DE204810C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

-Jig 204810-KLASSE 21 e. GRUPPE

VITTORIO ARCIONI in MAILAND.

übersteigenden Energieverbrauches.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 12. November 1907 ab.

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung für Elektrizitätszähler zur Bestimmung des einen festgesetzten Betrag übersteigenden Energieverbrauches.

Bei einem derartigen Zähler muß die Geschwindigkeit des das Summieren bewirkenden Räderwerks, solange der Wert der verbrauchten Energiemenge gleich oder kleiner als der Pauschalwert ist, gleich Null sein, dagegen, sobald dieser Pauschalwert überschritten wird, diesem Mehrbetrag entsprechen.

Es sei W₀ der Pauschalwert und W der augenblickliche Wert.

Ist W'/< W₀, so ist die Geschwindigkeit des das Summieren bewirkenden Räderwerks gleich Null.

Ist dagegen W > W₁
schwindigkeit des Räderwerks
W-W₀.

Bei der Verwendung des nachstehend beschriebenen Zählers sind die erhaltenen Ergebnisse theoretisch nicht genau, denn die Lösung der Aufgabe beruht auf einer Annahme, die nicht genau der Wirklichkeit entspricht. Da jedoch der Grad der Genauigkeit ein willkürlicher ist, so kann dieser den Erfordernissen der Praxis entsprechend gewählt werden.

Der Wert W ist veränderlich, und da der Energieverbrauch sehr verschieden sein kann, keineswegs im voraus bestimmbar.

Nimmt man beispielsweise den Zeitraum von

₀, so entspricht die Ge-

dem Werte einer Stunde an, so findet man, daß die Summe der Mehrbeträge der Werte W zu dem Werte W₀ während der ersten halben Stunde im allgemeinen von der Summe der Werte der Mehrbeträge während der zweiten halben Stunde verschieden ist.

Wäre nun die Zeit in Zeitabschnitte von einer Stunde eingeteilt und fände das Summieren des Mehr an Energieabgabe während jeder zweiten halben Stunde statt, während in der Zwischenzeit die Mehrenergieabgabe nicht gemessen wird, so könnte zwischen dieser und der ersten Mehrenergieabgabe ein nicht unbeträchtlicher Unterschied auftreten. Es könnte z. B. sehr leicht vorkommen, daß während der Dauer der halbstündigen Messung W <.W₀ ist, dagegen während der darauffolgenden halben Stunde W >■ W₀.

Bei der Bestimmung der Mehrabgabe von Energie würde man als mittleren Wert der Energieabgabe die Energieabgabe während der halbstündigen Meßdauer betrachten. Daraus würde man folgern, daß W stets kleiner als W₀ war, was irrig ist. Zu dieser Annahme könnte man auch auf Grund von künstlichen theoretischen Erwägungen kommen.

In der Praxis ließ sich die Messung nur während einer langen Zeitdauer vornehmen. Man kann tatsächlich annehmen, daß bei den auf mehrere aufeinanderfolgende Zeitabschnitte ausgedehnten Messungen ein. Ausgleich stattfindet.

Wenn statt der Zeitzwischenräume von 30'

z. B. solche von 5' gewählt werden, würden die in Frage stehenden Unterschiede bedeutend geringer sein. Die Zwischenräume können in Wirklichkeit beliebig klein gewählt werden.

Der nachstehend beschriebene Zähler entspricht hinsichtlich seiner Arbeit genau einer unterbrochenen Summierung, deren Zeitabschnitte beliebig klein gemacht werden können.

Es ist selbstredend nicht erforderlich, daß die Zeitdauer, während welcher eine Summierung stattfindet, gleich der Zeitdauer ist, während welcher keine Summierung stattfindet. Diese Zeitabschnitte können auch verschieden sein, ohne daß hierdurch irgend etwas geändert wird. Gegenüber den bekannten Zählern mit kontinuierlicher Summierung hat der Gegenstand der Erfindung den Vorteil, daß eine Änderung des Punktes, von welchem aus das Anzeigen des Mehrverbrauches stattfindet, erfolgen kann, ohne daß eine bauliche Abänderung erforderlich wird.

In Fig. ι sind A₁, A₂, A₃ (Fig. 1) drei um ihre Achsen O₁, O₂, O₃ drehbare Räder vom Durchmesser Y₁, r₂, r₃. Der Umfang der Räder A₁ und A₂ ist voll, so daß sie, sobald sie gezahnt sind, beständig miteinander in Eingriff stehen. Der Umfang des Rades A₃ dagegen ist unterbrochen, und zwar besteht er aus dem einen nicht unterbrochenen Teil C₁ und der eigentlichen Unterbrechung C₂. Der Teil C₁ kann mit dem Rad A₂ in Eingriff kommen, der Teil C₂ dagegen nicht. Die Räder A₂ und A₃ sitzen fest auf ihren Achsen O₂ und O₃. Das Rad A₁ dagegen ist nur durch eine Reibungskupplung F₁ mit seiner Achse O₁ verbunden, so daß es sich frei drehen kann, sobald die Kraft größer als der Reibungswiderstand der Kupplung ist.

Die Achse O₁ wird durch den Zähler angetrieben, so daß ihre Geschwindigkeit der Energieabgabe entspricht; die Achse O₃ wird dagegen durch ein Uhrwerk, und zwar mit gleichbleibender Geschwindigkeit gedreht. Die Achse O₂ wird abwechselnd von der Achse O₁ und O₃ angetrieben und erhält somit eine Art Differentialbewegung zu den Bewegungen der Achsen O₁ und O₃.

Das Rad A₂ erhält eine gleichbleibende Winkelbewegung nach links, indem es durch das Rad A₃ in gleichen Zeiträumen um denselben Winkel nach links gedreht wird. Dagegen erhält das Rad A₂ eine veränderliche Winkelbewegung -nach rechts, da, sobald es nicht in Eingriff mit dem Rad A₃ steht, nur vom Rad A₁ angetrieben wird, welches eine beliebige Geschwindigkeit besitzen kann.

Die Verstellung des Rades A₂ innerhalb einer gewissen Zeit ist gleich der Differenz der durch die Räder A₁ und A₃ bewirkten Verstellungen. Die durch das Rad A₁ hervorgerufenen Verstellungen entsprechen der Energieabgabe, während die durch das Rad A₃ hervorgerufenen Verstellungen konstant sind. Daraus folgt, daß die Verstellung des Rades A₂ den Mehrbetrag an Energieabgabe gegenüber dem feststehenden Betrag darstellt.

In Fig. 2 ist ein Zähler dargestellt, in welchem die drei Räder A₁, A₂, A₃ Verwendung finden.

M ist ein Uhrwerk, das zur gleichmäßigen Bewegung einer Scheibe K (Fig. 2 und 3) im Sinne des Pfeiles (Fig. 3) dient. Auf der Achse der Scheibe K sitzen lose das Rad ^4₃ sowie ein Rad A₄, deren Naben miteinander verbunden sind. Die Scheibe trägt eine Klinke L, durch welche sie das Rad A ₄ mitnimmt.

G ist eine Führung, die die Klinke L während eines Teiles einer Umdrehung anhebt. Während dieser Zeit nehmen die Räder A₃ und A₄ an der Umdrehung ihrer Achse bzw. der Scheibe K nicht teil.

Auf einer Achse O sitzt lose das Rad A₂, welches durch eine Reibungskupplung F₂ mit der Achse O gekuppelt ist. Mit dem Rad A₂ ist durch eine zweite Reibungskupplung F₁ das Rad A₁ gekuppelt. Dieses wird durch den Anker des Zählers angetrieben. Die Achse O ist die erste Achse des Zählwerks R mit Zehnerschaltung.

In der Verlängerung der Achse O sitzt lose auf einem Träger ein Rad H, welches ebenso wie die Scheibe K sich infolge einer Sperrklinke S nur nach links drehen kann.

Auf der Achse O sitzt fest eine Scheibe T und drehbar ein Arm B (Fig. 2 und 4). Die Scheibe T besitzt einen von X nach X₁ sich erstreckenden kreisbogenförmigen Schlitz C (Fig. 4) und ist in X₂ mit einem Anschlag P₂ versehen.

Der Arm B kann mit Hilfe einer Schraube P₁, die als Anschlag dient, ähnlich wie der Anschlag in X₂ in beliebigen Stellungen festgehalten werden. Diese Schraube kann im Schlitz C von X bis X₁ verstellt werden. Das Rad H besitzt ebenfalls einen Schlitz C, der sich von X nach X₂ erstreckt. Hieraus folgt, daß, sobald der Teil B in X₁ festgestellt ist (Fig. 4), das Rad H und die Scheibe T sich gegeneinander um das Stück X, X₁ bewegen können, in vorliegendem Falle also um 180 °. Ist der Teil B in X festgestellt, so können sich das Rad H und die Scheibe T nicht gegeneinander bewegen. Eine Gradeinteilung mit 10 Teilstrichen entspricht jeder Zwischenstellung des Anschlags P₁ und zeigt den über den Pauschalwert gehenden Mehrwert· von 0 bis ¹⁰/₁₀ des Maximalwertes an, wie dies noch weiter unten erläutert wird. Diese Gradeinteilung kann sich auf der Scheibe T befinden.

Die Wirkungsweise des Zählers ist folgende: Die Scheibe K dreht. sich mit einer gleichbleibenden Geschwindigkeit nach links. Das vom Zähler angetriebene Rad A₁ besitzt denselben Drehsinn, jedoch eine veränderliche Geschwindigkeit. In den Zeiträumen, während welcher die Scheibe K das Rad A_A nicht antreibt, nimmt das Rad A₁ die Achse O mit. Die Drehung ,dieser Achse nach links kann

ίο beliebig sein, denn sobald die Drehung derselben größer ist als das Spiel der Anschläge P₁, P₂ im Schlitz des Rades H₁ so wird dieses, da es sich nur im gleichen Sinne wie das Rad A, drehen kann, sich ebenfalls drehen.

Die Wirkung der Reibungskupplungen .F₁ und F₂ muß genügen, um die in diesem Falle auftretenden Reibungen zu überwinden.

Sobald die Scheibe. K das Rad A_i und infolgedessen das Rad A₃ das Rad A₂ antreibt, nimmt die Achse O an der Bewegung des Rades A₂ teil. Die Rückwärtsbewegung des Rades A₂ hängt von der Wahl der verschie-

. denen Durchmesser ab. Für den vorliegenden Fall, wo r₃ = r₂ ist und die Scheibe K das Rad A_i während einer halben Umdrehung antreibt, beträgt die Rückwärtsbewegung des Rades A₂ ebenfalls eine halbe Umdrehung. Würde die durch das Rad A₁ bewirkte Drehung der Welle O eine halbe Umdrehung überschreiten, so würde, da bei der entgegengesetzten Drehung nur eine halbe Umdrehung erfolgt, sich eine positive Differenz ergeben.

Wäre dagegen die vorhergehende positive Umdrehung der Achse O kleiner als eine halbe Umdrehung, so würde die negative Verdrehung dieser Achse gleich der positiven sein, da der Schlitz des Rades H eine größere Rückwärtsdrehung der Achse O nicht zuläßt. Das Rad A₂ gleitet dann in seiner Kupplung.

Die gestellten Bedingungen sind somit erfüllt. Für W ■< W₀ ist die Vorwärtsbewegung gleich der Rückwärtsbewegung: für W > W₀ bleibt die Rückwärtsbewegung stets gleich.

Um die durch das Rad A₄ bewirkte Rückwärtsbewegung der Welle O zu regeln, genügt es, das Rad H zur Scheibe T zu verstellen. Dies erfolgt durch die Verstellung des Anschlages P₁ in seinem Schlitz. Da nun dieser Anschlag beliebig eingestellt werden kann, so folgt daraus, daß die Rückwärtsbewegung in Grenzen von O bis zu dem bestimmten Höchstbetrage geändert werden kann. Die Stellung des Anschlages P₁ entspricht der Stellung der Tarifänderung. Die Einstellung des Punktes, von welchem ab der Tarif sich ändert, erfolgt nach einem Gesetz, das proportional der Verstellung des Anschlages P₁ zum Anschlag P₂ der Scheibe T ist, und kann daher an Hand einer Einteilung erfolgen (Fig. 4).

Das das Summieren bewirkende Triebwerk, sowie das Uhrwerk kann vom Zähler getrennt aufgestellt und mit diesem durch einen elektrischen Kontakt verbunden sein, dessen Frequenz im Verhältnis zur Geschwindigkeit des Zählers steht. Die Bewegung des Rades A₁ könnte in diesem Falle durch einen Elektromagneten erfolgen.

Claims (4)

Patent-Ansprüche:

1. Einrichtung für Elektrizitätszähler zur Bestimmung des ' einen festgesetzten Betrag übersteigenden Energieverbrauches, ° bei der das Mehrverbrauchszählwerk entsprechend der Differenz aus dem Gesamtverbrauch und dem Pauschalbetrag fortgeschaltet wird, dadurch gekennzeichnet, daß in untereinander gleichen Arbeitsperioden das Zählen des Gesamtverbrauches und während der zwischen diesen Arbeitsperioden liegenden, einander gleichen Zeitabschnitte der Abzug des Pauschalwertes stattfindet.

2. Einrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß auf einer das Räderwerk mit dem Zählwerk verbindenden Achse (O) lose zwei Räder (A₁, A₂) sitzen, die miteinander und mit der Achse durch Reibungskupplungen (F₁, F₂) verbunden sind, wobei das eine Rad (A₁) mit einer der Energieabgabe entsprechenden Geschwindigkeit und das andere Rad (A₂) in gleichen Perioden mit derselben Geschwindigkeit angetrieben wird.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 und 2. dadurch gekennzeichnet, daß die in zwei Richtungen drehbare Achse (O) bei der Drehung in der einen Richtung eine gegen Rückwärtsdrehung gesicherte Scheibe (H) mitnimmt, gegen welche sie eine regelbare Relativdrehung ausführen kann.

4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse (O) mit einem Anschlag (P₁) in einen kreisbogenförmigen, in seiner Länge veränderlichen Schlitz (C) der Scheibe (H) eingreift.

Hierzu.i Blatt Zeichnungen.