-
Anzeige- und Auslöseeinrichtung mit Schnellauslösung für Höchstverbrauchszählwerke
von Elektrizitätszählern od. dgl.
-
Bei Höchstverbrauchszählern wird periodisch durch ein Meßwerk der
Energieverbrauch während einer bestimmten Zeit, der sogenannten Meßperiode, gemessen,.
Mit diesem Meßwerk ist über ein LeeT-ganggetriebe ein Anzeigeorgan verbunden, welches
den erreichten Höchstwert anzeigt, während das Meßwerk am ende jeder Meßperiode
vom Meßsystem des Zählers abgekuppelt und in seine Nulllage zurückgeführt wird.
Die Dauer der Meßperiode wird bestimmt durch ein Zeitelement, welches am Ende jeder
Meßperiode während einer bestimmten zeit, dem Entkupplungsintervall, die Messung
unterbricht. Diese Entkupplungsintervall beträgt etwa, IO/o der Meßperiode und verursacht
dadurch einen Meßfehler in der gleichen Größenordnung, welcher teilweise korrigiert
werden kann. Die Dauer des Entkupplungsintervalles ist beding durch die konstruktiven
Eigenschaften des Zeitelementes z. B. blei einer Schaltuhr durch das Öffnen und
nachfolgende Schließen eines durch einen umlaufenden Nocken gesteuerten Kontaktes,
der einen die Ein- und Auskupplung bewirkenden Elektromagneten steuert, oder einen
kleineren, mit dem Meßwerk zusammengebauten Synchronmotor, der mittels einer umlaufenden
nockenscheibe mechanisch die Einr und Auskupplung bewirkt.
-
Zur Verminderung des Meßfehlers ist man bestrebt, das Entkupplungsinter
vall auf eine minimale Zeit
zu reduzieren, indem der Anfang des
Entkupplungsintervalles durch das Zeitelement und das Ende des Entkupplungsintervalles
durch die Erreichung der Nullage des Meßwerkes bestimmt wird.
-
Für Zählwerk, welche einen sogenannten Mitnehmer aufweisen; der unter
Spannung einer Feder durch das Meßwerk vorwärtsgetrieben und bei der Entkupplung
durch' die gespannte Feder in die Nullage zurückgeführt wird, ist es bekannt, einen
Kontakt anzuordnen, der bei Erreichung der Nulllage durch den Mitnehmer mittels
eines Steuernockens geschlossen wird und den Steuerkontakt der Schaltuhr, der das
Entkupplungsintervall ausgelöst hat, überbrückt. Ein derartiger Kontakt sollte hinsichtlich
der Steuerung verschiedene Bedingungen erfüllen, die sich widersprechen. So darf
der Kontakt erst schließen, wenn die Nullage vollständig erreicht ist, und der Stromkreis
muß geschlossen bleiben, wenn der Mitnehmer infolge der Weidereinkupplung zu Beginn
der Meßperiode aus der Nullage herausläuft und den Steuerkontakt in der Schaltuhr
noch nicht zurückgeschaltet ist.
-
Zur Lösung dieses Widerspruches sind bereits verschiedene Vorschläge
bekannt. Sie beziehen sich jedoch immer auf Höchstverbrauchszählwerke, deren Leerganggetriebe
zwischen dem Zählwerk und' dem. Zeiger bzw. der Höchstverbrauchsvorrichtung einen
Leergangweg aufweist, der kleiner als eine volle Umdrehung ist Zur Ausnützung der
hohen Meßempfindlichkeit moderner Meßsysteme von Elektrizitätszhlern benutzt man
vorzugsweise in Höchstverbrauchszählwerken Leerganggetriebe, welche einen Leergangweg
aufweisen, der mehrere Dekaden des Anzeigehöchstwertes oder mindestens mehrere volle
Umdrehungen umfaßt. Außerdem wird die Rückstellung des Mitnehmers bzw. des Zählwerkes
nicht mehr durch eine Rückstellfeder bewirkt, die unter Belastung des Meßsystemes
während des Meßvorganges gespannt werden muß, sondern die Rückstellung erfolgt zweckmäßigerweise
durch einen vom Meßsystem unabhängigen Rückstellmechanismus. Bei derartigen modernen
Höchstverbrauchszählwerken versagt der obenerwähnte Nullagekontakt bis jetzt seinen
Dienst. Er ist auch bei Höchstverbrauchszählwerken nicht anwendbar, welche als Zeitelement
einen an das Zählwerk angebauten kleinen Synchronmotor benutzen, welcher mittels
einer umlaufenden Nockenscheibe mechanisch. die Ein und Aus. kupplung steuert.
-
Die Erfindung bezieht sich auf eine Anzeige- und Auslöseeinrichtung
mit Schnellauslösung für Höchstverbrauchszählwerke von Elektrizitätszählern od.
dgl., bei denen die Auelöseeinr.ichtung auch die Rückstellvorrichtung antreibt,
und ist gekennzeichnet durch eine mechanische Vorrichtung, welche unabhängig von
dem durch die Auslösevorrichtung vorgegebenen Entkupplungsintervall unmittelbar
nach der Vollendung des Rückstellvorganges das Zählwerk mit dem Meßsystem kuppelt,
indem die Rückstellvorrichtung eine Klinke und der Entkupplungsmechanismus eine
Steuerscheibe aufweisen, die unter dem. Einfluß der genannten Klinke steht und im
Moment der Vollendung des Rückstellvorganges von der genannten Klinke freigegeben
wird. Ausführungsbeispiele der Erfindung werden an Hand der Zeichnung näher erläutert.
-
Die Zeichnung zeigt in Fig. I ein uhrgesteuertes Höchstverbrauchszählwerk
mit Schleppzeiger in schematischer Darstellung, Fig. 2 ein uhrgesteuertes Höchstverbrauchszählwerk
mit anzeigetrommel und Zeiger für dekadische Anzeige des Höchstwertes in perspektivischer
Darstellung.
-
Im Ausführungsbeispiel gemäß Fig I treibt die systemscheibe I des
Zählers. über die Räder 2, 3, 4, 5, 6 das Rad 7 an. Das Rad 5 sitzt fest, das Rad
6 lose auf der Achse 150 und zwischen einem Stellring 151 und. Ra,d 6 ist eine Schraubenfeder
I52 angeordnet, welche durch ihren, Druck das Rad 6 durch Reibung mit der Achse
150 kuppelt.
-
Das Rad 7 drückt milt einem Zapfen 8 auf einen Zapfen g des Höchstverbrauchszeigers
10 und schwenkt diesen aus seiner Nullage heraus.
-
Der Zeiger Io steht unter leichtem Druck einer Feder 11 und wird
durch Reibung in der erreichten Lage gehalten, wenn nach eins bestimmten Intervall
das, Rad 7 in die Ausgangslage zurückgedreht wird. Diese Rückführung erfolgt, von
einer Schaltuhr gesteuert, über den Rückstellmechanismu.s, weloher durch einen Drehankermagneten
12 angetrieben wird.
-
Die Rückstellung erfolgt unter gleichzeitiger Entkupplung des. Rades
7 vom Zählersystem I, indem die beiden Zahnräder 4, 5 außer Eingriff g bracht werden.
Zu diesem Zweck ist eine Rückstellachse 13 angeordnet. Das Rad 7 ist durch eine
Hülse fest verbunden mit einer Scheibe 14, die mit einem Zahn 15 versehen ist. Diese
Hüise ist lose auf der Achse I3 drehbar. Ebenfalls lose auf der Achse 13 drehbar
ist eine Scheibe I6, welche einen Zahn 17 und einen Zahn 18 aufweist. Sie steht
unter dem Drehmoment einer Feder 19, und steuert mit dem Zahn I8 einen um eine Achse
20 schwenkbarren Hebel 2I, der unter dem Drehmoment einer Feder 22 steht und zwischen
zwei Anschlägen, 23 und 24 beweglich ist. Am Hebelende 25 ist. die Achse der Räder
3, 4 gelagert, und die Schwenkung des. Hebels. 2I bewirkt die Ein- und Auskupplung
der beiden Räder 4 und 5.
-
Auf der Rückstellachse IZ i st ein Hebel. 26 fest angeordnet, der
an seinem freien Ende eine drehbar geloagerte Doppelklinke trägt, deren einer Klinkenzahn
27 in der Bahn des Zahnes 15 läuft, während der andere Klinkenzahn 28 auf der Zahn
I7 der Entkupplungsscheibe I6 wirkt. In der Bahn dieser Doppelklinke ist ein fester
Anschlag 29 an.-geordnet, und die Doppelklinke weist einen Ansatz 30 auf, welch.
er am Ende der, Bahn des. Hebels 26 gegen den Anschlag 29 drückt und dadurch die
Klinkenzähne 27 und 28 von den Zähnen.I5 und I7 ausklinkt. Wird diese Schwenkbewegung
am Ende einer Registrierperiode ausgeführt, indem z. B. der unter Ruhestrom stehende
schaltmagnet 12 durch eine Schaltuhr abgeschaltet wird und der losgelas-
sene
Anker 3I unter dem Drehmoment einer Feder 32 über die Räder 33, 34 die Rückstellachse
I3 antreibt, so gibt am Anfang der Bewegung der Zahn I8 denl Hebel 21 frei, wodurch
das' Rad 4 vom Rad 5 entkuppelt wird. Irgendwo zwischen der anfangslage und dem
festen Anschlag 29 steht enitsprechend dem Energiverbrauch während der vergangenen
Meßperiode der Zahn I5, welcher durch den Klinkenzahn 27 erfaßt und in seine Nullage
zurückgestellt wird. In dieser Nullage drückt der Ansatz 30 auf den Anscliag 29,
wodurch die Aus klinkung erfolgt. Die Entkupplungsscheibe I6 dreht unter dem Drehmoment
der Feder 19 sofort zurück und der Zahn I8 drückt wieder auf den Hebel 21 und bringt
dadurch die beiden Zahnräder 4 und 5 in Eingriff miteinander, so daß sofort nach
Erreichung der Nullage im Rückstellvorgang ein, neuer ählvorgang beginnt. Nach einiger
Zeit wird durch die. Schaltuhr der Magnet 12 wieder eingeschaltet und d.a,du'rch
die rückstellachse 13 in die gezeichnete Lage zurückgedreht.
-
Im ausführungsbeispiel nach Fig. 2 ist eine ebensolche Rückstell-
und Entkupplungsvorrichtung angewendet, wobei zur dekadischen Höchstverbrauchsanzeige
eine Zahlentrommel mit dekadisch übersetztem Zeiger und ein Leerganggetriebe für
mehrere ganze Umdrehungen angeordnet ist. Analoge teile sind mit gleichen Bezugseichen
belegt wie in Fig. 1. die nicht gezeichnete@ Systemscheibe des Zählers. treibt über
die Räder 2, 3, 4, 5 auf das Leerganggetriebe. Die Zahnräder 4, 5 sind entkuppelbar,
indem die Achse der Räder 3, 4 einerends im. Arm 25 eines. um die Achse 13 schwenkbaren
Hebels 21 gelagert ist. Das Rad 5 ist durch Reibung mit der Achse 50 gekuppelt,
indem die an einem Stellring 51, anliegende schraubenfeder 52 das Rad 5 an die auf
der Achse 50 befestigte Scheibe 53 drückt. Auf der Achse 50 sitzt fest das Zentralrad
54 des. Leerganggetriebes, welches als Umlaufgetriebe ausgebildet ist. Dieses. Zentralrad
54 kämmt mit einem Planetenrad 55, welches an einem Steg 56 gelagert ist, welcher
seinerseits um die Achse 50 drehbar ist. Mit dem Zentralrad fest verbunden ist ein
Sperrnocken 57 und felst verbunden mit dem Planetenrad ein Sperrnocken 58, und die
beiden: Sperrnocken 57, 58 sind länger als die Raiden der Räder 54 und 55 und sie
sind bezüglich der Zahnteilung der Räder so gesetzt, daß sie in der einen Drehrichtung
mit ihren Nasen aneinanderstoßen und eine Drehung der Räder 54, 55 gegeneinander
sperren, in der anderen Drehrichtung jedoch auseinanderschwenkbar sind. Der Steg
56 ist durch ein Gewicht 59 annähernd ausgeglichen. Am steg 56 ist mittels einer
Hülse 60 eine Skalentrommel 61 angebracht, welche den jeweiligen Höchstwert anzeigt.
Da die Skalentrommel 61 für den größten Meßbereich viele Umdrehungen ausführen soll,
damit die ablesegenauigkeit genügend groß ist, wird: über die Zahnräder 62, 63 und
über die Kegelräder 64, 65 ein Zeiger 66 angetrieben, welcher auf einer Skala 67
die Anzahl Umdrehungen der Skalentrommel 6i angibt. Die Skalentrommel hat vorzugsweise
eine dekadische Skalenteilung, sol daß der augeze5gte' Höchstwert der Skala 67 und
der Skalentrommel 6I in einfacher Weise abgelesen, werden kann.
-
Auf der Achse 50 sitzt ferner ein Zahnrad 6, welches über die Räder
40, 4I mit dem Zahnrad 7 des Rückstellmechanismus gekuppelt ist, und das Zahnrad
7 kämmt mit einem Zahnrad 42, welches über die Kegelräder 43, 44 einen Zeiger 45
antreibt, der den jeweiligen Energieverbrauch pro Meßperiode anzeigt und am. Ende
der Meßperiode in die Nullstellung automatisch zurückgeführt wird.
-
Das Höchstverbrauchszählwerk arbeitet folgendermaßen: Treibt die
System, scheibe des Zählers über die Räder 2, 3, 4, 5 die Achse 50 in der Pfeilrichtung
an, und steht die Skalen, trommel 61 auf Null, wobei die beiden Sperrnocken 57,
58 anein,-anderliegen, sol können sich die Räder 54, 55 nicht gegeneinander drehen,
und die Drehung der Achse 50 wird auf den Steg 56 übertragen, so daß die Skalentrommel
61 vorwärtsgedreht wird. Erfolgt nach einer bestimmten Zeitdauer - am Ende der Meßperiode
- vo'ni einer Schaltuhr ein Auslöseimpuls auf den Schaltmagneten 12, so dreht dessen
Anker 3I in Pfeilrichtung und dreht über die Räder 33, 34 die Rückstellachse I3
unter gleichzeitiger Spannung der Ankerrückzugfeder 32. Dadurch dreht der Arm 26
in Richtung auf den festen Anschlag 29, und der Klinkenzahn 28, verklinkt mit dem
Zahn I7 der Entkupplungsscbeibe 16, dreht letztere unter Spannung der Feder 19 aus
ihrer Ausgangslage heraus.. Da, die Feder 19 an einem stift 47 angehängt ist, welcher
am Hebel 21 sitzt, so wird der hebel 21 unter Spannung der Feder 22 so weit mitgedreht,
bis er durch den festen An schlag 24 angehalten wird, worauf sich beim Weiterdrehen
der Scheibe 16 der Zahn 18 vom Stift 47 abhebt. Die Schwenkung des Hebels 21 bewirkt
die Auskupplung der Räder 4 und 5.
-
Irgendwo innerhalb der Rückführbewegung stößt die Klinke 27 a,uf
den Zahn 15 der Rückstellscheibe I4 und dreht diese in ihre Ausgangslage zurück.
-
Ist diese erreicht, so liegt der Ansatz 30 der Doppelklinke@ 27, 28
am Anschlag 29 und beim Weiterdrehen, werden die beiden Klinkenzähne 27, 28 von
den Scheiben 14 und. I6 entkuppelt, worauf die Entkupplungsscheibe 16 unter dem
Einfluß der Feder 19 zurückgedreht und unter dem Einfluß der Feder 22 der Hebel
25 an den Anschlag 23 gezogen, wird, wodurch die Kupplungsräder 4, 5 miteinander
wieder in eingriff gebracht sind. Die Rückstellachse I3 kann so weit nach rechts
drehen, bis der Stift 48 am Klinkenansatz 30 anschlägt, der seinerseits am. Stift
29 anliegt.
-
Das Höchstverbrauchszählwerk wird somit sofort nach der Erreichung
der Nullage wieder auf den Zähler gekuppelt. Wird nach einiger Zeit der Auslöseiimp
ls beendet, so dreht unter dem. Einfluß der Feder 32 die Rückstellachse 13 und der
Anker 31 in, die gezeichnete Ausgangsstellung zurück, wobei die beiden Klinkenzähne
27, 28 die beiden Zähne I5 und I7 überholen. Beim Rückstellvorgang treibt die Rückstellscheibe
14 über das mit ihr fest ver-
bundene Zahnrad 7 und die Räder 41,
40, 6 die Achse 50 in die Ausgangslage zurück. Dabei wird die Skalentrommel 61 und
der Steg 56 des. Leerganggetriebes durch Reibung in der erreichten Stellung gehalten.
Die beiden Sperrnocken 57, 58 heben sich, dabei voneinander ab und durch die unterschiedliche
Zähnezahl der Räder 54, 55 kann das Rad 54 eine größere Anzahl Umdrehungen rückwärts,
ausführen, bis die beiden Sperrnocken 57, 58 in der zur Nullstellung spiegelbildlichen
Lage wider aufeinanderstoßen. Dieser Leergangweg muß naturgemäß etwas. größer bemessen
sein als. die durch den Meßbiereich bedingte Umdrer hungsz. ahl der Skalenitrommel
6I.
-
Die Skalentrommel 61 entspricht dem Zeiger 10 in Fig. I und nd z.
eigt den Leistungshöchstwert an.
-
Am Ende einer Ableseperiode, z. B. am Ende jeden Monats, wird durch
einen Beamten dieser Höchstwert abgelesen und die Skalentrommel 61 von Hand über
die blei. den Räder 162, I6I zurückgestellt. Dabei dreht der Steg 56 ebenfalls zurück,
und in der Nullage stoßen die beiden Nasen 57, 58 wieder aufeinander.