DE1273876B - Anordnung zum wahlweisen Antrieb jeweils eines Zaehlwerks aus einer Gruppe von mehr als zwei Zaehlwerken durch elektrische Impulse, insbesondere fuer Mehrtarif-Fernzaehlwerke - Google Patents

Description

• Anordnung zum wahlweisen Antrieb jeweils eines Zählwerks aus einer Gruppe von mehr als zwei Zählwerken durch elektrische Impulse, insbesondere für Mehrtarif-Fernzählwerke Auf der Empfangsseite von Fernzählanlagen sind mitunter Registriereinrichtungen mit mehreren Einzelzählwerken installiert. Dort werden über eine Fernleitung ankommende Impulse nach einem bestimmten Programm von den verschiedenen Zählwerken registriert. Ein wichtiges Anwendungsgebiet solcher Fernzählanlagen liegt bei der Zählung elektrischer Energie, wenn mehrere Tarife zu berücksichtigen sind.
• Es wurde neuerdings vorgeschlagen, solche Fernzählanlagen mit umpolender übertrager-Gleichspannung zu betreiben. Der Empfangsteil enthält dann einen gepolten Auslöser, also einen Auslöser, der erst nach einer Umpolung der Übertragerspannung einen neuen Impuls registriert. Mehrere Impulse gleichen Vorzeichens lassen den Empfänger nicht ansprechen. Wenn nun, wie bisher für jedes Zählwerk eine eigene Empfangseinrichtung vorgesehen ist, dann besteht eine Wahrscheinlichkeit von 501%, daß bei der Umschaltung auf ein anderes Zählwerk ein Zählfehler von einen Impuls entsteht, da es von der zufälligen Stellung des bisher in Ruhe befindlichen Empfängers abhängt, ob ein neuer Sendeimpuls registriert wird oder nicht.
• Ferner ist ein Doppeltarifzählwerk bekannt, bei dem eine Umschaltung zum wahlweisen Antrieb eines der beiden Zählwerke mit Hilfe eines Differentialgetriebes vorgenommen wird. Zu diesem Zweck stehen die über die Kreuzwelle von der gemeinsamen Empfangseinrichtung angetriebenen Sonnenräder des Differentialgetriebes mit den beiden Zählwerken in Antriebsverbindung. Die Umschaltung von einem zum anderen Zählwerk wird in der Weise vorgenommen, daß das jeweils nicht benötigte Zählwerk gesperrt wird. Diese bekannte Umschaltvorrichtung ist aber praktisch nur bei zwei Zählwerken brauchbar.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfache Anordnung zu schaffen, mit der auch mehr als zwei Zählwerke wahlweise angetrieben werden können.
• Die Erfindung bezieht sich demgemäß auf eine Anordnung zum wahlweisen Antrieb jeweils eines Zählwerkes aus einer Gruppe von mehr als zwei Zählwerken durch elektrische Impulse, insbesondere für Mehrtarif-Zählwerke zur Zählung elektrischer Energie. Hierbei wird ebenfalls Gebrauch gemacht von einer Anordnung, bei der eine einzige Empfangseinrichtung ein Differentialgetriebe antreibt, das mit sämtlichen Zählwerken in Verbindung steht und über vorzugsweise fernbetätigte Auslöser wahlweise mit den einzelnen Zählwerken kuppelbar ist.
• Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebe für den Antrieb von n Zählwerken aus n-1 Differentialgetrieben in folgender Anordnung besteht (bei n = 2Z, z = ganze Zahl, ergibt sich ein symmetrischer Aufbau): Die Empfangseinrichtung steuert die Drehung der Kreuzwelle eines ersten Differentialgetriebes, dessen Antriebswellen die Kreuzwellen eines zweiten und dritten Differentialgetriebes treiben usw. bis, bei symmetrischem Aufbau n/2 Differentialgetriebe am Ende der Schaltreihe liegen und jedes der letzteren Differentialgetriebe (End-Differentialgetriebe) zwei Zählwerke antreibt, wobei Einrichtungen zum Blockieren (Blockierungseinrichtung) jedes einzelnen Zählwerkes durch die Auslöser vorgesehen sind.
