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Speichereinrichtung für Maximumzählwerke und Mittelwertdrucker In
der Elektrizitätszählertechnik gewinnt wegen des ständig steigenden Energiebedarfs
die Verwendung von Maximumzählem immer mehr an Bedeutung. Bei diesen Maximumzählern
wird von einem Verbrauchszähler ein Anzeigeorgan gesteuert, das für die Dauer einer
festgelegten Meßperiode (z. B. 1/4 Stunde) von der Stellung Null ausgehend angetrieben
wird und am Ende der Meßperiode eine Anzeige erreicht, die dem mittleren gleichmäßigen
Verbrauch während der Meßperiode entspricht. Der höchste Mittelwert während eines
Zeitabschnittes von z. B 1 Monat wird als sogenanntes Maximum als Grundlage für
die Festlegung des Grundtarifes verwendet. Die bisher verwendeten Schleppzeigereinrichtungen
genügen aber nicht mehr den Anforderungen, weil sie keine ausreichend genaue Ablesung
gestatten. Es sind daher Bestrebungen im Gange, die bekannten Schleppzeigereinrichtungen
durch mehrstellige Rollenzählwerke zu ersetzen. Die Einführung der Rollenzählwerke
für Maximumzähler bereitet aber gewisse Schwierigkeiten, weil Speichereinrichtungen
erforderlich sind, die den in den vorangegangenen Meßperioden erreichten höchsten
Verbrauchswert, d. h. die Umdrehungszahl einer vom Zählerläufer angetriebenen Achse
festhalten.
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Wenn die zeitliche Verteilung des Verbrauches genauer interessiert,
werden alle Mittelwerte auf einen Registrierstreifen gedruckt. Zur besseren Übersicht
ist es dann erwünscht, den jeweils höchsten Mittelwert zu kennzeichnen. Maximumzählwerke
und Mittelwertdrucker mit einer Zahlenrollenanzeige, bei der die Zahlenrollen mehrere
Umdrehungen ausführen, benötigen zwangläufig ein relativ kompliziertes Speichergetriebe.
Meistens werden sogenannte Leerganggetriebe verwendet. Bei diesen Getrieben müssen
aber die während jeder Meßperiode hochgedrehten Zahlenrollen am Ende der Meßperiode
mit der gleichen Anzahl von Umdrehungen zurückgedreht werden. Diese Rückstellung
kann wegen der Abnutzung der Getriebe und besonders wegen der stoßfreien Bewegung
der Schaltritzel, die die Zahlenrollen kuppeln, nicht mit beliebig hoher Geschwindigkeit
erfolgen. Deshalb ist die Stellenzahl der Anzeige begrenzt. Wenn die Stellenzahl
gegenüber dem bisher erreichbaren Wert weiter erhöht werden soll, muß die Rückstellung
der Zahlenrollen mit ein oder zwei Umdrehungen erfolgen, so wie es z. B. bei rückstellbaren
Umdrehungszählern üblich ist. Es können dann aber die bisher verwendeten Leerganggetriebe
nicht angewendet werden.
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Bei einem bekannten Maximumzähler mit Rollenzählwerk, bei dem das
Rollenzählwerk über eine Rutschkupplung vom Zählerläufer angetrieben wird, ist zwischen
Rutschkupplung und Zählerläufer eine Schleppkupplung vorgesehen, die aus zwei mit
Anschlagstiften versehenen Scheiben besteht. In dieser Schleppkupplung wird der
innerhalb einer Meßperiode aufgetretene Meßwert dadurch gespeichert, daß am Ende
der Meßperiode die eine Scheibe in der erreichten Stellung stehenbleibt, während
die andere bis zu einem Null anschlag zurücldäuft. Bei dieser Anordnung steht für
die Speicherung nur eine Umdrehung zur Verfügung, was keine ausreichende Genauigkeit
garantiert.
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Es ist allerdings schon eine Maximumanordnung bekannt, die ein aus
Zahlenrollen bestehendes Mitnehmerzählwerk enthält. Die Zahlenrollen des Mitnehmerzählwerkes
wirken über Differentialgetriebe auf die Zahlenrollen eines Maximumzählwerkes ein.
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Dabei greifen die Achsen der Zahlenrollen des Mitnehmerzählwerkes
jeweils an dem einen Sonnenrad der Differentialgetriebe an, während die Zahlenrollenachsen
des Maximumzählwerkes mit dem anderen Sonnenrad des betreffenden Differentials in
Verbindung stehen. Die Kreuzwelle jedes Differentials trägt eine Scheibe, die mit
einer Nut versehen ist. Auf sämtliche Nutenscheiben wirkt eine unter Wirkung einer
Feder stehende Stange ein, die je nach Stellung der Nutenscheiben entweder auf dem
Rand dieser Scheiben mit Fingern schleift oder die Scheiben bei Eingriff der Finger
in die Nuten blockiert.
