DE119913C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

u 119913 KLASSE 21 e.

WIRTH & CO. in BERLIN.

beruhenden Verbrauchsanzeige.

Fatentirt im Deutschen Reiche vom 27. Oktober 1899 ab.

Bei Elektricitätszählern, bei welchen der Gangunterschied zweier Uhren als Mais der verbrauchten Elektricität dient, verursachen die' infolge von Gangfehlern eintretenden Uhrdifferenzen Unrichtigkeiten in der 'Anzeige des Stromverbrauches in der Art, dais die Zähler sowohl im stromlosen Zustande einen Verbrauch anzeigen, als auch bei Stromverbrauch, insbesondere bei schwächeren Belastungen, allzustarke Fehler im Resultat aufweisen. Von den verschiedenen zur Beseitigung dieser Mängel dienenden Constructionen sei vor Allem das D. R. P. 77225 erwähnt. Dort werden nach bestimmten gleichbleibenden Zeitintervallen gleichzeitige Umkehrungen des Sinnes der Uhrenbeeinflussung und der Drehungsrichtung des Zählwerkes bewirkt, so dafs die infolge von Uhrfehlern eintretenden Differenzen, gleichviel, ob die Zähler während dieser Intervalle mit oder ohne Belastung arbeiten, im Resultat sich aufheben. Beispielsweise wird bei stromlosem Zustande während des ersten Intervalles infolge des Uhrfehlers das Zählwerk nach vorwärts gedreht, dagegen in dem darauf folgenden gleich groisen Zeitintervall um denselben Weg wieder zurückbewegt, so dafs infolge des entgegengesetzten Wirkungssinnes des Uhrfehlers in beiden Zeitintervallen der Fehler im Resultat sich aufhebt und keine Zählwerksverschiebung zurückbleibt. Für den Fall des Stromverbrauches wirkt die erwähnte Einrichtung derart, dafs während des ersten Zeitintervalles die Uhr I vor der Uhr II der Belastung entsprechend vorauseilt, während die' Stromrichtung in den Spulen während des folgenden Intervalles umgekehrt wird, so dafs Uhr I alsdann um ebenso viel hinter Uhr II zurückbleibt. Da aber gleichzeitig mit der Stromrichtüng auch die Zählwerksdrehrichtung geändert wird, so addiren sich die durch den Strom hervorgerufenen Gangunterschiede, während die eigenen Uhrfehler, wie vorher dargelegt, aus dem Resultat verschwinden. Gegenüber der Anordnung des Patentes 77225 sucht die vorliegende Erfindung die Gangfehler der Uhrzähler auf grundsätzlich andere Art zu eliminiren. Zu diesem Behufe wird ein Differentialzählwerk angewendet, welches ganz unabhängig von dem Bewegungssinne der Uhren stets nur in einem Sinne, nämlich, indem es die Differenzen addirt, wirken kann, demnach also, entgegengesetzt .wie bei der erwähnten Construction, eine Umkehr nicht zuläfst. Desgleichen wird auch in den elektrischen Organen keine Umkehr des Stromes vorgenommen, sondern es tritt eine wechselweise In- und Aufserbetriebsetzung der Spulen ein. Während hiernach Patent 77225 einen dauernden Gang der beiden Uhren auch bei Stromlosigkeit gestattet, setzt vorliegen-

des System einen Stillstand der Uhren in diesem Falle voraus, denn anderenfalls würden, wie ersichtlich, die Uhrfehler sich sogar noch addiren. Ferner erfolgt der periodische Wechsel nicht, wie bei D. R. P. 77225, nach gleichbleibenden Zeitintervallen, sondern nach Verbrauchseinheiten, z. B. Hektowattstunden. Je' nach der Gröfse der Belastung erfolgt also der periodische Wechsel innerhalb mehr oder weniger langer Zeiträume. Von den verschiedenen für diesen Zweck anwendbaren Constructionen ist im Folgenden die Ausführung dieses Gedankens unter Zugrundelegung der durch Patent 110683 geschützten Vorrichtung zur Anzeige des Gangunterschiedes von Uhr- oder Laufwerken und des im Patent 107955 beschriebenen Elektricitätszählers mit zwei als Gangorgane wirkenden Horizontalpendeln dargestellt.