• Mit einem solchen erfindungsgemäßen Zählwerk ist eine Falschzählung nicht mehr möglich, da nur ein Empfänger da ist, der jede Umpolung mit Sicherheit deshalb registriert, weil der Betrieb dieses Empfängers nicht unterbrochen wird. Auch ist der bauliche Aufwand geringer, da nur noch ein einziger Empfänger für eine beliebige Anzahl von Zählwerken nötig ist.
• In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigt F i g. 1 die schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels, F i g. 2 die schematische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels unter Weglassung von Getriebe und Zählwerk und F i g. 3 ein drittes Ausführungsbeispiel, bei dem ebenfalls Getriebe und Zählwerk nicht dargestellt sind.
• Die verschiedenen Zählwerke sind mit I, 1I, III und IV bezeichnet. Der Empfangsauslöser ist insgesamt mit 1 bezeichnet. Der Empfangsauslöser treibt das insgesamt mit 2 bezeichnete, aus verschiedenen Differentialgetrieben bestehende Übertragungsgetriebe an, das die Verbindung zwischen Empfangseinrichtung und Zählwerken herstellt.
• Die Empfangseinrichtung 1 besitzt einen Hilfsmotor 3, auf dessen Welle ein Magnet 4 befestigt ist. Der Magnet 4 ist von einem topfförmigen Außenläufer 5 umgeben, der auf einer Ankerradwelle 6 sitzt. An der Innenseite des Außenläufers 5 befindet sich ein Hysteresebelag 7. Die Teile 4, 5 und 7 bilden zusammen eine Hysteresekupplung. Ein Empfangsauslöser 8 enthält einen Magneten, der bei Umpolung einer Wicklung über eine Fernleitung seine Lage ändert. Hierdurch wird ein Anker 9 hin und her bewegt. Der Anker 9 wirkt mit dem auf der Ankerradwelle 6 sitzenden Ankerrad 10 zusammen. Anker 9 und Ankerrad 10 bilden also zusammen einen Ankergang. Am linken Ende der Welle 6 sitzt ein Zahnrad 11, das über ein Zahnrad 12 eine weitere Zahnraduntersetzung, bestehend aus Zahnrädern 13 und 14, antreibt. Die Zahnräder 13 und 14 sind Wechselräder und dienen zur Anpassung des Empfängers an die Zählwerke derart, daß einem Impuls eine bestimmte Weiterdrehung der Zählwerke entspricht. Die Welle 15, auf der das Wechselrad 14 sitzt, treibt über weitere Zahnräder 16 und 17 die Kreuzwelle 18 eines ersten Differentialgetriebes 19 an. Die Abtriebswellen 20 und 21 des ersten Differentialgetriebes 19 treiben über Zahnräder 22, 23 bzw. 24, 25 die Kreuzwellen 26, 27 zweier weiterer Differentialgetriebe 28, 29 an. Die Abtriebswellen 30, 31 bzw. 32, 33 treiben über Zahnräder 34, 35, 36, 37; 38, 39, 40, 41; 42, 43, 44, 45 und 46, 47, 48, 49 die Zählwerke I bis IV an.
• Auf den Antriebswellen 30, 31, 32, 33 der Differentialgetriebe 28 und 29 sitzen Sperräder 50, 51, 52 und 53. Als Winkelhebel ausgebildete, ortsfest gelagerte Sperrhebel 54, 55, 56, 57 greifen in die Sperrräder 50 bis 53 ein. Die Sperrhebel bilden zugleich die Anker 58, 59, 60 und 61 von Elektromagneten 62, 63, 64 und 65. Die Sperrhebel sind zwischen zwei Anschlägen bewegbar und werden in die eine Richtung durch die Magnetkraft und in die andere Richtung durch Federzug gezogen. Die Wicklungen der Elektromagneten 62 bis 65 können durch Schalter 66, 67, 68, 69 in einen Stromkreis eingeschaltet werden.
