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Einrichtung zur Summierung von durch Impulse fernübertragenen Zählerangaben
Die bekannten 'Einrichtungen zur Summierung von durch Impulse fernübertragenen Zählwerksangaben,
bei denen der die Fernregistrierung bewirkende, aus einer Klinkengetriebeanordnung
bestehende Schaltmechanismus von der Anzahl der Zählwerke in den verschiedenen Verbrauchsgeberstellen
entsprechenden Relais und von einem besonderen Triebwerk gesteuert wird, besitzen
an sich den wesentlichen Vorteil, daß die Relaisströme sehr schwach und demzufolge
auch die Relais, der Schaltklinkenmechanismus sowie das die Steuerung der Relais
bewirkende Kontaktwerk des Geberinstruments in ihren Ausmaßen klein gehalten werden
können. Obwohl die Wirkungsweise derartiger Fernregistriereinrichtungen im allgemeinen
zuverlässig ist, können doch durch die Klinkengetriebe des Schaltmechanismus kleine
Schaltfehler hervorgerufen werden, die zu Fehlregistrierungen Veranlassung geben.
Diese Schaltfehler bedeuten, wie die Erfahrung gezeigt hat, einen vielfach empfindlichen
Nachteil der bekannten Einrichtungen. Aus dieser Tatsache ist die Aufgabe entwickelt
worden, von der Verwendung von Klinkengetrieben Abstand zu nehmen. Bei den bekannten
Einrichtungen läuft dauernd ein Ferrarismotor. Er läuft also auch dann, wenn keine
Impulsübertragung erfolgt. Auch das hat sich als Nachteil erwiesen, denn man muß
eine hohe Abnutzung der Rotorlager dieses Ferrarismotors in Kauf nehmen. Aus diesem
Umstand ist weiter die Aufgabe entwickelt worden, den Ferrarismotor bei einer solchen
Einrichtung jeweils nur während der Übertragung von Impulsen zur Wirkung kommen
zu lassen.
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Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Summierüng von
durch Impulse fernübertragenen Zählerangaben, bei welcher eine auf einer Welle angeordnete,
von den Impulsrelais und einem Triebwerk gesteuerte Differentialgetriebeanordnung
verwendet wird. Gemäß der Erfindung ist das eine äußere Sonnenrad an der unter dem
Einfluß des Triebwerks stehenden Getriebewelle, das andere äußere Sonnenrad an einem
Träger befestigt, und die übrigen Sonnenräder samt den Planetenstegachsen sind lose
auf der Getriebewelle angeordnet. Bei einer Ausführungsform werden die Planetenstegachsen
von den Impulsrelais in einer eine Verschwenkung verhindernden Sperrstellung gehalten.
Bei Erregung eines oder mehrerer dieser Relais werden die entsprechenden Planetenstegachsen
freigegeben, so daß sich die unter dem Einfluß des Triebwerks stehende Getriebewelle
so lange drehen kann, bis sämtliche frei gewordenen Planetenstegachsen wieder in
ihre Sperrstellung gedreht sind.
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Es sind fernerhin noch Mittel vorgesehen, die ein unbedingt sicheres
Zusammenwirken der Planetenstegachsen der Differentialgetriebeanordnung mit den
Relais gewährleisten.
Die den einzelnen fernübertragenen Angaben
der Zählwerke entsprechenden Umdrehungen der Getriebewelle werden entweder direkt
oder über ein Getriebe von einem Zählwerk registriert. Im Bedarfsfall kann fernerhin
auch jede dem fernübertragenen Wert eines Zählwerks entsprechende Umdrehung der
Planetenstegachsen einzeln auf je ein besonderes Zählwerk übertragen werden.
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An Hand der Zeichnung sollen die weiteren Merkmale der Erfindung noch
näher erläutert werden. Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung,
in der oben nur ein die Steuerung eines Relais bewirkendes Kontaktwerk der Gebermeßeinrichtung
und unten die Fernmeßeinrichtung in einer Ansicht von oben und mit im Schnitt gezeichneten
Gehäuse dargestellt ist.
