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Tarifapparat mit Differentialgetriebe Es gibt verschiedene Tarifapparate,
bei denen irgendwelche Schaltungen ausgeführt werden, wenn die Meßgröße bestimmte
Grenzen übersteigt. So wird beispielsweise bei einem bekannten Spitzenzähler der
erste Teil eines Differentialgetriebes mittelbar über Impulse oder unmittelbar durch
den Zähler in der einen Richtung angetrieben, während der zweite Teil dieses Getriebes
mit einer der Grenzleistung entsprechenden Geschwindigkeit und im entgegengesetzten
Sinne von einem Zeitwerk gedreht wird. Der dritte Teil des Differentialgetriebes
ändert seine Drehrichtung, sobald die vom Zähler überwachte Leistung die eingestellte
Grenze über-oder unterschreitet. Je nach der Drehrichtung treibt er ein erstes oder
zweites Zählwerk an oder schaltet auf verschiedene Zählwerk um.
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Er kann dabei gleichzeitig ein Signal oder eine Vorrichtung zum Abschalten
eines Teils der Verbraucher auslösen bzw. steuern. Was für eine Leistungsgrenze
gilt, läßt sich entsprechend bei Erhöhung der Differentialgetriebezahl auch für
mehrere Leistungsgrenzen durchführen.
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Zur gleichen Gruppe gehören auch die sogenannten Leistungsbegrenzer,
bei denen periodisch ein Wettlauf zwischen einem von einem Zähler und einem von
einem Zeitwerk angetriebenen Teil stattfindet, die jeweils am Ende einer Registrierperiode
in eine bestimmte Ausgangslage zurückgebracht werden.
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Bei allen diesen Apparaten muß der Zähler selbst bzw. bei Fernmessung
ein vom Zähler gesteuertes Relais die erforderliche Schaltleistung aufbringen. Der
Zähler oder das Relais werden dadurch mehr oder weniger stark belastet.
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Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, den Zähler von dieser
Schaltarbeit zu entlasten.
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Die Erfindung geht dabei von einem Tarifapparat mit Differentialgetriebe
aus, dessen erster Teil in dem einen Sinne, entsprechend der Drehzahl eines Zählers,
dessen zweiter Teil im entgegengesetzten Sinne von einem Zeitwerk angetrieben wird,
während sein dritter Teil eine Schaltvorrichtung, z. B. die mschaltvorrichtung für
zwei Zählwerk, steuert. Erfindungsgemäß wird bei einem solchen Tarifapparat zur
Entlastung des Zählers auch der erste Teil des Differentialgetriebes, gegebenenfalls
unter Zwischen schaltung einer nachgiebigen Isupprung vom Zeitwerk, aber unter Benutzung
eines Ankertriebes oder eines Nachlaufgetriebes mit einer entsprechend dem Zählermeßweg
eingesteuerten Geschwindigkeit angetrieben und in die Antriebsverbindung zwischen
dem ersten und dem zweiten Differentialgetriebeteil ein Spannwerk mit einem dem
Umschaltweg der mschaltvorrichtung entsprechenden Leergang eingeschaltet.
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An Hand der Zeichnung soll der Erfindungsgegenstand näher erläutert
werden.
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In Fig. I ist der Zähleranker mit 1 und mit 2 ein selbstanlaufender
Synchronkleinmotor, der stets mit zeitlich unveränderlicher Geschwindigkeit umzulaufen
sucht, bezeichnet. Der Alotor 2 treibt die beiden Teile 1 1 und 12 eines Differentialgetriebes
Io in entgegengesetzter Richtung an, und zwar den Teil II unmittelbar, den Teil
12 über einen gewissen Leergang 14, den das aus einer Feder 15 bestehende Spannwerk
auszugleichen sucht. Der Dreiweg des Differentialgetriebeteils 12 wird durch einen
Änkergang 16 mit dem Anker 161 und dem Steigrad 162 über ein I&urbelschleifgetriebe
I7 vom Zähleranker I derart eingesteuert, daß der Drebweg des Teils 12 dem des Ankers
I proportional ist. Der Zähler I treibt ferner ein Doppelzählwerk 18 an, das mittels
des Hebels Ig auf die Zählwerk I und II umkuppelbar ist.
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Der Hebel 19 ist über eine Stange 20 und eine Kurbel 21 mit dem dritten
Teil I3 des Differentialgetriebes 10 verbunden. Der Weg der Kurbel 21 ist durch
Anschläge 211 und 212 begrenzt.
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Die Wirkungsweise des Apparats soll an Hand der Schaubilder nach
Fig. 2 erläutert werden.
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Im unteren Teil dieses Schaubildes ist die Leistung S der von dem
Zähler I überwachten Anlage, im oberen Teil sind die von den Differentialgetriebeteilen
1 1, 12 zurückgelegten Wege S in Abhängigkeit von der Zeit aufgetragen. Im Zeitpunkt
a steht der Zähler still, da keille Leistung mehr entnommen wird. Der Differentialgetriebeteil
1 1 wird unter Spannung der Feder 15 entsprechend dem Leergang 14 durch einen Motor
2 gegenüber dem stillstehenden Differentialgetriebeteil 12 gedreht. Wenn der Kurbelarm
2I nicht schon vorher die in Fig. I gezeichnete Lage einnahm, so wird er jetzt in
diese Lage gebracht und dadurch das Zählwerk I8 auf den Tarif I geschaltet. Dieser
Tarif gilt, solange die Leistung unterhalb der Grenze GG liegt.
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Im Zeitpunkt b beginnt der Zähler mit einer bestimmten Geschwindigkeit
zu laufen, die einer unterhalb der Grenze GG liegenden Leistung entspricht. Der
Leergang 14 bleibt dabei erhalten, der Differentialgetriebeteil 1 1 bewegt sich
nach der Kurve II0, der Differentialgetriebeteil 12 nach der Kurve 120.
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Im Zeitpunkt o übersteigt die Leistung die Grenze GG. Wenn man die
Geschwindigkeit des Zählers I entsprechend dem Ubersetzungsverhältnis zwischen dem
Zähler und dem Differentialgetriebe 12 und ebenso die Geschwindigkeit des Motors
2 entsprechend dem Übersetzungsverhiiltnis zwischen Motor und dem Differentialgetriebeteil
1 1 reduzieren würde, wenn man ferner annähme, daß der Motor 2 ungehindert laufen
kann, dann würde jetzt die reduzierte Gesdnvindigkeit des Zählers die des Motors
2 übersteigen. Infolgedessen wird der Leergang 14 durch Entspannung der Feder 15
aufgeholt. Da der Differentialgetriebeteil I2 wenigstens kurze Zeit schneller läuft
als der Teil 1 1, wird der Differentialgetriebeteil I3 in der Drehrichtung des Teils
12 mitgenommen, die Kurbel 2I wird von dem Anschlag 211 nach dem Anschlag 212 umgelegt,
und dadurch wird der Tarif II eingeschaltet.
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In Fig. 2 ist für diesen Zeitabschnitt der Weg des Differentialgetriebeteils
12 durch die Kurve I2I, der des Differentialgetriebes II durch die Kurve II 1 dargestellt.
Die Neigung der Kurve 1 1 1 entspricht der Drehzahl des unbehinderten Motors 2,
der, wenn er sich selbst überlassen wäre, einen Weg entsprechend der Kurve 200 zurücklegen
würde. Die Geraden 1 1 1 und 200 müssen deshalb einander parallel sein, wenn man
das Übersetzungsverhältnis des Motors berücksichtigt.
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Im Zeitpunkt d schneiden sich die Geraden III, I2I, der Leergang ist
ausgeglichen. Von diesem Zeitpunkt an müssen die Differentialgetriebeteile II, I2
gleich schnell im entgegengesetzten Sinne laufen, und zwar mit einer durch den Motor
2 bestimmten Drehzahl (Kurve 112).
