DE407786C

DE407786C - Electricity meter to register overconsumption when exceeding an average load

Info

Publication number: DE407786C
Application number: DEC33916D
Authority: DE
Original assignee: Chamberlain and Hookham Ltd
Current assignee: Chamberlain and Hookham Ltd
Priority date: 1922-09-06
Filing date: 1923-08-31
Publication date: 1924-12-31

Description

Elektrizitätsmesser zur Registrierung des Überverbrauchs beim Überschreiten einer Durchschnittsbeiastung. Vielfach wird die Elektrizität an die Verbraucher so abgegeben, daß eine einem bestimmten Höchstverbrauch angepaßte Summe pro Jahr festgesetzt ist und die Menge der gelieferten Energie nach einem bestimmten Einheitspreis berechnet wird, solange der Verbrauch das festgesetzte Maß nicht überschreitet. Bei der Überschreitung desselben wird dann der Überschuß an gelieferter Energie zu einem höheren Preis berechnet.Electricity meter to register excess consumption when exceeded an average load. In many cases the electricity is delivered to consumers given in such a way that an amount adjusted to a certain maximum consumption per year is fixed and the amount of energy supplied according to a certain unit price will be charged as long as the consumption does not exceed the stipulated level. When this is exceeded, the excess of supplied energy is then charged at a higher price.

Die Erfindung betrifft einen Elektrizitätsmesser zur Registrierung des Überverbrauchs bei der Überschreitung einer Durchschnittsbelastung, welcher mit einem Paar von Hauptelementen und mit einer von diesen beeinflußten Vorrichtung versehen ist, auf welche von dem einen Element Bewegung in der einen Richtung übertragen wird, während das andere Element die Rückführung der Vorrichtung in ihre Anfangsstellung am Ende bestimmter Meßabschnitte bewirkt. An derartigen Elektrizitätsmessern ist gemäß der Erfindung ein ruhender, auf das Grenzmaß eingestellter Kontakt und ein von einem Hauptelement bewegter Kontakt vorgesehen, welcher mit diesem bei überschreitung des Grenzmaßes in der Weise zusammenarbeitet, daB die Umschaltung auf die Registriervorrichtung für die Werte über dem Grenzmaß erfolgt. Zur Betätigung dieses Elektrizitätsmessers können die beweglichen Kontakte als geradlinig verschiebbare oder auch als umlaufende Teile ausgebildet sein.The invention relates to an electricity meter for registration of overconsumption when an average load is exceeded, which with a pair of main elements and with a device influenced by them is provided on which of the one element movement in the one Direction is transmitted while the other element is returning the device caused in their initial position at the end of certain measuring sections. At such According to the invention, electricity meters are stationary and set to the limit Contact and provided by a main element moved contact, which with if the limit is exceeded, this cooperates in such a way that the Switchover to the recording device for the values above the limit dimension takes place. To operate this electricity meter, the moving contacts can be straight slidable or designed as rotating parts.

Die Zeichnung veranschaulicht verschiedene Ausführungsformen der Erfindung in schematischer Darstellung.The drawing illustrates various embodiments of the invention in a schematic representation.

Abb. r zeigt die Ausführung mit geradlinig bewegten Kontakten.Fig. R shows the version with contacts moved in a straight line.

Abb. :2 zeigt die Einrichtung zur Registrierung von Komplexeinheiten.Fig.: 2 shows the facility for registering complex units.

Abb. 3 und 4 zeigt in Seitenansicht und in Vorderansicht bei teilweise abgebrochener Vorderwand die Vorrichtung mit umlaufenden Kontakten.Fig. 3 and 4 shows in side view and in front view at partially broken front wall the device with circumferential contacts.