• Das Fernzählwerk arbeitet wie folgt: Der Empfangsauslöser 8 gibt bei jedem ankommenden Impuls, d. h. bei jeder Umpolung der Fernleitung die Drehung der Welle 6 für einen Drehschritt frei. Dieser Drehschritt wird über die Zahnräder 11 bis 16 auf die Kreuzwelle 18 des Differentialgetriebes 19 übertragen. Die weitere übertragung der Drehbewegung hängt von der Stellung der Sperrhebel 54 bis 57 ab. Beim gezeichneten Ausführungsbeispiel ist der Schalter 67 geschlossen, während alle anderen Schalter geöffnet sind. Nur die Wicklung des Elektromagneten 63 steht also unter Strom und zieht den Magnetanker 59 gegen den linken Anschlag des Winkelhebels 55; das Sperrad 51 ist dadurch freigegeben. Sämtliche anderen Sperräder sind gesperrt, da der Winkelhebel durch Federkraft in eine Sperrstellung gezogen wird. Bei diesem Zustand wird also die Drehung der Kreuzwelle 18 voll auf die linke Abtriebswelle 20 des Differentialgetriebes 19 übertragen und von dort über die Kreuzwelle 26 auf die Abtriebswelle 31 des Differentialgetriebes 28, da auch dessen linke Abtriebswelle 30 an der Drehung verhindert ist. Die Drehung der Abtriebswelle 31 geht über die Zahnräder 38 bis 41 auf das Zählwerk Il. Bei anderer Stellung der Sperrhebel 54 bis 57 werden entsprechende andere Zählwerke in Betrieb gesetzt. Die Betätigung der Sperreinrichtungen kann durch Fernbetätigung der Schalter 66 bis 69 ausgelöst werden.
• Bei dem in F i g. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel sind vom Getriebe lediglich die Sperräder 50 bis 53 dargestellt. An Stelle von vier Auslösern sind lediglich drei Auslöser 70, 71 und 72 vorhanden. Der Auslöser 70 betätigt einen zweiarmigen Hebel 73, der mit seinem linken Ende in das Sperrad 50 und mit seinem rechten Ende in das Sperrad 52 eingreifen kann, jedoch nicht gleichzeitig. Der Auslöser 71 wirkt mit einem einarmigen Hebel 74 zusammen, der mit dem Sperrad 51 zusammenwirkt. Auf den Hebel 74 tastet ein zweiarmager Hebel 75 auf. Das rechte Ende dieses Hebels kann sperrend in das Sperrad 52 eingreifen. Der Auslöser 72 wirkt mit einem einarmigen Hebel 76 zusammen, der das Rad 53 sperren kann. Auf den Hebel 76 tastet ein ortsfest gelagerter Hebel 77, der sperrend in das Sperrad eingreifen kann.
• Dieses Tarifzählwerk arbeitet wie folgt: ist der Auslöser 70 erregt, so zieht er den Hebel 73 mit seinem linken Ende nach unten und gibt das Sperrad 50 und damit den Antrieb eines Zählwerkes frei. Gleichzeitig sperrt er das Sperrad 52. Die Sperräder 51 und 53 sind ebenfalls gesperrt, wenn die Auslöser 71 und 72 nicht erregt sind, da die Hebel 74, 76, 75 und 77 durch Federzug in eine solche Lage gezogen werden, daß die Hebel 74, 76 sperrend in die Räder eingreifen. Bei Erregung des Auslösers 71 und Nichterregung der Auslöser 70 und 72 wird das Sperrad 51 freigegeben. Bei Erregung des Auslösers 72 und Nichterregung der Auslöser 70, 71 wird das Sperrad 53 freigegeben. Ist keiner der Auslöser 70 bis 72 erregt, so wird das Sperrad 4 freigegeben, wie sich aus der Zeichnung ohne weiteres ablesen läßt. Der zuletzt geschilderte Zustand (kein Auslöser erregt) ist in F i g. 2 dargestellt.
