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Fernzählwerk Die Erfindung bezieht sich auf ein Fernzählwerk, mit
dem über eine Fernleitung ankommende elektrische Impulse gezählt werden. Ein spezielles
Anwendungsgebiet für solche Zählwerke liegt bei der Zählung und Registrierung elektrischer
Energie. Am Ort der Messung, z. B. am Ort der Verbrauchsmessung elektrischer Energie,
befindet sich ein Sendezähler. Dieser Sendezähler gibt nach außen elektrische Impulse
ab. Jeder Impuls entspricht einem gewissen Energiequantum, dessen Größe von den
jeweiligen Verhältnissen abhängt. Bei kleinen Leistungen sind die Energiequanten
pro Impuls im allgemeinen kleiner als bei größeren Leistungen. Die erzeugten elektrischen
Impulse werden über eine Fernleitung zu einer Empfangseinrichtung geleitet. In der
Empfangseinrichtung wird ein Zählwerk oder eine andere Registriereinrichtung (z.
B. Schreib einrichtung oder Druckeinrichtung) in Abhängigkeit von den ankommenden
Impulsen weitergedreht.
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Bei einer bekannten Fernzähleinrichtung wird die Registriereinrichtung
(z. B. ein Zählwerk) durch einen Verstärkermotor angetrieben. Die Motorwelle kann
sich jedoch nur schrittweise drehen und wird dann wieder angehalten. Die Hemmeinrichtung
für die Motorwelle wird durch einen sogenannten Empfangsauslöser gesteuert. Der
Empfangs auslöser ist ein Relais, das bei Eintreffen eines Impulses seinen Anker
anzieht. Durch diese Ankerbewegung wird ein mit dem Läufer des Verstärkermotors
verbundener Fangarm freigegeben, so daß der Motor bzw. dessen Vorgelegewelle eine
Umdrehung ausführen kann.
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Nach dieser Umdrehung liegt der Fangarm wieder an seinem Anschlag
an und wird erst bei Ankommen eines neuen Impulses freigegeben.
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Diese bekannte Empfangseinrichtung kann aber nur eine verhältnismäßig
niedrige Impulsfrequenz verarbeiten. Dies rührt daher, daß beim Ingangsetzen und
Abbremsen die Trägheit der rotierenden Teile, insbesondere des Motorankers, überwunden
werden muß. Eine Sendeeinrichtung, die eine größere Impulsfrequenz senden könnte,
brächte den Vorteil einer genaueren Zählung mit sich, da einem Impuls ein kleineres
Energiequantum entsprechen würde. Eine solche Sendeeinrichtung kann aber nicht verwendet
werden, solange die Empfangseinrichtung nicht in der Lage ist, eine größere Impulsfrequenz
zu verarbeiten.
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Die Erfindung macht unter anderem von einem elektrischen Verstärkermotor
Gebrauch. Verstärkermotoren sind z. B. von Uhren her bekannt. Bei einer bekannten
Uhr wird die Schwingung der Unruhe dadurch aufrechterhalten, daß das Hemmungsrad
bei jedem Takt kurzzeitig mit dem Verstärkermotor gekuppelt wird. Die Funktionen
einer Uhr einerseits und eines Fernzählwerkes andererseits sind insofern verschieden,
als bei der Uhr der Motor lediglich die Schwingung eines eingebauten Taktgebers
aufrechtzuerhalten hat, während beim Empfänger einer Fernzählanlage über eine Fernleitung
in beliebigen Zeitabständen ankommende Stromimpulse in eine mechanische Bewegung
umzusetzen sind.
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Eine gleichfalls bekannte, von einer Gleichstromquelle gespeiste
elektrische Selbstaufzuguhr benutzt einen dauernd hin- und herschwingenden Magnetanker
als Aufzugsmotor für ein Federwerk, von dem aus die Uhr angetrieben wird. Für den
Empfänger einer Fernzählanlage ist jedoch eine ähnliche Konstruktion nicht geeignet,
da det Antriebsumweg über ein Federwerk aufbaumäßig zu teuer wäre und für die Funktion
eines auf in beIiebiger Zeitfolge ankommende Impulse anspreehenden Empfängers nicht
nötig ist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Empfangseinrichtung
zu schaffen, die bei Verwendung eines Verstärkermotors eine wesentlich größere Impulsfrequenz
verarbeiten kann.
