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Empfangseinrichtung zur Summierung gleichzeitig übertragener Meßgrößen
Es ist bereits eine Anordnung zur Fernübertragung von Meßgrößen nach dem Frequenzänderungsverfahren
bekannt, bei welcher das Anzeigeglied am Empfangsort fortlaufend gemäß der Frequenzänderung
nachgestellt wird. Die Nachstellung erfolgt durch einen Motor. Zum Zwecke .der Sunimierung
wirken mehrere Anzeigeglieder- über Federn auf eine gemeinsame Achse ein. Diese
Achse stellt sich gegenüber der Lage, in der sämtliche Federn entspannt sind,, auf
einen Winkel ein, der der Summe derjenigen Winkel entspricht, um welche die einzelnen
Federn aus der entspannten Lage herausgedreht sind. Dabei kann das. Vorzeichen der
Drehung jeder einzelnen Feder berücksichtigt werden, so daß der Drehwinikel der
Summenachse dann ein vorzeichenrichtiges Maß für die Meßgr öße ist.
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Erfindungsgemäß wird diese Empfangseinrichtung zur Summierung gleichzeitig
durch Zeitimpulse übertragener Meßgrößeü verwendet. Die Anordnung ist erfindungsgemäß
so getroffen, :daß bei jedem Zeitimpuls zunächst jedes einzelne Anzeigeglied sich
auf den betreffenden Meßwert einstellt und dabei die Verdrehung der zugehörigen
Feder bewirkt und das Anzeigeglied nach vollendeter Einstellung einen Kuppelmagneten
,erregt, welk cher das- Anzeigeglied festhält. Auf diese Weise wird ein einfacher
Summenmesser erhalten. Ist die Meßgröße eine elektrische Leistung und trifft man
dabei die Anordnung so, @daß alle Einzelempfänger als Integriergeräte über eine
gleiche Zahl von beispielsweise iooAbtastperioden jeweils verhältnisgleich den einzelnen
übertragenen Leistungen je eine Feder aus der entspannten Lage verdrehen, so erhält
man in der Drehung der .gemeinsamen Achse ein Maß für die innerhalb der Gesamtzeit
'von ioo übertragungsperioden gelieferte oder bezogene Energie. Die Verdrehung 'der
gemeinsamen Achse kann auch als Maß der auf diese Zeit entfallenden mittleren Leistung
benutzt- werden. Die Verdrehung der Feder jedes einzelnen Empfängers kann beispielsweise
mittels' an sich bekannter Einrichtungen erfolgen, bei denen eine Achse jeweils
um einen Winkel verdreht wird, der dem Abstand des Zeigers eines Gebergerätes vom
Skalennullpunkt entspricht. Die Einstellung der Achse-. jedes einzelnen Empfängers
kann auch mittels zweier gegenläufiger Einstellbewegungen er= folgen.
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Werden nun die Drehungen aller Anzeigeglieder bei Leistungsmessungen
immer nach. einer bestimmten Zeitspanne erneuert und aneinandergefügt, so zeigt
der Stand der Drehachse die gesamte Energie in -der Art eines Elektrizitätszählers.
Voraussetzung für die einwandfreie Messung der mittleren Leistungssumme und der
Zählung ' der Energiesumme ist, wie bei den Einzelwerten dieser
Größen;
eine konstante Drehzahl des die Drehung vornehmenden Triebwerks, praktisch also
eine genaue Einhaltung der Periodenzahl 5o Hz im Netz.
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In den Abbildungen sind Ausführungsformen der Erfindung dargestellt,
und zwar zeigt Abb. i schematisch den Aufbau eines der Anzeigeglieder, die auf die
Summenwelle eines Leistungssummenmesssers wirken, Abb.2 das schaltungsmäßige Zusammenwirken
zweier am Empfänger angebrachter Kontakte mit einem Festhaltemagnet. In Abb. 3 ist
eine zweckmäßige Anordnung zur Sichtbarmachung sowohl der Angabe der Einzelempfänger
als auch des Surnmenleistungsmessers dargestellt.