Fig. ι zeigt die elektrischen Haupttheile des Uhrzählers, die Fig. 2 und 3 geben die Schältungsarten schematisch wieder, Fig. 4 stellt das Differentialanzeigewerk dar und Fig. 5 zeigt eine Oberansicht des letzteren.

In Fig. ι bestellt das schwingende' Gangorgan jeder, der beiden zusammenwirkenden Uhren I und II aus je einem Doppelhebel 7, 8 bezw. 9, 10, welcher an den Enden die von der Betriebsspannung erregten Solenoide i, 2 bezw. 3, 4 trägt.

Jedes der beiden doppelhebelartigen Horizontalpendel schwingt um die' Achse 11 bezw. 12 vor den Polflächen der festen Stromspulen 5 und 6.

Die Schaltung erfolgt, in der Art, dafs die zusammengehörigen Spannungsspulen 1 und 2 der Uhr Γ unter einander entgegengesetzte Polarität' aufweisen. Dasselbe gilt von den Spannungsspulen 3 und 4 der Uhr II. Die Eigenart dieser Anordnung, welche sich auch naturgemäfs in analoger Weise bei Pendeln oder anderen Unruheuhren, sofern dieselben mit doppelten Spulensystemen versehen sind, anwenden läfst, besteht darin, dafs immer nur die Hälfte der Spannungsspulen zu irgend einer Zeit in Betrieb ist, demnach bei der Anordnung Fig. ι während einer, z. B. einer Hektowattstunde entsprechenden Verbrauchsperiode abwechselnd erst die Spule 1 der Uhr I und 4 der Uhr II in Betrieb, dagegen 2 und 3 stromlos sind, während in der nächsten gleich grofsen Verbrauchsperiode die Spulen 1 und 4 stromlos, dagegen 2 und 3 erregt sind.

Würden die beiden Spulen jedes Doppelhebels gleichzeitig erregt sein, so könnte, wie ■ ohne Weiteres ersichtlich, überhaupt keine Gangbeeinflussung der Uhren durch den Strom erfolgen, da alsdann der eine Hebelarm von den Stromspulen eben so stark abgestofsen würde, wie der andere angezogen wird, so dafs die Wirkung sich aufhöbe.

Zur Bewegung der beiden Uhren durch den Einflufs des Stromes ist also stets erst die wechselweise Aufserbetriebsetzung des einen oder anderen Spulenpaares erforderlich, ohne dais jedoch eine Umkehr der Stromrichtung zu erfolgen hat.

Die wechselweise Einschaltung der Spulenpaare ist in Fig. 2 und 3 schematisch dargestellt. Fig. 2 zeigt diejenige Stellung, in welcher nur die Spannungsspvilen 2 und 3 wirken, während die Spulen 1 und 4 durch die Kurzschlufsvorrichtung 13, 15 aufser Betrieb gesetzt sind.

An Stelle der Kurzschliefsung kann auch die Ausschaltung der Spulen erfolgen. ■

Bei der Stellung Fig. 2 würde die Uhr I beschleunigt werden, die Uhr II verlangsamt sein. Die Voreilung von I gegen II dient als Mais des Energieverbrauchs während einer Periode, z. B. bis eine Hektowattstunde aufgelaufen ist.

Alsdann wird der Schalter 15 selbstthätig in Contact mit 14 gebracht (Fig. 3), so dafs während der darauf folgenden gleich grofsen Verbrauchsperiode von z. B. einer Hektowattstunde die Spulen 1 und 4 erregt, dagegen die Spulen 2 und 3 bei Kurzschlufs 14, 15 aufser Betrieb sind. Die Uhr I arbeitet hierbei verlangsamt, die Uhr II beschleunigt.

