-
Elektrizitätszähler mit Belastungsprüfer. Gegenstand der Erfindung
ist ein Elektrizitätszähler mit einem vom Zähleranker b8einflußten Getriebe zum
Prüfen der Zählerbelastung. Das Getriebe ist so beschaffen, daß es eine Schaltvorrichtung
zum Ansprechen bringt, wenn die Drehgeschwindigkeit des Zählerankers einen bestimmten
Betrag, die »Grenzgeschwindigkeit«, zu überschreiten beginnt, der einer festgesetzten
Belastung, der »Grenzbelastungcc des Zählers, entspricht. Durch das Ansprechen der
Schaltvorrichtung kann dann irgendeine Wirkung ausgelöst werden, die man an die
Überschreitung der Grenzbelastung knüpfen will. Beispielsweise kann die Schaltvorrichtung
ein elektrischer Schalter in einem Signalstromkreis sein und als Wirkung Signale
auslösen, die den Wärter der Anlage an die Verminderung der Belastung mahnen sollen,
oder die Schaltvorrichtung kann mechanischer Natur sein und auf ein Zählwerk einwirken,
das den Verbrauch bei überschrittener Grenzbelastung anzeigen soll. Im ersten Fall
wirkt der Belastungsprüfer als Leistungsbegrenzer, im zweiten Fall macht er den
Zähler zu einem Spitzenzähler.
-
Der Belastungsprüfer hat mit einer bei Subtraktionszählern bekannten
Einrichtung gemeinsam, daß ein mit dem Zähleranker verbundener, auf den Griff eines
Spannwerkes wirkender Mitnehmer stoßweise das Spannwerk auflädt. Während aber bei
dem Spannwerk des bekannten Subtraktionszählers die träge Masse nach Möglichkeit
ferngehalten, jedenfalls nicht mit ihrem Beharrungsvermögen ausgenutzt -wird, wird
beim Gegenstand der Erfindung ein
Spannwerk mit einer Schwungmasse
in solcher Verbindung mit dem Griff und mit der genannten Schaltvorrichtung verwendet,
daß die Schwungmasse bei Steigerung der Mitnehmergeschwindigkeit über den der Grenzgeschwindigkeit
des Ankers entsprechenden Betrag durch ihr Beharrungsvermögen dass Ansprechen der
Schaltvorrichtung bewirkt.
-
In den Abb. i bis 4. der Zeichnung sind drei verschiedene Ausführungsbeispiele
der Erfindung in schematischer Weise dargestellt. Die Abb. 5 und 6 zeigen eine baulich
durchgebildete Ausführung, die dem Schema Abb. i entspricht.
-
In Abb. i besteht das Spannwerk aus einem Pendel mit der Linse i an
einer Stange 2, das an einem festen Punkt 3 aufgehangen ist und j sich in der Ruhelage
mit der Verlängerung 4. der Stange 2 an einen festen Anschlag 5 anlegt. . Die Verlängerung
¢ dient als Griff des Spannwerkes. Den Mitnehmer bildet ein Arm 6, dessen Achse
7 vom nichtgezeichneten Zähleranker entgegen dem Uhrzeigersinn in Drehung versetzt
wird. Der Mitnehmer stößt bei jeder Umdrehung an den Griff 4 und nimmt dabei das
Pendel mit bis in seine mit gestrichelten Linien gezeichnete 7>Entl,.upplungsstellung«,
in der der Mitnehmer vom Ende des Griffes 4. abgleitet. Die Pendellinse trägt eine
Nase 8; in ihrer Schwingungsbahn ist ein elektrischer Schalter g mit den beiden
an einem Stück io aus Isoliermaterial befestigten Kontaktfedern 11, 12 so angeordnet,
daß er von der Nase 8 bei der Entkupplungsstellung des Pendels noch nicht berührt
wird.
-
Die Vorrichtung wirkt in folgender Weise: '' Wenn der Mitnehmer langsam
umläuft, so erreicht das Pendel die Entkupplungsstellung mit kleiner Geschwindigkeit.