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Nachteilig ist bei dieser bekannten Anordnung, daß verhältnismäßig
kostspielige Differentialgetriebe verwendet werden.
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Die Erfindung geht von der zuletzt erwähnten Anordnung aus, und sie
betrifft also eine Speichereinrichtung für Maximumzählwerke und Mittelwertdrucker
mit Rollenzählwerken als Mitnehmerzählwerke, die den in jeder Meßperiode auflaufenden
Verbrauch
registrieren und mit ausrückbaren Vorschaltritzeln und mit einer Rückstelleinrichtung
versehen sind, wobei zur Speicherung des Meßwertes den Zahlenrollen mit je einer
Markierung in Form eines Einschnittes od. dgl. versehene Speicherscheiben zugeordnet
sind, die mit einem den Speicherrand abtastenden Tasthebel, welcher bei Gleich stand
der Markierungen mit dem in den vorherigen Meßperioden erreichten Maximum in die
Markierungen einfällt und damit die Speicherscheiben blokkiert, zusammenwirken.
Erfindungsgemäß sind die Speicherscheiben mit den Zahlenrollen des Mitnehmerzählwerkes
durch Rutschkupplungen verbunden, und sie befinden sich auf einer gemeinsamen Achse,
die auch die Zahlenrollenachse sein kann.
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Die erfindungsgemäße Anordnung ist besonders vorteilhaft, weil für
die Speicherung des Meßwertes einfache Kupplungen genügen. Vorteilhaft ist auch,
daß die Zahlenrollen des Maximumzählwerkes und des Mitnehmerzählwerkes in der bekannten
Art nebeneinander angeordnet werden können. Sowohl bei Anordnung der Rutschkupplungen
auf der Achse der Mitnehmerzahlenrollen als auch bei Verwendung einer dazu parallel
verlaufenden Achse für die Rutschkupplungen ergibt sich ein sehr vorteilhafter Aufbau.
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Bei der Erfindung sind die Zahlenrollen, die entweder mitsamt den
Speicherscheiben lose auf einer gemeinsamen Achse sitzen oder im Falle getrennter
Anordnung über Zahnradübersetzungen mit diesen in Verbindung stehen, mit Sperrhebeln
versehen, die in eine achsparallele Nut der Achse einrastbar sind und zur Rückstellung
der Zahlenrollen durch die Achse dienen. Der Tasthebel wird gleichzeitig als Kupplungshebel
zur Ankupplung von Maximumzahlenrollen verwendet und trägt zu diesem Zweck ein Zwischenzahnrad,
das die Maximumzahlenrollen mit dem Mitnehmerzählwerk verbindet. Der Tasthebel wird
durch ein Nockenrad gesteuert, das über eine an der Schwenkachse des Tasthebels
angreifende Blattfeder bei einer Umdrehung jeweils eine weiche Schwenkbewegung des
Tasthebels herbeiführt, wobei ein Riegel den Rückfall des Tasthebels bei Eingriff
in die Markierungen bis zum Ende der Meßperiode verhindert. Bei Anwendung in einem
Mittelwertdrucker ist der Tasthebel auch gleichzeitig als Druckhebel ausgebildet.
Erfolgt der Antrieb der Zahlenrollen nur schrittweise, um jeweils ganze Ziffern,
so sind zweckmäßigerweise die Rutschkupplungen zwischen den Zahlenrollen und den
Speicherscheiben mit zehn Raststellen versehen.
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An Hand der Zeichnung sei die Erfindung näher erläutert.
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F i g. 1 zeigt dabei das Grundprinzip der Speicheranordnung, während
F i g. 2 das Prinzip der Ankupplung von Maximumzahlenrollen wiedergibt. Der Aufbau
eines Maximumzählwerkes mit mehreren Zahlenrollen ist in F i g. 3 dargestellt.
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Bei der Anordnung nach Fig. 1 sitzt auf einer Achse 7 lose drehbar
eine Zahlenrollel, die über ein angeformtes Zahnrad 2 von einem nicht dargestellten
Zähler oder einem zwischengeschalteten Verstärkermotor oder Schrittmotor in Richtung
des Pfeiles 13 angetrieben wird. Das Zahnrad 2 ist über eine Rutschkupplung 3 mit
einer Speicherscheibe4 gekoppelt, die an einer Stelle ihres Umfanges einen Einschnitt
5 und auf der einen Seite in der Nähe des Scheibenrandes einen Nocken 6 besitzt.