Dieses Spiel wiederholt sich in regelmäfsigen Verbrauchsintervallen, die der Einfachheit halber am zweckmäfsigsten unter einander gleich grofs gewählt werden.

Fig. 4 zeigt eine einfache Form des Anzeigewerkes, welches die aufgelaufenen Gangunterschiede in einer Richtung, d. h. gleichviel, ob die eine Uhr vor- oder nachläuft, summirt.

Beide Uhrwerke übertragen ihre Bewegung auf einander entsprechende- Organe des Differenzwerkes. Uhrwerk I dreht mittels des Triebes 16 das Zahnrad 17, welches auf der Achse 18 in der Achsrichtung verschiebbar und lose drehbar angeordnet ist und durch die Feder 19 vorgedruckt wird. Das Zahnrad 17 läuft in eine Hülse mit Nuth 20 aus, welche von dem um 22 drehbaren Hebelarm 21 gabelförmig umfafst wird. Das Uhrwerk II treibt mittels des Triebes 35 das auf der Achse festsitzende Zahnrad 34 in dem gleichen Drehungssinne, wie das Rad 17 umläuft. Das Rad trägt einen Hubcylinder 33, auf dessen Curvenbahn die am Ansatz 31 von 20 sitzende Gleitrolle 32 rollt. Durch diese Schleiffläche arbeiten beide Gangwerke zusammen. Drehen sich beide Uhren I und II mit gleicher Geschwindigkeit (in demselben Sinne), so wird die Rolle 32 auf der Hub-

fläche von 33 dauernd denselben Punkt berühren, und es findet keine Längsverschiebung der auf der Achse 18 verschiebbaren und durch die Feder 19 nach unten angedrückten Hülse 20 statt. Eilt jedoch z. B. unter dem Einflüsse des Stromes die Uhr I der Uhr II vor, so bewegt sich die Rolle 32 auf 33 vorwärts, da das Rad 17 nun das Rad 34 überholt.

Hierbei wird z. B. die Hülse 20 emporgedrückt und hebt bei ihrer Verschiebung den Hebelarm 21 mit empor, wobei der andere Hebelarm 23 sich senkt. Hat die Hülse 21 den höchsten Stand auf der Steigung 33 erreicht, so steht 23 am tiefsten und die an 23 sitzende Sperrplatte' 24 läfst den Anschlagstift 25 oben nach links vorbeischnellen, bis der gegenüberstehende Stift 27 nach einer halben Drehung gegen den Anschlag 24 schlägt.

Die Stifte 25 und 27 sitzen beide in ungleichem Abstande an dem um die Achse 28 drehbaren Querstück 26, welches unter dem Einflufs einer Triebkraft, z. B. angetrieben durch den Aufzug der Uhrwerke, das Bestreben hat, nach links um die' Achse 28 um jedesmal einen halben Umgang herumzuschnellen, sobald die Sperrplatte 24 die Anprallstifte 25 bezw. 27 frei giebt.

Umgekehrt würde bei einem Ueberholen des Uhrwerkes II gegenüber I der Hubcylinder 33. der Gleitrolle 32 vorauseilen, die Hülse 20 mit dem Hebelarm 21 sich senken und bei Erreichung des tiefsten Standes von 32 auf 33 und damit des höchsten Standes von 23 und 24 der Stift 2J unter dem Anschlag 24 vorbeischnellen können.

