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Einrichtung zur Überwachung von zeitlich in veränderlicher Stärke
geleisteter Arbeit Zusatz zum Patent 7o2 275
Gegenstand des Hauptpatents ist
eine Einrichtung zur Überwachung von zeitlich in veränderlicher Stärke geleisteter
Arbeit, bei der die für eine festgelegte Arbeitseinheit erforderliche Zeitgeprüft
wird und nach Maßgabe der Ablaufzeit gegenüber einem vorgegebenen Wert eine Registrierung,
eine Signalgebung, ein Regel- oder Schaltvorgang erfolgen kann. Gemäß der Erfindung
läßt sich eine derartige Einrichtung nun in vorteilhafter Weise benutzen, um eine
Korrektion der lastabhängigen Fehlanzeige des Zählers herbeizuführen.
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Bekanntlich zeigen elektrische Zähler den gemessenen Verbrauch bei
verschiedener Last in gewissem Umfange verschieden an. So kann sich beispielsweise
eine Fehlerkurve, wie sie in Fig. r der Zeichnung angenommen ist, ergeben. Zwischen
dem höchsten Punkt bei roo % JN und dem niedrigsten Punkt bei Zoo °/a JN
besteht danach ein Unterschied von etwa d. %. Ein solcher Zähler kann so
eingestellt «=erden, daß die Fehlerkurve innerhally von -!- 2 % verläuft.
Im oberen Bereich ist der Fehler dabei negativ und wächst mit zunehmender Last.
Oberhalb von Zoo °/o JN würde der Abfall der Fehlerkurve also noch größer werden.
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Es sind an sich -zwar schon Mittel zur Korrektion der lastabhängigen
Fehlanzeige elektrischer Zähler bekannt. Diese Mittel weisen aber in verschiedener
Beziehung Mängel auf und bedingen vor allem Änderungen am Triebsystem des Zählers
selbst. Demgegenüber wird erfindungsgemäß die Fehlerkorrektion in einfacher Weise
dadurch erzielt, daß das Schalt bzw. Zeitelement der Einrichtung des
Hauptpatents.
indem es nach Maßgabe der Belastung im einen oder im anderen Sinne in seine Ausgangsstellung
zurückkehrt, ein vorzugsweise als Schrittschaltwerk ausgebildetes Getriebe steuert,
das seinerseits eine zusätzliche Verstellung des die geleistete Arbeit anzeigeii(@en
Zählwerkes bewirkt. Die zusätzliche Verstellung führt dabei eine Verändertuzg der
Frhlerlatrve derart hei-bzi, daß von einer bestimmten Last ausgehend im Bereich
niederer Lasten die Fehlerkurve gesenkt, im 1-cereich höherer Lasten gehoben wird.
Auf diese Wtise I:ilat sich z.B. für den Fall der F ig. i b; i den Lasten unter
i 5o °io J N eine Senkung, bei den (larüberliegenden Lasten ein 1-felpen der Fehlerkurve
um einen bestimmten 1@etrag erreichen. Das kann. an :ich sehan (-nie @trechttnder
Fehlerkurve, d.li. eine Verkleinerung (Ins 1_`ntei-scliiedes zwischen ihrem ht`-_listen
und niedrigsten Punkt, ergehen. Dio K@>rrthti@tn 1<ißt sich aber dadurch noch
günstiger gestalten, daß die zusiitzliche Verstellung in Abhängigkeit von der jeweiligen
Gröl,le der @-er sttllüewegung des Zeiteletnenws w:ilireuri einer Festmenge nach
I\'iclitting und Grillst verschieden bemessen ist.
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Diese Verhältnisse sollen an Hand der Fig. = näher erl-.iutert -werden.
Dort ist eine :(l-; Zeitelement im Sinne des 11a-uptpatents u-irkende Sclialtsclieibe
angenommen, die aus einer Ruhelage jeweils während des Ablaufes einer Fcstnienge
in I:ichtung des Pfeiles 13
wer stellt wird. U-ür(le diese Schaltscheibe
beispielsweise durch (las Zeitwerk in 1j -Minuten eine volle Umdrehung erfahren,
so -würde die Schaltnase an ihrem Unifang danach in ;'1:lIitluteli (letz Kulminationspunkt
erreichen. Wenn die Festmenge schon früher abgelaufen ist, liegt Cberlast vor, -wenn
sie erst sp:iter abläuft: Unterlast. Je nach der bis zur Rückführung erreichten
Stellung ist dabei die l'berlast bzw. Unterlast größer oder kleiner. Jlan kann infolgedessen
den sich längs der C-"nilaufi-iewegung der Schaltscheibe zu denkenden Auslösepnnkten
für die Rückführung Belastungshöllen in 1A- oder J\ zuordnen. Erfolgt die Auslösung
der Schaltscheibe bereits kurz nachdem sie ihre Verstellbewegung angetreten hat,
bedeutet dies, daß eine sehr hohe Belastung vorliegt. Diese verringert sich immer
mehr, je nielir it r Atislösel>unl;t sich I (lern Kulminationspunkt nähert. Der
letztere selbst entspricht z.B. einer normalen Zälileibe lasteng.
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Dä der Ziihler hei hoher Belasten - eineu starken negatic-en Fehler
aufweist, so niüi,)te bei Auslösung der Selialtscliuibe kurz nach erfolgtem Anlauf
eine durch -}-- -@- -[- -f- angedeutete Pluskorrektion bewirkt werden. Die Korrektionsbeträge
verkleinern sich (labe i nach dem Kiiltnitiati(iiispttiil;t lein, bis nach Cberschreitung
des letzteren eine 'Iipuskorrektion vorzunehmen ist, die entsprechend dein positiv
verlaufenden Teil der Lastkurve in Fig. i etwa iin Sinne von -@--/---@-verläuft.
