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Tarifapparat mit einem Spitzenverbrauchszählwerk und einem Maximumwerk
Die Erfindung betrifft einen Tarifapparat mit einem Slpitzenverbrauchszählverk und
einem Maximumwerk, der gegebenenfalls auch noch mit einem Zählwerk für den Gesamtverbrauch
versehen ist.
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Bei den bekannten Maximumzählern wird ein Schleppzeiger oder eine
Schreibvorrichtung durch einen vom Zähler angetriebenen und periodisch in die Ausgangslage
zurückgebrachten Mitnehmer angetrieben bzw. verstellt. Der Schleppzeiger bzw. die
Registriervorrichtung läßt am Ende des Verrechnungsabschnittes den entnommenen Höchstverbrauch
erkennen. Dagegen sind aus diesen Angaben keine Schlüsse darüber möglich, wie lange
und in welchem Umfang ein außergewöhnlich hoher Augenblicksverbrauch stattfand.
Man suchte diesem Mangel der Maximumzähler dadurch abzuhelfen, daß man durch den
Mitnehmer des Maximumzeigers eine Kupplung für ein Zählwerk steuern ließ, das nur
dann eingeschaltet wird, wenn das Verbrauchsintegral innerhalb einer Registrierperiode
d!es Maximumzeigers eine bestimmte Grenze übersteigt. Eigenartig für diese bekannten
Tarifapparate ist, daß sowohl das Maximumwerk wie das die Grenzüberschreitung anzeigende
Zählwerk, die sog.
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Spitzenzähleinrichtung, periodisch arbeiten, und daß Grenzüberschreitungen,
weil sie nicht
sogleich registriert werden, innerhalb einer WIeßperiode
durch entsprechende Herabsetzung der später entnommenen. Leistung ausgeglichen werden
können. Ein solcher Tarifapparat gibt jedoch kein genügend klares Bild darüber,
ob ein Verbraucher Leistung gleichmäßig entnimmt oder aber die Stromentnahme starken
augenblicklichen Schwankungen unterworfen ist, weil die Spitzenzähleinrichtung die
Grenzüberschreitungen nicht registriert, wenn. periodisch ein höherer Verbrauch
mit einem geringeren Verbrauch abwechselt und diese Periode zeitlich gegen die Registrierperiode
des Maximumzählers verschoben ist.
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Die Erfindung vermeidet diese Schwierigleiten und gestattet in einer
einfachen Kombination an sich bekannter Bauelemente von Tarifapparaten einen Tarifapparat
zu schaffen, der ein genaues Bild darüber liefert, ob ein Verbraucher gleichmäßig
Strom entnimmt und wie lange er während einer Ableseperiode unter Überschreitung
einer festgelegten Leistungsgrenze Strom entnommen hat, ohne daß es notwendig ist,
zu dieser Feststellung größere Rechenoperationen durchzuführen. Erfindungsgemäß
arbeitet bei einem Tarifapparat mit einem Spitzenverbrauchszählwerk und einem DvIaximumwerl;,
der gegebenenfalls auch mit einem Zählwerk für den Gesamtverbrauch versehen ist,
das Anzeigewerli für das Maxi.mum des mittleren Verbrauchs innerhalb einer Ableseperiode
in bekannter Weise periodisch. Das Spitzenverbrauchszählwerk dagegen i.st ständig
mit dem Verbrauchszähler über ein Getriebe gekuppelt, das augenblicklich jeden Uberverbrauch
auf das Spitzenzählvçerk überträgt. Fernerhin ist ein Zeitwerk vorgesehen, das nur
während der Einschaltzeit d!es Spitzenzählwerks in Tätigkeit ist. Das Zeitzählwerk
kann in einfacher Weise dadurch beim aber schreiten der festgelegten Leistungsgrenze
eingeschaltet werden, daß man mit dem dritten Teil eines Differentialgetriebes,
dessen erster Teil in dem einen Sinn vom Zähler und dessen zweiter Teil mit einer
der festgesetzten Leistungsgrenze entsprechenden Geschwindigleeit im entgegengesetzten
Sinn von einem Zeitwerl angetrieben wird, einen Schlepparm verbindet, der das Zeitzählwerk
mit dem Zeitwerk kuppelt, während der dritte Differentialgetrieheteil im Drehsinn,
des ersten Teils läuft, d. h. also die Geschwindigkeit des ersten Teils des Differentialgetriebes
die des zweiten übertrifft. Das ist aber nur dann derFall, wenn die festgesetzteLeistungsgrenze
überschritten wird. An sich sind bereits Zähleinrichtungen. bekanntgeworden, bei
denen die Zeit registriert wird, während ein bestimmter Verbrauch überschritten
ist, in dem ein Zeitzähler über ein solches Differentialgetriebe eingeschaltet wird.
