DE2452896C3 - Schaltuhr zum Erzeugen von Zeitsignalen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltuhr zum Erzeugen von Zeitsignalen, welche an einem Registriergerät die Aufzeichnung zeitabhängiger Meßwerte zusammen mit Zeitinformationen steuern, mit Speichermitteln zum Abspeichern der Zeitsignale während einer Unterbrechung der Verbindung zum Registriergerät, insbesondere bei Spannungsausfall, wobei ein elektronischer Impulsgeber an einen Registrierperiodenimpuls-Generator angeschlossen ist, der über eine Umschalteinrichtung in einem ersten Schaltzustand unmittelbar an einen Schaltuhrausgang und in einem zweiten Schaltzustand an einen ausgangsseitig mit dem Schaltuhrausgang verbundenen elektronischen Speicher anschließbar ist, wobei die Umschalteinrichtung von einem auf die Unterbrechung der Verbindung zum Registriergerät bzw. auf den Spannungsausfall ansprechenden Detektor zur Herstellung des ersten Schaltzustandes

und nach Wiederherstellung der genannten Verbindung bzw. nach Spannungswiederkehr zur Herstellung des zweiten Schaltzustandes betätigbar ist und wobei die Abgabe der in dem elektronischen Speicher gespeicherten Zeitsignale nach Wiederherstellung der Verbindung zum Registriergerät bzw. nach Spannungswiederkehr mit einer bedeutend über der Impulswiederholungsfrequenz der Zeitsignale liegenden Taktfrequenz erfolgt, und wobei der elektronische Speicher nach vollständiger Entleerung ein Schaltsignal abgibt, welches die Rückstellung der Umschalteinrichtung auslöst

Bekannt sind Schaltuhren dieser Art, welche an ein schreibendes Registriergerät Registrierperiodenimpulse liefern, deren Anzahl die Stellung eines mit Zeitmarken versehenen Registrierstreifens bestimmt, so daß eine Zeitzuordnung zu einem von dem Registriergerät in bestimmten Zeitabständen aufgezeichneten Zählerstand eines KJlowattstundenzählers gegeben ist Auf diese Weise wird erreicht, daß zwischen einer beispielsweise an einer Energieübergabestelle angeordneten Schaltuhr und dem Registriergerät lediglich eine einfache Impulsübertragung durchgeführt wer.len muS, so daß die Ubertragungsleitungen sehr viel einfacher ausgebildet werden können, als wenn eine vollständige Uhrzeitinformation übertragen werden müßte, wobei auch eine geringere Störanfälligkeit erreicht wird. Bei Spannungsausfall tritt jedoch die Schwierigkeit auf, daß Impulse zum Weitertransport des Registrierstreifens ausbleiben, so daß nach dem Spannungsausfall die zusätzlich zu dem ausgedruckten Stand des Kilowatt-Stundenzählers auf dem Registrierstreifen befindlichen Zeitinformationen oder Zeitmarken falsch zugeordnet sind. Zur Vermeidung dieses Fehlers besitzen bekannte Schaltuhren mit mechanischem Gangwerk mechanische Speichermittel derart, daß während des Spannungsausfalls und damit gleichsam während der Unterbrechung der Verbindung zum Registriergerät die Registrierperiodenimpulse gesammelt und nach Wiederherstellung der Verbindung zum Registriergerät oder nach Wiederkehren der Spannung abgegeben werden, um den Rückstand, welcher in der Stellung des Registrierstreifens eingetreten ist, wieder aufzuholen. Die bekannten Einrichtungen besitzen jedoch den Nachteil, daß die mechanischen Speichereinrichtungen störungsanfällig sind, daß die Einstellung Schwierigkeiten bereitet und daß Reßistrierperiodenicr pulse verlorengehen können, insbesondere dann, wenn ein unglückliches Zusammentreffen von Schaltfunktionen vorkommt Außerdem besitzen die mechanischen Speichermittel der bekannten Schaltuhren nur eine beschränkte, oft nicht ausreichende Speicherkapazität

Durch die DE-OS 23 39465 sowie die FR-OS 22 22 687 sind Uhrenanlagen bekannt, wobei eine elektronische Hauptuhr eine Anzahl von Nebenuhren in der Weise steuert, daß die Nebenuhren nach einem Netzspannungsausfall entsprechend dem Stand der Hauptuhr nachgeführt werden. Bei diesen bekannten Uhrenanlagen ist die Hauptuhr vollständig elektronisch ausgeführt Durch die DE-OS 23 39 465 ist es weiterhin bekannt, daß mehrere Aufholgeschwindigkeiten für die &o Zeit vorgesehen sind, die nach einem Ausfall der Netzspannung bis zu deren Wiederherstellung verflossen ist Ferner ist bei den bekannten Uhrenanlagen eine die Netzspannung Oberwachende Umschalteinrichtung vorgesehen, die bei einem Wegbleiben der Netzspannung die Uhrenimpulse in einen Speicher so lange einspeichern, bis die Spannung wiederkehrt Bei den bekannten Uhrenanlagen kann es jedoch vorkommen, daß während der Nachführperiode Nachführimpulse mit gleichzeitig eintreffenden Zeitimpulsen zusammenfallen. In diesem Falle könnten einzelne Zeitsignale verlorengehen, so daß der Synchronismus zwischen Haupt- und Nebenuhren nicht mehr gewährleistet ist