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Zur Erzielung dieser Wirkung läßt sich enti - 3 der
durch (las Zeitelement beg äß Fig wirkte Schaltvorgang zuin Antrieb einer
Ktirvensclieibe b°nutzen, die entsprechend der Fehlerkurve des Zählers ausgeführt
ist. Bei denn Ausführungsbeispiel ist hierfür eine Walze 2 mit verschieden langer
Verzahnung ausgebildet. Die Verzahnung entspricht in ihrem Cbersetzungsverhältnis
den positiv bzw. negativ auszugleichenden Werten. Die Walze ist über ein Ztvischenrad
5 mit einer Walze 6 gekuppelt. Das Zjvisclietirad 5 ist auf einer Wandermutter angeordnet
und wird von einer Schraul)shitidel 3 entlang den Walnett 2 und 6, solange diese
selbst an einer Drehbewegung gelindert sind, verstellt. Die Schraubspindel 3 wird
von dein mit konstanter Drehzahl umlaufenden Triebwerk, einem selbstanlaufenden
Svnchronl;leinmotor, angetrieben. Die 1 ortschaltung den- Walze 2, die auf einer
Welle i angeordnet ist, erfolgt immer uni konstante Drehwinkel, z. B. iSo°, wobei
die Drehrichtung durch die Richtung der Pückstellhewegung des Schaltelementes bestimmt
ist. Ini Falle von L?berlast erfolgt der Antrieb der Walzet iin Sinne des Pfeiles
i i; das Schaltelement .;ehrt entgegen der Richtung des Pfeiles 13
in seine Ans gatigslage zurück. Inn Falle von Unterlast, wenn also die kücklx wegeiig
des Schaltelementes in der Pfeilrichtung 13
stattfindet, erfolgt der Antrieb
der Walze 2 iln entgegengesetzten Sinne, also ini Sin;ie des Pfeiles 12. Die Begriffe
Überlast und Unterlast sind dabei zweckmäßig auf einen i Belastungswert bezogen,
für den ein Fehler nicht auftritt, für den Fall der Fig. i als(> n. B. 150 °/" von
JN.
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Während des Ablaufs einer Festmenge bewegt sich (las Schaltelement
nach Fig. 2, an- t getrieben durch das Zeitwerk, in Richtung des Pfeiles 13. Gleichzeitig
-wird die Schraubspindel 3 durch das Zeitxverl; angetrieben, und (las Zwischenrad
5 wird dadurch nach rechts entlang den Walzen 2 und 6 verstellt. Erfolgt i eine
Auslösung der Schaltscheibe vor ErreicInung des Kulminationspunktes, also ini lulle
von Cberlast, so ist der negative Werte betragende 1# ekler des Zählers durch einen
entsprechenden positiven Korrekturbetrag aus- i zugleichen. Die Größe des erforderlichen
Korrekturbetrages bedingt das Übersetzungswerhältuis, mit dein auf das Zählwerk
1q. eingewirkt wir(- und das sich aus der Größe der Verzahnung der Walze 2 ergibt.
Durch die i: kückhchrbetvegung des Schaltelementes in s(-inc .@uagangsstellung wird
diese Walze <.ngetrieben.
Der Antrieb kann direkt mechanisch
über ein Schrittschaltiverk erfolgen, oder es kann statt dessen die Anordnung auch
so getroffen werden, daß das Schaltelement einen durch eine selbständige Kraft erfolgenden
Antrieb- freigibt.
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Mit der Auslösung des Schaltelementes wird gleichzeitig die Schraubspindel3
vom Zeitwerk entkuppelt. Durch den Antrieb der Walze 2 dreht sich danach das'Zwischenrad
5 mit der Schraubspindel3 als Achse unter l'bertragung der Drehbewegung der Walze
2 auf die Walze 6. Anschließend findet durch Rückdrehung der Schraubspindel 3 eine
axiale irerstellung des Zwischenrades 5 nach links statt, bis die Ausgangsstellung
wieder erreicht ist. Das Ausmaß der auf die -Walze 6 ühei-tragenen Drehbewegung
ist dabei durch die Stellung bestimmt,' die das Zwischenrad bei seiner Entkupplung
vom Zeitwerk erreicht hatte. Nachdem das Zwischenrad 5 in seine Ausgangsstellung
zurückgekehrt ist, wird auch die Walze 2 zur Rückkehr in ihre Aus-,gang sstellung
freigegeben. Diese Rückstellung kann z. B. unter dein Einfluh einer Torisintisfeder
2 erfolgen.
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Die Drehbewegung der Walze 6 geht ein auf die Seite 7 eines Differentialgetriebes,
dessen andere Seite 8 über ein Zwischenrad io vom Zähler angetrieben -wird und dessen
Planetenrad o mit dem Zählwerk 14 in Verbindung steht. Ersichtlich wird das Zählwerk
finit der Differenz oder der Summe der Drehzahl des Zählers und der Korrektionsvorrichtung
angetrieben. Für den Fall, daß LTnterkist vorliegt, wird dieWalze2 entgegengesetzt
zu der vorstehend beschriebenen Arbeitsweise, also in Richtung des Pfeiles 1.2 angetrieben.
Alsdann erfolgt der Vorschub des Rades 7 11111 negative Werte, so daß auf das Zählwerk
1d. die Differenz der Drehzahl des Zählers und der Korrektionseinrichtung eingeht.
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Selbstverständlich kann durch die Schaltscheibe neben der Korrektionseinrichtung
auch noch die Atize'ge- tis,w. -einrichtung nach dem Hauptpatent geschaltet -werden;
es ist aber auch möglich, durch die Schaltscheibe lediglich die Korrektion der Zählerangaben
vornehmen zu lassen.