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Leistungsbegrenzer Es sind sogenannte Leistungsbegrenzer bekannt,
bei denen über eine ausrückbare Kupplung ein erster Laufteil durch eine Uhr und
über eine weitere ausrückbare Kupplung ein zweiter Laufteil durch einen Zähler angetrieben
werden. Am Ende einer Registrierperiode, also z. B. alle halbe bis viertel Stunden,
werden die Kupplungen ausgerückt und die Laufteile werden, beispielsweise durch
Federkraft oder Hilfstriebwerke, in die Ausgangsstellung zurückgebracht.
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Man hat solche Leistungsbegrenzer für Anlagen mit Tarifen vorgeschlagen,
bei denen ein Zuschlag zu entrichten ist, wenn der innerhalb einer Registrierperiode
entnommene Verbrauch eine bestimmte Höchstgrenze überschreitet. Man hat auch schon
vorgeschlagen, solche Leistungsbegrenzer mit einer Schalt- oder Signaleinrichtung
auszurüsten, die einen Teil der Anlage abschaltet oder ein zur Abschaltung mahnendes
Signal gibt, wenn die Gefahr besteht, daß durch zu starken Stromverbrauch die vorgeschriebene
Höchstgrenze überschritten wird. Man kann diese Schalt- und Signaleinrichtung so
ausführen, da.ß bestimmte Anlagenteile bei drohender Gefahr nicht auf einmal, sondern
staffelweise nacheinander ausgeschaltet werden.
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Die Erfindung betrifft einen derartigen Leistungsbegrenzer und bat
eine besonders zweckmäßige und betriebssichere Ausführungsform des Begrenzers zum
Gegenstand.
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Erfindungsgemäß hat die zur Abschaltung oder Signalisierung dienende
Vorrichtung wenigstens ein Schaltorgan (Differenzorgan), das von der gegenseitigen
Lage der beiden vom Verbrauchsmesser und vom Zeitwerk angetriebenen Laufteile abhängig
ist und wenigstens ein weiteres Schaltorgan (Zeitorgan), das von der Stellung des
vom Zeitwerk angetriebenen Laufteiles abhängt.
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Werden mehrere Differenzorgane benutzt, so läßt man sie bei Zunahme
der Wegdifferenz zwischen den beiden Laufteilen staffelweise nacheinander betätigen;
werden mehrere Zeitorgane benutzt, so läßt man sie sinngemäß von den Zeitwerklaufteilen
staffelweise nacheinander schalten. Bei Differenzorganen kann man je für positiven
und negativen Wert der Differenz ein besonderes Organ bzw. eine besondere Organgruppe
vorsehen.
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Die Schalt- und Signaleinrichtung wird zweckmäßig so ausgeführt, daß
die Zeitorgane erst nach Erreichung einer bestimmten Wegdifferenz oder bestimmfter
Wegdifferenzen zwischen den vom Zeitwerk und vom Zähler angetriebenen Laufteilen
durch die Differenzorgane wirksam gemacht werden, oder daß umgekehrt die Differenzorgane
erst nach Zurückl'egung einer bestimmten Wegstrecke des Zeitwerklaufteiles durch
die Zeitorgane in Tätigkeit versetzt werden.
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Werden z. B. für negative und für positive Differenz besondere Differenzorgane
benutzt, so können diese Differenzorgane j e nach dem Vorzeichen der Differenz nur
Zeitorgane auf Apparate zum Zu- bzw. Abschalten von Verbrauchswiderständen umschalten.
Die
Erfindung soll an Hand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher
erläutert werden.
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Fig. i zeigt in perspektivischer Ansicht ein Leistungsbegrenzergetriebe.
Fig. 2 zeigt das zugehörige Schaltbild. Fig. 3 zeigt ein Diagramm zur Erläuterung
der Wirkungsweise.
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In Fig. i ist i der entsprechend dem Verbrauch angetriebene, 2 der
von einem Zeitwerk angetriebene Laufteil. Den Antrieb des Laufteiles i bewirkt ein
von einem Elektrizitätszähler ferngesteuertes elektromagnetisches Klinkwerk io unter
Zwischenschaltung einer ausrückbaren Kupplung zwischen den Zahnrädern 11. 12 ist
der Rückstellteil, der den Laufteil i in die durch den Anschlag 3 gegebene Ausgangsstellung
zurückzudrängen sucht. Der Zeitwerklaufteil 2 wird durch den Synchronkleinmotor
2o über eine ausrückbare Kupplung zwischen den Rädern 21 angetrieben, 22 ist der
zugehörige Rückstellteil. Die ausrückbaren Kupplungen r 1, 21 werden durch das Zeitwerk
2o über ein an sich bekanntes Zahnradgetriebe q. mit umlaufenden Fingern 5, 6 und
mit in den Umlaufweg der Finger ragendem Hebel 7 gesteuert, in der Weise, daß beispielsweise
je nach Ablauf 1i2 Stunde die Zahnräder i i und 21 außer Eingriff gebracht werden.
1\Tach dem Ausrücken der Kupplungen werden die Teile i und a durch die Rückstellteile
12, 22 jeweils bis zum Anschlag 3 zurückgebracht. Auf der mit dem Zeit-,,verkteil2
gekuppelten Welle 23 sind in der Umlauf srichtung gegeneinander versetzt die Kurbeln
231, 232, 233 angeordnet, in deren Wege die Wippen-241 bis 243 der Kippschalter
25i bis 253 ragen, die die Zeitorgane im Sinne der oben angegebenen Erfindung bilden.
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Mit der Welle 23 ist das eine Sonnenrad 26 eines Differentialgetriebes
verbunden, dessen anderes Sonnenrad 16 mit dem Verbrauchswerklaufteil i auf einer
gemeinsamen Hohlwelle 8 sitzt. Auf dieser Hohlwelle 8 läuft lose die Hohlwelle 9
des Zeitwerklaufteiles 2. In dieser Hohlwelle läuft lose die Kreuzwelle 2io des
genannten Differentialgetriebes. Mit der Kreuzwelle 2io ist der eine Teil 211 eines
Malteserkreuzgetriebes verbunden, der andere Tei12i2 trägt einen geschlitzten Ringmagnet
213, der mit den Ankern 21q., 215 der Schalter 216, 217 zusammenarbeitet. Die Teile
216, 217 bilden die Differenzorgane im Sinne der Erfindung. Von den Schaltern 216,
217 ist jeweils derjenige geschlossen, dem der Schlitz des Magnets 213 gegenüberliegt.
Zwischen den beiden entsprechenden Schlitzlagen liegt eine neutrale Zone, in der
keiner der beiden Schalter geschlossen ist. Da die beiden. Sonnenräder
16,26 im entgegengesetzten Sinne angetrieben werden, ergibt sich die Stellung
des Teiles 211 aus der Differenz der von den Teilen 16, 26 bzw. von
den Teilen i und 2 zurückgelegten Wege.
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In Fig. 2 ist die Schaltung der als Zeit-und Differenzorgane wirkenden
Schalter angegeben.
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Mit dem Schalter 216 ist in Reihe das Relais 16o, mit dem Schalter
2,17 in Reihe das Relais i7o zwischen die Leiter 17, 18 eines Hilfsstromkreises
bzw. des Verbrauchernetzes geschaltet. Mit dem Schalter 253 sind in Reihe die Relais
530, 534 mit der' Schalter 252 die Relais 52o, 521 und mit dem Schalter 251
die Relais 5io, 511 geschaltet. Ferner liegt in Reihe mit den Relais 530, 520,
5io
der Schalter des Relais 16o, in Reihe finit den Relais 534 52,1, 511
der Schalter des Relais 170. Dem Relais 520 ist außerdem der Schalter des
Relais 53o, deni Relais 5io die Schalter der Relais 53o und 52o vorgeschaltet. Entsprechendes
gilt für die Relais 5 1 1, 521, 531. Die Relais 5io, 52o, 53o steuern drei
Abschaltevorrichtungen , 1, B, C für bestimmte Verbrauchswiderstände, die Relais
511, 521, 531 drei Zuschaltevo-richtungend, b, c für Verbrauchswiderstände.
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Die Wirkungsweise der Schalteinrichtung soll an Hand der Fig. 3 erläutert
werden. Hier ist in Abhängigkeit von der Zeit als eine zur Zeichenebene parallele
Abszisse und in Abhängigkeit von der Differenz D der Weg der Laufteile 1, 2 (Fig.
i), ferner die Schaltfunktion als Ordinate in perspektivischer Ansicht aufgetragen.
Die Strecke P auf der Zeitachse entspricht der Registrierperiode. Die Strecke d
entspricht der neutralen Zone für das Differenzorgan, also jenem Differenzbereich,
in dem weder der Schalter 216 noch der Schalter 217 betätigt wird. O, Z ist die
Nullinie für die Differenz. Die Schaltfunktionen sind als abgesetzte bzw. als zugesetzte
Parallelepipeden dargestellt, die den abgeschalteten bzw. den zugeschalteten Verbrauchswerten
entsprechen.