Es hat darum im Augenblick der Entkupplung auch nur kleine lebendige Kraft, durch
die es nur wenig über die EntkLtpplungsstellung hinausgeführt wird. Steigt aber
die Umlaufsgeschwindigkeit des Mitnehmers, so wächst die dem Pendel erteilte lebendige
Kraft, und bei einer bestimmten Umlaufsgeschwindigkeit wird diese Kraft ausreichen,
das Pendel bis zur Berührung und Schließung des Schalters g weiterzuführen. Durch
Veränderung der Stellung des Schalters g oder durch Änderung der Spannkraft der
Kontaktfeiler 12 kann man es erreichen, daß die Schließung des Schalters bei einer
bestimmten Umlaufsgeschwindigkeit des Mitnehmers eintritt.
-
Bei dieser Ausführung wird das Beharrungsvermögen der Schwungmasse
i als lebendige Kraft- ausgenutzt, bei den Ausführungen nach Abb. 2 bis 4 hingegen
als Widerstand gegen Beschleunigung. In Abb. 2 bildet den Griff 4 eine Feder, die
über ein Stück 14 aus Isoliermaterial mit der Verlängerung 13 der Pendelstange 2
verbunden ist. Die Teile 4 und 13 sind mit Kontakten versehen und bilden zugleich
einen elektrischen Schalter. Durch eine leicht biegsame Zuleitung 15 zur Feder 4
und eine Zuleitung 16 zum Aufhängepunkt 3 des Pendels ist der Schalter in den nichtgezeichneten
Stromkreis gebracht.
-
Die Stärke der Feder 4 ist so bemessen, daß der Schalter 4,
13 durch das Gewicht des Pendels nicht geschlossen wird, wenn das Pendel
in der gestrichelt gezeichneten Entkupplungsstellung durch den Mitnehmer gestützt
wird. Wenn diese Bedingung erfüllt ist, so muß der Mitnehmer erst eine. bestimmte
Umlaufsgeschwindigkeit annehmen, damit die Feder 4 an der zu beschleunigenden Schwungmasse
i den Widerstand findet, der für ihre Durch= biegung bis zum Schalterschluß erforderlich
ist. Durch Änderung des Schaltweges oder der Spannkraft der Feder 4 kann die Umlaufsgeschwindigkeit
des Mitnehmers, bei der der Schalterschluß stattfindet, eingestellt werden.
-
Die Anordnung des Schalters an der Schwungmasse kann durch die in
den Abb. 3 und 4 dargestellte Ausführung vermieden werden. Der Griff 4 bildet hier
den einen Arm eines Winkelhebels. Er ist an einem Zapfen 17 an der Pendellinse i
gelagert. Der andere Hebelarm 18 steht (bei Ruhestellung des Pendels) mit seinem
Ende über dem Schalter g. Der Winkelhebel wird durch eine Feder ig, die mit einem
Ende 2o an der Linse i befestigt ist, in eine durch den Anschlag 21 bestimmte Ruhelage
relativ zur Linse i gezogen.
-
Die Feder ig ist so stark gespannt, daß der Winkelhebel gar nicht
oder nur wenig aus seiner Ruhelage gegen die Pendellinse abgelenkt wird wenn das
Pendel in seiner gestrichelt gezeichneten Entkupplungsstellung durch den Mitnehmer
6 unterstützt wird. Ist diese Bedingung erfüllt, so beschreibt das Ende des Hebelarmes
18 eine in der Hauptsache seitlich verlaufende Bewegung, ohne den Schalter g zu
berühren, wenn der Mitnehmer 6 langsam umläuft. Bei großer Umlaufsgeschwindigkeit
des Mitnehmers entfernt sich aber die Pendellinse nur wenig aus ihrer Ruhestellung.
Die Bewegung des Winkelhebels 4, 18 besteht in der Hauptsache in einer Drehung um
den Zapfen 17 unter Spannung der Feder ig; dabei- beschreibt das Ende des Hebelarmes
18 eine im wesentlichen abwärts gerichtete Bewegung und schließt dabei den Schalter
g. In Abb. 4 ist die Stellung des Winkelhebels für den Augenblick der Entkupplung
dargestellt. Bei allmählicher Steigerung der Umlaufsgeschwindigkeit des Mitnehmers
geht die Bewegurig des Winkelhebels 4, 18 mehr und mehr aus der seitlichen Verschiebung
gemäß Abb.3 in die Drehung gemäß Abb. q. über, und es gibt offenbär eine bestimmte
Umlaufsgeschwindigkeit, bei der der Schalter g anfängt, geschlossen zu werden.
