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Umschaltvorrichtung an Zählwerken aller Art, insbesondere an solchen
von Elektrizitäts-Mehrfachtarifzählern Bei Zählern zur Messung des elektrischen
Stromes nach dem Mehrfachtarif bedient man sich eines besonderen, die Tarifumschaltung
der Zählwerke bewirkenden Relais. Diese bisher gebräuchlichen Umschaltrelais, die
noch einen verhältnismäßig hohen Wattverbrauch besitzen, bedingen aber durch ihren
immerhin noch komplizierten Aufbau eine gewisse Verteuerung des Tarifzählerbaues.
Auch in der Zählertechnik muß immer wieder darauf gedrungen werden, möglichst billige,
aber gute Fabrikate auf den Markt zu bringen. Bei Elektrizitäts-Mehrfachtarifzählern
könnte durch Vereinfachung des Umschaltrelais eine weitere Verbilligung der Zähler
erreicht werden. Bisher ist man aber zu keinem brauchbaren, eine wesentliche Preisheräbsetzung
bewirkenden Resultat gekommen.
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Die Erfindung bezieht sich nun auf eine Umschaltvorrichtung an Zählwerken
aller Art, insbesondere an solchen von Elektrizit ; ts-Mehrfachtarifzählern, bei
denen eine ganz neue Art der Zählwerksumschaltung zur Anwendung gelangt, und zwar
macht sie von der Verwendung der an sich bekannten Wirkung eines Bimetalles Gebrauch,
das bisher in der Hauptsache nur für reine Schaltzwecke, und zwar für die Überwachung
von Temperaturen als Temperaturregler für Koch- und Heizgeräte oder für die Überwachung
von Strömen bei Überstromrelais, Kleinautomaten, Motorschutzschaltern, Stromrelais
für Tarifschaltungen oder ähnlichen Apparaten benutzt wurde.
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Erfindungsgemäß wird die Umschaltung der Zählwerke durch eine besonders
ausgebildete, von einem Steuerstromkreis überwachte Bimetallanordnung auf direktem
mechanischem Wege bewerkstelligt. Die Bimetallanordnung kann aus einer oder mehreren
in dem Steuerstromkreis liegenden Bimetallspiralfedern bestehen, die auf eine die
Verschwenkung des Umschaltritzels bewirkende Drehachse einwirken. Vorzugsweise werden
zwei Bimetallspiralfedern vorgesehen, deren Enden einerseits an der leitenden Drehachse
und anderseits an den festliegenden Anschlußklemmen des Steuerkreises befestigt
sind. Hieraus ergibt sich sowohl eine vorteilhafte und billige Anordnung als auch
ein einfacher Leitungsanschluß der Bimetallfedern. Die von den Bimetallspiralen
beeinflußte Drehachse trägt einen Schwenkhebel, an dem die Umschaltwelle des Zähl-,verkes
gelagert ist.
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Die Bimetallanordnung ist natürlich nicht nur auf Bimetallfedern in
Spiralform, obwohl diese am vorteilhaftesten ist, beschränkt, sondern es kann auch
jede beliebige andere Form der Bimetalle gewählt werden.
So kann
beispielsweise das Bimetall die Form eines Streifens besitzen, der geradlinig, U-förmig
oder spiralenförinig gestaltet ist und in geeigneter Weise eine Verdrehung der das
Umschaltritzel steuernden Welle bewirkt. Das Material der beiden Metalle der Bimetallstreifen
kann je nach Bedarf derart gestaltet werden, daß bei Erwärmung die Umschaltung entweder
durch Zusammenziehen oder durch Ausdehnen der Binietallstreifen eintritt.
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An Stelle der direkten Heizung der Bimetallstreifen kann man auch
eine indirekte Heizung vornehmen, was insbesondere für Gleichstrombetrieb in Frage
kommt. Bei Wechselstromanschluß kann zwecks Erzielung eines hohen Heizstromes ein
Transformator vorgesehen werden, dessen Primärwicklung mit dem Steuerstromkreis
und dessen Sekundärwicklung mit der Bimetallanordnung verbunden ist.
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Die Steuerung der Umschaltung kann in der gleichen Weise wie bei den
bisher gebräuchlichen Umschaltrelais, also entweder durch eine Schaltuhr, durch
ein von der Belastung abhängiges Relais oder durch einen beliebigen anderen geeigneten
Steuerapparat erfolgen.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
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Fig. i zeigt eine Vorderansicht und Fig. 2 einen Schnitt nach Linie
A-B der Fig. i der Zählwerk-Umschaltvorrichtung. An einem Rahmen i sind zwei Reihen
Zahlenrollen 2,3 gelagert, von denen die die Einer darstellenden Zahlenrollen
mit je einem Zahnrad 4., 5 fest im Eingriff stehen. Zwischen den beiden Zahnrädern
4., 5 liegt das Triebritzel 6 einer schwenkbaren Welle 7, die ein Tiber ein Getriebe
8 mit der nicht dargestellten Schnecke des Zählers verbundenes "Zahnrad 9 trägt
und die auf der einen Seite an dem auf einer Achse io befindlichen Schwenkhebel
i i gelagert ist.
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Zwei Bimetallfedern 12, 13 sind mit ihren Enden einerseits an einer
Metallhülse 14 der Achse io durch Verschraubung, Vernietung o. dgl. und anderseits
an Anschlußklemmen 15, 16 befestigt. Wie aus der Zeichnung ohne weiteres erkannt
werden kann, wird durch die Anordnung zweier in Reihe liegender Biinetallfedern
ein einfächer Anschluß an die Klemmen 15 und 16 erreicht. An die Anschlußklemmen
15 und 16 werden die Leitungen 17, 1s des Steuerkreises angeschlossen. Zur Begrenzung
der Drehbewegung des Schwenkhebels i i sind an Bolzen i9, 2o Anschläge 21, 22 vorgesehen.
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Zwecks Erzielung eines recht hohen Heizstromes findet ein Transformator
Verwendung, dessen Primärwicklung mit dem Steuerstromkreis und dessen Sekundärwicklung
mit den Anschlußklemmen 15, 16 verbunden wird.
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In der gezeichneten Darstellung befindet sich die Bimetallanordnung
in kaltem Zustand. Das Umschaltzahnritzel6 steht dann mit dem Zahnrad. 5 in Eingriff.
Bei durch eine Schaltuhr oder von einem Belastungsstromrelais geschlossenem Steuerstromkreis
werden sich die Bimetallfedern erwärmen und nach einer bestimmten Anwärmzeit infolge
geeigneter Materialienzusammensetzung der Bimetalle derart zusammenziehen, daß der
Schwenkhebel i i in der eingezeichneten Pfeilrichtung verdreht wird. Hierdurch gelangt
das Umschaltritzel 6 mit dem Zahnrad 5 außer und mit dem Zahnrad .I in Eingriff.
Durch die Umschaltung wird dann die untere Zahlenreihe 3 zum Stillstand kommen und
die obere Zahlenreihe 2 von dem Zähler in Tätigkeit gesetzt werden. Sobald eine
Unterbrechung des Steuerstromkreises eintritt, werden sich die Bimetallspiralen
12, 13 wieder abkühlen, so daß durch die hierdurch eintretende Umschaltung das Umschaltritzel6
wieder mit dem Zahnrad 5 der unteren Zahlenreihe 3 gekuppelt wird.
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Die noch kurz angeführten Vorteile einer derartigen Bimetallsteuerung
von Zählwerken sind kleine Abmessungen der Einrichtungen am Zählwerk, niedriger
Wattverbrauch, hohes Drehmoment, kein Rasseln, keine magnetische Beeinflussung des
Zählers und einfache Einstellung. Eine äußere Temperaturunabhängigkeit der Bimetallanordnung
kann leicht durch eine dritte Feder, die der natürlichen Temperaturausdehnung der
beiden anderen Bimetallstreifen entgegenwirkt, erzielt werden.