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Die Einrichtung arbeitet auf folgende Weise: Am Anfang einer Registrierperiode
liegen die Zeiger 1, 2 an dem Anschlag 3. Die `Schalter 2,16, 217 sind offen, der
Schlitz des Magnets 213 befindet sich in einer Zwischenstellung. Desgleichen sind
die Schalter 251, 252,.253 offen. Im Diagramm entspricht der Anfangspunkt dem Punkt
O. Wird nun während der Registrierperiode P der Toleranzbereich d nicht überschritten,
so bleiben die Schalter 2i6, 217 offen. Wohl werden die Schalter 253, 252, 251 der
Reihe nach geschlossen, dies ist aber wirkungslos.
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Am Schlusse der Registrierperiode werden die Kupplungen bei i z und
21 vorübergehend
aufgehoben, die Teile i, 2 kehren zum Anfangsanschlag
3 zurück, die Schalter 25i, 252, 253 werden nacheinander wieder geöffnet. Nun werde
in der nächsten Registrierperiode zu irgendeinem Zeitpunkt der Toleranzbereich d
überschritten, und zwar soll der Verbrauchsteil dem Zeitw erkteil 2 vorauseilen,
wie dies der Darstellung der Fig. i entspricht, dann wird der Schalter 2,16 geschlossen.
Diese Stellung entspricht dem Punkt G der Fig. 3.
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Nach einer bestimmten Zeit, Punkt H, wird der Schalter 253 geschlossen;
dadurch wird die Abschaltevorrichtung A für einen bestimmten Verbraucher betätigt;
der Verbrauch wird also herabgesetzt. Nach einer bestimmten Zeit, Punkt J, wird
der Schalter 252, geschlossen mit der Folge, daß durch B der Verbrauch weiter
herabgesetzt wird und schließlich, Punkt K, wird auch noch der Schalter 25i betätigt,
und es schaltet jetzt auch C einen weiteren Teil der Verbrauchswiderstände ab.
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Die abgeschalteten Verbrauchswiderstände sind so gestaffelt, daß man
mit Sicherheit am Ende der Registrierperiode, bei Punkt L, wieder in dem Toleranzbereich
d landet. Dieser Toleranzbereich kann unter Umständen schon nach Betätigung der
Abschaltevorrichtung A wieder erreicht werden oder auch nach Betätigung der Vorrichtungen
A und B.
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Das Diagramm der Fig. 3 zeigt, daß um so mehr abgeschaltet wird, je
näher der Endpunkt der Registrierperiode gerückt ist.
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Bleibt umgekehrt in einer Registrierperiode einmal der Verbrauchsteil
i hinter dem Zeitwerkteil2 um einen außerhalb des Toleranzbereiches d liegenden
Betrag zurück, so werden der Reihe nach eine oder mehrere der Zuschaltevorrichtungen
a, b, c betätigt. Dadurch wird der Verbrauch innerhalb einer Registrierperiode
so wett ergänzt, daß am Ende der Periode der Gesamtverbrauch innerhalb der Toleranzgrenze
liegt.
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Sollte diese einfache Staffelung noch nicht ausreichen, so kann man
an Stelle der Schalter 2,16, 217 je zwei in der Drehrichtung des Magnets
213 gegeneinander versetzte Schalter derart anordnen, daß beim Überschreiten
des Toleranzbereiches d zunächst der eine, beim Überschreiten der in Fig. 3 durch
die Geraden EE, BF dargestellten Differenzwerte der andere Schalter betätigt wird.
Die ersten beiden Schalter betätigen, wie in den Ausführungsformen der Fig. i und
2, die Abschaltevorrichtungen A, B, C bzw. die Zuschaltevorrichtungen
a, b, c, die anderen beiden Schalter, die erst bei größeren Differenzbeträgen
ansprechen, würden die Abschaltevorrichtungen A', B', C bzw. die Zuschaltevorrichtungen
a', b', c', betätigen. Die Verbrauchswiderstände, die von diesen weiteren
Schaltvorrichtungen überwacht werden, sind entsprechend größer.
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Sollte diese doppelte Staffelung noch nicht genügen, so kann man eine
dritte und vierte Staffelung hinzufügen.
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In den Ausführungsbeispielen schalten die Schaltvorrichtungen C, C'
Teile der Anlage ab, man kann durch sie aber auch die ganze Anlage abschalten lassen.
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Die Schaltung der Relais 5io, 52o und 530
und 511, 52i und 531
kann auch so ausgeführt sein, daß das eine Relais abgeschaltet wird, wenn das andere
angeschlossen wird.