Durch die Erfindung soll daher die Aufgabe gelöst werden, eine Schaltuhr der eingangs beschriebenen Art so auszubilden, daß bei hoher Ganggenauigkeit der Uhr am Schaltuhrausgang zuverlässig, wenn auch gegebenenfalls im wesentlichen um die Zeitdauer einer Unterbrechung der Verbindung zum Registriergerät verzögert, sämtliche Zeitsignale abgegeben werden, derart, daß ein Verlorengehen einzelner Zeitsignale mit Sicherheit vermieden wird, und zwar auch dann, wenn die Unterbrechung der Verbindung zum Registriergerät bezogen auf die Anzahl der inzwischen aufgetretenen Registrierperiodenimpulse, sehr lange andauert

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Ausgang des elektronischen Impulsgebers zur Ableitung des Speicherentleerungstaktes über einen Impulsumformer geführt und dort invertiert und derart differenziert wird, daß die Speicherentleej ungs-Taktimpulse gegenüber den impulsgeberimpulsen und damit gegenüber den Zeitimpulsen des RegistrieirperiodenimpuIs-Generators um die Breite der Impulsgeberimpulse verzöge/i auftreten.

Zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen der vorstehend kurz beschriebenen Schaltuhr bilden Gegenstand der anliegenden Ansprüche, auf welche hier zur Vereinfachung und Verkürzung der Beschreibung ausdrücklich hingewiesen wird. Nachfolgend werden Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert Es stellt dar

F i g. 1 ein Blockschaltbild einer Schaltuhr, welche Registrierperiodenimpulse erzeugt, die zur zeitrichtigen Aufzeichnung des Zählerstandes eines KJlowattstundenzählers verwendet werden,

F i g. 2 ein schematisches Schaltbild einer Einrichtung zum Umschalten der Zeitsignalabgabe vom Schartuhrausgang auf einen Speicher und umgekehrt,

F i g. 3 eine gegenüber F i g. 2 abgewandelte Form der Umschaltmittel,

F i g. 4 ein schematisches Schaltbild der Stromversorgung für die Schaltuhr nach F i g. 1 und

F i g. 5 ein vereinfachtes Blockschaltbild der Einrichtungen zur Zählereinstellung.

Die Schaltuhr nach F i g. 1 enthält einen Quarzkristalloszillator 1, dessen Ausgangsschwingung nach Umformung in eine Impulsfolge entsprechender Impulsfrequenz einer Frequenzteilerkette 2 zugeführt wird. Hat der Quarzkristadoszillator eine Frequenz von etwa 4,2 MHz, so erzeugt die aus 22 Kippstufen bestehende Frequenzteilerkette 2 an ihrem Ausgang 3 ein Signal mit einer Impulsfrequenz von 1 Hz. Der aus dem Bauteilen 1 und 2 gebildete elektronische impulsgeber <l besitzt eine außerordentlich hohe Ganggenauigkeit und einen sehr niedrigen Leistungsbedarf.

Das Ausgangssigna] des Impulsgebers 4> wird einem Zeitsignalgenerator 5 zugeführt, der Zahlengruppen 6,7, 8 und 9 enthält, welche so hintereinander geschaltet sind, daß die Zählergruppe 6 jeweils einen Zählerstand entsprechend der Anzahl der verstrichenem Sekunden, die Zählergruppe 7 einen Zählerstand entsprechend der Minuten, die Zlhlergruppe 8 einen Zählerstand entsprechend der Stunden und die Zahlergruppe 9 sinen Zählerstand entsprechend der Tage aufweist

Mit einem Impulse im Minutenabstand abgebenden Ausgang der Zählergruppe 7 ist ein Registrierperioden-

Impulsgenerator 10 verbunden, welcher ebenfalls dem Zeitsignalgenerator S angehört. Am Ausgang des Registrierperioden-Impulsgenerators 10 erscheinen Impulse in zeitlichen Abständen entsprechend den gewünschten Registrierpierioden, etwa alle drei Minuten. Es sei bemerkt, daß gemäß einer hier nicht gezeigten Ausführungsform auch andere Zählergruppen anstelle der Zählergruppe 7 oder zusätzlich zu ihr mit dem Registrierperioden-Impulsgenerator 10 verbunden sein können, derart, daß am Ausgang des Bauteiles 10 Registrierimpulse mit anderen zeitlichen Abständen gegebenenfalls wahlweise zur Verfügung stehen. Weitere Zählergruppenausgänge, welche in Fig. I mit 11 und 12 bezeichnet sind und an welchen Impulse im Stundenabstand und im Tagesabsiand auftreten, sind mit einem Tarifschaltwerk 7" verbunden, welches Teil der Schaltuhr bildet. Das Tarifschaltwert T enthält durch Impulse der Zählergruppen 8 und 9 gang 14 und dem Registriergerät 17 feststellt. Sobalc dann der Detektor 20 die Wiederkehr der Spannung oder die Wiederherstellung der genannten Verbindung meldet, veranlaßt er über eine Signalleitung 21 eine Abgabe der im Speicher 18 gespeicherten Registrierpe riodenimpulse über die Leitung 21 an den Zeituhraus gang 14 und außerdem wird, vorzugsweise mi' bestimmter, einem nachfolgend angegebenen Zwecl· dienender Verzögerung die Umschalteinrichtung 15

to wieder so zurückgestellt, dsß danach die Registrierpe riodenimpulse vom Ausgang des Bauteils 10 unmiUelbai zum Zeituhrausausgang 14 fließen.