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Im Zeitpunkt e sinkt die Drehzahl des Zählers I wieder ab. Der Leergang
14 wird unter Aufladung der Feder 15 wieder hergestellt (Kurven II3 und I23), dadurch
wird wieder auf Tarif I zurückgeschaltet. Danach
laufen die Differentialgetriebeteile
11, 12 wieder gleich schnell in entgegengesetzter Richtung (Kurven 114 und I24),
im Zeitpunkt bleiben der Zähler I und die Differentialgetriebeteile II, 12 stehen.
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Der Synchronmotor 2 kann durch ein Uhrwerk U ersetzt werden, doch
empfiehlt sich dann zwischen dem Getriebe und dem Uhrwerk eine Rutschkupplung 3
einzuschalten, damit die Uhr stets ungehindert weiterlaufen kann.
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Der Ankergang I6 kann durch ein Differentialgetriebe 22 ersetzt werden,
dessen erster Teil 22I von der vorher das Steigrad I62 antreibenden Welle in dem
einen Sinne gedreht wird und dessen zweiter Teil 222 im entgegengesetzten Sinne
vom Zähler I angetrieben wird. Der dritte Teil 223 des Differentialgetriebes 22
steuert, gegebenenfalls über eine Rutschkupplung 23, einen Bremshebel 24 für eine
mit dem Differentialgetriebeteil 22I verbundene Bremsscheibe 25, der Lüftungsweg
des Bremshebels 24 ist durch den Anschlag 26 begrenzt.
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Damit auch der Zähler bei oberhalb der Grenze GG liegenden Leistungen
entlastet wird, kann man das Getriebe nach Fig. 3 ausführen. Hier wird der Differentialgetriebeteil
221, der die gleiche Funktion hat wie in Fig. I, mit einer Übersetzung 27 ins Rasche
über eine besondere Rutschkupplung 28 von dem Zeitwerk U angetrieben. Die Bremsscheibe
25 sitzt auf der Antriebswelle 29. Die Rutschkupplung z3 ist fortgefallen. Die Rutschkupplung
28 hat eine höhere Reibungskraft als die Rutschkupplüng 23. Die Übersetzung 27 ist
so gewählt, daß die Drehzahl des Differentialgetriebeteils 22I bei freigegebener
Scheibe 25 jedenfalls größer ist als die mögliche Höchstdrehzahl des Teils 222.
Im übrigen ist die Anordnung die gleiche wie in Fig. I. Der Einfachheit halber sind
in Fig.3 von dem mit strichpunktierten Linien eingerahmten Werk W, das mit dem der
Fig. I übereinstimmt, nur einige Getriebeteile, und zwar die Teile 14 und 15, angedeutet.
Da der Differentialgetriebeteil 221 stets mit einer der Zählergeschwindigkeit proportionalen
Geschwindigkeit umläuft, kann das Zählwerk I8, wie Fig.3 zeigt, von diesem Teil
angetrieben werden.
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Die Erfindung bietet den besonderen Vorteil, daß das Zeitwerk 2 bzw.
U, durch dessen Drehzahl die Registriergrenze bedingt ist, gleichzeitig noch den
Zähler von der Schaltarbeit entlastet und gegebenenfalls wie gemäß Fig. 3 auch noch
den Zählwerksantrieb übernimmt.
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Derartige Getriebe können auch dann verwendet werden, wenn statt
mit einer Leistungsgrenze GG mit mehreren Grenzen gearbeitet werden soll. Es ist
dann die Zahl der Differentialgetriebe und der mit ihnen verbundenen Teile entsprechend
zu erhöhen, dagegen kommt man mit einem einzigen Zähler und mit einem einzigen Zeitwerk
aus.
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Auch kann das Getriebe außer für Spitzenzähler, für Leistungsbegrenzer
und alle jenen ähnliche Meß- und Tarifapparate verwendet werden, die bei bestimmten
Grenzüberschreitungen Schaltungen ausführen sollen.