Auf den
Scheibenrand wirkt ein Tasthebel 10 ein, der um eine Achse 11 schwenkbar
ist. Ferner wirkt mit der Scheibe 4 noch ein Riegel 12 zusammen, der um die Achse
14 schwenkbar ist und zur Blockierung des Nockens 6 dient. An der Zahlenrolle 1
ist ein Sperrhebel 9 schwenkbar angebracht, der in eine Längsnut 8 der Achse 7 einrasten
kann.
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In der gezeichneten Stellung befinden sich Zahlenrolle und Speicherscheibe
in ihrer Ausgangsstellung.
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Der Antrieb der Zahlenrolle erfolgt schrittweise von Ziffer zu Ziffer,
wobei vor Beginn jeder Drehbewegung der Tasthebel 10 kurzzeitig gegen die Speicherscheibe
gedrückt wird. Zweckmäßigerweise wird der Tasthebel von einem Verstärkermotor od.
dgl. in Abhängigkeit vom Antrieb in der angegebenen Weise gesteuert. Die Steuerung
ist dabei so eingerichtet, daß der Tasthebel, wenn er in den Einschnitt 5 der Speicherscheibe
einfällt, bis zum Ende der Meßperiode hierin festgehalten -wird. In der dargestellten
Ausgangsstellung fällt der Tasthebel vor Beginn der Drehbewegung der Zahlenrolle
1 sofort in den Ausschnitt 5 der Speicherscheibe und hält diese fest. Die Zahlenrolle
wird entsprechend dem vom Antrieb vorgegebenen Wert verstellt und verdreht sich
wegen der zwischengeschalteten Rutschkupplung gegenüber der Speicherscheibe. Der
zurückgelegte Drehwinkel der Zahlenrolle ist also durch die in ihrer Ausgangsstellung
verbleibende Speicherscheibe festgelegt. Nach Beendigung der Meßperiode wird der
Tasthebel 10 zurückgeschwenkt und die Zahlenrolle durch Drehen der Achse 7 in Richtung
des Pfeiles 15 wieder in die dargestellte Nullstellung gebracht. Beim Verdrehen
der Achse 7 fällt der Sperrhebel 9 bei einer bestimmten Stellung der Achse in die
Nut 8 und nimmt somit die Zahlenrolle bis zur Nullstellung mit zurück. Die Speicherscheibe
ist nach Nullstellung der Zahlenrolle gegenüber der gezeichneten Stellung versetzt,
so daß der Tasthebel beim nächsten Anlauf der Zahlenrolle zunächst nur den Scheibenrand
und nicht den Ausschnitt 5 trifft. Der Tasthebel fällt erst dann wieder in den Ausschnitt
5 ein, wenn die Zahlenrolle um den in der ersten Meßperiode erreichten Wert verstellt
wird. Falls der in die Rolle hineingedrehte Wert größer als der Wert der vorangegangenen
Meßperiode ist, so wird auch der Speicherwert vergrößert, da die Zahlenrolle sich
um den Differenzbetrag gegenüber der Speicherscheibe weiter verdreht, denn der Tasthebel
hält die Speicherscheibe wieder fest. Wird der vorangegangene Wert nicht erreicht,
so bleibt der eingespeicherte Wert erhalten. Wird die Anordnung bei einem Mittelwertdrucker
verwendet, so dient der Tasthebel gleichzeitig als Druckhebel. Er bringt dann jedesmal
eine Markierung auf das nicht dargestellte Registrierpapier, wenn er in den Ausschnitt
der Speicherscheibe einfällt. Somit wird dann immer der höchste Mittelwert gekennzeichnet.
Nach Ablauf des Ablesezeitraumes, z. B. eines Monats, werden die Zahlenrolle und
die Speicherscheibe wieder in die Ausgangsstellung zurückgestellt. Hierzu wird der
Riegel 12 durch einen nicht dargestellten Mechanismus angehoben und die Achse 7
so lange in Richtung des Pfeiles 15 gedreht, bis die Zahlenrolle auf Null steht
und der Nocken 6 gegen den Riegel anstößt.
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Nach Beendigung der Rückstellung fällt der Riegel wieder in die gezeichnete
Stellung, in der der Nocken 6 frei an ihm vorbeilaufen kann, zurück.
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Bei der Anordnung nach F i g. 2 ist der Tasthebel 10 mit einer Verlängerung
19 versehen, die eine
Achse 20 trägt, auf der ein Zwischenrad 18
sitzt. Das Zwischenrad 18 kuppelt das an der Zahlenrolle 1 (Mitnehmerzählwerk) sitzende
Zahnrad 2 mit dem Zahnrad 16, das seinerseits mit der die Maximum zahlenrolle darstellenden
Zahlenrolle 17 fest verbunden ist. Die Kupplung zwischen dem Zahnrad 2 und dem Zahnrad
16 erfolgt immer dann, wenn der Tasthebel in den Ausschnitt 5 der Speicherscheibe
einfällt. Auf der Zahlenrolle 17 kann also am Ende einer Ableseperiode der höchste
während einer Meßperiode aufgelaufene Verbrauchswert abgelesen werden.
