DEL0018487MA

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Publication number: DEL0018487MA
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BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

Tag der Anmeldung: 5. April 1954 Bekanntgemacht am 9. Februar 1956Registration date: April 5, 1954. Advertised on February 9, 1956

DEUTSCHES PATENTAMTGERMAN PATENT OFFICE

Überverbrauchszähler dienen dazu, die nach Überschreitung einer festgelegten Leistungsgrenze, Tarifgrenze genannt, verbrauchte Energie vom Gesamtverbrauch 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, entgegen-10. wirkt. Dieses Gegendrehmoment kann magnetisch, elektrisch oder mechanisch erzeugt sein, und der Zähler läuft erst an, wenn bei Energiebezug aus dem Netz die Tarifgrenze überschritten wird. Soll außer dem Überverbrauch auch der Gesamtverbrauch gemessen werden, so sind hierfür Über- ' verbrauchszähler mit Subtraktionswerk bekannt, bei welchen von einer der Ankerdrehzahl proportionalen Drehzahl mittels eines Differentialgetriebes eine konstante, der Tarifgrenze entsprechende Drehzahl subtrahiert und die Differenzdrehzahl durch ein Zählwerk integriert wird, welches den Überverbrauch anzeigt, während ein weiteres Zählwerk die Ankerdrehzahl integriert und den Gesamtverbrauch anzeigt. Die erforderliche konstante Drehzahl wird durch ein Zeitelement, beispielsweise einen Synchronmotor oder ein Ankerhemmwerk, erzeugt und über Zahnradübersetzungen auf das Differentialgetriebe gegeben. Durch Änderung derOverconsumption counters are used to measure, after a specified performance limit has been exceeded, Called the tariff limit, counting the energy consumed separately from the total consumption. To this Purpose are known under the name of "peak counter" devices in which the armature torque, which is proportional to the power drawn from the network, a constant torque, whose size corresponds to the tariff limit, contrary to -10. works. This counter torque can be magnetic, be generated electrically or mechanically, and the meter only starts when it runs out when energy is drawn the network the tariff limit is exceeded. Should not only the overconsumption, but also the total consumption are measured, over-consumption meters with a subtraction mechanism are known for this purpose, at which one of the armature speed proportional speed by means of a differential gear a constant speed corresponding to the tariff limit is subtracted and the differential speed through a counter is integrated, which shows the overconsumption, while another counter integrates the armature speed and displays the total consumption. The constant speed required is controlled by a time element, for example a synchronous motor or an armature escapement, generated and given to the differential gear via gear ratios. By changing the

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Übersetzung ist die Tarifgrenze auf einen gewünschten Wert einstellbar. Bei der Verwendung derartiger Zähler besteht oft das Bedürfnis, bei der Überschreitung der Tarifgrenze ein Signal zu erhalten, welches beispielsweise einen Alarm auslöst oder' automatisch eine teilweise Abschaltung der Belastung bewirkt.Translation is the tariff limit to a desired Adjustable value. When using such counters, there is often a need for To receive a signal that triggers an alarm, for example, if the tariff limit is exceeded or 'automatically causes a partial shutdown of the load.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Überverbrauchszähler mit Subtraktionswerk, Zeitelement, Differentialgetriebe und Signalkontakt, der unter dem Einfluß der Differentialachse steht, und ist dadurch gekennzeichnet, daß die Kraft für die Betätigung des Signalkontaktes dem Zeitelement entnommen ist und diese Betätigung durch die Drehrichtungsänderung der Differentialachse ausgelöst wird. Zweckmäßigerweise ist dabei eine schrittweise drehende, unter einem vom Zeitelement hergeleiteten Drehmoment stehende Nockenscheibe angeordnet, deren Drehschritte durch die Drehrichtungsänderung der Differentialachse ausgelöst werden. Zu dieser Drehschrittauslösung ist zweckmäßigerweise ein Sperrgetriebe angeordnet, welches ein mit der Nockenscheibe verbundenes Sperr¹ organ sperrt und bei Drehrichtungsänderung derThe present invention relates to an overuse meter with a subtraction mechanism, time element, differential gear and signal contact, which is under the influence of the differential axis, and is characterized in that the force for actuating the signal contact is taken from the time element and this actuation by changing the direction of rotation of the differential axis is triggered. Expediently, a cam disk rotating stepwise and having a torque derived from the time element is arranged, the rotation steps of which are triggered by the change in the direction of rotation of the differential axis. At this rotation step triggering a locking gear is advantageously arranged, which blocks one end connected to the cam lock ¹ and the organ when the direction change