Bei der Ausführung nach Abb. r besteht das eine Hauptelement aus einem gewöhnlichen, nicht gezeichneten Elektrizitätsmesser, der seine Bewegung durch ein Zahnrad a auf ein Zählwerk gewöhnlicher Art und durch ein Zahnrad b an eine verschiebbare Zahnstange c überträgt. Der Kontaktarm d der Zahnstange bildet einen Teil eines über einen Elektromagneten e gehenden Stromkreises. Dieser Elektromagnet e steuert den Arm f, welcher das Zahnrad d aus dem Zahnrad g des einen Zählers aushebt und mit einem Zahnrad h. des anderen Zählers in Eingriff bringt.In the embodiment according to Fig. R, one main element consists of an ordinary electricity meter, not shown, which transmits its movement through a gear a to a counter of the usual type and through a gear b to a displaceable rack c. The contact arm d of the rack forms part of an electric circuit passing through an electromagnet e. This electromagnet e controls the arm f, which lifts the gear d out of the gear g of a counter and with a gear h. of the other meter engages.

Das andere Hauptelement i, ein gleichförmig umlaufender Motor oder eine Uhr, führt in regelmäßigen Zeitabständen den beweglichen Kontakt d zurück, z. B. durch augenblickliches Schließen des Stromkreises eines Elektromagneten j mittels einer Kontaktvorrichtung k. Der Magnet j zieht dabei den Arm l an und bewirkt durch dessen Drehung das Ausheben des Zahnrades b aus der Zahnstange c. Durch sein Eigengewicht und eine Feder am Arm L kann das Rad b sich wieder in Eingriffsstellung zurückbewegen.The other main element i, a uniformly rotating motor or a clock, returns the movable contact d at regular time intervals, e.g. B. by instantaneously closing the circuit of an electromagnet j by means of a contact device k. The magnet j attracts the arm l and, through its rotation, causes the gear wheel b to be lifted out of the rack c. Due to its own weight and a spring on the arm L, the wheel b can move back into the engagement position.

Ein zweiter Kontakt na ist gegen den Kontakt d durch ein an einer Skala o gleitbares Anschlagstück n einstellbar. Der Kontakt in wird vom Anschlag n durch den hochgehenden Kontaktarm a abgehoben und durch den zurückgehenden Arm auf den Anschlag aufgedrückt.A second contact na can be set against contact d by means of a stop piece n that can slide on a scale o. The contact in is lifted from the stop n by the rising contact arm a and pressed onto the stop by the retreating arm.

Zuerst wird der Anschlag ra an der Skala o in einer Lage festgestellt, die dem Höchstmaß an verbrauchter Energie entspricht, auf welches der Kontakt des Verbrauchers lautet. Die Skala befindet sich an einer leicht sichtbaren Stelle im Zählergehäuse. Beim Betrieb des Messers bewegt sich der Kontakt d gegen den Kontakt m, hin, wobei die verbrauchten Einheiten am Zählwerk g registriert werden. Solange der Höchstverbrauch nicht überschritten wird, erreicht der Kontakt d niemals den Kontakt in während des Bewegungsspieles, das durch das andere Messerelement i bestimmt wird. Bei übermäßigem Verbrauch stößt jedoch der Kontakt d vor Vollendung des Bewegungsspiels an den Kontakten. und bleibt mit diesem Kontakt während des Restes des Bewegungsspiels im Zusammenhang. Dabei wird der Verbrauch am zweiten Zählwerk h registriert Am Ende des Bewegungsspiels kehrt der Kontakt d in seine ursprüngliche Lage zurück, bei der der erste Zähler g wieder eingeschaltet ist. Alle verbrauchte Energie unter dem Höchstverbrauch wird nur am Zählwerk g registriert, alle im Überschuß verbrauchte Energie dagegen am Zählwerk h. Die Umstellung von einem Zählwerk auf das andere kann auch mechanisch anstatt elektrisch bewirkt sein. Beispielsweise könnte der Arm d auf den Hebel f durch eine mechanische Vorrichtung einwirken, die dem Kontaktarm d gestattet, seine Bewegung fortzusetzen, während das Zahnrad a mit dem Zählwerk h in Verbindung bleibt.First, the stop ra on the scale o is determined in a position that corresponds to the maximum amount of energy consumed, which is the contact of the consumer. The scale is located in an easily visible place in the meter housing. When the knife is in operation, the contact d moves towards the contact m, the units used being registered on the counter g. As long as the maximum consumption is not exceeded, the contact d never reaches the contact in during the movement play, which is determined by the other knife element i. In the event of excessive consumption, however, the contact d hits the contacts before the end of the movement game. and remains associated with this contact for the remainder of the movement game. The consumption is registered at the second counter h. At the end of the motion game, the contact d returns to its original position at which the first counter g is switched on again. All energy consumed below the maximum consumption is only registered on counter g, all energy consumed in excess is recorded on counter h. The changeover from one counter to the other can also be effected mechanically instead of electrically. For example, arm d could act on lever f through a mechanical device that allows contact arm d to continue moving while gear a remains in communication with counter h.