In F i g. 2 ist eine Möglichkeit aufgezeigt, in welche Weise die Umschalteinrichtung 19 und der Detektor 2(

is im Sinne einer Abspeicherung der Registrierperioden impulse des Registrierperioden-Impulsgenerators K wirksam werden. Die Umschalteinrichtung 19 besitz zwei Eingänge, deren einer bei Erregung die Umsehe!

eingestellte ινίμμϋϋιέπ, WciCiic uciSpiciSWciSc Vuü Wochentag zu Wochtentag verschieden bestimmte Tarifzeiten festlegen und welche vor Störimpulsen geschützt werden müssen, um ein unerwünschtes Kippen zu vermeiden. Aus diesem Grunde befindet sich das Tarifschaltwerk T innerhalb eines geschützten, in F i g. 1 durch eine strichpunktierte Umrandungslinie angedeuteten Bereiches und irt von einer aus diesem Bereich herausführenden Ausgangsleitung durch eine geringe Koppelkapazität besitzende KoDpeleinrichtung 13 getrennt, worauf weiter unten noch näher eingegangen werden soll.

Die als Grundlage für eine Abrechnung verwendeten Registrierperiodenimpulse am Ausgang des Registrierperioden-Impulsgenarators 10 gelangen über nachfolgend noch zu beschreibende Schaltungsteile zu dem Schaltuhrausgang 14, von wo aus die Registrierperiodenimpulse zu einer Zähleinrichtung 15 geführt werden. Die Zähleinrichtung 15 bildet Teil eines Registriergerätes 17, in welchem, abhängig von dem Auftreten der Registrierperiodenimpulse ein mit Zeitmarken versehener Registrierstreifen an einem Druckwerk vorbeibewegt wird, durch welches die Zählerstände eines ebenfalls mit dem Registriergerät 17 verbundenen Kilowattstundenzählers 16 neben den Zeitmarken ausgedruckt werden, wodurch die von dem Zählerstand des Zählers 16 repräsentierte elektrische Energie einer Zeitinformation zugeordnet wird. Gemäß einer anderen Ausführungsform kann auch ein von dem Registriergerät gesonderter Zähler mit dem Zeituhrausgang 14 verbunden sein und seinen Zählerstand parallel zur Zählerstandsinformation des Kilowattstundenzählers 16 an das Registriergerät 17 abgeben, um dort gleichzeitig mit dieser Information ausgedruckt zu werden.

Sollte durch Spannungsausfall oder durch andere Störungen die Verbindung zwischen dem Schaltuhrausgang und dem Registriergerät 17 unterbrochen werden, so wird die durch die Stellung des Registrierstreifens relativ zu dem Druckwerk gegebene Zeitinformation fehlerhaft, so daß dafür Sorge getragen werden muß, daß der Registrierstreifen den durch den Spannungsausfall oder die Unterbrechung der Verbindrung zum Schaltuhrausgang 14 eingetretenen Rückstand wieder aufholt

Dies geschieht durch Speichern der Registrierperiodenimpulse in einem Speicher 18, welcher mittels einer Umschalteinrichtung 19 an den Ausgang des Registrierperioden-Impuisgenerators i0 geiegt wird, sobald ein Detektor 20 einen Spannungsausfall oder eine Unterbrechung der Verbindung zwischen dem Schaltuhraus- >lr.nHUivin4i>i, I vw v*·*l» wnr»η

lülig ÜV3 nü-:igcliigä übä i\cgrjti ivi pvi iwvii iinpuiegvii^ rators 10 auf den Eingang des Speichers 18 auslöst während der andere Eingang bei Erregung eini Rückschaltung bewirkt. Der Detektor 20 besitzt zwe Ausgänge 24 und 25, von denen der Ausgang 24 dant und nur dann ein Signal abgibt, sobald eine Unterbre chung der Verbindung zwischen dem Zeituhrausgang 1' und dem Zähler 15 oder ein Stromausfall auftritt während der Ausgang 25 des Detektors 20 nur dann eir Signal darbietet, wenn die genannte Verbindunj wiederhergestellt ist oder die Spannung wiederkehrt. E:

sei bemerkt, daß hier von einem einzigen Ausgang de: betreffenden Bauteils die beiden einander ausschließen den Ausgänge durch Verwendung entsprechende logischer Schaltkreise abgeleitet werden können, wa: auch für andere Schaltungsteile der hier beschriebene!