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Das mit mehreren Zahlenrollen ausgerüstete Maximumzählwerk nach F
i g. 3 stellt im wesentlichen nur eine Erweiterung der Anordnungen nach Fig. 1 und
2 dar. Sich entsprechende Teile sind daher mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Die Speicherscheiben 4, die hierbei auf einer Achse 21 getrennt von den Zahlenrollen
1 des Mitnehmerzählwerkes, die auf der Achse 7 sitzen, angeordnet sind, werden über
Zahnradübersetzungen 2, 22 von den Zahlenrollen angetrieben. Zwischen den einzelnen
Zahlenrollen sind nicht dargestellte Fortschaltritzel angeordnet, die die Zahlenrollen
in bekannter Weise weiterschalten. Diese Fortschaltritzel sind ausrückbar, so daß
eine Rückschaltung der Zahlenrollen, wie bei der Anordnung nach F i g. 1, möglich
ist. Die hierzu erforderlichen Sperrhebel sind nicht dargestellt. Der Tasthebel
10, der vor jeder Weiterschaltung der Zahlenrollen alle Speicherscheiben gleichzeitig
prüft, ist an einem um die Achse 11 schwenkbaren Vierkant 23 befestigt. An dem Vierkant
23 sitzt auch eine Blattfeder 24, die durch ein Nockenrad 25 beeinflußt wird. Das
Nockenrad 25 besitzt an seinem Umfang einen Nocken 26, der bei Drehung des Nockenrades
die Blattfeder anhebt. Wenn der Tasthebel in die Ausschnitte der Speicherscheiben
eingefallen ist, kann er durch einen unter Wirkung einer Feder 28 stehenden Verriegelungshebel
27 blockiert werden. Die Maximumzahlenrollen 17 werden, wie bei der Anordnung nach
Fig.2 durch ein Zwischenrad 18 im blockierten Zustand der Speicherscheiben über
die Zwischenhebel 29 mit dem Mitnehmerzählwerk gekuppelt.
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Das Maximumzählwerk ist in der Ausgangsstellung am Beginn einer Ableseperiode
dargestellt, d. h., der Tasthebel fällt mit seinen Fühlern 30 vor dem ersten Zählschritt
der Zahlenrollen 1 in die Ausschnitte 5 der Speicherscheiben und blockiert diese.
Gleichzeitig werden die Maximumzahlenrollen 17 angekuppelt, so daß diese mit den
Zahlenrollen 1 zusammen hochlaufen. Am Ende einer Meßperiode fällt der Tasthebel,
der durch den Riegel 27 blockiert war, nach Aufhebung der Blockierung wieder in
die gezeichnete Stellung zurück, und die Zahlenrollenl werden in der bei F i g.
1 beschriebenen Weise in die Nullstellung zurückgeführt, nachdem die Fortschaltritzel
ausgeschwenkt sind. Durch die vermittels der Rutschkupplungen zwischen den Zahnrädern
22 und den Speicherscheiben 4 erfolgte Verdrehung der Speicherscheiben gegenüber
den Zahlenrollen 1 ist der in den Zahlenrollen aufgelaufene Wert für jede Zahlenrolle
einzeln gespeichert. Der Tasthebel, der in der nächsten Meßperiode vor jedem Weiterschalten
der Zahlenrollen durch das Nockenrad 25, das vor jedem Schritt für eine Umdrehung
in Tätigkeit gesetzt wird, mit seinen Fühlern 30 gegen den Scheibenrand der Speicherscheiben
schwenkt, findet die Ausschnitte 5
gleichzeitig erst dann wieder, wenn der in der
vorangegangenen Meßperiode aufgelaufene Wert wieder erreicht wird. Erst dann kann
die Verdrehung der Speicherscheiben gegenüber den Zahlenrollen vergrößert werden,
wobei auch gleichzeitig infolge der Wiedereinkupplung der Maximumzahlenrollen 17
eine Weiterschaltung dieser Zahlenrollen stattfindet.
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Die Rückstellung am Ende einer Ableseperiode erfolgt in derseiben
Weise wie bei der Anordnung nach Fig. 1. Die Rückstellung der Maximumzahlenrollen
kann durch Zurückdrehen erfolgen, wobei über ein Freilaufgetriebe der Maximumwert
in ein Kontrollsummierwerk gegeben wird, die Maximumrollen können aber ebenso wie
die Zahlenrollen des Mitnehmerzählwerkes durch eine Drehung der Achse zurückgestellt
werden. Dann muß aber die Kontrollsummierung schon beim Hochlaufen der Maximumzahlenrollen
über eine Kupplung vorgenommen werden.