DE641415C

DE641415C - Vorrichtung zur Steuerung einer Mess-, Schalt- oder Registriereinrichtung, insbesondere eines Kassierwerkes, in Verbindung mit einem Elektrizitaetszaehler, Gas- oder Wassermesser

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Publication number: DE641415C
Application number: DEM120974D
Authority: DE
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Priority date: 1932-09-09
Filing date: 1932-09-09
Publication date: 1937-02-02

Description

Verbrauchsmesser für Elektrizität, Gas oder Wasser, welche mit Münzkassierern, Meß-, Schalt- oder Registrierapparaten zusammenarbeiten, benötigen eine Betätigungsvorrichtung, die solche Zusatzapparate entsprechend dem jeweiligen Verbrauch steuern. Bei Verbindung mit Zusatzmünzkassierern werden Strom-, Wasser- und Gasgebührien erhoben, und durch entsprechende Steuerung kann durch geeignete Apparate der zeitliche Höchst- oder Mindestverbrauch gemessen werden. Durch Schaltapparate sind bei Erreichung eines festgesetzten Energiequantums Abschaltungen durchführbar. Auch können ohne weiteres Registrierapparate, welche z.B. die zeitliche Belastung aufzeichnen sollen, hiermit betätigt werden.

Bisher bekannte Betätigungsvorrichtungen für vorgenannte Zwecke weisen jedoch alle erhebliche Mängel auf.

Bekanntlich arbeiten Energiezähler ■ mit den verschiedensten Dreh- oder Hubzahlen pro Meßeinheit, die sich außerdem je nach der augenblicklichen Belastung erheblich ändern.

So werden z. B. Elektrizitätszähler mit 1200, 2400, 3600 und 4800 Umdrehungen der Systemscheibe bzw. des Ankers pro 1 kW/Std. hergestellt. Dabei ist das Drehmoment abhängig von der jeweiligen Belastung. Auch in, kleineren elektrischen Lichtanlagen müssen

die Elektrizitätszähler in ihrer Größe so bemessen sein, daß zeitweise ein Bügeleisen oder Kocher bis zu 1000 Watt Stromaufnahme angeschlossen werden kann. Nicht nur in kleineren, sondern auch in größeren Lichtanlagen werden nun die Zähler bis zu 90 Prozent der Benutzungszeit nur mit 1 bis 2 Lampen belastet, so daß von vornherein mit einem sehr kleinen Drehmoment des Zählers gerechnet werden muß. Diesem Umstände wurde bei keiner der bisher bekannten Betätigungskonstruktionen ausreichend Rechnung getragen, was zur Folge hat, daß die Elektrizitätszähler "bei geringer Belastung den Eichvorschriften nicht mehr !entsprechen. Erhalten sie jedoch bei geringer Belastung einen Vorlauf, so kann ihre Beglaubigungsfähigkeit in Frage gestellt werden.

Die bekannten Arten von Betätigungsvorrichtungen verwenden auf der Zwischenwelle des Zahlenrollwerkes ein gezahntes Isolierrädchen, auf welchem zwei Kontaktfedern aufliegen, die abwechselnd einen Steuerstromkreis öffnen und schließen. Die Anzahl der Stromimpulse ist somit abhängig von der jeweiligen Belastung des Zählers und der Zähnezahl des Kontakträdchens. Um einen sicheren Kontaktschluß herstellen zu können, müssen die Kontaktfedern mit Spannung auf dem Kontakträdchen aufliegen. Es darf daher die Zahnung desselben nicht zu grob gewählt

sein, da sonst der Zähler überhaupt bei geringer Belastung nicht anlaufen würde.