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Diese Aufgabe wird bei einem Fernzählwerk, bei dem über eine Fernleitung
in beliebigen Zeitabständen ankommende Impulse eine Antriebshemmung freigeben und
dadurch den schrittweisen Antrieb eines Zählwerkes durch einen Elektromotor steuern,
erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Elektromotor dauernd läuft und mit dem Zählwerk
über eine Hysteresekupplung gekuppelt ist und daß zwischen der Hysteresekupplung
und dem Zählwerk eine Hemmeinrichtung angeordnet ist, die durch die ankommenden
Impulse jeweils freigebbar ist und auf
die Antriebsverbindung zwischen
HysteresekulRplig und Zählwerk einwirkt.
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Bei dieser Empfangseinrichtung kann eine raschere Ilfipilsfolgesverár,beitet
werden als bei den bekannten Innzähleinlictungen, da der Motor dauernd laufen kann
und dçch die Hemmeinrichtung nur ein Teil mit kleinem Trägheitsmoment aufgehalten
werden muß. Die Drehzahl der Hysteresekupplung wird zweckmäßig so gewählt, daß bei
der größten in Betracht kommenden Impulsfrequenz die Antriebswelle gerade noch folgen
kann. Selbstverständlich wird noch ein kleiner Sicherheitszuschlag in der Drehzahl
gegeben. Hierduich wird erreicht, daß die Beanspruchung des Hemmwerkes so gering
wie möglich ist.
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Gegenüber den obengenannten Uhren ergibt sich der Unterschied, daß
ein dauernd mit gleicher Geschwindigkeit rotierender Motor die Welle des Hemmrades
stets mit einem gleichbleibenden Drehmoment antreibt. Die Drehung wird durch den
von einem Empfangsauslöser gesteuerten Anker schrittweise freigegeben.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
Durch einen Verstärkermotor 1, der zweckmäßigerweise als Synchronmotor ausgebildet
ist, wird über eine Hysteresekupplung 2 ein Zählwerk 3 angetrieben. Zwischen die
Hysteresekupplung 2 und das Zählwerk 3 ist eine Hemmeinrichtung 4 geschaltet, die
durch einen Empfangsauslöser 5 gesteuert wird.
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Die Hysteresekupplung 2 besteht aus dem fest mit der Motorwelle 11
verbundenen Teil 21 und dem fest mit einer Antriebswelle 23 verbundenen Teil 22.
Das Teil 21 ist ein Magnet mit verhältnismäßig großem Trägheitsmoment, während der
Teil 22 ein kleines Trägheitsmoment aufweist. Es besteht aus einem napfförmigen,
aus Aluminiumblech oder Kunststoff hergestellten Teil und einem an der zylindrischen
Innenseite angelegten Stahlband.
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Die Hemmeinrichtung 4 ist ein Ankerwerk und besteht aus dem fest
mit der Welle 23 verbundenen Ankerrad 41 und einem Anker 42. Der Anker 42 wird durch
den Empfangs auslöser 5 bewegt, der gepolt ist und mit zwei Ruhelagen ausgebildet
sein kann. Bei einem gepolten Auslöser mit zwei Ruhelagen wird eine mehrmalige Betätigung
des Ankers vermieden, wenn mehrere Impulse (Störimpulse) der gleichen Stromrichtung
ankommen. Anker und Steigrad werden zur Vermeidung harter Stöße vorteilhaft aus
Kunststoff hergestellt.
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Das Zählwerk 3 wird über ein Zahnradgetriebe mit Wechselrädern 31
und 32 angetrieben. Durch geeignete Wahl der Wechselräder 31 und 32 kann das Zählwerk
an die sogenannten Impulswerte, d. h. die
Energiequanten pro Impuls, angepaßt werden.
Es ist mit Hilfe dieses Wechselrädergetriebes z. B. möglich, das Zählwerk bei jedem
ankommenden Impuls um eine ganze Einheit weiterzudrehen.
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Bei entsprechend geringer zu erwartender Impulsfrequenz könnte im
Gegensatz zum dargestellten Ausführungsbeispiel die Hysteresekupplung 2 vom Motor
1 her auch über ein Untersetzungsgetriebe angetrieben werden.