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Abb. ¢ zeigt schließlich eine Vorrichtung, die sowohl die Augenblickswerte
der Leistung bzw. Summenleistung als auch deren Mittelwerte zur Umschaltung eines
Tarifwerks benutzt. -In Abb. i bezeichnet i den Anzeigeaxm eines Impulszeitempfängers,
der in an sich bekannter Weise durch zwei gegenläufige Bewegungen zweier Einstellfühler
:entsprechend dem Zeitimpuls und der verbleibenden Impulspause bis: zum Ende der
Abtastperiode eingestellt wird. Die Verdrehung des Armes i überträgt sich durch
die Welle 2 auf ein Zahnrad 3 sowie auf ein weiteres, mit diesem in Eingriff stehendes
Zahnrad 4. Das Zahnrad 4 sitzt lose auf der Summenwelle 5. Die Verbindung zwischen
beiden wird durch eine Feder 6 hergestellt, deren Enden einerseits an der Welle,
andererseits an dem Zahnrad 4 befestigt sind. Der Arm i trägt einen Doppelkontakt
7, B bzw. 8, j, die, wie aus der Schaltung Abb:2 ersichtlich, in Reihe geschaltet
sind. Dem Zahnrad 3 steht fest gegenüber ein Kupplungsmagnet i o, der die Aufgabe
hat, das Zahnrad in der Lage festzuhalten, in die es durch Verdrehen mittels des
Armes i gebracht worden ist. Zu diesem Zweck ist mit dem Zahnrad 3 eine Ankerscheibe
i i fest verbunden. Auf der Welle 5 ist mittels einer Klemmschraube 12 ein Anzeigeprgan
15 befestigt. Die Einrichtung der. Kontakte 7, 8 bzw. 8, 9 ist so getroffen,
daß, solange eine Verstellung des Armes i indem einen oder anderen Sinne stattfindet,
einer de'r beiden Kontakte durch einen Mitnehmer geöffnet ist. Dementsprechend ist
während einer Verstellbewegung, wie aus Abb.2 ersichtlich, der Festhaltemagnet i
o nicht erregt. Die Einstellung kann also ohne weiteres vor sich gehen. Sobald die
Verstellung des Armes i beendet ist, fällt der Mitnehmer, der die Kontakte 7, 8
öder 8, 9 geschlossen hielt, in- die Ausgangslage zurück und schließt dadurch den
vorher geöffnet :gewesenen Kontak-- 7, 8 bzw. 8, 9, ,so daß der Festha.ltemagnet
io eingeschaltet wird. Der durch eine Membran mit dem Zahnrad 3 - verbundene Anker
i i wird von dem Magnet i o angezogen und dadurch auch das Rad 4 und das äußere
Ende der Feder 6 festgehalten. Bei genügender Reibung der Achse z kann die Einrichtung
zum Festhalten der letzten Einstellung 7 bis i i entbehrt werden.
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In diesem Falle ist bei der Anwendung der Summierungseinrichtung auf
integrierende Einzelgeräte auch der Verstellarm i selbst überflüssig. Die einzelnen
der zu integrierenden Größen entsprechenden Drehungen können dann durch einen Kupplungsmagneten
i o auf das Zahnrad 3 übertragen werden, wobei nun aber dieser Magnet io fest auf
der Achse 2 angeordnet ist und diese sich dauernd synchron mit der des Geberapparats
dreht. Dabei zieht jetzt der Magnet io den Anker i i am Rad 3 so lange an und hält
ihn fest, als der Übertragungsimpuls andauert, und nimmt so das Rad der Impulslänge
entsprechend mit. Bei übertragung positiver und negativer Größen wird statt dieses
einfach wirkenden ein in entgegengesetzten Richtungen, also doppelt wirkender Kupplungsmagnet
angewandt, der je nach dem Vorzeichen die Mitnahme in dem einen oder anderen Sinne
bewirkt.
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Auf die Summenwelle 5 wirken so viel Anzeigeglieder nach Abb. i, als
Meßgrößen summiert werden sollen. .
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In Abb.3 ist eine Anordnung dargestellt, bei der außer der Summenanzeige
auch noch die Angabe der einzelnen Empfangsgeräte gut sichtbar sein soll. Hierbei
werden mehrere Empfänger nach Abb. i aneinandergereiht und wirken auf die gemeinsame
Summenachse 5 mittels Zahnrädern 3, 4, die jetzt als Kegelräder lusgebildet sind,
ein. Der Summenzeiger ist mit 15 bezeichnet.
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Wenn Fehler bei der absatzweise vorzunehmenden Summierung der in gleichen
Zeitspannen von beispielsweise i oo Abtastperioden gebildeten Summenintegralen vermieden
werden sollen, so erfolgt erfindungsgemäß die Übertragung auf die Räder 4 nicht
unmittelbax, sondern über Wechselkupplungen, die während der aufeinanderfolgenden
Zeitspannen abwechselnd auf ein gemeinsames System 4, 5, 6 und ein zweites gleichartiges
System einwirken. Bei der am Ende einer solchen Zeitspanne erfolgenden Umschaltung
werden sämtliche Räder q. des vorher angetriebenen ersten Systems frei und lassen
demzufolge ihre Federn in die entspannte Lage übergeben. Gegebenenfalls wird dabei
gleichzeitig die Welle 5 dieses Systems durch einen Festhaltemagnet gehalten. Die
Federn sind so bemessen, da,ß in der .Zeitspanne bis zu
dieser Entlastung
auch in dem Falle .keime Überbeanspruchung eintritt, daß nur ein. Leistungsmesser,
und dieser mit .der Höchstleistung, anzeigt. Während _ also das erste System bei
stehenbleib@ender Welle ausgelöst wird, wird nun die Weiterzählung 3n gleicher Weise
von dem zweiten System übernommen, hierauf nach der gleichen Zeitspanne wieder auf
das erste System umgeschaltet usw. Die Drehungen der gemeinsamen Achse jedes der
beiden Systeme werden durch an sich- bekannte Mittel nach Art von Planetengetrieben
auf ein Zählwerk über-.trägen. Statt dessen kann auch eine gemeinsame Achse vorgesehen
sein, auf die beide Summierungssysteme durch ihre Federn immittelbar einwirken.
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Soll gleichzeitig ein Mehrfachtarifzählwerk betätigt werden, so betätigt
der Empfangsanzeiger bei Überschreitung der mittleren Leistung, für welche die T.a-xifgrenze
festgelegt ist, ein Organ, durch das die ZählweYksübersetzung entsprechend geändert
wird. Es kann dadurch auch die Umschaltung des Zählwerks auf ein Spitzenzählwerk
erfolgen. Durch ein Uhrwerk kann je nach der .Art des Tarifs eines von mehreren
solchen Organen eingerückt odereingeschaltet werden. Selbstverständlich können daneben
auch die Übersetzungen der Zählwerke durch das Uhrwerk gewechselt werden. -Dieselben
Mittel zur Tarifumschaltung werden auch in Verbindung mit einzelnen` Energiezählern
angewendet.
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Eine Vorrichtung, bei der sowohl die Augenblickswerte- der Leistung
bzw. Summenleistung als auch die Mittelwerte zur Umschaltung eines Tarifwerks verwendet
werden, ist in Abb.4 schematisch dargestellt. In dieser Abbildung -bezeichnet 20
-die Welle eines Empfangszeigers, auf der ein als Bürste gezeichnetes Kontaktorgan
21 angeordnet ist. Durch ein Uhrwerk wird ein Kontakt 22 zu bestimmten Zeiten nach
rechts oder links umgelegt, entsprechend dem jeweils gültigen Tarif. In Abhängigkeit
von den Stellungen der Bürste 21 und des Kontaktes 2 2 wird ein Wechselkupplungsrad
23 entweder mit dem Zählwerk für den niedrigen Tarif NT oder mit dem Zählwerk
für hohen Tarif HT in Eingriff. ,gebracht. Schlägt beispielsweise das Kontaktorgan
21 über die Skalenmitte aus, so bedeutet dies, daß bei nach links umgelegtem Kontakt
22 der Magnet M erregt wird. Dieser zieht das Wechselkupplungsrad 23 an und schaltet
wegen der Überschreitung der zugelassenen Leistungsgrenze das Zählwerk für hohen
Tarif ein.