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Maximumzählwerk Die Energieversorgungsunternehmen verwenden zur Überwachung
der Verbrauchsspitzen Maximumzähler, die am allgemeinen eine Schleppzeigeranordnung
besitzen, mit deren Hilfe das in einem Ablesezeitraum aufgetretene Viertelstundenmaximum
des Verbrauchs ermittelt wird. Die Schleppzeigeranordnung besteht aus einem vom
Verbrauchszähler angetriebenen Maximumzähler, der einen Schleppzeiger vor sich herschiebt.
Der Maximumzeiger bewegt sich gegen eine Rückstellfeder aus einer Nullstellung heraus
und wird nach 15 Minuten vom Zähler abgekuppelt. Er springt dann, von der Rückstellfeder
getrieben, in die Nullstellung zurück. Die höchste erreichte Stellung des Maximumzeigers
wird dabei von dem Schleppzeiger gekennzeichnet, der in dieser Stellung stehenbleibt.
Bei der meist monatlich erfolgenden Ablesung wird der Schleppzeiger und auch der
Maximumzeiger von Hand in die Nullstellung zurückgebracht. Die Rückbewegung des
Maximumzeigers ist möglich, weil zwischen Zeiger und Zähler eine Rutschkupplung
eingeschaltet ist.
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Diese Anordnung ist insofern mangelhaft, als sie einen Kompromiß
darstellt, der sich aus zwei verschiedenen Forderungen ergibt. Die Rückstellfeder
für den Maximumzeiger soll nämlich einerseits nur so stark sein, daß der Zähler
nicht gehemmt wird, andererseits soll sie aber auch in der Lage sein, den Maximumzeiger
sicher und zuverlässig zurückzuholen. Auch andere bekannte Lösungen zur Erfüllung
dieser Forderungen konnten bisher noch nicht restlos befriedigen. Davon abgesehen
befriedigen die bekannten Anordnungen auch insofern nicht, als für die Rückstellung
des Maximumzeigers ein verhältnismäßig langer Zeitraum zur Verfügung gestellt werden
muß, der für die Messung verlorengeht. Der auftretende Meßfehler kann nur ungenau
durch Getriebekorrekturen ausgeglichen werden.
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Die Erfindung betrifft ein Maximumzählwerk zur Erfassung des in einer
Ableseperiode aufgetretenen Maximums des in den Meßperioden ermittelten Verbrauchs
mit einem Schleppzeiger, der von einem periodisch aus einer Nullstellung hochlaufenden
Maximumzeiger verstellt wird und durch ein Rückstellorgan zurückgeführt wird. Die
erwähnten Mängel werden erfindungsgemäß dadurch behoben, daß die Rückstellung des
Maximumzeigers in an sich bekannter Weise mit Hilfe eines Energiespeichers erfolgt
und zur Erzielung eines elastischen Anschlages für das Rückstellorgan am Ende des
Rückstellweges ein Stoßdämpfer angeordnet ist. Durch den Stoßdämpfer in Verbindung
mit dem Energiespeicher werden mehrere Vorteile erreicht. Einmal ist der
Maximumzeiger
während des Hochlaufens frei von Rückstellkräften, so daß er eine exakte Anzeige
liefert, und zum anderen Male kann nach Rückstellung des Maximumzeigers sofort eine
neue Messung beginnen, wenn er über eine Rutschkupplung ständig mit dem Antrieb
verbunden ist. Die Kopplung des Antriebs mit dem Maximumzeiger über eine Rutschkupplung
ist zwar bekannt, jedoch ist die Anwendung im vorliegenden Falle besonders vorteilhaft.
Durch den Stoßdämpfer wird garantiert, daß das Rückstellorgan in Richtung hochlaufenden
Maximumzeigers nach beendeter Rückstellung vorfedert, so daß es die Bewegung des
Maximumzeigers nicht behindert. Außerdem sorgt der Stoßdämpfer für einen sanften
Nullanschlag des Maximumzeigers.
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Zweckmäßigerweise dient als Energiespeicher eine Spiralfeder, die
von einem während der Meßperiode an Spannung liegenden, von einer Schaltuhr gesteuerten
Motor gespannt wird und nach Abschaltung des Motors am Ende der Meßperiode die aufgespeicherte
Energie zur Rückstellung des Maximumzeigers abgibt. Der Motor ist dabei mit einem
auf der Maximumzeigerachse lose gelagerten Rückstellzahnrad, an dem die einseitig
fest eingespannte Spiralfeder fest eingreift, gekoppelt. Das Rückstellzahnrad besitzt
auf der einen Seite einen Anschlag für den Maximumzeiger und weist auf der anderen
Seite einen zweiten Anschlag auf, der mit dem als Blattfeder ausgebildeten Stoßdämpfer
zusammenwirkt.
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Die Erfindung wird an Hand des in der Zeichnung im Prinzip dargestellten
Ausführungsbeispiels näher erläutert.
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Bei der Anordnung nach dem Ausführungsbeispiel steht der Läufer 1
eines Elektrizitätszählers über
sein Schneckenrad 2 mit einem Zahnrad
3 in Verbindung, das zum Antrieb einer Achse 4 dient. Die Achse 4 ist mit dem Zahnrad
3 durch eine Rutschkupplung 5 verbunden. An der Achse 4 ist ein Maximumzeiger 6
befestigt, der in seiner Nullstellung an einem Anschlag 7 anliegt. Auf der Achse
4 befindet sich außerdem eine Hohlwelle 8, die gegenüber der Achse 4 frei drehbar
ist. Die Hohlwelle, an der eine mit ihrem einen Ende fest eingespannte Spiralfeder
10 mit ihrem anderen Ende angreift, trägt ein Rückstellzahnrad 9. Das Rückstellzahnrad
9 kämmt mit einem Ritzel 11 eines Motors 12, und es besitzt Anschläge 13 und 14,
von denen der Anschlag 13 zur Rückstellung des Maximumzeigers 6 und der Anschlag
14 zur Stoßdämpfung dient. Der Anschlag 14 steht dem freien Ende einer fest eingespannten
Blattfeder 15 gegenüber. Der Motor 12 kann über einen Kontakt 16, der von einer
nicht dargestellten Schaltuhr gesteuert wird, an Spannung gelegt werden.
