweite Planeten rad 11 mit dieser Innenverzahnung 24 im Eingriff steht. Dabei kann das Sperrad 13 durch die Aussenverzahnung des zweiten Sonnenrades 12 und das Zahnrad 5 durch die Aussenverzahnung des ersten Sonnenrades 4 ersetzt werden, wobei dann das erste Sonnenrad 4 direkt mit dem Zahnrad 6 der Antriebsachse 7 im Eingriff steht.
Der Elektrizitätszähler, insbesondere Maximumelektrizitätszähler, arbeitet wie folgt:
Vom Systemantrieb 3 werden ständig über das entsprechende Getriebe einerseits ein kWh-Zählwerk 20 und andererseits eine Übertragungsachse 1 des Zählers angetrieben, wodurch der mit dieser Achse 1 verbundene Steg 10 auch dauernd gedreht wird. Im gekuppelten Zustand ist das Sperrad 13 des zweiten Sonnenrades 12 durch den Nebel 14 der Maximumkupplung 22 arretiert, so dass der auf, elaufene Stand über den Steg 10 über das erste Planetenrad 9, das erste Sonnenrad 4, die Zahnräder 5 und 6, über die Antriebsachse 7 und über ein nicht gezeichnetes Getriebe auf den Maximumstandanzeiger 18 übertragen wird. In diesem Falle wälzt sich das zweite Planetenrad 11 auf dem arretierten Sonnenrad 12 ab.
Bei jeder Mitnehmer- oder Maximumstandrückstellung wird der Hebel 14 der Maximumkupplung 22 aus der Verzahnung des Sperrades 13 herausgehoben, so dass sich jetzt dieses Sperrad 13 samt dem zweiten Sonnenrad 12 sowie das erste Sonnenrad 4 mit dem Zahnrad 5 auf der Übertragungsachse 1 frei in beiden Richtungen drehen können. Die Antriebsachse 7 wird dadurch vom Systemantrieb 3 abgekuppelt und durch die Wirkung ihrer Rückzugfeder 16 bis auf den Nullanschlag 17 zurückgedreht. Diese Rückzugbewegung wird über die Zahnräder 5 und 6, das erste Sonnenrad 4, die Planetenräder 9. 11 auf das zweite Sonnenrad 12 übertragen, welches jetzt Ausgleichsumdrehungen vollführt.
Nach der beendeten Mitnehmer-oder Maximumstandrückstellung wird wieder das Sperrad 13 durch den Hebel 14 der Maximumkupplung 22 arretiert und der neue Auflauf beginnt.
Die Rückstellung des Maximumstandanzeigers 18 erfolgt mit Hilfe eines Synchronmotors 19, die Rückstellung der Antriebsachse 7, die einen Mitnehmerzeiger tragen kann, durch die Wirkung der Rückzugfeder 16.
Elektrizitätszähler, insbesondere Maximumelektrizitätszähler, mit Planetengetriebe-Kupplungen gemäss den Fig. 2 und 3 arbeiten in derselben Weise wie die Zähler nach der Fig. 1.
Die Vorteile der verwendeten Planetengetriebe-Kupplung zur Verbindung des Systemantriebes 3 mit der Antriebsachse 7 bestehen hauptsächlich in der Beseitigung von bisher üblichen Vorgelegeachsen und Überset zungsgetrieben zur erforderlichen Drehzahlverminderung. Das erwünschte Übersetzungsverhältnis wird durch diese Planetengetriebe-Kupplung direkt erzielt. Die Zahnräder dieser Kupplung sind mit üblichen Verzahnungen versehen; es ist nicht notwendig dabei Zahnräder mit spitzen Zähnen und gleicher Kopfkreisteilung für die beiden zusammenarbeitenden Räder zu verwenden, wie es bei einer Schwenkachs-Kupplung notwendig ist, deren Herstellung infolge der Verwendung von speziellen Abwälzfräsern kostspielig ist.
Die Gefahr von Beschädigungen der Zahnräder, die bei bisher verwendeten ausschwenkbaren Kupplungen vorkommt, wird beseitigt.
Ausserdem bietet die Planetengetriebe-Kupplung der beschriebenen Art die Möglichkeit, sehr grosse Übersetzungen herzustellen.