Mit den Kontakten d, na kann auch eine umlaufende Vorrichtung zusammenwirken. Hierbei treibt das Zahnrad b ein drehbares Element mit dem einen der Kontakte an, der andere Kontakt bewegt sich kreisförmig über einer geeigneten Skala. Letztere Ausführungsform dürfte die zweckmäßigste sein und ist in Abb. 3 und 4 ,dargestellt.A rotating device can also interact with the contacts d, na. Here, the gear wheel b drives a rotatable element with one of the contacts, the other contact moves in a circle over a suitable scale. The latter embodiment is likely to be the most expedient and is shown in Figs.

Wenn die Vorrichtung für Tarife in Anwendung kommen soll, bei welchen der Leistungsfaktor zur Grundlage des Kontraktes zwischen dem Verbraucher und der Lieferungsgesellschaft ist, so können die beiden Messerelemente beispielsweise ein geeigneter Energiezähler und ein wattloser Komponentenzähler, ein Amperemeter oder ein anderes geeignetes Meßinstrument sein, die je ein Zählwerk aufweisen. Der Energiezähler dient hierbei auch dazu, eine Vorrichtung zurückzuführen, die durch den wattlosen Komponentenzähler in ähnlicher Weise, wie oben erwähnt, angetrieben wird.If the device is to be used for tariffs, which the power factor on the basis of the contract between the consumer and the Delivery company is, the two knife elements can, for example, a suitable energy meter and a wattless component meter, an ammeter or be another suitable measuring instrument, each having a counter. The energy meter serves here also to return a device that by the wattless Component counter is driven in a manner similar to that mentioned above.

Beispielsweise kann in Abb. t der Teil i ein gewöhnlicher Energiemesser mit eigenem Zählwerkund angeschlossenerKontaktvorrichtungk sein. Dieser Kontakt wird nach dem Durchgang einer bestimmten Energiemenge periodisch geschlossen. Die Zahnräder a und b können durch einen wattlosen Komponentenmesser angetrieben werden, dessen Zählwerk mit la bezeichnet ist. In diesem Falle würde der Zähler g nicht erforderlich sein, und das Zahnrad a würde sich für gewöhnlich außer Eingriff mit dem Zähler h befinden. Solange der Leistungsfaktor nicht unter den vorher bestimmten Wert herabsinkt, findet keine Registrierung an dem Zählwerk statt, dessen Antrieb durch den wattlosen Komponentenzähler erfolgt. Infolge der periodischen Rückführung :der Vorrichtung unter der Wirkung cles Energiemessers kommen die beiden Kontakte d, in-, die durch den wattlosen Komponentenmesser gesteuert werden, niemals zusammen. Wenn dagegen während des durch den Energiezähler beeinflußten Bewegungsspiels der wattlose Komponentenmesser die leiden Kontakte in Eingriff miteinander bringt, setzt der Elektromagnet e das Räderwerk des wattlosen Komponentenmessers in Bewegung, welches alsdann die überschüssigen wattlosen Kilovolt-Amperestunden, die bis zum Ende des Bewegungsspiels verbraucht werden, registriert.For example, in Fig. T, part i can be an ordinary energy meter with its own counter and connected contact device k. This contact is periodically closed after a certain amount of energy has passed through. The gears a and b can be driven by a wattless component meter, the counter is labeled la. In this case the counter g would not be required and the gear a would ordinarily be out of mesh with the counter h. As long as the power factor does not drop below the previously determined value, there is no registration on the counter, which is driven by the wattless component counter. As a result of the periodic return: of the device under the action of the energy meter, the two contacts d, in, which are controlled by the wattless component meter, never come together. If, on the other hand, during the movement game influenced by the energy meter, the wattless component meter brings the affected contacts into engagement with one another, the electromagnet e sets the gear train of the wattless component meter in motion, which then removes the excess wattless kilovolt ampere-hours that are used up to the end of the movement cycle. registered.