Schaltuhr gilt. Sobald der Umschalteinrichtung 19 vor dem Ausgang 24 des Detektors 20 ein Signal zugeführ wird, stellt sie sich in diejenige Schaltstellung, in welche der Registrierpierioden-Impulsgenerator 10 mit den Speicher 18 in Verbindung kommt, so daß di< Registrierperiodenimpulse nun in dem Speicher 11 gespeichert werden. Kehrt dann die Spannung wiede oder ist die Verbindung zwischen dem Schaltuhraus gang 14 und dem Zähler 18 wiederhergestellt, se verschwindet das Signal des Detektorausganges 24, um es steht ein Schaltsignal an dem Detektorausgang 25 an das zu einem Eingang eines UND-Schaltelementes 2» gelangt dessen anderer Eingang eine Folge vor Impulsen mit einem Impulsabstand von einer Sekundt vom Ausgang 3 des Impulsgebers 4 erhält, wobei di<

so Impulsfolge zuvor durch einen Impulsumformer 28i geführt wird, auf dessen Aufbau und Wirkung veisi nachfolgend noch genauer eingegangen wird. Di< Ausgangssignaie des UND-Schaltelementes 26 erreget bei Vorhandensein eines die Spannungswiederkeh meldenden Signals am Ausgang 25 des Detektors 20 in Sekundentakt einen Ringzähler Txb, weicher durch eini mit dem Detektorausgang 25 verbundene Leitung 2Si jeweils beim Auftreten eines die Spannungswiederkeh meldenden Signals zurückgestellt wird und dann in Sekundentakt seinen Betrieb beginnt, so daß auf seine; Ausgangsleitung 29 eine Folge von Impulsen in Fünf-Sekunden-Abstand auftritt

Das Speicherorgan der Speichereinrichtung 18 win von einem Aufwärts-/Abwärts-Zähler 30 gebildet welcher einen Takteingang 31 und einen Steuereinganj 32 besitzt, welcher bei Signalbeaufschiagung bewirk! daß der Zähler beim Abwärtszählbetrieb auf dei Aufwärtszählbetrieb umgeschaltet wird. Eine Eingangs

logik, welche dem Zählereingang 31 vorgeschaltet ist und beispielsweise den in F i g. 2 gezeigten Aufbau mit einem ODER-Schaltelement und zwei dessen Eingänge bedienenden UND-Schaltelementen mit je einem negierenden Eingang haben kann, bewirkt, daß dem Takteingang 31 des AufwärtS'/Abwärts-Zählers 30 entweder der Fünf-Sekunden-Takt der Signalleitung 29 oder, aufgrund der Wirkung eines Verzögerungselementes 33 etwas verzögert, die Registrierperiodenimpulse vom Ausgang der Umschalteinrichtung 19 zugeführt werden, welche gleichzeitig, jedoch unverzögert, den Eingang 32 des Zählers 30 erreichen. Schließlich besitzt der Zähler 30 einen Signalausgang 34, welcher nur dann ein Signal führt, wenn der Zähler vollständig entleert ist. Das Signal des Ausganges 34 des Zählers 30 wird in negierter Form dem UND-Schaltelement 35 zugeleitet, dessen anderer Eingang durch den Fünf-Sekunden-Takt vom Ausgang des Ringzählers 2Bb beaufschlagt wird. Durch geeignete, in F i g. 2 zur Vereinfachung der Darstellung nicht eingezeichnete SchaltungsiriiiQnahmen ist schließlich noch dafür Sorge getragen, daß der Ringzähler 28b nicht ständig in Betrieb bleiben muß, sondern nur während einer bestimmten Zeit nach Spannungswiederkehr arbeitet, was beispielsweise durch eine negierte Eingabe des Zählerausganges 34 in einen weiteren Eingang des UND-Schaltclementes 26 geschehen kann. Aus Fig.2 ist ferner zu ersehen, daß der Zählerausgang 34 in einen weiteren Eingang des UND-Schaltelementes 26 geschehen kann. Aus Fig. 2 ist ferner zu ersehen, daß der Zählerausgang 34 über ein Verzögerungselement oder eine monostabile Kippstufe 36 mit einem Eingang und unmittelbar mit einem weiteren Eingang eines UND-Schaltelementes 37 verbunden ist, dessen Ausgang mit demjenigen Eingang der Umschalteinrichtung 19 J5 Verbindung hat, welcher eine Rückschaltung auf die unmittelbare Verbindung des Registrierperioden-Impulsgenerators 10 mit dem Schaltuhrausgang 14 bewirkt. Die Wirkungsweise der in Fig.2 gezeigten Schaltung ist nun folgende:

Meldet der Detektor 20 an seinem Signalausgang 24 einen Spannungsausfall, so wird sogleich die Umschalteinrichtung 19 umgestellt, so daß die Registrierperioden vom Ausgang des Bauteils 10 nicht mehr unmittelbar zum Schaltuhrausgang 14 fließen, sondern nun in dem Zähler 30 eine Aufwärtszählung veranlassen, da die Registrierperioden einmal den Steuereingang 32 beaufschlagen, so daß der Zähler auf den Aufwärtszählbetrieb umgeschaltet wird und zum anderen über die dem Takteingang 31 vorgeschaltete Logik mit bestimmter w Verzögerung in den Zähler einziehen, so daß der Zähler inzwischen bereits Zeit gefunden hat, auf den Aufwärtszählbetrieb umzuschalten. Auf diese Weise sammelt sich in dem Zähler während der Dauer des Spannungsausfalls ein bestimmter Zählerstand an.

Kehrt nun die Spannung wieder, so verschwindet das Signal am Detektorausgang 24, was allerdings ohne Wirkung auf die Umschalteinrichtung 19 bleibt, und es tritt ein Signal an dem Detektorausgang 25 auf, welches den Ringzähler 28t über die Leitung 28c zunächst auf Null zurückstellt und außerdem aufgrund der Beaufschlagung des UN D-Schaltelementes 26 nunmehr den von dem Impulsgeberausgang 3 abgeleiteten Ein-Sekunden-Takt zu dem Ringzähler 286 durchdringen läßt, derart, daß dieser vom Zählerstand Null beginnend nach fünf Sekunden den ersten Impuls einer Fünf-Sekunden-Impulsfolge auf der Signalleitung 29 abgibt

Der obenerwähnte Impulsumformer 28a enthält

einen Inverter und einen Differentiator mit zugehörigen Impulsformerschaltungen, wodurch erreicht wird, daß unter der Annahme positiver Impulse am Ausgang 3 des Impulsgebers 4 und bei Ausnützung der positiv läufigen Flanke der invertierten Impulse die schließlich das UND-Schaltelement 26 erreichenden Schaltimpulse gegenüber den am Ausgang 3 auftretenden Ein-Sekunden-Impulsen eine Verzögerung entsprechend der Breite dieser Impulse besitzen und folglich, nachdem die Registrierperiodenimpulse ebenfalls von den Impulsen des Impulsgeberausgangs 3 abgeleitet sind, ein zeitliches Zusammentreffen von Registrierperiodenimpulsen und von Impulsen aus der Signalleitung 29 vermieden ist. Ein Verlorengehen von Registrierperiodenimpulsen aufgrund eines Zusammentreffens mit Schaltfunktionen aufgrund der Signale der Leitung 29 ist dadurch ausgeschlossen.

Ist also die Spannung wiedergekehrt und treten daher an einem Eingang des UND-Schaltelementes 35 Ringzählersignale im Fünf-Sekunden-Takt auf, so gelangen diese Signale, solange der Zähler 30 nicht vollständig entleert ist und folglich kein Signal auf der Leitung 34 ansteht, zu dem Schaltuhrausgang 14 um den durch den Spannungsausfall erlittenen Rückstand der Transporteinrichtung des Registrierstreifens im Registriergerät 17 aufzuholen. Ist dann der Zähler 30 entleert, so gelangen keine Ringzählersignale mehr zum Schaltuhrausgang 14, da sodann das UND-Schaltelement 35 gesperrt wird. Das die Entleerung des Zählers 30 meldende Signal der Leitung 34 gelangt durch die Schaltungselemente 36 und 37 um bestimmte Zeit verzögert zu dem die Rückschaltung bewirkenden Eingang der Umschalteinrichtung 19, wobei durch die erwähnte Verzögerung dieser Signalübertragung dafür Sorge getragen ist, daß nicht dann, wenn unmittelbar nach der Speicherentleerung ein Registrierperiodenimpuls am Ausgang des Registrierperioden-Impulsgenerators 10 auftritt, dieser Impuls verlorengeht, weil die Registriereinrichtung 17, welche soeben noch einen Impuls aus dem Speicher 18 bearbeitet hat, den unverzögert nachfolgenden Registrierperiodenimpuls von dem Bauelement 10 nicht verarbeiten könnte.

Es ist außerdem festzustellen, daß die während der Entleerung des Zählers 30 und der Impulsabgabe an den Schaltuhrausgang 14 über das UND-Schaltelemer.t 35 gegebenenfalls an dem Registrierperioden-Impulsgenerator 10 auftretenden Registrierperiodenimpulse nicht verlorengehen, da sie den Zähler 30 gleichsam nachfüllen, da der Zähler kurzzeitig über die Signalleitung 32 auf Aufwärtszählbetrieb umgeschaltet werden kann und die Aufwärtszählung entsprechend diesen Registrierperiodenimpulsen der nach Spannungswiederkehr beginnenden Abwärtszählung gleichsam zwischengeschaltet wird.

F i g. 3 zeigt eine gegenüber F i g. 2 abgewandelte Ausführungsform. Die Schaltung nach F i g. 3 arbeitet in der Weise, daß nach Einspeicherung der während eines Spannungsausfalls in den Speicher 18 eingespeicherten Registrierperiodenimpulse diese nach Spannungswiederkehr dem Schaltuhrausgang zwischen den normalerweise auftretenden Registrierperiodenimpulsen zufließen. Zu diesem Zwecke wird die Umschalteinrichtung 19 sogleich nach Auftreten des die Spannungswiederkehr signalisierenden Detektorausganges 25 durch diesen auf die unmittelbar zum Schaltuhrauseane führende Leitung zurückgeschaltet Durch einen Inverter 134, welcher eingangsseitig an den Ausgang des Registrierperioden-Impulsgenerators 10 gelegt ist und