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Bei dem Ausführungsbeispiel, dessen Differentialgetriebeanordnung
mit in lotrechten Ebenen beweglichen Planetenstegachsen versehen ist, wird angenommen,
daß es sich um eine Fernübertragung der Zählwerksangaben von Elektrizitätszählern
handelt. Naturgemäß ist jedoch die Erfindung nicht nur auf dem Elektrizitätszählergebiet,
sondern auch bei Wasser-, Gas-und Dampfanlagen anwendbar.
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Die an einer Getriebeachse i sitzenden Getriebeteile der Differentialgetriebeanordnung
setzen sich im einzelnen aus Sonnenrädern 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 und Planetenrädern
9, io, ii, i2, 13, 14 zusammen, wobei das Sonnenrad 2 mittels einer Schraube
15 - auf der Getriebeachse i, das Sonnenrad 8 an einem an dem Gehäuseunterteil 16
angeschweißten Träger 17
befestigt ist und die übrigen Sonnenräder 3
... 7 sowie die Achsträger 1ß der die Planetenräder 9... 14 tragenden
Stegachsen i9 nur lose drehbar auf der Getriebeachse i angeordnet sind. Die Stegachsen
i9 der Planetenräder 9...i3 tragen Gewichte 2o, die Nasen 2i aufweisen.
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Der Umlauftrieb des letzten Differentialgetriebes ist etwas abweichend
von den vorhergehenden ausgebildet. Dort ist das Planetenrad 14 in einem lose auf
der Getriebeachse z sitzenden Zahnrad 22 gelagert, das einen ebenfalls mit einer
Nase 21 versehenen Gewichtsteil 2o trägt und über ein Getriebe 23 mit einem Einzelzählwerk
24 gekuppelt ist. Der Zweck einer derartigen Ausbildung des Umlauftriebes ist, außer
Summen- auch Einzelregistrierungen der fernübertragenen Zählwerksangaben bewerkstelligen
zu können. Es können natürlich, falls dies erwünscht ist, auch sämtliche Umlauftriebe
für die Einzelregistrierung in der dem letzten Umlauftrieb entsprechenden Weise
ausgebildet werden.
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Auf der über ein Getriebe 25 mit einem Summenzählwerk 26 gekuppelten
Getriebeachse i ist noch eine Triebscheibe 27 eines Servomotors 28 befestigt. Zu
beiden Seiten der Differentialgetriebeanordnung sind als Drehrelais ausgebildete
Impulsrelais 29... 34 angeordnet, die einen unter dem Zug einer Feder 35
stehenden, einen Anschlag 36 aufweisenden Drehanker 37 besitzen.
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Die durch Plombierschrauben 38 an dem Gehäuseunterteil 16 befestigte
Kappe 39 ist mit die Beobachtung der Zählwerke 24, 26 ermöglichenden Schauöffnungen
40, 41 versehen.
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In der Zeichnung ist noch ein mit dem Impulsrelais 3i über die Fernleitung
42 verbundenes Kontaktwerk 43 eines Geberinstrumentes dargestellt, das eine von
einem Elektrizitätszähler angetriebene Scheibe 44 enthält, deren Mitnehmerstift
45 gegen ein ebenfalls mit einem Stift 46 versehenes, lose auf der Achse 47 sitzendes
Kippgewicht 48 drückt. Der Stift 46 des Kippgewichts 48 wirkt mit einer aus einem
starren Kontakt 49 und einer Kontaktfeder 5o bestehenden Kontaktvorrichtung zusammen.
Es sind natürlich auch noch andere Konstruktionen des Kontaktwerks 43 als die hier
beschriebene möglich.
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Die von der Triebscheibe des Elektrizitätszählers angetriebene Scheibe
44 hebt nun mittels ihres Mitnehmers 45 das Kippgewicht 48 so lange, bis dieses
Übergewicht erhält und überkippt. Der Stift 46 des Kippgewichts drückt dann die
Kontaktfeder 5o gegen den festen Kontaktstift 49, wodurch die Kontakte 49, 50 kurzzeitig
miteinander in Berührung gelangen und in die Fernleitung 42 ein Stromimpuls gesandt
wird, der das Impulsrelais 31 erregt. Der von den Polen 51, 52 angezogene
Anker 37 gibt dann die durch die Triebkraft des Servomotors 28 gegen den Anschlag
36 des Relaisankers 37 gedrückte Nase 9,1 des Gewichts 20 frei, so* daß die
Planetenstegachse i9 durch ihr Gewicht 2o nach abwärts gedrückt wird und hierdurch
unterhalb des Anschlags 36 des nach dem Anzug durch die Feder 35 sofort wieder zurückgebrachten
Ankers 37 gelangt. Die Zeichnung zeigt eine Stellung der das Planetenrad ii tragenden
Stegachse i9 kurz nach dem Abfallen von dem Anschlag 36 des Relais 31.
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Durch die Aufhebung der Sperrung der Stegachse des Planetenrads ii
kann sich nunmehr die unter dem Einfluß des Servomotors 28 stehende Getriebeachse
i drehen, wobei die Übertragung der Bewegung des fest auf der Getriebeachse i sitzenden
Sonnenrads 2 auf das Planetenrad ii in den durch Pfeile markierten Bewegungsrichtungen
über das Planetenrad 9, Sonnenrad 3, Planetenrad iogund Sonnenrad 4 erfolgt. Da
das Sonnenrad 5 durch die in Sperrstellung gehaltenen Stegachsen der Planetenräder
13, 14 festliegt, wird sich das Planetenrad ii auf diesem Sonnenrad 5 abwälzen,
und zwar so lange, bis die Nase 2i des
Gewichts 2o an dem Anschlag
36 des Relais 31 wieder zum Anliegen kommt. Die Getriebeachse i macht also eine
vollkommene Umdrehung, die über das Getriebe 25 von dem Summenzählwerk 26 registriert
wird. Bei Ausbildung des das Planetenrad ii tragenden Umlauftriebes in der gleichen
Weise wie der letzte rechte Umlauftrieb der Differentialgetriebeanordnung ist fernerhin
noch eine Einzelregistrierung der Meßwerte des das Kontaktwerk 43 enthaltenden Gebeinstruments
möglich.
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Für den Fall, daß zwei oder mehr Impulsrelais gleichzeitig erregt
werden, wird zuerst immer die dem Sonnenrad 2 zunächst liegende frei gewordene Planetenstegachse
in ihre Sperrstellung zurückgebracht. Daraufhin werden nacheinanderfolgend die anderen
freien Planetenstegachsen in ihre Sperrstellungen gedreht.
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Für die nähere Erläuterung der Wirkungsweise der Differentialgetriebeanordnung
bei gleichzeitiger Erregung zweier Relais soll nun angenommen werden, daß die beiden
Relais 3o, 31 einen Stromimpuls zur gleichen Zeit erhalten. Die Anschläge 36 dieser
Relais 30, 31 geben dann für einen kurzen Augenblick die Stegachsen der beiden Planetenräder
io, ii frei, die infolge ihrer Gewichte 2o unterhalb der Anschläge 36 der nach den
Erregungen durch die Feder 35 wieder zurückgezogenen Anker 37 der Relais 30, 31
gelangen. Die Getriebewelle i kann nunmehr von dem Servomotor z8 gedreht werden,
und zwar so lange, bis die Stegachsen der Planetenräder io, ii ihre Sperrlagen wieder
einnehmen, wobei zuerst die Stegachse des Planetenrads io und darauf diejenige des
Planetenrads ii in ihre Sperrstellung gebracht wird. Infolge der Reibung der Planetenräder
io, ii auf ihren Stegachsen und infolge der sich ändernden Gewichtswirkung der Planetenstegachsen
während ihrer Bewegungen, wird natürlich bei Drehung der Getriebeachse i eine gegenseitige
Beeinflussung der Planetenräder stattfinden. Es wird also nicht nur die Stegachse
des Planetenrads io,sondern auch die des Planetenrads ii verschwenkt werden. So
wird beispielsweise bei Freiwerden der Nase qm der Stegachse des Planetenrads ii
von den Anschlägen 36 des Relais 3 1 auch die Stegachse des Planetenrads
ii infolge ihres Gewichts eine Verschwenkung ausführen. Diese Verschwenkung der
Stegachse des Planetenrads ix bewirkt, da das Sonnenrad 5 durch die nachfolgenden
Sperrungen der Planetenstegachsen unverdrehbar ist, eine Mitnahme des Sonnenrads
q. und demzufolge ein der Bewegungsrichtung des Sonnenrads 3 entgegenwirkendes Zurückdrehen
der Planetenstegachse des Planetenrads io. Ebenso bewirkt auch die Stegachse des
Planetenrads io durch ihre Gewichtswirkung in bestimmten Lagen eine Verschwenkung
der Stegachse des Planetenrads ii, und zwar in einer Richtung, die der Richtung,
in welcher die Stegradachse nach der Sperrstellung gedreht wird, entgegengesetzt
ist. Da sich die Gewichtswirkung in den verschiedenen Lagen der Stegachsen der beiden
Planetenräder io, ii dauernd ändert, wird natürlich ein sofortiger Ausgleich der
nicht vom Servomotor herrührenden Bewegungen der beiden Stegachsen der Planetenräder
io, ii nicht eintreten. Sobald jedoch die Stegachse des Planetenrads io in ihre
Sperrstellung gelangt ist, hat auch ein vollkommener Ausgleich der von den Gewichtswirkungen
herrührenden Verschwenkungen der Stegachsen der Planetenräder iox ii stattgefunden,
so daß die Getriebewelle i in diesem Fall tatsächlich zwei Umdrehungen ausgeführt
hat.
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Es ist natürlich auch möglich, die Planetenstegachsen so anzuordnen,
daß sie anstatt in lotrechten in waagerechten Ebenen bewegt werden. Die Eigengewichte
der Planetenstegachsen üben dann gegenseitig keinen Einfluß mehr aus. Da nun aber
eine Gewichtswirkung hierbei nicht mehr auftritt, muß Vorsorge getroffen werden,
daß bei Freiwerden einer Planetenstegachse diese sofort hinter den Anschlag des
Relais verschwenkt wird und daß fernerhin ein durch eine frei gewordene Planetenstegachse
hervorgerufenes Abheben der anderen Planetenstegachsen von ihren Anschlägen der
Relais auf alle Fälle vermieden wird, was durch Vorsehung geeignet ausgebildeter
Mittel erreicht werden kann.
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So kann beispielsweise die bei Erregung eines Relais zu erfolgende
Verschwenkung der Planetenstegachse hinter den Anschlag des Drehankers durch federnde
Ausbildung der an den Stegachsen befindlichen Nasen oder der an den Drehankern angeordneten
Anschläge erreicht werden. Die Nasen der Stegachsen liegen dann auf den Anschlägen
der Anker mit Federdruck auf, der bewirkt, daß beim Anzug eines Relais die frei
gewordene Nase der Stegachse sofort nach hinten gedrückt wird. Da dann die Nase
der Stegachse auf jeden Fall hinter den Anschlag des in die Ruhelage zurückgekehrten
Ankers zum Liegen kommt, werden falsche Registrierungen vermieden. Ein Abheben der
sich gegen ihre Anschläge der Relais anlegenden . Planetenstegachsen durch eine
frei gewordene Planetenstegachse kann beispielsweise durch eine weitere an den Anschlägen
der Drehanker angebrachte Sperrung vermieden werden.
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Die Mittel zur Erzielung einer sofortigen Verschwenkung einer Planetenstegachse
in der erforderlichen Richtung bei Aufheben ihrer Sperrung und zur Vermeidung eines
Abhebens der sich in. den Sperrlagen befindlichen Planetenstegachsen bei einer in
Tätigkeit tretenden Planetenstegachse können auch bei einer Differentialgetriebeanordnung
mit
in waagerechten Ebenen beweglichen Planetenstegachsen vorgesehen werden.