• Beim Ausführungsbeispiel nach F i g. 3 sind lediglich zwei Auslöser 78 und 79 vorgesehen. Diese wirken mit einarmigen Hebeln 80, 81 zusammen. Auf beide Hebel 80, 81 tastet ein bei 82 ortsfest gelagerter weiterer Hebel 83 auf. Wie sich aus der Betrachtung der Figur leicht erkennen läßt, wird bei Erregung des Auslösers 78 das Sperrad 50, bei Erregung des Auslösers 79 das Sperrad 53, bei Erregung beider Auslöser 78, 79 das Sperrad 52 und bei Nichterregung beider Auslöser das Sperrad 51 freigegeben (gezeichneter Zustand).
• Selbstverständlich ist die Erfindung auch außerhalb der dargestellten Ausführungsbeispiele ausführbar, insbesondere können mehr als vier Zählwerke verwendet werden, wobei die Hintereinanderschaltung und Verzweigung weiterer Differentialgetriebe in analoger Anordnung nötig ist. Es werden bei n Zählwerken, wobei n = ZZ (z = ganze Zahl) ist, n-1 Differentialgetriebe benötigt. Wenn n * 2Z ist, wird der Aufbau unsymmetrisch. Beispielsweise kann bei n = 3 das Zählwerk III unmittelbar von der Abtriebsseite 21 des Differentialgetriebes 19 angetrieben werden. Das Differentialgetriebe 29 würde dann entfallen. Die Sperreinrichtung 52, 56, 60, 64 müßte dann auf die Welle 21 einwirken.
• Auch ist, wie im Anspruch 4 beansprucht, eine andere Getriebeart möglich, z. B. eine Vorgelegewelle, bei der bei Verwendung von vier Zählwerken vier Kupplungen vorgesehen sind, die wahlweise die Antriebsverbindung der Vorgelegewelle mit den Zählwerken herstellen. Vorzugweise werden hierfür Kupplungen verwendet, die beim Einkuppeln keinen Teilungsfehler verursachen können, z. B. Reibungskupplungen. Im Gegensatz zu einem Mehrtarifzählwerk mit einem aus Differentialgetrieben zusammengesetzten Getriebe können bei Verwendung einer Vorgelegewelle mit Kupplungen auch mehrere Zählwerke gleichzeitig angetrieben werden, ohne daß sich die Drehgeschwindigkeiten aufteilen.

Claims (7)

1. Patentansprüche: 1. Anordnung zum wahlweisen Antrieb jeweils eines Zählwerkes aus einer Gruppe von mehr als zwei Zählwerken durch elektrische Impulse, insbesondere Mehrtarif-Fernzählwerke zur Zählung elektrischer Energie, wobei eine einzige Empfangseinrichtung ein Differentialgetriebe antreibt, das mit sämtlichen Zählwerken in Verbindung steht und über vorzugsweise fernbetätigte Auslöser wahlweise mit den einzelnen Zählwerken kuppelbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebe (2) für den Antrieb von n Zählwerken n-1 Differentialgetrieben in folgender Anordnung besteht (bei n = 2Z, z = ganze Zahl, ergibt sich ein symmetrischer Aufbau): Die Empfangseinrichtung (1) steuert die Drehung der Kreuzwelle (18) eines ersten Differentialgetriebes (19), dessen Antriebswellen (20, 21) die Kreuzwellen (26, 27) eines zweiten (28) und dritten (29) Differentialgetriebes treiben usw. bis, bei symmetrischem Aufbau h/2 Differentialgetriebe am Ende der Schaltreihe liegen und jedes der letzteren Differentialgetriebe (28, 29) (End-Differentialgetriebe) zwei Zählwerke (I, 1I; 11I, IV) antreibt, wobei Einrichtungen zum Blockieren (50, 54; 51, 55 usw.) (Blockierungseinrichtung) jedes einzelnen Zählwerkes (I bis IV) durch die Auslöser (62 bis 65) vorgesehen sind.
2. 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Blockierungseinrichtungen fest mit den Antriebswellen (30 bis 33) der End-Differentialgetriebe (28, 29) verbundene Sperrräder (50 bis 53) aufweisen, in die elektromagnetisch betätigbare Sperrhebel (54 bis 57) eingreifen.
3. 3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Empfangseinrichtung (1) die Drehung einer sämtliche Zählwerke (I bis IV) antreibenden Vorgelegewelle steuert und daß in jeder Antriebsverbindung zwischen Vorgelegewelle und Zählwerk eine durch die Auslösung betätigbare Kupplung, vorzugsweise eine teilungsfehlerfreie Reibungskupplung, vorgesehen ist.
4. 4. Anordnung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahl der Auslöser, z. B. Elektromagneten mit beweglichem Anker, kleiner ist als die Zahl der Zählwerke, mindestens aber so groß ist, daß so viele Schaltkombinationen wie Zählwerke möglich sind, wobei die Auslöser auf ein Hebelsystem einwirken.
5. 5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei vier Zählwerken (I bis IV) drei Auslöser, z. B. Schaltmagneten (70-,71,72). vorgesehen sind, die folgendermaßen mit einem Hebelsystem zusammenwirken: Ein erster Auslöser (70) betätigt einen zweiarmigen Hebel (73), der in einer ersten Stellung ein Sperrad (50) sperrt und ein zweites Sperrad (52) freigibt und in einer zweiten Stellung umgekehrt wirkt; ein zweiter Auslöser (71) wirkt mit einem einarmigen, ein drittes Sperrad (51) sperrenden Hebel (74) zusammen; auf dem einarmigen Hebel (74) tastet der eine Arm eines zweiarmigen Hebels ('75), dessen anderer Arm das zweite Sperrad (51) sperrt; ein dritter Auslöser (72) wirkt mit einem einarmigen, ein viertes Sperrad (53) sperrenden Hebel (76) zusammen; auf den letztgenannten einarmigen Hebel (76) tastet der eine Arm eines weiteren zweiarmigen Hebels (77) auf, dessen anderer Arm das zweite Sperrad (52) sperrt.
6. 6. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei vier Zählwerken zwei Auslöser, z. B. Schaltmagneten (78, 79), vorgesehen sind, die folgendermaßen mit einem Hebelsystem zusammenwirken: Ein erster Auslöser (78) wirkt mit einem einarmigen Hebel (80) zusammen, der je nach Stellung ein erstes (50) oder zweites (51) Sperrad sperrt; ein zweiter Auslöser (79) wirkt mit einem einarmigen Hebel (81) zusammen, der je nach Stellung ein drittes (53) oder das zweite (51) Zählwerk sperrt; ein weiterer einarmiger Hebel (83) tastet auf die beiden genannten einarmigen Hebel (80, 81) auf und sperrt je nach Stellung das erste (50) und dritte (53) oder das vierte (52) Zählwerk.
7. 7. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Empfangseinrichtung (1) einen Empfangsauslöser (8), vorzugsweise ein gepoltes Relais mit zwei Ruhelagen, aufweist, durch das der Anker (9) eines Ankerganges (9, 10) betätigt wird, dessen Ankerrad (10) auf der Abtriebsseite (6) (Ankerradwelle) einer von einem Hilfsmotor (3), vorzugsweise einem Synchronmotor, angetriebenen Hysteresekupplung (4, 5, 7), und daß zur Anpassung der Empfangseinrichtung (1) an die Zählwerke (I bis IV) vorzugsweise ein Wechselradgetriebe (13, 14) zwischen der Ankerradwelle (6) und dem die Zählwerke (I bis IV) miteinander verbindenden Getriebe (2) angeordnet ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschrift Nr. 1140 728; schweizerische Patentschrift Nr. 138 917. In Betracht gezogene ältere Patente: Deutsches Patent Nr. 1180 652.