-
Bei der Ausführung nach Abb. 5, 6 ist die
Schwungmasse
in die Scheibe i eines Schwungrades mit der Achse 22 verlegt. Der Griff 4 besteht
aus einem in den- Rand der Scheibe i eingelassenen Stahlplättchen, der Mitnehmer
6 aus einem Stift an einem Arm 23, der auf der Ankerachse 24 des Zählers befestigt
ist. Die Achsen 22 und 24 sind parallel nebeneinander angeordnet, die Achse 24 geht
durch einen Bogenschlitz 25 in der Scheibe i hindurch. Eine Feder 26, die am Gerüst
befestigt ist, legt sich gegen einen in die Scheibe i eingesetzten Stift 27 und
drückt die Scheibe mit einer Nase 28 gegen einen Anschlag 5, der am Gerüst befestigt
ist und die Ruhelage der Scheibe i bestimmt. Die Scheibe r trägt noch einen Stift
8, in seine Bahn ragt das Ende eines Hebels 29 hinein, der die eine Kontaktfeder
i2 des Schalters 9 trägt. Die zweite Kontaktfeder ii und das Gelenk 3o des Hebels
29 sind an klemmentragenden Metallstücken 31, 32 befestigt, die in einen am Gerüst
befestigten Block io aus Isoliermaterial eingesetzt sind. Der Hebel 29 ist durch
eine Feder 33 mit dem Arm 34 eines Winkelhebels verbunden, der um eine am Gerüst
befestigte Achse 35 drehbar ist und mit dem Ende seines längeren Armes 36 über einer
Skala 37 spielt. Unter dem Zug der Feder 33 legt sich der Hebel 29 gegen einen festen
Anschlag 38; die Federspannung kann durch Verstellung des Winkelhebels 34,
36 verändert werden.
-
Die Vorrichtung wirkt in folgender Weise Der Mitnehmerstift 6 durchläuft
gegen den Uhrzeigersinn die in Abb. 6 zu einem Teile gestrichelt gezeichnete Kreisbahn
39. Er stößt dabei auf den Griff 4 und nimmt durch ihn die Scheibe x reit bis in
die Entkupplungsstellung, bei der die Teile 4, 6 und 8 die in Abb. 6 mit 4', 6',
8' bezeichneten Stellungen haben. Der Stift 8 berührt bei dieser Stellung noch nicht
den Hebel 29. Ist -aber die Drehgeschwindigkeit der Scheibe im Augenblick
der Entkupplung groß genug, so dreht sie sich durch ihre lebendige Kraft weiter,
bis nach dem Anschlagen des Stiftes 8 an den Hebel 29 durch Verstellung des Hebels
unter Dehnung der Feder 33 die lebendige Kraft aufgezehrt wird. War sie groß genug,
so wird dabei der Schalter 9 geschlossen. Die Scheibe r kehrt schließlich ihre Bewegungsrichtung
um und wird teils durch die Rückwirkung des Hebels 29 auf den Stift 8, teils durch
den Druck der Feder 26 gegen den Stift 27 in ihre Ruhelage zurückgeführt. Die Grenzgeschwindigkeit
der Ankerbewegung, bei deren Überschreitung der Schalter 9 geschlossen wird, ist
durch die Stellung des Winkelhebels 34, 36 bestimmt und durch ihre Veränderung regelbar.
-
Bei dieser Ausführung kann das Spannwerk, das durch die Feder 26 gebildet
wird, so schwach gemacht werden, daß nur. ein verschwindender Bruchteil der Arbeit,
die der Zähleranker auf die Schwungscheibe überträgt, in das Spannwerk hineingeladen,
der weit überwiegende Teil dieser Arbeit aber in nutzbare lebendige Kraft der Schwungscheibe
umgesetzt wird. Die Feder braucht nur bei der Rückkehr der Schwungscheibe in ihre
Ruhelage die Reibung der Achse 22 zu überwinden.
-
Wenn die Schwungscheibe ein Zählwerk: fortschalten soll, so wird der
Hebel 29 mit einem das Zählwerk antreibenden Klinkwerk verbunden.