DEL0017705MA - - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

Tag der Anmeldung: 16. Januar 1954 Biekaaanitgemaoht am 25. Oktober 1/956

DEUTSCHES PATENTAMT

Überverbrauchszähler dienen dazu, die nach Überschreitung einer festgelegten Leistungsgrenze, Tarifgrenze genannt, verbrauchte Energie vom Gesamt verbrauch getrennt zu zählen. Zu diesem Zweck sind unter .dem Namen »Spitzenzähler«· Einrichtungen bekannt, bei welchen dem Ankerdrehmoment, das der dem Netz entnommenen Leistung proportional ist, ein konstantes Drehmoment, dessen Größe der Tarifgrenze entspricht, entgegenwirkt. Dieses Gegendrehmoment kann magnetisch, elektrisch oder mechanisch erzeugt sein; seine Größe muß entsprechend der Verschiebbarkeit der Tarifgrenze veränderbar sein. Bei einer anderen Art von Überverbrauchszählern, bei Zählern mit Subtraktionszählwerk, wird von einer der Ankerzahl proportionalen Drehzahl mittels eines Differentialgetriebes eine konstante, der Tarifgrenze entsprechende Drehzahl subtrahiert und die Differenzdrehzahl durch ein Zählwerk integriert. Die erforderliche konstante Drehzahl wird durch ein Zeitelement, beispielsweise einen Synchronmotor oder ein Ankerhemmwerk mit Zahnradübersetzungen, erzeugt. Naturgemäß ist die Einstellbarkeit der Tarifgrenze an einem Subträktionswerk leichter zu bewerkstelligen und in weiteren Grenzen möglich, als bei den erwähnten Spitzenzählern. Überdies hat ein Überverbrauchszähler mit Subtraktionszählerwerk den Vorteil, daß der Gesamtenergieverbrauch gemessen wird und auf einem zweiten Zählwerk zur Anzeige gebracht werden kann.' Bei

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bekannten Überverbrauchszählern mit Subtraktionszählwerk ist zur Veränderung der Tarifgrenze am Subtraktionszählwerk ein auswechselbares Räderpaar

''angeordnet. Bei der Bestimmung des Übersetzungs-Verhältnisses muß auch die Zählerkonstante berück-, sichtigt werden,^:: was' bei einem breiten Spielraum in der Festlegung der Tarifgrenze ein reichhaltiges Lager von Übersetzungsrädern bedingt. Um diesen Nachteil zu beheben, ist es bekannt, im Übersetzungspfad vom

ίο Zeitelement (Synchronmotor, Ankerhemmung) zum Differentialgetriebe ein einstellbares Stufengetriebe anzuordnen, wodurch die Tarifgrenze auf einer Anzahl, beispielsweise zehn, diskreten Stufen zwischen Null und' einem Maximalwert einstellbar ist. Fällt eine Tarifgrenze zwischen zwei Stufendrehzahlen, so ist eine Änderung des., Gesamtübersetzungsverhältnisses erforderlich, was zu- extremen Übersetzungsverhältnissen führen kann, für welche das Drehmoment des Zeitelementes normalerweise oft nicht ausreicht. Die Festlegung der Tarifgrenze kann nicht--immer willkürlich sein, sondern sie kann auch tarifpolitisch bedingt sein, so daß man in ihrer Wahl nicht frei ist. Wird beispielsweise in einem Verbrauchernetz mit bisher zählerlosem Haushaltungs-Pauschaltarif dieser durch einen Leistungstarif ersetzt und j eder Abonnent fortan durch.einen Überverbrauchszählers kontrolliert; so wird vorzugsweise die Tarifgrenze für jeden Abonnenten individuell auf den bisherigen Pauschalwert festgelegt und der Überverbrauch zusätzlich ver- · rechnet. Für diesen oder ähnliche Fälle ergibt sich die Forderung, daß die Tarifgrenze am Zähler zwischen

. einem Minimal- und einem Maximalwert in feinen Stufen einstellbar ist, und zwar mit einer so feinen Abstufung, daß ein Stufengetriebe allein, hierfür nicht ausreichen würde. Der Erfindung liegt daher die Problemstellung zugrunde, nicht etwa das Drehmoment zu erhöhen, sondern die Übersetzungspfade so zu gestalten, daß keine extremen Drehzahlen erforderlich werden können.

Die Erfindung bezieht sich auf einen Überverbrauchszähler mit Subtraktionszählwerk mit einstellbarer Tarif grenze, bei dem im Übersetzungspfad vom Zeitelement zum Differentialgetriebe ein einstellbares Übersetzungsgetriebe und ferner eine auswechselbare Zahnrad-Übersetzung vorgesehen ist. Hiervon ausgehend, ist die Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß zwei mit einer konstanten Drehzahl angetriebene Übersetzungspfade, deren erster ein erstes auswechselbares Räderpaar und deren zweiter ein einstellbares Übersetzungsgetriebe sowie ein zweites auswechselbares Räderpaar aufvveist, miteinander im Sinne einer Addition der Dreh wege durch ein Differentialgetriebe gekuppelt sind, dessen Hauptachse die die Tarifgrenze bestimmende Drehzahl liefert.

55, In einer derartigen Anordnung liefert das erstgenannte auswechselbare Räderpaar die minimale, das zweitgenannte auswechselbare Räderpaar die maximale Tarifgrenze. Als einstellbares Übersetzungsgetriebe ist vorzugsweise ein Zentesimal-Stufen-

69. getriebe mit Satzräderkonus vorgesehen, und dieses Getriebe gestattet die' Einstellung ,der Tarifgrenze in ganzen Prozenten vom Minimalwert zum Maximalwert. . ' ';:; :..■■.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher erläutert.

Die Zeichnung zeigt in

Fig. ι eine, schematische Darstellung eines Überverbrauchszählers gemäß der Erfindung, in

Fig. 2 ein Diagramm zur Erläuterung seiner Wirkungsweise.

In der Anordnung gemäß_; Fig. 1 treibt ein Zähleranker, bestehend aus der Triebscheibe 11 und der Achse 12 mittels einer Schnecke 13 über einSchneckenrad 14 und die Achse 15 ein Zählwerk 16 an, welches den Gesamtverbrauch anzeigt. Über die Räder 17, 18 wird das eine Sonnenrad 19 eines Differentialgetriebes III angetrieben, dessen anderes Sonnenrad 20 eine konstante Drehzahl und entgegengesetzte Drehrichtung aufweist und dessen Differentialachse 21 durch die" Abwälzung des Planetenrades 22 angetrieben wird. Die Umdrehungszahl der Achse 21 beträgt die Hälfte der Differenz der Drehzahlen der beiden Sonnenräder 19 und 20 und wird positiv gezählt, wenn die Drehzahl des Sonnenrades 19 größer ist. Die Drehzahl des Sonnenrades 19- ist proportional dem Leistungsbezug, in Fig. 2 gleich der Ordinate der Belastungskurve in jedem Zeitpunkt. Die konstante Drehzahl des Sonnenrades 20 entspricht der konstanten Belastungsgrenze G und die Drehzahl und Drehrichtung der Differentialachse 21 entspricht dem Über- und Minderverbrauch bezüglich der Tarif grenze G. Die Drehung der Achse 21 wird über die Räder 23, 24 und das in nur positiver Drehrichtung durch die Klinke 25 angetriebene Klinkenrad 26 auf das Zählwerk 27 übertragen, welches somit den Überverbrauch bezüglich der festgesetzten Tarifgrenze G zählt, entsprechend den schraffierten Flächen in Fig. 2. Die konstante Drehzahl des Sonnenrades 20 wird durch einen Synchronmotor 28 erzeugt, welcher gleichzeitig auf zwei verschiedenen Übersetzungspfaden die Sonnenräder 29, 30 eines Differentialgetriebes I in gleicher Drehrichtung antreibt, so daß die durch das Planetenrad 31 angetriebene Differentialacb.se 32 eine Drehzahl erhält, welche die Hälfte der Summe beider Antriebsdrehzahlen beträgt. Die Differentialachse 32 treibt über die Räder 33, 34, 35 das Sonhenrad 20 an. Der erste Übersetzungspfad vom Synchronmotor 28 zum Differentialgetriebe I besteht aus den beiden auswechselbaren Zahnrädern 36, 37 deren Achsen aus der Zählwerkplatine 38 herausgeführt sind, was bekannt ist, und den beiden weiteren Rädern 39 und 40. Der zweite Übersetzungspfad besteht aus den beiden Rädern 41, 42, einem Zentesimal-Stuf enge triebe mit einem , Satzräderkonus 43 und dem Differentialgetriebe II, den Rädern 44, 45, 46, 47, 48, 49, wobei die beiden Räder 46, 47 auswechselbar und ihre Achsen zu diesem Zweck aus der Zählwerkplatine 50 heraus- '· geführt sind. Das Zentesimal-Stufengetriebe besitzt zwei auf ihren Achsen verschiebbare Abgreifräder 51,52, .welche einzeln mit jedem Stufenrad des Satzräderkonus 43 kuppelbar- sind, wobei das Rad 51 die Differentialachse 53, das Rad 52 über die Räder 54, 55 mit dem Übersetzungsverhältnis 1:5 das Sonnenrad 56 antreibt, während der Antrieb über das Planetenrad 58 vom anderen Sonnenrad 57 erfolgt. Besteht zwischen einem Stufenräd des Satzräderkonus 43 · und dem

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Rad 51 die Übersetzung χ und zwischen einem Stufenrad und dem Rad 52 die Übersetung y, so ist die Gesamtübersetzung U des Getriebes vom Rad 42 bis zum Sonnenrad 57:

y

U = x + -?—■

IO

Besitzt der Satzräderkonus 43 neun Räder mit konstantem Zähnezahlschritt, so läßt sich jeder ganz-

zahlige Prozentsatz der Übersetzung von O... 99 °/₀ einstellen.

Sinn und Wirkungsweise der beiden Übersetzungspfade vom Synchronmotor auf das Differentialgetriebe I und ,Addition der beiden Drehzahlen sind folgende: Ist n_sm die Drehzahl des Synchronmotors 28

und ist— das Übersetzungsverhältnis der Räder 36, 37, so ist die Drehzahl W₁ des Sonnenrades 29
— b ^a

ⁿ1 — ⁿsyn ! ' T" '

Ist ferner — das Übersetzungsverhältnis der Räder46,

47» so ist die Drehzahl W₂ des Sonnenrades 30
"*"'* ⁺ΐο~)

w, = w₀

1'

Das Differentialgetriebe I addiert diese beiden Drehzahlen, und die resultierende, die Tarifgrenze bestimmende Drehzahl n_t des Sonnenrades 20 ist

n_t = k_a (Wj + W₂),
wobei W₂ durch Wahl der Übersetzung χ und y einen Wert O... 0,99 · -7 · A₂ erhalten kann. Die minimale wählbare Tarifgrenze G_min ist einstellbar durch die Übersetzung. —, der Wählbereich der Tarifgrenze mittels der Übersetzungen χ und y von G_min bis G_max ist einstellbar durch die Übersetzung -z. Durch geeignete Wahl dieser Übersetzungen ist es möglich, die Tarif grenze auf j eden praktisch wünschbaren Leistungswert zu legen.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Überverbrauchszähler mit Subtraktionszählwerk mit einstellbarer Tarifgrenze, bei dem im Übersetzungspfad vom Zeitelement zum Differentialgetriebe ein einstellbares Übersetzungsgetriebe und ferner eine auswechselbare Zahnrad-Übersetzung vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, ' daß zwei mit einer konstanten Drehzahl angetriebene Übersetzungspfade, deren erster ein erstes auswechselbares Räderpaar (36, 37), deren zweiter ein einstellbares Übersetzungsgetriebe und ein zweites auswechselbares Räderpaar (46, 47) aufweist, miteinander im Sinne einer Addition der Drehwege durch ein Differentialgetriebe (I) gekuppelt sind, dessen Hauptachse (32) die die Tarifgrenze bestimmende Drehzahl liefert.

2. Überverbrauchszähler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im zweiten Übersetzungspfad als einstellbares Übersetzungsgetriebe ein Zentesimal-Stufengetriebe in der Weise mit einem Differentialgetriebe (II) kombiniert ist, daß von zwei auf den Satzräderkonus (43) einstellbaren Abgriffrädern das eine (51) die Hauptwelle (53) des Differentialgetriebes (II), das andere (52) mit Übersetzung 1: 5 (54, 55) ein Sonnenrad (56) desselben treibt, und daß das zweite Sonnenrad (57) die resultierende Drehzahl liefert.

3. Überverbrauchszähler nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die auswechselbaren Räderpaare (36,37 und 46,47) außerhalb der Zählwerkplatinen (38, 50) auf herausgeführten Achsen sitzen.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Schweizerische Patentschrift Nr. 155 816.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen