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Summenfernzählwerk Die Erfindung bezieht sich auf ein Summenfernzählwerk,
mit dem über mehrere Fernleitungen ankommende Impulse summiert werden. Ein spezielles
Anwendungsgebiet für solche Zählwerke liegt bei der Zählung elektrischer Energie.
An verschiedenen Orten der Messung, z. B. an Orten der Verbrauchsmessung elektrischer
Energie, befinden sich Sendezähler. Diese Sendezähler geben 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 (sogenannter Impulswert) im allgemeinen kleiner als bei größeren Leistungen.
Im Summenzählwerk ist für jede ankommende Fernleitung ein Empfänger (Summandenzählwerk)
vorgesehen.
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Jedem dieser Summandenzählwerke ist ein eigener Verstärkermotor zugeordnet.
Die Motorwelle des Verstärkermotors kann sich nur schrittweise drehen und wird dann
wieder angehalten. Das Anhalten bzw. Ingangsetzen wird durch einen Empfangsauslöser
bewirkt, der bei jedem Impuls einen bestimmten Drehschritt, z. B. eine Umdrehung
der Motorvorgelegewelle, freigibt.
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Nachteilig ist bei dieser bekannten Bauart der große Bauaufwand (jedem
einzelnen Summandenzählwerk muß ein eigener Verstärkermotor zugeordnet werden).
Weiterhin besteht der Nachteil, daß die Summandenzählwerke nur geringe Impulsfrequenzen
aufnehmen können, da beim Anhalten und Ingangsetzen die Trägheit des Motorankers
überwunden werden muß.
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Bei -den einzelnen Empfängern des Summenfernzählwerkes werden Verstärkermotoren
gebraucht. Verstärkermotoren sind beispielsweise auch bei Uhren bekannt. Bei einer
bekannten Uhr wird die Schwingung der Unruhe dadurch aufrechterhalten, daß das Hemmrad
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
Fernzählwerkanlage ist jedoch eine ähnliche Konstruktion nicht geeignet, da der
Antriebsumweg über ein Federwerk aufbaumäßig zu teuer wäre und für die Funktion
eines auf in beliebiger Zeitfolge ankommende Impulse ansprechenden Empfängers nicht
nötig ist.
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Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Summenfernzählwerk
zu schaffen, das im Aufbau einfacher und daher in der Herstellung billiger ist.
Die mit Verstärkermotoren - wie bisher - ausgerüsteten Einzelempfänger sollen große
Impulsfrequenzen verarbeiten können.
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Diese Aufgabe wird bei einem Summenfernzählwerk, bei dem die Zählung
mehrerer von Wellen geringen Trägheitsmomentes angetriebener Einzelzählwerke (Summandenzählwerke)
von Differentialgetrieben addierbar ist, erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die
Einzelzählwerke über an der Antriebsseite dauernd umlaufende Hysteresekupplungen
angetrieben sind, deren mit dem Kupplungsteil geringeren Trägheitsmomente.s verbundene
Abtriebswellen durch Empfangsauslöser steuerbar sind, die bei über eine Fernleitung
ankommenden Impulsen eine Auslösung bewirken, und daß ein Motor mehrere Hysteresekupplungen
gemeinsam antreibt.
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Durch den Antrieb der Einzelempfänger über Hysteresekupplungen ist
es möglich, größere Frequenzen (Impulsfolgen) zu empfangen, da nunmehr der Verstärkermotor
dauernd laufen kann und durch die von den Empfangsauslösern gesteuerten Hemmeinrichtungen
lediglich rotierende Teile mit verhältnismäßig kleinem Trägheitsmoment angehalten
werden müssen. Da die Antriebsseiten aller Hysteresekupplungen dauernd rotieren,
kann ein Antriebsmotor mehrere Kupplungen antreiben, wodurch der Bauaufwand wesentlich
verringert wird.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
Die Summandenzählwerke ZI, ZII, Zu" ZIv werden über Hysteresekupplungen HI,
HII,
HIII, HIS- angetrieben. Die Drehung derAbtriebswellen W1, W11, WI1r, Wlv der Hysteresekupplungen
H werden durch Hemmeinrichtungen nur für einzelne Drehschritte freigegeben. Die
Hemmeinrichtungen weisen Ankerräder AI, All, A"I, A1@. auf, die fest auf den Wellen
W befestigt sind. Mit den Ankerrädern A
wirken Anker B zusammen.
Die Anker B werden durch Empfangsauslöser E bewegt. Die Empfangsauslöser
E sind im allgemeinen gepolt und besitzen zwei Ruhelagen. Solche Auslöser reagieren
auf Impulse nur, wenn der nachfolgende Impuls mit gegenüber dem vorhergehenden umgekehrtem
Vorzeichen ankommt. Die Zählwerke Z werden über Wechselräder C angetrieben. Durch
geeignete Wahl der Wechselräder C kann erreicht werden, daß bei Eingang eines Impulses
die Zählwerke um eine bestimmte Einheit weitergedreht werden. An den Enden der Wellen
W sind zweistufige Wechselrädergetriebe F angeordnet. Den Getrieben F11, F111, FIv
sind Differentialgetriebe DII, DIII, Drv nachgeschaltet. Vom ersten Wechselrädergetriebe
F1 wird eine Seite des Differentialgetriebes DII angetrieben. Von der Kreuzwelle
KI, des Differentialgetriebes D11 wird über eine Vorgelegewelle VII eine Seite des
Differentialgetriebes DIII angetrieben usw. Die Kreuzwelle K1v- des Differentialgetriebes
Dlv hat eine Drehzahl, die der Summe der Drehungen der Wellen W entspricht. Von
der Kreuzwelle Klo- aus wird dann über eine Summenwelle S und ein weiteres Wechselrädergetriebe
F, ein Summenzählwerk Z, angetrieben. Die Wechselgetriebe C und F ermöglichen eine
Anpassung der Zählwerksanzeige an die Impulswerte z. B. derart, daß bei Ankommen
eines Impulses die Zählwerke um eine bestimmte Einheit weitergeschaltet werden.
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Zum Antrieb sämtlicher Hysteresekupplungen H dient ein einziger Hilfsmotor
M, von dem mittels Kegelradpaaren und einer Welle die Hysteresekupplungen angetrieben
werden.
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Von der Summenwelle S wird über ein zweistufiges Wechselrädergetriebe
Fs eine Mitnehmerscheibe Spl eines Speichers Sp angetrieben. Über eine Hysteresekupplung
Hs wird eine Sendeeinrichtung Se angetrieben. Diese weist eine auf der Welle Ws
sitzende Lochscheibe oder Schlitzscheibe auf, die von Hochfrequenzspulen abgetastet
wird. Am rechten Ende der Welle WS ist ein Mitnehmer Spe angeordnet. Die Welle WS
kann von der Hysteresekupplung nur entsprechend der Drehung der Scheibe Spl mitgenommen
werden, d. h. also die Welle WS folgt der Scheibe Spi nach. Kommen nun auf mehrere
Zählwerke Z gleichzeitig Impulse, so könnte die Welle WS nicht folgen, da sie entsprechend
langsam angetrieben wird, um in der Sendeeinrichtung keine zu hohe Impulsfrequenz
zu erhalten. In diesem Falle läuft der Mitnehmer Spl der Scheibe Sp, davon. Wenn
die auf die Summenwelle S übertragenen Impulse pro Zeiteinheit wieder kleiner werden,
holt die Welle WS die Differenz auf, so daß kein Impuls verlorengeht.
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Die Hysteresekupplungen sind derart aufgebaut, daß ihr Magnet mit
verhältnismäßig großem Träg heitsmoment dauernd umläuft, während der auf den Wellen
W sitzende Kupplungsteil leicht ist, so daß beim Anhalten und Ingangsetzen der Wellen
W nur eine geringe Trägheit zu überwinden ist. Die Drehzahlen der Hysteresekupplungen
H sind so gewählt, daß sie nur wenig schneller laufen, als es für die Verarbeitung
der größten vorkommenden Impulsfrequenz nötig ist. Dadurch werden die Ankerwellen
möglichst gering belastet und sind entsprechend langlebig. Der Speicher Sp kann
aus mehreren hintereinandergeschalteten Mitnehmerscheiben , bestehen, wodurch seine
Kapazität erhöht wird.