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In der dargestellten Lage befindet sich der Maximumzeiger in seiner
Nullstellung. Da angenommen wird, daß der Zähler in Betrieb ist, kennzeichnet diese
Stellung den Beginn der Meßperiode. Der Anschlag 13 des Rückstellzahnrades 9 befindet
sich dicht vor dem Maximumzeiger 6, und der Kontakt 16 für den Motor 12 ist geschlossen.
Bei der Drehung des Zählerläufers 1 in Richtung des Pfeiles 17 wird das Zahnrad
3 über die Schnecke 2 in Richtung des Pfeiles 18 in Drehung versetzt. Die Drehbewegung
des Zahnrades 3 wird durch die Rutschkupplung 5 auf die Achse 4 und damit auf den
Maximumzeiger übertragen. Der Motor 12 treibt über das Ritzel 11 das Rückstellrad
9 in Richtung des Pfeiles 19 an. Die Drehzahl des Motors ist so gewählt, daß der
Anschlag 13 des Rückstellzahnrades die Bewegung des Maximumzeigers nicht behindert.
Das Rückstellzahnrad bewegt sich also verhältnismäßig schnell und schlägt nach kurzer
Zeit mit seinem Anschlag 14 gegen die Rückseite der Blattfeder 15. Dadurch wird
der Motor blockiert, er bleibt aber weiter an Spannung und wirkt der Rückstellkraft
der Spiralfeder entgegen, die während des Umlaufs des Rückstellzahnrades gespannt
wurde.
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Nach Ablauf einer Viertelstunde hat der Maximumzeiger einen gewissen
Anschlag erreicht, der durch einen nicht dargestellten Schleppzeiger gekennzeichnet
wird. Durch die Schaltuhr wird der Kontakt 16 geöffnet, so daß der Motor spannungslos
wird und auf das Rückstellzahnrad kein Drehmoment mehr ausübt. Das Rückstellzahnrad
unterliegt daher nur noch der Federkraft der Spiralfeder 10, und es wird infolgedessen
zurückgedreht. Es erfaßt bei dieser Rücklaufbewegung mit dem Anschlag 13 den Maximumzeiger
6 und nimmt ihn mit. Die Feder 15 ist so angeordnet, daß der Anschlag 14 sie erreicht,
bevor der Maximumzeiger vollständig in seine Nullage zurückgeführt ist. Die kinetische
Energie des Rückstellzahnrades wird von der Blattfeder aufgefangen, so daß der Maximumzeiger
vor Erreichen seines Anschlages 7 abgebremst wird. Er trifft also nicht mit der
vollen Rückstellgeschwindigkeit auf den Anschlag auf. Die durch die Aufnahme der
Schwungenergie des Rückstellzahnrades erfolgte Auslenkung der Blattfeder 15 wird
nach beendigter Rückführung des Maximumzeigers wieder rückgängig gemacht, so daß
sich das Rückstellzahnrad mit seinem Anschlag 13 etwas von dem Maximumzeiger abhebt.
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Der Maximumzeiger ist somit nicht mehr blockiert, und er kann also
nach erfolgter Rückstellung sofort wieder anlaufen. Der Kontakt 16 schließt nun
wieder für eine Viertelstunde den Stromkreis für den Motor 12, so daß eine erneute
Spannung der Spiralfeder erfolgt. Die Abschaltzeit des Motors ist so bemessen, daß
auf jeden Fall eine vollständige Rückstellung des Maximumzeigers gewährleistet ist.
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Das erfindungsgemäße Maximumzählwerk ist vor allen Dingen deshalb
besonders vorteilhaft, weil es keine Rückwirkungen auf den Zähler ausübt und weil
keine Kuppelfehler auftreten können. Da die Arbeit für die Rückstellung von einem
Motor geliefert wird, kann sie praktisch in jeder beliebigen Größe bereitgestellt
werden. Da die Rückstellzeit außerdem verhältnismäßig klein ist (z.B. 0,9 Sekunden),
ist eine Getriebekorrektur, wie sie bei den bekannten Maximumzählern erforderlich
ist, nicht nötig, denn bei der kurzen Rückstellzeit würde der durch die Rückstellung
hervorgerufene Fehler nur etwa 1 °/oo betragen. Der durch die Zurückstellung des
Maximumzeigers infolge der stärkeren Hemmung des Zählers auftretende Fehler ist
auch sehr klein, denn er beträgt im Grenzfall bei vollkommen abgebremstem Zähler
auch höchstens 1also, weil die Rückstellzeit von 0,9 Sekunden nur ein Tausendstel
der Periodendauer (15 Minuten = 900 Sekunden) ist. Das erfindungsgemäße Maximumzählwerk
ist aber auch insofern vorteilhaft, als bei Ausfall der Netzspannung der Maximumzeiger
immer in die Nullstellung zurückgeholt wird. Es ist somit die Gefahr ausgeschaltet,
daß bei wiederkehrender Spannung die Maximumzählungen von zwei Meßperioden addiert
werden.