'25 Differentialachse für eine Teilumdrehung freigibt, wobei das Sperrgetriebe vorteilhafterweise einen Anker mit einem Tastorgan aufweist, welch letzteres die Differentialachse, abtastet und,bei Änderung der Drehrichtung den Anker schwenkt. Insbesondere ist es vorteilhaft, die Differentialachse durch das Sperrgetriebe möglichst wenig und kurzzeitig zu belasten und zu diesem Zweck ein mit der Achse der Nockenscheibe zusammenwirkendes Selbstsperrgetriebe anzuordnen, welches periodisch das Sperrorgän des Sperrgetriebes zur Abtastung der Ankerstellung freigibt.'25 releases the differential axis for a partial revolution, the locking mechanism advantageously having a Has armature with a feeler element, which the latter scans the differential axis and, when there is a change the direction of rotation swivels the armature. In particular, it is advantageous to use the differential axis to load as little and briefly as possible through the locking gear and for this purpose one with the Axis of the cam disc cooperating self-locking gear to be arranged, which periodically the locking mechanism of the locking gear releases for scanning the armature position.

Nachfolgend werden zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung an Hand der Zeichnung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in ,Two exemplary embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to the drawing. The drawing shows in,

Fig. ι eine schematische Darstellung eines einfachen Ausführungsbeispieles, inFig. Ι a schematic representation of a simple one Embodiment, in

Fig. 2 eine perspektivische Darstellung eines vorteilhafteren Ausführungsbeispiels.Fig. 2 is a perspective view of a more advantageous embodiment.

Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 enthält folgende Teile: eine Zählerachse mit Schnecken, einen Synchronmotor 12, ein Differentialgetriebe, dessen eines Sonnenrad 13 über Zahnräder 14, 15, 16, 17 von der Zählerachse 11 und dessen anderes Sonnenrad 18 in gegenläufiger Richtung über Zahnräder 19, 20 vom Synchronmotor 12 angetrieben wird -und dessen Planeten 21 über die Differentialachse 22 und die Räder'23, 24 und ein Leerganggetriebe 25 ein den Überverbrauch anzeigendes Zählwerk 26 antreibt; ein Signalkontakt 27, eine Nockenscheibe 28, welche durch eine elastische Gleitkupplung 29 mit der. Achse des Synchronmotors 12 gekuppelt ist; ein umlaufender Sperrnocken 30, welcher über Zahnräder 31, 32, 33, 34 durch die Achse der Nockenscheibe 28. angetrieben wird; ein Hemmanker 35 mit zwei Fangflächen 36, 37, welcher um eine. Achse 38 schwenkbar ist; eine Steuergabel 3.9 mit zwei Stiften 40, 41 und einer Tastspitze 42, welche Steuergabel um eine Achse 43 schwenkbar ist und unter der Richtkraft einer Zugfeder 44 steht; ein gezahntes Leitrad 45, welches mittels einer nicht gezeichneten Zahnradübersetzung von der Differentialachse 22 angetrieben wird.The embodiment according to FIG. 1 contains the following parts: a counter axis with screws, a synchronous motor 12, a differential gear, one of which is a sun gear 13 via gears 14, 15, 16, 17 of the counter axis 11 and the other Sun gear 18 in the opposite direction via gears 19, 20 driven by the synchronous motor 12 becomes -and its planet 21 via the differential axis 22 and the wheels 23, 24 and an idle gear 25 indicate the overconsumption Drives counter 26; a signal contact 27, a cam disk 28, which by an elastic Sliding coupling 29 with the. Axis of the synchronous motor 12 is coupled; a rotating locking cam 30, which is driven via gears 31, 32, 33, 34 through the axis of the cam disk 28 will; a retarding anchor 35 with two catch surfaces 36, 37, which around a. Axis 38 is pivotable; a control fork 3.9 with two pins 40, 41 and one Probe tip 42, which control fork is pivotable about an axis 43 and under the directional force of a Tension spring 44 stands; a toothed stator 45, which by means of a gear ratio, not shown is driven by the differential axle 22.