In ähnlicher Weise könnte auch der Energieinesser mit zwei Zählwerken ausgestattet sein, von denen das eine die Energie während des Zeitraumes registriert, in welchem die Kontakte d, m voneinander getrennt sind, während das andere Zählwerk die wattlosen Komponenten während der Zeit aufzeichnet, in welcher sich die Kontakte in Berührung miteinander befinden. Die Einrichtung gleicht dann derjenigen nach Abb. i, wobei das Zahnrad a von dem Energiemesser und das Zahnrad b durch den wattlosen Komponentenmesser angetrieben wird.In a similar way, the Energieinesser could also be equipped with two counters, one of which registers the energy during the period in which the contacts d, m are separated from one another, while the other counter records the wattless components during the time in which they are the contacts are in contact with each other. The device then resembles that of Fig. I, the gear a being driven by the energy meter and the gear b by the wattless component meter.

Bei einigen Tarifen kann es erwünscht sein, den Verbraucher nach sogenannten »Komplexeinheiten« zu belasten, d. h. nach Einheiten, welche aus veränderlichenVerhältnissen zweier Mengen bestehen. So wird beispielsweise bei Tarifen, die auf den Leistungsfaktor aufgebaut sind, die Belastung nach verbrauchten Kilowattstunden bestimmt, welche um .die Kilovolt-Amperestunden der überschüssigen wattlosen Komponente vermehrt sind. Mittels eines von beiden vorerwähnten Zählwerken angetriebenen Differentialgetriebes kann ein drittes Zählwerk betrieben werden, welches die Summe beider Registrierungen angibt, die die Komplexeinheiten darstellt.With some tariffs it may be desirable to ask the consumer for what is known as To encumber "complex units", d. H. according to units that result from changeable proportions consist of two sets. For example, with tariffs based on the power factor are built up, the load according to the kilowatt hours used determines which increased by .the kilovolt ampere-hours of the excess wattless component are. By means of a differential gear driven by both of the aforementioned counters a third counter can be operated, which is the sum of both registrations indicating which represents the complex units.

Wenn die Energie und die wattlosen Kilovolt-Amperestunden mit verschiedenen Preissätzen zu berechnen sind, so wird das dritte Zählwerk unter Zwischenschaltung eines geeigneten Getriebes v eranlaßt, solche Verhältnisse jeder der Komponenten zu registrieren, claß die sich ergebende Gesamtregistrierung nach einem feststehenden Preissatz berechnet werden kann. Wenn beispielsweise die Energie mit io Pf. (Friedenswert) pro Einheit zu berechnen ist und der Preis der überschüssigen wattlosen Komponente pro Einheit etwa 3,3 Pf. beträgt, kann beim Antrieb eines Gliedes des Differentialgetriebes mit derselben Geschwindigkeit wie das Energiezählwerk und beim Antriebe des anderen Gliedes mit 1/3 Geschwindigkeit des wattlosen Komponentenzählwerkes die Gesamtregistrierung in Komplexeinheiten mit dem Preissatz von io Pf. für die Komplexeinheit berechnet werden.When the energy and wattless kilovolt ampere-hours with different If price rates are to be calculated, the third counter is interposed a suitable transmission causes such ratios of each of the components to register, claß the resulting overall registration after a fixed Price rate can be calculated. For example, if the energy with io Pf. (Peaceful) to be calculated per unit and the price of the excess wattless component per unit is about 3.3 Pf., when driving a link of the differential gear at the same speed as the energy meter and when driving the other Link with 1/3 speed of the wattless component counter the overall registration in complex units at the price of 10 pfennigs for the complex unit will.