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Bei dem erfindungsgemäßenApparat steuert das Zeitwerk gleichzeitig
auch die Kupplung des Maximumwerks. Die Erfindung gestattet also, mit einem Zähler
und einem Zeitwerk den gesamten Apparat zu betreiben. Soll nur zu bestimmten Belastungszeiten
die Überschreitung der festgesetzten Leistungsgrenze registriert werden, so steuert
das Zeitwerk auch noch eine Zeitscheibe, die, wie bei den bekannten Schaltuhren,
das Spitzenverbrauchszählwerk, das Maximumwerk und gegebenenfalls auch das Zeitzählwerk
nur zu bestimmten Tageszeiten einschaltet. Unter Umständen kann der Tarifapparat
in bekannter Weise mit mehreren Spitzenverbrauchszählwerken oder mehreren Maximumwerken
versehen sein, die bei gestaffelten Leistungsgrenzen ansprechen oder zu verschiedenen
Tageszeiten eingeschaltet werden.
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Da in der Regel nur das Maximum interessiert, das bei Überschreitung
der Leistungsgrenze erreicht wird, kann zwischen dem Maximumwerk undi seiner Anzeigevorrichtung
ein Leergang od. dgl. eingeschaltet werden, von solcher Größe, daß der Maximumzeiger
(Schleppzeilger) nur angetrieben wird, wenn die vorbestimmte Leistungsgrenze überschritten
ist. Der Endausschlag des Maximumzeigers entspricht dann der maximalen Überschreitung
der Leistungsgrenze.
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Da wegen dieser Maßnahme der untere Bereich der Maximumskala fortfällt,
kann die Skalenteilung des oberen Bereichs vergrößert und damit die Ablesegenauigkeit
erhöht werden. Es ist zwar bekannt, bei einem periodisch arbeitenden Tarifgerät
ein Zählwerk erst nach Überschreitung eines vorgegebenen Ausschlags des periodisch
bewegten Teils. fortzuschalten. Hier werden aber nur diese überschießenden Ausschläge
summiert. Das Maximum der Überschreitung der Leistungsgrenze kann dabei aber nicht
abgelesen werden. Unter Umständen empfiehlt es sich, die Registrierperioden gegenüber
der bisher für Niaximumwerke üblichen Periodendauer von 1/4 oder 1/2 Stunde erheblich
zu verkürzen, also z. B. die Periodendauer auf etwa 5 Minuten oder weniger herabzusetzen,
damit auch. Maxima von kürzerer Dauer mit Sicherheit erfaßt werden.
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Die Erfindung soll an Hand der Zeichnung näher erläutert werden.
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Mit I ist der Zähler, mit 2 das Zeitwerk, beispielsweise ein Synchronkleinmotor
bezeichnet, 4 stellt das Gesamtverbrauchszählwerk, 5 das Spitzenverbrauchszähkverk,
6 ein Zeitzählwerk, das auch weggelassen werden kann, und 7 das Maximumanzeigewerk
dar.
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Der Zähler I treibt außer dem Zählwerk 4
noch den
ersten ?eil 8i eines Differentialgetriebes 8 an, dessen zweiter Teil 82 in entgegengesetzter
Richtung von dem Zeitwerlc 2 angetrieben wird. Der dritte Teil 83 des Getriebes
ist über die nur einseitig wirkende Kupplung g mit dem Spitzenverbrauchszählwerk
5 verbunden. Ferner ist der Teil 83 über eine Rutschkupplung 10 mit einem Kupplungsarm
II verbunden, der sich zwischen den.
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Anschlägen I2, I3 bewegen kann und bei der eingezeichneten Drehrichtung
ein mit dem Zählwerk 6 verbundenes Ritzel Iq mit einem vom Zeitwerk 2 angetriebenen
Zahnrad 15 kuppelt. Der Zähler I treibt ferner über eine ausrückbare Kupplung 16
einen Mitnehmer 17 und über diesen einen Maximumschleppzeiger I8 an. Eine Feder
19 sucht mittels eines Zahnradsektors 20 den Mitnehmer I7 bis zum Anschlag 21 zurückzudrehen.
Dieser Anschlag ist gegen den Anfangspunkt o der Maximumzeigerskala 22 um den Winkel
a versetzt. Dieser Winkelweg ist so groß gewählt, daß ihn der Mitnehmer I7 gerade
dann innerhalb einer Registrierperiode zurücklegt, wenn die entnommene Leistung
bei der tarifmäßig vereinbarten Grenze liegt. Der Magnet 23 für die Kupplung 16
wird von dem Zeitwerk 2 mittels eines Nockens 24 und des Schalters 25 derart gesteuert,
daß beispielsweise alle 5 Minuten der Mitnehmer I7 von dem Zähler I entkuppelt und
durch die Feder 19 bis zum Anschlag 21 zurückgedreht wird.
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Das Zeitwerk 2 kann auch noch eine 24-Stunden-Scheibe antreiben, die
in der bei Schaltuhren bekannten Weise nur für bestimmte Tageszeiten das Spitzenverbrauchszählwerk
und das Maximumanzeigewerk einschaltet, indem es beispielsweise eine zwischen dem
Teil 83 und dem. Zählwerk 5 ein.geschaltete Kupplung steuert und den Stromkreis
für den Kupplungsmagneten wirksam bzw. unwirksam macht.
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Der Apparat arbeitet auf folgende Weise: Solange sich der entnommene
Verbrauch unterhalb einer vorgegebenen Leistungsgrenze hält, überwiegt die Geschwindigkeit
des Differentialgetrieb,eteils 82 die des Teils, 8I.
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Der Teil 83 wird in einer dem eingezeichneten Pfeil entgegengesetzten
Richtung gedreht, in der die Kupplungg nicht wirksam ist. Das Spftzenverbranchszählwerk
5 steht also still.
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Bei dieser Drehrichtung wird der Arm II bis zum Anschlag 12 mitgenommen.
In dieser Stellung sind die Räder I4, I5 außer Eingriff, es steht also auch das
Zeitzählwerk 6 still.
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Innerhalb einer Registrierperiode ist die Kupplung I6 eingerückt,
der Mitnehmer I7 wird also vom Zähler I angetrieben, nach 5 Minuten unterbricht
das Zeitwerk mittels. des Schalters. 25 den Stro,mkreis des Kupplungsmagneten 23,
d;ie Kupplun.g I6 wird ausgerückt und der Mitnehmer von der Feder Ig bis zum Anschlag
21 zurückgebracht. Da der Verbrauch unterhalb der festgesetzten Leistungsgrenze
entnommen. wurde, hat der Mitnehmer I7 nicht den Punkt o der Skala 22 erreicht und
deshalb auch nicht den Zeiger 18 verstellt. Es wird lediglich auf dem Zählwerk 4
der gewöhnliche Verbrauch registriert.
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Wird dagegen oberhalb der tarifmäßig festgelegten Leistungsgrenze
Strom entnommen, dann überwiegt die Geschwindigkeit des Teils 8I die des Teils 82,
und der Teil 83 dreht sich in der Pfeilrichtung" die Kupplung 9 ist in dieser Drehrichtung
wirksam und nimmt das Spitzenverbrauchszählwerk 5 mit. Gleichzeitig wird der Schlepparm
II bis zum Anschlag 13 mitgenommen. In dieser Stellung sind die Zahnräder I4, 15
gekuppelt, es wird also auch das Zeitzählweck 6 angetrieben. Der Mitnehmer I7 legt
jetzt innerhalb einer Registrierperiode einen größeren Winkelweg als a zurück und
nimmt deshalb den Maximumschleppzeiger I8 ein Stück weit mit.
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Am Schluß der Registrierperiode wird die Kupplung I6 wieder ausgerückt,
und der Mitnehmer kehrt zum Anschlag 21 zurück.
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Ist in der darauffolgenden Registrierperiode die entnommene Leistung
noch größer, dann wird der Zeiger 18 ein weiteres Stück mitgenommen usf. und bleibt
schließlich in der Stellung größten Ausschlages stehen. Aus dem Ausschlag des Zeigers
18 läßt sich der Grad der Lei stungsgrenzenüberschreitung ermitteln, unter Umständen
läßt sich dieser unmittelbar von der Skala 22 ablesen, falls sie entsprechend; geeicht
ist.
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Durch Quotientenbildung der Angaben der Zählwerke 5 und 6 erhält
man den durchschnittlichen, Grad der Grenzüberschreitung und außerdem durch den
Maximumzeiger den höchsten Grad der Überschreitung. Man kann auf Grund dieser Angaben
Belastungsdiagramme konstruieren, die den tatsächlichen Verhältnissen seh.r nahe
kommen. Auf diese Weise ist eine praktisch gerechte Verrechnung der elektrischen
Arbeit möglich, die bisher nur unter Verwendung wesentlich verwickelterer Tarifapparate
durchführbar war.
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Man kann nach einem bestimmten Vorschlag in den Weg des Mitnehmers
I7, am besten in dem außerhalb des Winkels a liegenden Teil des Weges, Antriebsteile
für Zählwerke derart anordnen, daß je nach der Größe des; Mitnehmerausschlages eine
größere oder kleinere Anzahl von Zählwerken. fortgeschaltet wird. Die Anordnung
der einzelnen Antriebsteile entspricht d.ann jeweils bestimmten Leistungsgrenzen,
und jeder Antriebsteil wird nur dann betätigt, wenn innerhalb einer Registrierperiode
die betreffende Leistungsgrenze überschritten wurde.
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Die Zählwerke geben dann an, wie oft innerhalb eines Verrechnungsabschuittes
die entnommene Leistung über die einzelnen Grenzen hinausging.