Die Periode einer halben Umdrehung der Achse 28 entspricht z. B. einer halben Hektowattstunde' Energieverbrauch, d. h. auch einer Ueberholung des einen Uhrwerkes durch das andere, um z. B. eine halbe Umdrehung des Rades 17 vor Rad 34. Dementsprechend würde auch bei diesem Beispiel von der Achse-28 aus das Zählwerk des Zählers durch die Räder 29, 30 u. s. w. in Intervallen von einer halben Verbrauchseinheit fortgeschaltet werden. Jedesmal, wenn in dieser Art das Zählwerk weiter geschaltet wird, bewegt die ^: Schaltachse 28 gleichzeitig die' Kurzschlufsvorrichtung 13, 14, 15, indem abwechselnd der Contact 15 in bekannter Weise während der einen halben Umdrehung mit 13, während der anderen Hälfte mit 14 verbunden wird. Wie vorher erläutert, findet hiernach in diesen Augenblicken, welche Verbrauchseinheitsperioden entsprechen, der Wechsel der Spulen und hierdurch der Wechsel der Strombeeinflussung der beiden Uhrwerke statt. Indem durch das Differential werk die Umlaufsbewegung der Organe 34 und 17 in eine hin- und hergehende Bewegung umgesetzt und die letztere zur periodischen Auslösung des Zählwerkes und der Schaltvorrichtung benutzt wird, findet hiernach eine Summirung der aufgelaufenen Gangdifferenzen nach Verbrauchseinheiten, gleichviel ob das Uhrwerk II dem Uhrwerk I voreilt oder hinter diesem zurückbleibt, mithin eine von dem Sinne der Ueberholung unabhängige' Zählung statt, gleichgiltig ob die Rolle 2 an der Schräge 33 hinauf- oder hinabsteigt.

Fig. 5 zeigt einen Grundrifs der Curvenbahn 33, auf der die Rolle auf- und absteigt.

Die in den geschilderten Ausführungsformen dargestellte Schaltungs- -und Summirungsvorrichtung für Elektricitätszähler ermöglicht es ganz allgemein, durch wechselweises periodisches Aufserbetriebsetzen wirksamer Spulenpaare' ' eine dem Sinne nach wechselnde Beeinflussung der Uhrwerke durch den Strom zur Eliminirung äufserer und innerer, den Gang störender Einflüsse zu erzielen und trotz des wechselnden Sinnes der durch den Strom bewirkten Gangbeeinflussung eine nur in einem Sinne sich vollziehende Fortschaltung des Zählwerkes zur Summirung der Gangdifferenzen zu bewirken, während die Uhren bei Stromlosigkeit zum Stillstand gebracht werden müssen, um während dieser Zeiten eine Anzeige zu verhüten.

Claims (2)

Patent-Ansprüche:

1. Elektricitätszähler mit einer auf dem Gangunterschiede zweier Uhr- oder Laufwerke beruhenden .Verbrauchsanzeige, dadurch gekennzeichnet, dafs das Gangorgan jeder Uhr mit einem unter dem Einflüsse fester Stromspulen schwingenden Paare von Spannungsspulen von unter einander entgegengesetzter Polarität verbunden ist, welche wechselseitig in unter einander gleichen Verbrauchsperioden eingeschaltet werden und hierdurch zwischen den beiden Uhrwerken der Belastung entsprechende, aber dem Sinne nach wechselnde Gangunterschiede bewirken, welche stets im gleichen Sinne an einem Zählwerk als Mais der verbrauchten Elektricität summirt werden, während die Gangfehler der Uhren sich innerhalb je zweier Verbrauchs- und Summirungsperioden im Wesentlichen aufheben und nicht mitgezählt werden.

2. Elektricitätszähler nach Anspruch 1, bei welchem das z. B. durch eine besondere Kraft angetriebene'Differentialwerk gleichzeitig mit der periodischen Fortschaltung des Anzeigewerkes nach Verbrauchsein-

heiten die wechselnde Auf serbetriebsetzung des einen oder anderen schwingenden Spulenpaares der beiden Uhren durch eine Kurzschlieisungs- oder Ausschaltungsvorrichtung bewirkt.
Elektricitätszähler nach Anspruch i, bei welchem das aus einem doppelhebelartigen Horizontalpendel bestehende schwingende Organ jeder der beiden Uhren zwei unter dem Einflüsse fester Stromspulen schwingende Spannungsspulen von unter einander entgegengesetzter Polarität trägt, welche abwechselnd periodisch erregt werden.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen.