DE245359C

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Publication number: DE245359C
Application number: DENDAT245359D
Authority: DE

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

■- JVl 245359 .-KLASSE 21 e. GRUPPE

verbrauchten Strommenge.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 23. Februar 1911 ab.

Gegenstand der Erfindung ist ein Elektrizitätszähler, der den über und unter einer festgesetzten Grenze liegenden Stromverbrauch getrennt registriert.

In Fig. ι und 2 der Zeichnung ist der Zähler in zwei verschiedenen Stellungen dargestellt.

Fig. 3 zeigt denjenigen Teil, der den Überstrom registriert.
Fig. 4 zeigt eine Vorrichtung zum Ausgleich

ίο der Änderungen der Reibungswiderstände im Zahnrädergetriebe.

Der Zähler besitzt drei Wellen O₁, O₂ und O₃. Die Welle O₁ wird von einem Wattstundenzähler angetrieben, bewegt sich also mit einer vom Energieverbrauch abhängigen, veränderlichen Umdrehungszahl η im Sinne des Pfeiles i. Die Welle O₃ dreht sich mit konstanter Umdrehungszahl n₀ im Sinne des Pfeiles 2 und wird durch ein Pendel, Uhrwerk oder einen Elektromotor angetrieben. Auf der Welle O₁ ist ein Zahnrad Y₁ (Fig. 3) durch Reibung befestigt, so daß es von der Welle im Sinne des Pfeiles 1 mitgenommen wird, aber auch im entgegengesetzten Sinne unabhängig von der Welle gedreht werden kann. Zwischen den Wellen O₁ und O₃ befindet sich die Welle O₂, die nach

>. beiden Richtungen drehbar ist. Auf ihr ist ein an zwei gegenüberliegenden Stellen innerhalb des Zentriwinkels w gezahntes Rad Y₁ befestigt. Dieses Rad wird abwechselnd von dem Rad Y₁ in der einen Richtung und von dem auf der Welle o₃ befestigten Rad Y₁" in der entgegengesetzten Richtung gedreht. Das Rad Y₁" ist ebenfalls nur teilweise gezahnt und besitzt innerhalb des Zentriwinkels W₁ ebensoviel Zähne als ein Segment des Rades Y₁

Mit dem Rad T₁ ist ein Zeiger

fest verScheibe q

bunden, der über einer Skala der
spielt.

Die Wirkungsweise dieser Vorrichtung ist folgende:

Während das Rad Y₁' eine Umdrehung macht, wird der Zeiger n_x und das Rad T₁ entsprechend dem Stromverbrauch um einen bestimmten Winkel im Sinne des Pfeiles 1 gedreht. Durch das Rad r_x wird das Rad Y₁ um einen Winkel gedreht, der entweder gleich oder kleiner ist als ti·. Wenn das Rad T₁" eine Umdrehung vollendet hat, so stellt es jedesmal ■■ das Rad Y₁ um denselben Winkel zurück, um den letzteres vorher durch das Rad Y₁ vorwärts gedreht worden war. Um den gleichen Winkel wird auch das Rad Y₁ und der Zeiger % zurückgestellt. Wenn der Stromverbrauch einen bestimmten Grenzwert überschreitet, dann kornmen die Räder Y₁ und Y₁ nach Überschreitung des Drehwinkels ω außer Eingriff, und das Rad Y₁ wird während einer Umdrehung des Rades Y₁" durch die Welle O₁ um einen Winkel vorwärts gedreht, der größer ist als w. Die Vorwärtsdrehung des Zeigers H₁ übertrifft also die Rückwärtsdrehung; die Differenz bildet ein Maß für den über eine festgesetzte Grenze hinaus verbrauchten Strom.

Damit der Zähler richtige Angaben macht,

muß die Zeit, innerhalb deren der Zeiger n_x zurückgestellt wird, klein sein im Vergleich zur Zeit, in welcher er vorwärts gedreht wird.

Dieser Forderung wird genügt, wenn bei einer bestimmten Zähnezahl die Durchmesser der Räder Y₁ und Y₁" genügend groß gemacht werden.

Behufs Änderung der festgesetzten Stromgrenze muß die Zähnezahl der Räder Y₁ und Y₁" ■ geändert werden. · - -·

Zur Registrierung des unterhalb der festgesetzten Grenze liegenden Stromverbrauchs dient ein auf der Welle O₂ befestigtes, innerhalb des Zentriwinkels w gezahntes Rad Y₂ (Fig. ι Und 2), das den Zeiger n₂, der sich vor einer zweiten Skala der Scheibe q bewegt, im Sinne des Pfeiles 1 verstellt. Zu diesem Zweck ist konzentrisch zur Welle O₁ ein Zahnrad r₂' angebracht, das von dem Rad Y₂ angetrieben wird und mittels der Schaltklinke ζ das Rad Y₂" nur im Sinne des Pfeiles 1 mitnimmt. Mit dem Rad Y₂" ist der Zeiger W₂ fest verbunden. Die Räder Y₂" und Y₂ können sich aber unabhängig voneinander und von der Achse O₁ bewegen durch ein Muffsystem. Das wird gewöhnlich so gemacht: Die Achse O₁ dreht sich frei in einer Muffe. Diese Muffe ist an der hinteren Wand des Kastens des Apparates befestigt. Die Länge der Muffe erstreckt sich von der Wand des Kastens, an welcher auch das Lager der Achse liegt, bis in die Nähe des Rades Y₁, damit diese Muffe nicht die Bewegung dieses Rades verhindern kann. Auf dieser Muffe sind die zwei freistehenden Räder Y₂ und r₂" angebracht; diese Räder können sich gegenüber der Achse O₁ frei drehen. Um das Rad Y₂" an einer Drehung im Sinne des Pfeiles 2 zu verhindern, kann an der Gehäusewand eine Sperrklinke angebracht werden, die in die Zähne des Rades Y₂" eingreift. Während sich das Rad Y_x entsprechend dem Stromverbrauch vorwärts dreht, werden die Räder Y_x und Y₂ im Sinne des Pfeiles 2 mitgenommen. Das Rad, γ ₂ verstellt dabei mittels des Rades Y₂, der Schaltklinke ζ und des Rades Y₂" den Zeiger n₂. Da das Rad Y₂ während einer Umdrehung des Rades Y₁" durch Vermittlung der Räder Y₁ und Y₁ höchstens um den Winkel ω gedreht werden kann, so wird auch der Zeiger W₂ nur um einen dem Winkel w proportionalen Betrag gedreht. Da durch den Winkel w. die Stromgrenze festgelegt ist, so zeigt der Zeiger W₂ den Stromverbrauch an, der gleich oder kleiner als der Grenzwert ist. Die Achse O₃ muß eine gleichförmige Rotationsbewegung haben. Diese ist durch eine konstante Kraft veranlaßt.
Wenn der Widerstand, den die Achse o₃ überwinden muß, nicht konstant bleibt, so kann die Bewegung der Achse O₃ nicht mehr gleichförmig sein. Das geschieht, wenn das Rad Y_x" mit dem Rad Y_x in Verbindung kommt, weil zu dem vorhandenen Widerstand der Achse O₃ neue Widerstände hinzukommen. Diese neuen Widerstände sind: der Rotationswiderstand der Achse O₂ und der Reibungswiderstand des Rades Y₁ auf der Achse O₁.

Um eine gleichförmige Rotationsbewegung der Achse O₃ zu erzielen, wird ein größerer Widerstand W eingeführt. Dieser Widerstand beträgt: W = W₁ -\- w₂ -f W₃ -f- w₄. Hier ist W₁ der Reibungswiderstand des Rades T₁ auf der Achse O₁, W₂ der Rotationswiderstand der Achse O₂ samt dem der Räder Y₁ und r₂, W₃ der Rotationswiderstand .der Achse O₃ samt demjenigen der Räder Y_x" und r₃ ; w_A ist ein gewähl-, ter Widerstand. Dieser Widerstand W muß an der Achse O₃ konstant bleiben. Um das zu erzielen, wird ein gezahntes Rad Y₃ (Fig. 4) angeordnet, das die Widerstände W₂, w_x und W₁ einführt. Von diesem Rade verschwinden die Widerstände W_x und W₂, wenn dieselben Widerstände (W₁ und W₂) durch Verbindung der Räder r_x" und Y₁ an der Achse O₃ erscheinen. Um das zu ermöglichen, wird auf dem Rade r₃ ein den Zähnen des Rades r_x" gegenüberliegender Sektor ungezahnt gelassen, dessen Mittelwinkel W₁ gleich dem Mittelwinkel W₁ des Rades Y₁" ist. Am Umfang dieses Rades r_s gleitet die von der Feder I_x gedrückte Klinke Z_x. Die Feder O₁ überträgt beim Gleiten der Klinke Z_x über den gezahnten Teil des Rades Y₃ den Reibungswiderstand W₁ + W₂ + w_A und beim Gleiten über den ungezahnten Teil des Rades Y₃ den Reibungswiderstand w_v

Claims

Patent-Ansprüche:

i. Elektrizitätszähler zur Bestimmung der über und unter einer festgesetzten Grenze verbrauchten Strommenge, bei dem ein mit veränderlicher, vom Stromverbrauch abhängiger Geschwindigkeit umlaufendes Rad und ein mit gleichförmiger Geschwindigkeit umlaufendes Rad im entgegengesetzten Sinne ein einen Zeiger verstellendes Zwischenrad antreiben, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwischenrad (Y_x') an zwei diametral gegenüberliegenden Stellen mit je einem Zahnsegment versehen ist und während des Antriebs durch das gleichförmig umlaufende, ebenfalls teilweise gezahnte Rad (y_x" ) einen den Überstrom registrierenden Zeiger (n_x), der vorher von dem ungleichförmig umlaufenden Rad (r_x) vorwärts gedreht wurde, zurückstellt, und daß mit dem Zwischenrad ein ebenfalls nur teilweise gezahntes Rad (r₂) fest verbunden ist,das während seines Antriebs durch das ungleichförmig umlaufende Rad (V₁/ einen

zweiten Zeiger (n₂) verstellt, der den unter der festgesetzten Grenze liegenden Stromverbrauch angibt.
2. Elektrizitätszähler nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß auf der gleichförmig umlaufenden Welle (o_s) ein gezahntes, an einer Stelle.des Umfangs glattes Rad (r₃) befestigt ist, gegen dessen Umfang eine Klinke gedrückt wird, wodurch die im Zahnradgetriebe auftretenden Änderungen der Reibungswiderstände ausgeglichen werden.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen.

Berlin, gedruckt in der reichsdruckerei.