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Kontakteinrichtung an Elektrizitätszählern Für Fernzählung, Summenbildung
und andere Zwecke wird häufig eine Einrichtung an Elektrizitätszählern benötigt,
die je Umdrehung des Zählerankers einen oder mehrere Kontakte schließt. Wegen des
geringen Drehmomentes der Zähler kann mit den bekannten Einrichtungen eine sichere
Kontaktgabe nicht erfolgen, ohne daß die Triebscheibe des Zählers unzulässig stark
abgebremst wird.
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Die Erfindung sieht eine Kontakteinrichtung vor, die diese Schwierigkeit
vermeidet und bei einfacher Konstruktion eine große Anzahl von Kontaktgaben während
einer Umdrehung der Trommel auszuführen gestattet.
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Die Erfindung besteht darin, daß von dem Zähler eine Trommel angetrieben
wird, die aus mindestens zwei durch eine Lochscheibe aus Isoliermaterial getrennte
Kammern mit je einer kleinen Quecksilbermenge besteht, wovon die eine mit der einen
Ableitung und die andere mit der anderen Ableitung verbunden ist.
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Beider Drehung der Trommel werden durch die Lochscheibe die Quecksilbermengen
in den nebeneinander angeordneten Kammern abwechselnd voneinander getrennt und beim
Eintauchen eines Loches in das Quecksilber miteinander verbunden. Der durch die
Kontakteinrichtung zu steuernde Stromkreis wird also der Anzahl der Löcher in der
Lochscheibe entsprechend oft während einer Umdrehung der Trommel geöffnet und geschlossen,
wobei die Kontaktgabe und Unterbrechung nur zwischen Quecksilber und Quecksilber
erfolgt und keine Abnutzung von Kontaktteilen durch Abbrand auftreten kann, wie
bei der Kontaktgabe zwischen Metall und Metall oder zwischen Metall und Quecksilber.
Die
Trommel kann trotz der großen Anzahl von Impulsen je Umdrehung so klein ausgeführt
werden, daß sie auf einer der Achsen des Zählwerks untergebracht werden kann.
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Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel der Erfindung besteht
die Trommel aus drei durch zwei-Isolierlochscheiben mit -gegeneinander versetzt
angeordneten Löchern voneinander getrennten Kammern mit je einer kleinen Quecksilbermenge,
wovon die mittlere mit der einen Ableitung und die beiden anderen über je einen
Gleichrichter entgegengesetzter Durchlaßrichtung mit der anderen Ableitung verbunden
sind.
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Diese Ausführung gestattet bei Anlegen einer Wechselspannung mittels
der durch die Kontakteinrichtung erzeugten Impulse über nur zwei Leitungen zwei
polarisierte elektrischeVerbraucher wechselweise oder auch gleichzeitig einzuschalten.
Besonders vorteilhaft ist die Anwendung dieses Ausführungsbeispiels auf die Steuerung
eines Schrittschaltmotors, durch den beispielsweise die Zählwerke eines Summenzählers,
eines Mehrfachtarifzählers oder eines Maximumzählers angetrieben werden und der
zwei Spulen oder Spulenpaare besitzt, die bei einer abwechselnden Erregung einem
Drehanker- nacheinander einen Antriebsimpuls erteilen. Inder Zeichnung ist in Fig.
i ein ,Schnitt in Achsrichtung der Kontakteinrichtung mit einer Lochscheibe dargestellt;
Fig. 2 zeigt einen Schnitt in Achsrichtung durch eine Kontakteinrichtung mit zwei
Lochscheiben in Anwendung auf die Steuerung eines Schrittschaltmotors; Fig. 3 ist
eine Draufsicht auf eine Lochscheibe. Einander entsprechende Teile sind in den verschiedenen
Figuren mit den gleichen Biezugszeichen versehen.
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In Fig. i sind mit i und 2 die beiden Trommelhälften bezeichnet, die
durch eine Lochscheibe 3 aus Isoliermaterial voneinander isoliert sind. Die Trommelhälften
i und 2 bestehen aus elektrisch gut leitendem Metall, z. B. Nickeleisen oder Stahl,
während die Lochscheibe beispielsweise aus Porzellan oder Keramik hergestellt ist,
das teilweise verzinnt ist, um es durch Löten mit den beiden Trommelhälften verbinden
zu können. Die beiden Trommelhälften sind mit je einem Flansch 6 bzw. 7 aus leitendem
Material verbunden, die ihrerseits mit den Achsteilen 8 bzw. g z. B. durch-Löten
verbunden sind. In den durch die beiden Trommelhälften i und 2 und die Isolierscheibe
3 gebildeten beiden Kammern befindet sich je eine kleine Quecksilbermenge 5, die
bei der Drehung der Trommel ihre tiefste Lage einzuhalten suchen. Bei der Drehung
der Trommel werden dann diese beiden Quecksilbermengen durch die Isolierscheibe
3 bzw. durch die darin enthaltenen Löcher 4 abwechselnd voneinander getrennt und
wieder vereinigt und dadurch der an die Lager io und ii angeschlossene zu steuernde
Stromkreis abwechselnd geöffnet und wieder geschlossen.
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Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig.2 ist außer den beiden Trommelteilen
i und 2 noch ein mittlerer Trommelteil 12 und eine zweite Isolierlochscheibe 13
vorgesehen, so daß sich drei durch zwei Lochscheiben getrennte Kammern mit je einer
kleinen Quecksilbermenge 5 ergeben. Die Flansche 6 und 7 bestehen hierbei -aus Isoliermaterial.
Auf dem rA.chsteil g sind mittels einer Metallbuchse i9 zwei umgekehrt gepolte Plattengleichrichter
17 und 18 befestigt. Der mittlere Trommelteil 12 ist mittels eines Drahtes 14 mit
dem Achsteil 8 verbunden, während der linke Trommelteil i über -eine Leitung 15
und den rechten Gleichrichter 18 mit dem Achsteil g verbunden ist. Der rechte Trommelteil
2 ist über die Leitung 16 mit dem linken Gleichrichter 17 verbunden. Die Löcher
.. in der Lochscheibe 3 sind gegenüber den in gleicherAnzahl vorgesehenen Löchern
in der Lochscheibe 13 versetzt angeordnet, so daß bei der Drehung der Trommel abwechselnd
.das Quecksilber in der mittleren Kammer mit dem Quecksilber in der rechten und
in der linken Kammer Kontakt macht. Da die Gleichrichter 17 und 18 entgegengesetzte
Durchlaßrichtung besitzen, so fließt beim .Anlegen einer Wechselstromquelle an die
Lager io und ii und damit an die Achsteile 8 bzw. g über den linken Trommelteil
i und über den zugehörigen Gleichrichter i8 nur die eine Halbwelle und über den
anderen Trommelteil 2 und über den zugehörigen Gleichrichter 17 nur die andere Halbwelle
des Wechselstromes.
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An das Lager i i--ist ein mit einem Drehanker 22 versehener t6chrittschaltmotor
angeschaltet, der auf einem vierpoligen Magnetkern vier Wicklungen trägt, von denen
je zwei diametral gegenüberliegend in Reihe geschaltet sind. Mit jedem so gebildeten
Wicklungspaar ist ein Gleichrichter 2o bzw. 21 entgegengesetzter Durchlaßrichtung
in Reihe geschaltet und mit dem Lager i i verbunden. Die anderen Enden der Wicklungspaare
sind mit der einen Klemme einer Wechselstromquelle verbunden, deren andere Klemme
mit dem Lager io in Verbindung steht.
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Wenn angenommen wird, daß die Durchlaßrichtung der Gleichrichter 17
und qm übereinstimmt und ein Loch der Lochscheibe 3 das Quecksilber in der rechten
Kammer mit >der mittleren Kammer verbindet, so fließt ein ,Strom durch das für diese
Richtung freigegebene Wicklungspaar auf den rechten und. linken- Polen des Schrittschaltmoters,
und der .Anker 22 wird aus der dargestellten Lage im Uhrzeigersinn gedreht, bis
er diesen Polen gegenübersteht. Das andere Wicklungspaar ist durch die vorgeschalteten
Gleichrichter 18 und 2o entgegengesetzter Durchlaßrichtung gesperrt. Wenn darauf
beim Weiterdrehen der Trommel durch die Isolierscheibe 3 das Quecksilber in der
rechten Kammer von dem in der mittleren Kammer getrennt und dafür durch ein Loch
in der Lochscheibe 13 eine Verbindung von dem Quecksilber @in der linken Kammer
mit dem in der mittleren Kammer hergestellt wird, erhält über die Gleichrichter
18 und 2o das für diese Richtung freigegebene Wicklungspaar auf den oberen und unteren
Polen des Schrittschaltmotors Strom, und der Anker des ,Schrittschaltmotors wird
aus der horizontalen Lage
im Uhrzeigersinne wieder in die dargestellte
vertikale Stellung bewegt.
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Der Abstand der Löcher auf den Lochscheiben kann so klein gemacht
werden., daß bei der Drehung der Trommel vorübergehend je ein Loch der einen und
ein Loch der anderen Scheibe gleichzeitig in das Quecksilber eintauchen. Dabei werden
dann die beiden Wicklungspaare des Schrittschaltmotors vorübergehend gleichzeitig
erregt und der Anker z2 jeweils um q.5° gedreht. Diese Anordnung ist insofern besonders
vorteilhaft, als hierbei eine große Anzahl von Löchern auf der Lochscheibe angebracht
werden kann und dadurch, daß infolge von Erschütterungen das Quecksilber gleichzeitig
durch je ein Loch in den beiden Lochscheiben tritt, kein falscher Fortschaltimpuls
auf den Schrittschaltmotor gegeben wird.