Das Übersetzungsverhältnis zwischen der Systemscheibe bzw. Ankerwelle und dem^ Zwischenvorgelege des Zahlenrollwerkes, aiii*, welchem das Kontakträdchen befestigt ist, bV-Λ trägt normalerweise ι : 60, so daß das Kontakträdchen bei ι kW/Std. und Zähler mit

I2OO Umläufen	= 20	Umdrehungen
2400	= 40	-
3600	= 60	-
4800	= 80	-

macht. Um einen sicheren Anlauf des Zählers bei geringster Belastung desselben zu gewährleisten, muß das Kontakträdchen bis zu 20 Zähne erhalten, woraus sich folgende Stromimpulszahlen pro 1 kW/Std. ergeben, und' zwar bei Zählern von

1200 Umläufen 20X20= 400 Stromimpulse 2400 - 40 X 20 = 800

3600
4800

60 χ 20= 1200 80 X 20= 1600

Daraus ergibt sich, daß bei einer solch hohen Zahl von Stromimpulsen, zumal es sich um die Öffnung und Schließung induktiver Stromkreise mit starker Funkenbildung handelt, diese nicht mehr offen, sondern nur noch geschlossen betrieben werden können, indem ein Ohmscher Widerstand in den Steuerstromkreis 'eingeschaltet ist, der periodisch durch die Kontaktfedern kurzgeschlossen wird. Dies bedingt jedoch einen weiteren ständigen zusätzlichen Eigenverbrauch des Zählers, welcher bei 8760 Stunden pro Jahr ganz erheblich ins Gewicht fällt. Berücksichtigt man ferner, daß unbedingt damit gerechnet werden muß, daß die Kontaktfedern bei einer solchen übermäßigen Beanspruchung nicht nur sehr schnell lahm, sondern auch die Kontaktflächen an denselben stark abgenutzt werden, so ist leicht zu erkennen, daß bei einer solch hohen Stromimpulszahl pro 1 kW/Std.

das an dem zu steuernden Apparat angebrachte Steuerrelais bei so schneller Folge der Stromimpulse versagen muß. Abgesehen von diesen grundsätzlichen Fehlern ist es . aber auch unmöglich, für Zähler mit ver-■50 schiedenen Umläufen von 1200, 2400, 3600 und 4800 bei i.kW/Std.. einheitlich Zusatzapparate zu verwenden. Es muß also für jedes Zählerfabrikat unter Berücksichtigung der betreffenden Drehzahl ein besonders- angepaßter Zusatzapparät in Anwendung kommen. Handelt es sich z. B. um einen Zusatzmünzkassierer, so werden die Schwierigkeiten noch dadurch vermehrt, daß. nach dem kW/Stundenpreis und dem .Wert der Einwurfsmünze noch weitere Übersetzungszwischenglieder erforderlich sind.

Wie überaus kompliziert die Übersetzungsverhältnisse sich zwischen dem im Zusatzmünzkassierer eingebauten Steuerrelais und ?&tn Kassierwerk schon in einfachen Fällen Vj*kst£tltet, auch wenn es sich nur um in der ^^fKaerreihe abgestufte kW-Strompreise, wie H% 20, 30, 40 und 50 9i/iß, handelt, zeigt die Tabelle 1 nachstehender Zusammenstellungen.

Tabelle ι Einwurfmünze ίο

kW/ Stdn.- Preis atff	Umläufe des Zählers pro ι kW/StJ.	Strom impulse pro ι kW/Std.	Übersetzung zwischen Steuerrelais unc Kassierwerk
	1200 2400 3600 4800	400 800 1200 16OO	1: 400 1: 800 1:1200 1:1600
20 . . .<	1200 2400 3600 4800	4OO 8OO 1200 16OO	1: 200 1: 400 1: 600 1: 800
3O...<	1200 24OO 36OO 48OO	4OO 8OO I20O 16OO	1: 133.2 1: 266,4 1: 400,0 1: 532,8

Tabelle 2 Einwurf münze 10 Oi

kW/
Stdn.-Preis

11...

Umläufe
des Zählers

pro
ι kW/Std.

1200
2400
3600
4800

Stromimpulse pro ι kW/Std.

400
800

1200
160O

4OO

8OO

1200

16OO

Übersetzung

zwischen

Steuerrelais und Kassierwerk

1: 363.63 1: 727,26 1:1090,89 1:1454,52

1: 333.33 1: 666,66

1: 999.99 i:i333.32

Besonders ist bei Tabelle 1 zu beachten, daß z. B. schon bei einem in der Zehnerstelle abgestuften Strompreise von 0,30 iRM und bei Zählern von 1200, 2400 und 4800 Umläufen pro ι kW/Std. sich Übersetzungen von 1 : 133,2, ι : 266,4 und ι : 532,8 ergeben. Sollen jedoch die Strompreise in der Einerstelle gestaffelt werden, so ergeben sich, wie Tabelle 2 zeigt, ausnahmslos Übersetzungen mit Bruchstellen.

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Solche errechneten Übersetzungsverhältnisse sind aber praktisch nicht zu erreichen, so daß alsdann nur ein angenähertes Übersetzungsverhältnis in Anwendung kommen kann, was jedoch zur Folge hat, daß der vom Verbrauchszähler angezeigte Energieverbrauch nicht mehr mit den in den Zusatzkassierer eingezahlten Beträgen übereinstimmt. Man könnte sich bei den bisher bekannten Betätigungsvorrichtungen bei Staffelung der Strompreise in der Zehnerstelle dadurch helfen, daß die Zähnezahl des Isolierzahnrädchens entsprechend verändert wird. "Dies bedingt jedoch eine jedmalige besondere Anpassung des Zusatzapparates an die Strompreise. Dieses Hilfsmittel versagt aber, wenn es sich um Strompreise handelt, welche in der Einerreihe abgestuft sind.

Durch die Erfindung werden die vorstehend genannten Übelstände dadurch beseitigt, daß die Betätigung der Zusatzapparate direkt von den Zahlenrollen eines Ziffernrollenmeßwerkes derart erfolgt, daß jede Zahlenrolle eine Vertiefung oder einen Nocken erhält, mit dem sie • 25 wahlweise mit einem Kipphebel o. dgl. zusammenwirkt, so daß je nach der zur Steuerung verwendeten Zahlenrolle ein elektrischer oder mechanischer Steuerimpuls für die einer Umdrehung der betreffenden Zahlenrolle entsprechenden Meßeinheiten an den zu betätigenden Apparat gegeben wird.

Auf der Zeichnung ist eine Ausführung des Erfindungsgegenstandes in den Fig. 1 und 2 dargestellt und nachstehend beschrieben.

Das Zahlenrollen- oder Zeigerwerk ZW erhält an den einzelnen Zahlenrollen a, b, c, d, e je eine Vertiefung oder einen Nocken/, wie dies die Fig. 2 an der Zahlerirolle e zeigt. Außerdem ist ein Kipphebel £· vorgesehen, welcher auf dem Stift h drehbar gelagert ist. Die Bewegung des Kipphebels g ist einerseits durch den verstellbaren Schaltstiftp, anderseits durch den Anschlagstift q begrenzt. Auf dem Kipp-

- - hebel g ist bei der elektrischen Steuerung des Zusatzapparates ein Kontaktwerkp, z.B. eine Quecksilberschaltröhre, angebracht. Bei mechanischer Steuerung des Zusatzapparates wirkt der Kipphebel g auf eine mechanische Verstellvorrichtung. An dem Kipphebel g sind im vorderen Teile desselben die Löcher i, k, I, m und η eingebohrt, wodurch der Schaltstift ο nach Belieben in eines dieser Löcher eingesetzt werden kann.

Die Zahlenrolle

e- zeigt die verbrauchte Energie in Zehntel
d - - - - Einer

c - - - - Zehner

b - - Hunderter

a - - - - Tausender

an.

Durch das Versetzen' des Schaltstiftes ο in eines der Löcher ti, m, L, k, i, von - denen das Loch sich

η oberhalb der Zehntelzahlenrolle e

in - - Einerzahlenrolle d

I - - Zehnerzahlenrolle c

k - Hunderterzahlenrolle δ

i - - Tausenderzahlenrolle a

befindet, wird es ermöglicht, die Steuerimpulszahl auf das allergeringste Maß herabzusetzen. Denn sitzt der Schaltstift ο oberhalb der Zehntelzahlenrolle e, die sich bei einer Meßeinheit einmal dreht, so wird nur ein Impuls für ι Meßeinheit dadurch gegeben, daß der Schaltstift ο vermittels der an der Zahlenrolle e befindlichen Vertiefung oder des Nokkens eine Schaltbewegung ausführt. Sitzt der Stift 0 jedoch oberhalb einer von den Zahlenrollen d, c, b, a, so wird ein einziger Impuls erst bei 10 bzw. 100 bzw. 1000 bzw. 10 000 Meßeinheiten gegeben. Je nach der betreffenden Zählergröße hat man es nun in der Hand, die kleinste Impulszahl zu erreichen, so daß das Steuerwerk außerordentlich geschont wird und nur geringster Abnutzung unterworfen ist, außerdem aber an Steuerstrom und mechanischer Steuerkraft erheblich gespart wird. Durch diese Vorteile bleibt aber auch die richtige und beglaubigungsfähige Anzeige des Verbrauchszählers gewährleistet. Was aber noch an ausschlaggebender Bedeutung hervorgehoben werden muß, ist die jeweilige außerordentlich leichte Anpassung an die zu kassierenden Beträge bei Zusatzmünzkassierer ohne jegliche Auswechslung von Übersetzungszwischengliedern zwischen dem Steuerrelais und dem Kassierwerk, wobei es vollständig belanglos ist, wieviel Umläufe der Verbrauchszähler überhaupt pro 1 kW/Std. macht und ob es sich um in den Einer- oder Zehnerstellen gestaffelte Strompreise handelt. Durch die neue Betätigungsvorrichtung kann ferner, gleich ob es sich um Gleich-, Wechsel- oder Drehstrom handelt, ferner unabhängig von der Spannung des Fabrikates oder der Type, ein Einheitszusatzapparat verwendet werden. Sollen an dem vorhandenen Zahlenrollen- oder Zeigerwerk des Verbrauchszählers keine Änderungen vorgenommen werden, so läßt sich durch mechanische Kupplung ein zweites Zahlenrollenwerk mit oder ohne Zahlen anbringen und in der beschriebenen Weise zur Anwendung bringen.

Da bei der Berechnung des Energieverbrauches allgemein nur volle kW/Stunden oder Kubikmeter zugrunde gelegt werden, so genügt es bei Münzkassierern, wenn nur für volle kW/Stunden oder Kubikmeter die Gebühren eingezogen werden. Der elektrische oder mechanische Impuls nimmt zur Aus-

Claims

lösung des Kassierwerkes ohne Übersetzungszwischenglieder die Einkassierung nicht in kleinsten Teilschaltungen vor, wie dies bisher der Fall war, sondern in Einzelschaltungen.

_v Patentansprüche:

i. Vorrichtung zur Steuerung einer ίο Meß-, Schalt- oder Registriereinrichtung, insbesondere eines Kassierwerkes, in Verbindung mit einem Elektrizitätszähler, Gas- oder Wassermesser, bei der die Steuerimpulse auf mechanischem oder elektrischem Wege von dem ein nach Dezimalstellen unterteiltes Zahlenrollenwerk antreibenden Verbrauchsmesser gegeben werden, dadurch · gekennzeichnet, daß an den einzelnen Zahlenrollen (a, b, c, d, e usw.) des Zahlenrollenwerkes (ZW) je eine Vertiefung oder ein Nocken (/) o. dgl. angebracht ist, mit denen wahlweise ein versetzbarer Schaltstift oder eine Schraube (o) oder ein sonstiges Zwischenglied eines Kipphebels (g) o. dgl. zusammenwirkt, so daß mit jeder Umdrehung der unter dem Schaltstift (0) befindlichen Zahlenrolle eine Kipp- oder sonstige Bewegung des Hebels (g) für die einer Umdrehung der betreffenden Zahlenrolle entsprechenden Meßeinheiten hervorgerufen wird, durch welche ein Stromimpuls oder mechanischer Hub an den Kassiermechanismus eines Münzkassierers oder nach einem Meß-, Schalt- oder Registrierapparat gegeben wird.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem üblichen Anzeigewerk ein zweites Zahlenrollenwerk mit oder ohne Zahlen gekuppelt ist, welches die zur Kassierung oder sonstigen Betätigung erforderlichen elektrischen oder mechanischen Impulse erzeugt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

BERLIN. OEBRtICKT IN DER