Eine Ausführungsform der Vorrichtung für die Registrierung von Komplexeinheiten ist in Abb. 2 dargestellt. Das Zählwerk p wird vom Energiemesser aus mittels der Räder q, y und des Differentialgetriebes s angetrieben. Mit letzterem stehen Räder t, u in Eingriff, die ihre Bewegung vorn wattlosen Komponenteninesser erhalten. Solange der mittlere Leistungsfaktor nicht unter einen angenommenen Wert herabsinkt, bleiben die Räder u voneinander getrennt. Wenn jedoch der mittlere Leistungsfaktor sinkt, bringt der durch die Kontakte d, na (Abb. i) gesteuerte Elektromagnet 7x, die Räder miteinander in Eingriff, so daß das Differentialgetriebe in Bewegung gesetzt wird und dieses die Summe der Bewegungen auf das Zählwerk überträgt. Durch geeignete Vorrichtungen können die Räder t an der Rückwärtsdrehung gehindert werden, wenn die Räder u außer Eingriff sind.An embodiment of the device for the registration of complex units is shown in FIG. The counter p is driven by the energy meter by means of the wheels q, y and the differential gear s. Wheels t, u mesh with the latter and receive their movement from the wattless component interior. As long as the mean power factor does not drop below an assumed value, the wheels u remain separated from one another. If, however, the average power factor falls, the electromagnet 7x controlled by the contacts d, na (Fig. I) brings the wheels into engagement so that the differential gear is set in motion and this transmits the sum of the movements to the counter. Suitable devices can prevent the wheels t from rotating backwards when the wheels u are disengaged.

Bei der Ausführung der Vorrichtung nach Abb. 3 und .4 erfolgt der Antrieb des Rades b durch denselben Messer, der bei der Ausführung nach Abb. i das Zahnrad a antreibt. Vom Zahnrad b aus wird die Drehbewegung durch die Räder 2, 3, 4 auf ein Rad 5 an einer Spindel 6 übergeleitet. Eine Spiralfeder 7 ist z -in der Nabe des Rades 5 und an einem festen Teil 8 des Gehäuses befestigt. An der einen Seite des Rades 5 sitzt ein Stift 9 aus isolierendem Material.In the embodiment of the device according to Fig. 3 and .4, the drive of the wheel b is carried out by the same knife that drives the gear wheel a in the embodiment according to Fig. I. From the gear wheel b, the rotary movement is transferred through the wheels 2, 3, 4 to a wheel 5 on a spindle 6. A coil spring 7 is z -in the hub of the wheel 5 and attached to a fixed part 8 of the housing. On one side of the wheel 5 there is a pin 9 made of insulating material.

Die Anfangslage des Rades 5 bestimmt sich durch Anlegen des Stiftes 9 an den festen Anschlag io. An der Spindel 6 sitzt lose eine Hülse, die von einem Rohr i i aus isolierendem Material umschlossen und mit dem Rad 5 durch .eine Schraubenfeder i2 verbunden ist. Auf der Hülse sitzen zwei isolierte Metallringe 13 mit radialen Kontaktstiften, die durch biegsame Leitungsdrähte 15 aus Silber o. dgl. mit einer Klemme im Stromkreis des Elektromagneten, ähnlich dem Magneten e nach Abb. i, verbunden sind. Das eine Ende der Spindel 6 ist in einem mittels eines Griffes i9 drehbaren Lagerstück 16 gelagert, welches an seiner Seheibe eine durch einen Isolierkörper 18 isolierte Stange 17 trägt. Am Lager 16 sitzt ein über einer Skala beweglicher Zeiger äo. Die Schraubenfeder 22 übt durch achsialen Druck einen Reibungswiderstand aus, der den eingeschalteten Teil 16 festhält.The initial position of the wheel 5 is determined by applying the pin 9 to the fixed stop io. On the spindle 6 sits loosely a sleeve, which is from a Tube i i surrounded by insulating material and connected to the wheel 5 by a helical spring i2 is connected. On the sleeve sit two isolated metal rings 13 with radial Contact pins, which by flexible lead wires 15 made of silver o. The like. With a Terminal in the circuit of the electromagnet, similar to magnet e in Fig. I are. One end of the spindle 6 is rotatable by means of a handle i9 Bearing piece 16 stored, which on its Seheibe one by an insulating body 18 insulated rod 17 carries. At the Bearing 16 sits one above a scale movable pointer ao. The coil spring 22 exerts a frictional resistance through axial pressure off, which holds the switched-on part 16.

Das Zahnrad 4 sitzt an einer Spindel 23, deren eines Ende von einem Hebel 24 getragen wird, welchen ein Elektromagnet j und eine Feder 25 steuert. Der Hebel besitzt zwischen den Anschlägen 26 (Abb. 4) genügendes Spiel, so daß das Zahnrad 4 außer Eingriff mit dem Rad 5 gelangen kann, wenn der Magnet j erregt wind.The gear 4 is seated on a spindle 23, one end of which by a Lever 24 is carried, which an electromagnet j and a spring 25 controls. Of the Lever has sufficient play between the stops 26 (Fig. 4) so that the gear 4 can get out of engagement with the wheel 5 when the magnet j is excited.

Wenn sich der Zeiger 2o in einer Lage befindet, die einem festgesetzten Höchstverbrauch entspricht, setzt der Messer, welcher beispielsweise das Zahnrad d der Anzeigevorrichtung g (Abb. i) antreibt, das Rad 5 in Bewegung, bei der durch die Feder 12 die Kontaktstücke 14 gegen den Metallstift 17 gedreht werden. Wenn der Höchstverbrauch nicht überschritten ist, wird der Magnet j erregt, bevor die Teile 14 den Stift 17 erreichen. Das Zahnrad 4 gelangt alsdann außer Eingriff mit dem Zahnrad 5, welches unter der Wirkung der Feder 7 in seine Anfangsstellung zurückkehrt. Gleichzeitig bewegt hierbei die Stange 9 die Kontaktstifte 14 zurück. Wenn dagegen der Maximalverbrauch während des Bewegungsspiels zwischen aufeinanderfolgenden Erregungen der Wicklung j überschritten wird, erreichen die Kontaktstifte 14 den Stift 17 und schließen den Stromkreis über den Magneten e (Abb. i), so daß das Zahnrad a in Eingriff mit der Anzeigevorrichtung h gelangt. Solange Berührung zwischen den Teilen 14 und 17 vorhanden ist, kann das Rad 5 sich weiterdrehen. Die Feder 12 bleibt unterdes gespannt.When the pointer 2o is in a position that is a fixed one The knife, which, for example, the gearwheel, sets the maximum consumption d of the display device g (Fig. i) drives the wheel 5 in motion, in which by the spring 12 the contact pieces 14 are rotated against the metal pin 17. if the maximum consumption is not exceeded, the magnet j is energized before the Parts 14 reach the pin 17. The gear 4 then comes out of engagement with the gear 5, which returns to its initial position under the action of the spring 7. At the same time, the rod 9 moves the contact pins 14 back. If against it the maximum consumption during the movement game between successive excitations the winding j is exceeded, the contact pins 14 reach the pin 17 and close the circuit via the magnet e (Fig. i) so that the gear a is in mesh arrives with the display device h. As long as contact between the parts 14 and 17 is present, the wheel 5 can continue to rotate. The spring 12 remains meanwhile tense.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Electricity meter for registering over-consumption when an average load is exceeded with a pair of main elements, consisting of an electricity meter and a motor, and a device under their influence, to which movement in one direction is transmitted from one element while the other element in the Bringing the device back into its initial position at the end of certain measuring sections, characterized in that a contact (m) resting on a fixed, adjustable support (s) and adjusted to the limit dimension is provided, with which a second contact moved by one main element (d) comes into contact when the limit dimension is exceeded and the recording device (h, g) switches to another (h) which is used to record the values above the limit dimension and when the second contact (d) hits the first contact (m) the further movement of the second contact (d) the ers th contact (m) lifts without influencing the position of the support (s) for the first contact, so that the device can continue to work without interruption, while the first contact (m) through during the backward movement of the second contact (d.) its support (x) comes to a standstill.

2. Electricity meter according to claim i, characterized in that one element (B) via a gear (2, 3, 4), a counter spring (12) acts Gear (5) is set in rotation for the duration of a measuring range, which by means of a stop (9) contacts (14) moves when the limit is exceeded within a measuring range with a contact set to the limit dimension (17) come to the plant and thereby electrically switch the registration device bring about: