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Tarifapparat zur Messung gestaffelter Verbrauchswerte Bei dem sog.
Staffeltarif wird je nach der entnommenen Leistung bzw. nach dem entnommenen Strom
die elektrische Arbeit staffelweise verschieden verrechnet. Zur Durchführung eines
solchen Tarifs hat man bisher mehrere umschaltbare Zählwerke verwendet, die durch
mehrere Hauptstrom- bzw, wattmetrische Relais abwechselnd mit dem Zähler gekuppelt
werden. Bei derartigen Einrichtungen besteht die Gefahr, daß bei Stromentnahme in
der Nähe :einer Staffelgrenze fortgesetzt die Zählwerke umgekuppelt werden, mit
der Folge, d.aß die Registrierung ungenau wird und die Relais mit Kupplungen rasch
verschleißen.
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Die Erfindung beseitigt diese Schwierigkeiten. Die Erfindung betrifft
einen Tarifapparat zur Messung gestaffelter Verbrauchswerte, der dadurch gekennzeichnet
ist, daß von einer Gruppe von Zählern mit gestaffelten Anlaufgrenzen, aber mit der
vollen Leistung entsprechender Drehzahl je zwei Zähler nach tiberwindung ihrer Anlaufgrenzen
über ein Differentialgetriebe auf ein den Verbrauch in dieser Staffel messendes
Zählwerk arbeiten. Auf diese Weisse lassen sich umschaltbare Kupplungen, Hauptstrom-
soder wattmetrische Relais vermeiden, die ganze Einrichtung läßt sich bausteinartig
aus einzelnen Zählwerken, Differentialgetrieben und Zählern mit verschiedenen Anlaufgrenzen
zusammensetzen. Auch können die einzelnen Staffelgrenzen leicht reingestellt bzw.
verändert werden. Durch Hinzufügen oder Wegnehmen von Zählern und Differentialgetrieben
kann ferner die Staffelzahl vergrößert oder verkleinert werden. Da lauter normale
Teile benutzt werden können, wird für die Massenfabrikation die Lagerhaltung wesentlich
vereinfacht.
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Die Erfindung soll an Hand der Zeichnung näher erläutert werden.
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Mit i bis 4 sind gleichdimensionierte. Zähler, aber mit verschiedenen
Anlaufgrenzen dargestellt. Bei wattmetrischen Zählern sind sämtliche Stromspulen
hintereinander-, sämtliche Spannungsspulen parallel geschaltet. Bei Amperestundenzählern
sind die Stromspulen in Reihre geschaltet bzw. an den gleichen Nebenwiderstand angeschlossen.
5 ist :die Anlage, deren Verbrauch gemessen werden soll.
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Ein umlaufender Teil 6 des Zählers i ist mit dem einen Teil 7 eines
Differentialgetr iebes verbunden. Der zweite Teil 8 dieses Getriebes wird in entgegengesetztem
Sinne von dem umlaufenden Teil 9 des zweiten Zählers 2 angetrieben. Der dritte Teil
i o des Differentialgetriebes ist über das Vorgelege 15 mit dem Zählwerk
i oo verbunden. Die gleiche Getriebeanordnung ergibt sich für die übrigen Zähler
und Zählwerke. Nur das Zählwerk 400 wird ohne Zwischenschaltung eines Differentialgetriebes
vom Zähler 4 angetrieben. Mitunter kann noch ein besonderes Zählwerk o zur Messung
des Gesamtverbrauchs mit dem Zähler i verbunden werden.
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Die Diagramme i i bis 14 zeigen, wie bei allmählich steigender Leistungsentnahme
die einzelnen Zähler i bis 4 zu laufen beginnen. . Der Zähler i beginnt bei der
Nullgrenze 2 i der Leistung zu laufen, der Zähler 2 bei der Grenze 22, der Zähler
3 bei der Grenze 23, der Zähler 4 bei der Grenze 24. Die schraffierten Dreieck-bzw.
Trapeze entsprechen inhaltlich den von
den einzelnen Zählerankern
zurückgelegten Wegen, wenn die I@eistung allmählich von o bis zu einem Höchstwert
gesteigert wird.
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Die Diagramme I bis III, die man durcl Differenzbildung der Diagramme
i i bis erhält, entsprechen mit ihren schraffiertei#Flächen den Registrierungen
der Zählwerke ioo bis 3oo, die jeweils die Wegdifferenzen der Zähler i bis q. registrieren.
Die schraffierte Fläche des Diagramms IV ist gleich der des Diagramms 14 und entspricht
der Registrierung des Zählwerks q.oo, das ohne Differentialgetriebe an den Zähler
q. angeschlossen ist.
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Man sieht also, daß das Zählwerk ioo nur den Verbrauch mißt, der zwischen
den Staffelgrenzen 2 i und 22 liegt, das Zählwerk 200 den Verbrauch zwischen den
Grenzen 22 und 23, das Zählwerk 3oo den Verbrauch zwischen den Grenzen 23 und 24
und das Zähliverk q.oo den darüberliegenden Verbrauch.
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Im Diagramm V ist in Abhängigkeit von der Zeit der Verbrauch der Anlage
5 aufgetragen. Der Inhalt der gesamten schraffierten Fläche dieses Diagramms ist
gleich dem Gesamtverbrauch. Verbindet man die Schnittpunkte der Kurve I( mit den
Staffelgrenzen 21 bis 24 durch Lote mit der Abszissenachse, so wird die Gesamtverbrauchsfläche
in Ab. schnitte zerlegt, die den einzelnen Zählwerksregistrierungen entsprechen.
So wird also beispielsweise der Verbrauch zwischen den Zeitpunkten 25 und 26, der
zwischen den Staffelgrenzen 22 und 23 liegt, von dem Zählwerk Zoo, der Verbrauch
zwischen den Zeitpunkten 26 und 27, der zwischen den Grenzen 21 und 22 liegt, von
dem Zählwerk ioo registriert usw.
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Bei der konstruktiven Durchbildung einer derartigen Tarifeinrichtung
können die Zähler i bis q. auf einer gemeinsamen Grundplatte angebracht werden.
Die Zählwerke o bis 4oo können mit den Differentialgetrieben in einem gemeinsamen
Rahmen auf dieser Grundplatte eingebaut werden.
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Statt dessen kann man auch die Zählwerke für sich in ein besonderes
Gehäuse einschließen und die einzelnen Zähler mit Kontaktgebern .ausrüsten, die
durch elektromagnetische Klinkwerke in dem Zählwerksgehäuse die einzelnen Teile
der Differentialgetriebe fortschalten. Man kann aber statt dessen auch die Zähler
je in einem normalen Gehäuse unterbringen und die in den Zählwerksgehäusen eingebauten
Zählwerke und Differentialgetriebe durch Wellen verbinden, die durch die Gehäusewand
hindurchgeführt sind. Bei dem erläuterten Ausführungsbeispiel igt die Summe der
Angaben der Zählwerke 1:@oo bis 4oo gleich der Angabe des Zähl-@'@rks o. Soll der
Verbrauch für die einzelnen x,hffeln verschieden verrechnet werden, so ,4;er den
die Angaben der Zählwerke i oo bis 4oo mit verschiedenen Faktoren multipliziert.
Die Multiplikation fällt weg, wenn man die Übersetzungsverhältnisse für die einzelnen
Zählwerke derart verschieden macht, daß die Faktoren schon im Übersetzungsverhältnis
berücksichtigt sind. Die Zählwerke zeigen aber dann nicht mehr den tatsächlichen
Verbrauch an, auch die Summe ihrer Angaben ist nicht mehr der Angabe des Zählwerks
o.gleich.
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Zähler mit erschwertem Anlauf, die aber nach dem Anlauf eine der Gesamtleistung
proportionale Umdrehungszahl haben, sind an sich bekannt, und solche haben beispielsweise
einen nur über einen kleinen Teil einer vollen Ankerumdrehung in den Bereich des
Ankers greifenden abgefederten Hebel, dessen Federkraft entsprechend der Anlaufgrenze
eingestellt ist.
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Außer für Tarifzwecke können derartige Apparate auch zur Überwachung
eines Stroms, einer Spannung, einer Leistung, ferner zur Überwachung von Gasdampf,
Wasser oder Wärmeströmungen benutzt werden. Ferner kann man diese Apparate auch
für statistische Zwecke verwenden. Dabei sind jeweils an Stelle der Zähler i bis
q. entsprechend andere Zähleinrichtungen zu setzen, z. B. J2-Zähler, EZ-Zähler,
Wassermesser, Gasmesser usw. Soll beispielsweise die Spannung eines Netzes überwacht
werden und werden EZ-Zähler benutzt, so werden die EZ-Stunden staffelweise getrennt
nach der Größe der jeweils herrschenden Spannung registriert. Man kann dafür das
Übersetzungsverhältnis für die einzelnen Zählwerke so - wählen, daß die Registrierungen
mit einer gewissen Annäherung die Zeit wiedergeben, während der eine Spannung bestimmter
Größe vorhanden war.