Die Anordnung arbeitet folgendermaßen: Ist der Energieverbrauch unterhalb der .Tarifgrenze, so dreht das Sonnerirad 13 langsamer als das Sonnenrad 18, das Leerganggetriebe 25 läuft leer, und das Zählwerk 26 erhält keine Verstellung.. Der Signalkontakt 27 ist geöffnet, indem seine Rolle in einer Lücke der Nockenscheibe 28 ruht. Das Leitrad 45 dreht sich, angetrieben von der Differentialachse 22, in Pfeilrichtung. Die Steuergabel 39 ratscht mit ihrer Tastspitze 42 auf der Zahnung des Leitrades 45 und wird dadurch ausgelenkt. Dabei drückt der Stift 40 auf den Hemmanker 35 und lenkt diesen derart aus, daß der Sperrnocken 30 auf der Fangfläche 36 liegt, wodurch die Nockenscheibe 28 in der gezeichneten Lage blockiert ist. , Wird der Energieverbrauch über die Tarifgrenze erhöht, so dreht das Sonnenrad 13 schneller als das Sonnenrad 18, die Differentialachse hat ihre Drehrichtung geändert und treibt nun über das Leerganggetriebe 25 das Zählwerk 26 an, welches den Überverbrauch zählt. Dabei dreht auch das Leitrad 45 in entgegengesetzter Richtung. Bei diesem Drehrichtungswechsel wird die Steuergabel 39 in entgegengesetzter Richtung ausgelenkt und drückt mit ihrem Stift 41 auf den Hemmanker, so daß auch dieser auf die andere Seite schwenkt. Dadurch wird der Sperrzahn 30 freigegeben und dreht sich rasch unter dem Drehmoment der elastischen Kupplung 29, bis er nach einer halben Umdrehung von der Fangfläche 37 aufgefangen wird. Mit dieser Drehung hat sich auch die Nockenscheibe gedreht, und die Rolle des-Signalkontaktes ist auf den nachsten Nocken gelaufen, wobei sich der Kontakt geschlossen hat. Da die Nockenscheibe 28 in zwölf Schritten und der Sperrzahn 30 in zwei Schritten eine ganze. Umdrehung ausführen, beträgt für die Zahnräder 31 bis 34 das Übersetzungsverhältnis 1:6.The arrangement works as follows: If the energy consumption is below the tariff limit, see above the sun wheel 13 rotates slower than the sun wheel 18, the idle gear 25 idles, and the counter 26 does not receive any adjustment .. The signal contact 27 is open in that its role rests in a gap in the cam disk 28. The idler 45 rotates, driven by the differential axle 22, in the direction of the arrow. The control fork 39 ratchets with it its probe tip 42 on the teeth of the stator 45 and is thereby deflected. The presses Pin 40 on the locking anchor 35 and deflects it in such a way that the locking cam 30 on the catch surface 36 is, whereby the cam 28 is blocked in the position shown. , Will the Increased energy consumption over the tariff limit, the sun gear 13 rotates faster than the sun gear 18, the differential axis has changed its direction of rotation and is now driving via the neutral gear 25 the counter 26, which counts the overconsumption. The stator 45 also rotates in the opposite direction Direction. With this change of direction of rotation, the control fork 39 is in the opposite direction Direction deflected and presses with its pin 41 on the retarding anchor, so that too this swivels to the other side. This releases the ratchet 30 and rotates rapidly under the torque of the elastic coupling 29 until after half a turn of the Catch surface 37 is caught. With this rotation, the cam disk has also rotated, and the role of signaling contact is on the next The cam has run and the contact has closed. Since the cam disk 28 in twelve Steps and the ratchet 30 in two steps a whole. Rotation is for the Gears 31 to 34 have a gear ratio of 1: 6.

In der Fig. 2, welche ein in der Wirkungsweise verfeinertes Ausführungsbeispiel darstellt, weisen die dem ersten Ausführungsbeispiel entsprechenden Teile gleiche Bezugszeichen auf wie in Fig. 1. Der Synchronmotor 12 treibt jedoch über Zahnräder no S^x> S²> 53> 54 eine Welle 55 an, welche über die Zahnräder 19, 20' das Sonnenrad 18 des Differentialgetriebes antreibt. Das andere Sonnenrad 13 wird, wie in Fig. 1 gezeigt, von der Ankerachse des Zählers angetrieben und die Differentialachse 21 treibt auf das Überverbrauchszählwerk 26 über die Welle 22 und die Zahnräder 23 bis 25. Das Leitrad 45 sitzt direkt auf der Differentialachse 22. Auf der Welle 55 sitzt fest ein Auslösezylinder 56 und lose eine Hülse 57 mit einem Zahnrad 58 und der Nockenscheibe 28, welche den Signalkontakt 27 betätigt. Eine Schraubenfeder 29, welche als elastische Reibungskupplung wirkt, ist zwischen den Zahnrädern 54 und 58 angeordnet. .Parallel zur ■ Welle 55 ist eine Welle 60 mit einem Flügel 61 mit zwei Spitzen 62, 63 und mit zwei Sperrhebeln 64,In FIG. 2, which shows an exemplary embodiment with more refined operation, the parts corresponding to the first exemplary embodiment have the same reference numerals as in FIG. 1. However, the synchronous motor 12 drives a shaft via gears no S ^x > S ² >53> 54 55, which drives the sun gear 18 of the differential gear via the gears 19, 20 '. The other sun gear 13 is, as shown in Fig. 1, driven by the armature axis of the counter and the differential axis 21 drives the overconsumption counter 26 via the shaft 22 and the gears 23 to 25. The stator 45 sits directly on the differential axis 22 A release cylinder 56 is firmly seated on the shaft 55 and a sleeve 57 with a gear wheel 58 and the cam disk 28, which actuates the signal contact 27, are loosely seated. A coil spring 29, which acts as an elastic friction clutch, is arranged between the gears 54 and 58. .Parallel to the ■ shaft 55 is a shaft 60 with a wing 61 with two tips 62, 63 and with two locking levers 64,

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65 und eine Welle 66 mit einem Anker 67 mit zwei Fangflächen 68 und 69 und mit einer Tastfeder 70, welche die Drehrichtung des Leitrades 45 abtastet. Die Welle 60 ist mittels Zahnrädern 73, 74, 58 mit der Nockenscheibe 28 gekuppelt, und es gilt die gleiche Bestimmung für die Übersetzung der Räder 31 bis 34 wie im ersten Beispiel. Die Bewegung des Ankers 67 ist durch zwei' Anschlagstifte 71, 72 begrenzt.65 and a shaft 66 with an armature 67 with two catching surfaces 68 and 69 and with a feeler spring 70, which scans the direction of rotation of the stator 45. The shaft 60 is connected by means of gears 73, 74, 58 the cam 28 is coupled, and the same provision applies to the translation of the wheels 31 to 34 as in the first example. The movement of the armature 67 is through two 'stop pins 71, 72 limited.

Diese Anordnung arbeitet wie folgt: Bei Unterverbrauch dreht das Leitrad 45 in Pfeilrichtung, die Tastfeder 70 gleitet, etwas nach unten gebogen, über die Zähne des Leitrades, der Anker 67 liegt am Stift 71, die^Fangfläche 68 ragt in die Bahn des Hebels 64. Der Synchronmotor. 12 treibt dauernd den Auslösezylinder 56 in Pfeilrichtung an, während die Spitze 62 auf der Zylinderfläche gleitet und über die Zahnräder 73, 74, 58 die unter Drehmoment stehende Nockenscheibe 28 am Ablauf hindert. Die untere Kontaktfeder des Signalkontaktes 27 greift in eine Lücke der Nockenscheibe, und der Kontakt ist geöffnet. Erreicht die Lücke des Auslösezylinders 56 die Spitze 62, so kann diese ein wenig in die Lücke schwenken, bis der Hebel 64 von der Fangfläche 68 aufgefangen wird. Der Auslösezylinder 56 dreht weiter und das Ende der Lücke hebt die Spitze 62 wieder auf die Zylinderfläche. Diese Tastung erfolgt dauernd mit jedem Umlauf des Auslösezylinders. Findet infolge einer Überschreitung ein Drehrichtungswechsel des Leitrades 45 statt, so wird die Tastfeder 70, in die Zähnung des Leitrades 45 greifend, nach oben ausgelenkt, und der Anker 67 kommt an den Stift 72 zu liegen, wobei die Fangfläche 68 die Bahn des Hebels 64 freigibt. Die Fangfläche 69 steht in Bereitschaftsstellung für das Abfangen des Hebels 65. Bei der nächstfolgenden Zylinderauslösung kann die Welle 60 eine halbe Umdrehung ausführen, wonach der Hebel 65 von der Fangfläche 69 aufgefangen wird. Diese Drehung erfolgt ruckweise unter dem Drehmoment der elastischen Reibungskupplung 29, wobei der Signalkontakt 27 durch die Nockenscheibe 28 geschlossen wird. Die Spitze 63 liegt jetzt auf dem Auslösezylinder, und bei jeder folgenden Zylinderauslösung tastet der • Hebel 65 die Fangfläche 69 ab, so lange, bis infolge einer Unterschreitung der Tarifgrenze der Anker 67 wieder in die gezeichnete Lage kippt, worauf bei der nächsten Zylinderauslösung die Welle 60 wieder eine halbe Umdrehung macht und der Signalkontakt wieder öffnet. Dieses Ausführungsbeispiel weist gegenüber dem erstgezeigten den Vorteil auf, daß der Sperranker außer der kurzzeitigen Abtastung unbelastet ist und seine Schwenkung durch das Leitrad die Differentialachse nicht belastet.This arrangement works as follows: In the event of under-consumption, the guide wheel 45 rotates in the direction of the arrow, the feeler spring 70 slides, bent slightly downwards, over the teeth of the guide wheel, the armature 67 rests on the pin 71, the catch surface 68 protrudes into the path of the lever 64 The synchronous motor. 12 continuously drives the release cylinder 56 in the direction of the arrow, while the tip 62 slides on the cylinder surface and, via the gear wheels 73, 74, 58, prevents the cam disk 28, which is under torque, from running off. The lower contact spring of the signal contact 27 engages in a gap in the cam disk and the contact is open. If the gap in the release cylinder 56 reaches the tip 62, it can pivot a little into the gap until the lever 64 is caught by the catch surface 68. The trigger cylinder 56 continues to rotate and the end of the gap lifts the tip 62 back onto the cylinder surface. This keying takes place continuously with each revolution of the release cylinder. If the direction of rotation of the stator 45 changes as a result of it being exceeded, the feeler spring 70, reaching into the teeth of the stator 45, is deflected upwards, and the armature 67 comes to rest on the pin 72, with the catch surface 68 following the path of the lever 64 releases. The catch surface 69 is in the ready position for catching the lever 65. When the cylinder is triggered next, the shaft 60 can execute half a revolution, after which the lever 65 is caught by the catch surface 69. This rotation takes place in jerks under the torque of the elastic friction clutch 29, the signal contact 27 being closed by the cam disk 28. The tip 63 now rests on the release cylinder, and with each subsequent cylinder release, the lever 65 scans the catching surface 69 until the armature 67 tilts back into the position shown when the tariff limit is exceeded, whereupon the shaft moves the next time the cylinder is released 60 again makes half a turn and the signal contact opens again. This embodiment has the advantage over the first shown that the locking armature is unloaded apart from the brief scanning and its pivoting by the stator does not load the differential axis.

Claims

PATENT CLAIMS:

1. Overconsumption meter with subtraction mechanism, time element, differential gear and Signal contact that is under the influence of the differential axis stands, characterized in that the force for actuating the signal contact taken from the time element and this actuation by changing the direction of rotation

. the differential axis is triggered.

2. Overconsumption meter according to claim 1, characterized in that for actuating the Signal contact a gradually rotating, under one derived from the time element Torque standing cam disk is arranged, the rotation steps by the change in direction of rotation the differential axis can be triggered.

3. Overconsumption meter according to Claim2, as, -through characterized in that a locking gear is arranged to initiate the rotary step of the cam disk which blocks a blocking element connected to the cam disk and when the direction of rotation is changed enables the differential axis for a partial revolution.

4. Overconsumption meter according to claim 3, characterized in that the locking gear has an armature with a feeler element, which the latter scans the differential axis and when the direction of rotation changes, the armature pivots.

5. Overconsumption meter according to Claim 4, characterized by means of a self-locking gear that interacts with the drive shaft of the cam disk, which periodically releases the locking device of the locking gear for scanning the armature position.

Referred publications:
German patent specification No. 624 149.

1 sheet of drawings