welcher sein Ausgangssignal an ein UND-Schaltelement 135 abgibt, das als ein weiteres Eingangssignal einen Impuls von dem Detektorausgang 25 empfängt, ist dafür Sorge getragen, daß die mit dem Wechsel des Schaltzustandes der Umschalteinrichtung 19 beginnende, vom Ausgang des UND-Schaltelementes 135 gesteuerte Entleerung des Speichers 18 nicht mit dem Auftreten eines Registrierperiodenimpulses am Ausgang des Bauteiles 10 zusammenfällt, so daß ein Verlorengehen eines solchen Impulses vermieden ist. Außerdem gelangt der Ausgang des Inverters 134 durch ein Verzögerungselement 136 verzögert zu einem weiteren Eingang des UND-Schaltelementes 135, so daß die Entleerung des Speichers 18 im Takte des an einen vierten Eingang des UND-Schaltelementes 135 gelegten Taktgebers 128 jeweils nur dann beginnen kann, wenn am Ausgang des Registrierperioden-Impulsgenerators 10 während einer bestimmten, durch das Verzögerungselement 136 festgelegten Dauer kein

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Trägheit der Registrierung in dem Registriergerät 17 zu berücksichtigen, ähnlich wie dies durch die Schaltungsbauteile 36 und 37 bei der zuvor beschriebenen Ausführungsform gemäß F i g. 2 geschah.

Aus Obigem ergibt sich, daß es für das Nichtverlorengehen von Registrierperiodenimpulsen bedeutsam ist, daß diese Impulse in ihrer relativen zeitlichen Lage konstant bleiben, wozu in der hier vorgeschlagenen Schaltuhr einige weitere Maßnahmen förderlich sind, worauf im Zusammenhang mit Fig. 1 näher eingegangen werden soll.

Die Ganggenauigkeit der Schaltuhr und die präzise zeitliche Lage der Registrierperiodenimpulse wird durch Störsignale beeinflußt, welche über diejenigen Leitungen in dem Impulsgeber 4 oder in die Zählerkette 5 einziehen können, über welche die Schaltuhr mit angrenzenden Schaltkreisen gekoppelt ist. Um diese Kopplung so schwach wie möglich zu halten, sind sämtliche Schaltkreise der Schaltuhr innerhalb des in F i g. 1 durch eine strichpunktierte Linie umgebenen Bereiches an eine gesonderte Masse angeschlossen und die in diesen Bereich hinein oder aus diesem Bereich herausführenden Signalüb^tragungskanäle sind durch Optokoppler aufgetrennt, von welchen einige mit 13 bezeichnet und oben bereits erwähnt worden sind. Die an sich bekannten Optokoppler enthalten eine strahiungsemittiertende Diele und ein strahlungsempfindliches Halbleiterschaltgerät, wobei die Koppelkapazitäten und die Leistungsaufnahme minimal sind. Außer der Koppeleinrichtung 13 ist auch zur Verbindung des Umschalters 19 und des Speichers 18 mit dem Schaltuhrausgang 14 ein Optokoppler vorgesehen, welcher in F i g. 1 mit 38 bezeichnet ist.

A-ch eine weitere, nicht mit der Umschalteinrichtung 19 und dem Speicher 18 verbundene Ausgangsleitung des Registrierperioden-Impulsgenerators 10 ist über einen Optokoppler 38a aus dem geschirmten Bereich der Schaltuhr herausgeführt und an einen in einer Zentrale angeordneten Zähler Zangeschlossen, dessen Zählerstand zusammen mit dem Kilowattstunden-Zählerstand des Kilowattstundenzählers 16 in der Zentrale durch ein Registriergerät R festgehalten werden kann.

Eine weitere Maßnahme zur Erhöhung der Ganggenauigkeit und der Unempfindliehkeit gegenüber Störeinflüssen besteht in der in F i g. I gezeigten Schaltuhr darin, daß die für die Anzeige der Zählerstände der Zahlengruppen 6 bis S vorzusehenden Anzeigemittel von an sich bekannten Flüssigkristallanzeigern gebildet sind, welche in Fig. I mit 39 bezeichnet sind und über eine Dekodierunnsschaltung 40 Verbindung mit entsprechenden Ausgängen der Zählergruppen 6 bis 9 haben, wobei die Dekodierungsschaltung 40 dazu dient, die binär kodierten Dezimalausgänge der Zählergruppen 6 bis 9 in einen Kode umzuformen, welcher die numerische Anzeige in den einzelnen Stellen des Flüssigkristallanzeigers 39 gestattet. Der Flüssigkristallanzeiger 39 besitzt einen besonders niedrigen Leistungsbedarf, so daß auch die Energiezufuhr zu der Zähleruhr entsprechend geringere Leistung überträgt, so daß sich eine schwächere Kopplung und damit eine geringere Störanfälligkeit gegenüber äußeren Einflüssen ergibt.

Die Energiezufuhr bzw. die Stromversorgung ist in Fig. 1 allgemein mit 41 bezeichnet. Sie enthält eine Transformatoranordnung 42, deren Primärkreis außerhalb des abgeschirmten, eine gesonderte Masseverbindung besitzenden Bereiches der Zähleruhr gelegen ist,

2Q während die ^«»IfiinHärciai·«» ίηπΑΐ-ΚαΙΚ Hiacop Qoretf<),ar angeordnet und mit einer die Notstromversorgung darstellenden Pufferbatterie 43 über entsprechende Gleichrichter verbunden ist. Die zu den einzelnen Schaltungsbauteilen innerhalb des durch eine strichpunktierte Linie umrandeten Bereiches nach Fig. 1 führenden Stromversorgungsleitungen, welche von der Batterie 43 ausgehen, sind in F i g. I zur Vereinfachung der Darstellung weggelassen.

Eine schaltungsmäßige Ausbildung der Stromversor-

jo gung ist in F i g. 4 beispielsweise dargestellt.

Die Transformatoranordnung 42 enthält zwei an eine Wechselstromquelle 44 angeschlossene Transformatoren 45 und 46, d^.ren Primär- und Sekundräseite, wie bereits beschrieben, bezüglich der Massenverbindung getrennt sind. Die Sekundärseite des Transformators 45 ist mit einer Gleichrichter-Brückenschaltung 47 verbunden, welche ausgangsseitig eine bestimmte Gleichspannung zur Versrogung einzelner Schaltungsbauteile der Zähleruhr abgibt. Außerdem ist die Sekundärwicklung des Transformators 45 an einen Doppelweggleichrichter 48 angeschlossen, welcher die Erregerwicklung 49 eines Helais erregt, das einen mit dem Aufgang der Gleichrichter-Brückenschaltung 47 verbundenen Kontaktsatz 50 betätigt. Der Doppelweggleichrichter 48 und das Relais mit der Erregerwicklung 49 und dem Schaltkontaktsatz 50 bilden zusammen einen Detektor 20, welcher an einem Ausgang 51 ein Ausbleiben der Wechselspannung der Wechselspannungsquelle 44 meldet.

Der Ausgang des Transformators 46 ist an eine Gleichrichter-Briickenschaltung 52 gelegt, von deren jeweils anderer Brückendiagonale eine Gleichspannung zur Aufladung einer Akkumulatorbatterie 53 abgenommen wird, wobei Siebkreise und ein Ladewiderstand zwischengeschaltet sind. Die Akkumulatorbatterie 53 dient während des Normalbetriebs als Energie-Pufferbatterie und stellt außerdem eine wirksame Siebkapazität gegen das Einziehen von Störsignalen in die Zähleruhr über die Stromversorgung dar

Fig.5 zeigt eine Schaltung zur Einstellung oder Korrektur der Zählerstände der Zählergruppen 6 bis 9. Zur Korrektur des Zählerstandes der die Sekunden zählenden Zählergruppe 6 müssen entweder zur Vorwärtsstellung den über die Leitung 3 zugeführten Sekundenimpulse weitere Impulse hinzugefügt werden oder es muß zur Rückstellung der Zufluß von Impulsen über die Leitung 3 für eine bestimmte Zeit unterbrochen werden. Zu diesem Zwecke dient eine direkt oder

beispielweise mittels eines Drahtauslösers bedienbare Schalteinrichtung 54, mittels welcher an den Eingang der Zählergruppe 6 entweder ein zusätzliche Impulse einspeisender Impulsgeber 55 oder die Signalleitung 3 oder aber eine keine Impulse führende Leitung 56 verbindbar ist. Entsprechendes gilt für weitere, den Zählergruppen 7 bzw. 8 bzw. 9 vorgeschaltete Schalteinrichtungen 57 bzw. 58 bzw. 59, jedoch mit dem Unterschied, daß diesen jeweils unabhängig betätigbaren Schalteinrichtungen zur Vorwärtsstellung der entsprechenden Zählergruppen die Sekunden-Impulsfolge vom Ausgang der Schalteinrichtung 54 zugeführt

werden kann. Bei entsprechender Betätigung der Schalteinrichtungen 57 bzw. 58 bzw. 59 können also die Zählergruppen 7 bzw. 8 bzw. 9 im Sekundentakt vorwärtsgestellt oder angehalten werden.

Um zu verhindern, daß von unberufenem Personen eine Verstellung der Zählerstände vorgenommen* wird, ist die den Schalteinrichtungen 57,58 und 59 zugefUhrte, zum Betrieb dieser Schalteinrichtungen notwendige Spannung, welche über eine Leitung 60 von einer

ίο Spannungsquelle 61 aus angekoppelt wird, mittels eines Schlüsselschalters 62 ausschaltbar.

Hierai 3 Blatt Zeichnungen

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Schaltuhr zum Erzeugen von Zeitsignalen, welche an einem Registriergerät die Aufzeichnung zeitabhängiger Meßwerte zusammen mit Zeitinformationen steuern, mit Speichermitteln zum Abspeichern der Zeitsignale während einer Unterbrechung der Verbindung zum Registriergerät, insbesondere bei Spannungsausfall, wobei ein elektronischer Impulsgeber an einen Registrierperiodenimpuls-Generator angeschlossen ist, der über eine Umschalteinrichtung in einem ersten Schaltzustand unmittelbar an einen Schaltuhrausgang und in einem zweiten Schaltzustand an einen ausgangsseitig mit dem Schaltuhrausgang verbundenen elektronischen Speieher anschließbar ist, wobei die Umschalteinrichtung von einem auf die Unterbrechung der Verbindung zum Registriergerät bzw. auf den Spannungsausfall ansprechenden Detektor zur Herstellung des ersten SchaltzusUitdes und nach Wiederherstellung der genannten Verbindung bzw, nach Spannungswiederkehr zur Herstellung des zweiten Schaltzustandes betätigbar ist und wobei die Abgabe der in dem elektronischen Speicher gespeicherten Zeitsignale nach Wiederherstellung der Verbindung zum Registriergerät bzw. nach Spannungswiederkehr mit einer bedeutend Ober der Impulswiederholungsfrequenz der Zeitsignale liegenden Taktfrequenz erfolgt, und wobei der elektronische Speicher nach vollständiger Entleerung ein Schaltsignal abgibt, welches die Rückstellung der Umschalteinrichtung auslöst, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang des elektronischen impulsgeber (4) zur Ableitung des Speichereiitlcerungstaktes Ober einen Impulsumformer (28aJ geführt jnd dort invertiert und derart differenziert wird, daß die Speicherentleerungs-TaktimpuIse gegenüber den Impulsgeberimpulsen und damit gegenüber den Zettimpulsen des Registrierperiodenimpuls-Generators (10) um die Breite der Impulsgeberimpulse verzögert auftreten.

2. Schaltuhr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Impulse des elektronischen Impuisgebers (4) nach Inversion und Differentiation unter Steuerung (26) eines die Wiederherstellung der Verbindung zum Registriergerät bzw. die Spannungswiederkehr meldenden Signals (25) des Detektors (20) einem Ringzähler (2Sb) zuleitbar sind, welcher als Frequenzteiler wirksam und bei Auftreten des die Wiederherstellung der Verbindung bzw. die Spannungswiederkehr meldenden Signals (25, Mc) jeweils auf Null rückstellbar ist

3. Schaltuhr nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückstellung der Umschalteinrichtung (19) erst nach Andauern (36, 37) des Entleerungszustandes des elektronischen Speichers (18) während einer bestimmten Dauer auslösbar ist

4. Schaltuhr nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der elektronische Speicher (18) eine Aufwärts-ZAbwärts-Zählereinrichtung (30, 35, 29) enthält, welche mit der Umschälteinfichtüng (19) derart verbunden ist, daß sie während der Unterbrechung der Verbindung zu dem Registriergerät bzw. während des Spannungsausfalls und auch während der Speicherentleerung durch von der Umschalteinrichtung empfangenen es Zeitsignalen auf Aufwärtszählbetrieb schaltbar (31, 32,33) ist und welche Speicherentleerungs-Taktimpulse bzw. die Speicherentleerung-Taktimpulse aufnimmt (29,35).

5. Schaltuhr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die im elektronischen Speicher (18) gespeicherten Zeitsignale nach Wiederherstellung der Verbindung zum Registriergerät bzw. nach Spannungswiederkehr jeweils zwischen dem Auftreten von Zeitsignalen, welche über die sofort rückgestellte Umschalteinrichtung (19) zum Schaltuhrausgang (14) gelangen, nach einer bestimmten Verzögerungszeit (136), in welcher keine solchen Zeitsignale aufgetreten sind, zum Schaltuhrausgang (14) übertragbar sind (F i g. 3).

6. Schaltuhr nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Zeitsignalgenerator (5) in Reihe geschaltete Zählergruppen (6,7,8,9) enthält, welche einen Sekundenzählerstand, einen Minutenzählerstand, einen Stundenzählerstand und einen Tageszählerstand darbieten und welche über eine Dekodierungsschaltung (40) mit Flüssigkristall-Anzeigemitteln (39) verbunden sind.

7. Schaltuhr nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Zählergruppe (6, 7, 8, 9) eine Schalteinrichtung (54 bzw. 57 bzw. 58 bzw. 59) vorgeschaltet ist, mittels welcher der Zählergruppeneingang wahlweise mit einer eine erhöhte Impulsfrequenz aufweisenden Impulsquelle (z. B. 55 oder Ausgang ve α 54) oder mit dem Ausgang der vorausgehenden Zählergruppe bzw. dem Impulsgeberausgang (3) verbindbar oder von einer Impulszuleitung abtrennbar ist

8. Schaltuhr nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet daß mindestens die Schalteinrichtungen (57,58,59), welche den den Minutenzählerstand, den Stundenzählerstand und den Tageszählerstand darbietenden Zählergruppen (7,8,9) vorgeschaltet sind, über einen gegen unbefugte Betätigung geschützten Schlüsselschalter (62) mit einer Betätigungsstromquelle (61) verbunden sind.

9. Schaltuhr nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet daß ihre Verbindungsleitungen zu angrenzenden Schaltkreisen über Optokoppler (13, 38, 3Sa) aus einem eine isolierte, gesonderte Masse besitzenden Schaltungsbereich herausgeführt sind, welcher auch die Sekundärwicklung eines Stromversorgungstransformators (41,42) und eine an diese Sekundärwicklung angeschlossene Notstromversorgungsbatterie (53) enthält