DEP0005515DA - Einrichtungen zur buchungslosen Selbstabrechnung von Gebühren für Energie- (Strom-, Gas-, Wasser-, Dampf-) Lieferungen und von anderen Gebühren (Grundgebühren, Telefongebühren o. dgl.) - Google Patents

Description

Dr* Ing* Ernst Jacob (13b) (Döging/Inn* den 17» Sept*1948

EINBICHTtJUGEI ZUB BUCHUIGSLOSM SELBSTABBECHNÜNG

TON GEBÜHB1I FÜE EEBB&IΞÄSΪEOM-_>GAS-¥ASSEH-X)ÄMPI^t-γ)

ffirtcrf ner iott

Pur die Abrechnung von Strom-_S &as—_f Wasser- und Dampflieferungen der Energie-Yersorgungs-Ünternehmen (EYEI) warden bisher allgemein Terbrauchsmeßgeräte (Zähler) verwendet, die den Verbrauch Jeder einzelnen Abnehmeranlage auf einem Hollen- oder Zeigerzählwerk oder auf einer Skala anzeigen« Aus den in bestimmten Zeitabständen angezeigten Zähler- bzw» Messerständen v/ird der Verbrauch ermittelt ₉ aufgeschrieben* auf eine leehnung gesetzt _f dem Abnehmer zugestellt und der Geldbetrag einkassierte Heben dem Verbrauch wird dabei zugleich die Grundgebühr_? Zählermiete usw_ej meist monatlich in Rechnung gestellt und eingezogen*

Meßeinrichtungen in Verbindung mit einem Münzkassiermechanismus entlasten das Lieferwerk in Richtung auf Wegfall des Zwanges zu schriftlicher !Rechnungsstellung und monatlicher regelmäßiger Einhebung des G-eldbetragSf bei Münzautomaten wie bei gewöhnlichen Verbrauchsmessern ist es aber stets notwendig* daß vom Lieferwerk Verbrauchskonten für jeden Einzelabnehmer laufend geführt werden| denn die die Geldbeträge einziehenden Werksbeamten müssen vom Lieferwerk wieder daraufhin kontrolliert werden, ob die von ihnen abgelieferten Geldbeträge mit den von den Meßeinrichtungen angezeigten Verbrauchsmengen laufend übereinstimmen*, Dieses ganze Buchungsund Inkassogeschäft erfordert bei den Lieferwerken einen

und £arif * Da mit jeder Patron© eine genau bestimmte Pestmenge an Energie vorausverkauft und damit sum Terbraucii freigegeben wird, kann sie zugleich als einfachstes Hilfsmittel zum Kontingentieren bei Snergiemangel benutzt werden* z_aB» durch Abgabe der patronen gegen bestimmte Abschnitte der Lebensmittelkarte»

Iien erfindungsgemäßen Anordnungen und Einrichtungen gemeinsam ist ferner die in Pigur 2 dargestellte Einrichtung zum Durchschleusen der Patronen* Das Durchschleusen umfaßt das Einschieben» das Aufbrauchen (Entwerten) und das Auswerfen der Patronen im Zuge einer einfachst zu betätigenden fortschreitenden Drehbewegung» Mit dem Auswerfen der Patrone kann eine völlige mechanische Unbrauchbar» machung durch Zerschneiden oder Einknicken des Patronenkörpers verbunden werden» um jede betrügerische Wiederbenutzung zu verhindern* ·» Die Patrone 22 wird durch einen Gehäuseschlitz 23 hindurch in eine drehbare Kammer 24 eingeschoben* Schlitz und Drehkammer erhalten die gleiche Profilverschlüsselung wie die zugehörige Patro— nengrupp©* Me Drehkammer durchläuft bei Betätigung des außen zugänglichen Drehknopfes 26 innerhalb des plombierten Gehäuses 25 drei Stellungen? in der ersten Stellung (27a) steht die Drehkammer hinter der gleiehprofilierten öffnungYSess Gerätegehäuses |3»Ö| sodaß der Abnehmer die frische Patrone einsetzen kann (Bereitschaftsstellung)» Eine Einschaltung der Patron© in den Meßkreis erfolgt in der Bereitschaftsstellung noch nicht, sodaß dauernd ein« Torratspatrone eingeschoben sein kann*

Durch Drehen des Drehknopfes 26 um einen bestimmten ?iinkel_? beispielsweise hier um 120 Gradj, rastet die Drehkammer in ihre zweite Stellung» die Arbeitsstellung 27b, ein* Jetzt sitzen sämtliche Elektroden der Patrone 22 auf pederkontakten 21 auf, die die Patrone in den Meß-» und in den Haltestromkreis elektrisch einschalten* Die obere Wandung der

Patrone oder das obere Meßsondenende kommt außerdem unter einen federkontakt 28 au stehen* der ctureh den Andruck der Patrone geschlossen* durch seine Beihensehaltung mit einem Halterelais erst dann daß Schließen des Haltekreises und damit eine Energiezufuhr in die Verbraucheranlage gestattet₍ wenn eine maßgerechte Patrone in die Arbeitsstellung gebracht worden ist,, Mit dem Ein-rüeken in die Arbeitsstellung wird die Patrone jedem Zugriff des Energieabnehmers oder sonstigen Dritten entzögen; dadurch ist einer Diebstahlsgefahr dureh Unbefugte vorgebeugt _t auch bleiben die Meß» und Haltekreiskontakte in der Arbeitsstellung für jeden unbefugten Zugriff unzugänglich» Damit ist es dem Abnehmer unmöglich gemacht} diese Kontakte betrügerisch kurzzuschließen oder die Patrone vorübergehend herauszunehmen und dadurch das lieferwerk um das volle Inkasso der Grundgebühren zu schädigen» Bei weiterer Drehung in die Auswerfe*»» stellung 27c, wird die Patrone durch den Auswerfer 29 ins Magazin befördert*

Die einzelnen technischen lösungen für die Selbstabrechnung führen zu folgenden für die verschiedenen Energiearten unterschiedlichen Anordnungen?

Γ* Anordnungen und Einrichtungen zur Abrechnung von jStromgebühren? a) mittels Heßgleichstrom-Elektrolyse unter Kompensation der Polarisations-Gegen-EEK der Meßzelle· TgI₈. hierzu Figur 5!

Der Hutζstrom der Abnehmeranlage fließt von Klemme 31 über den relaisbetätigten Schalter 32 durch die Primärwicklung 33 des Stromwandlers 34 und über die Klemme 35 in die Stromverbraucher 36 der Abnehmeranlage und von dort zum letz zurück* Der Stromwandler 34 bildet über seine Sekundärwicklung 37 den lutzstrom im übersetzungs-

YerMltnie (beispielsweise 200 ι 1) als leßstrom im Meßkreis ab* Der Meßstrom durchfließt zunächst als Meßwechselstrom, den !Brooken«» gleichrichter 38 (in Grätzschaltung) und γοη da an alss Meßgleichstrom über die Prüfbuciiee 39 die Sießzelle (Patrone) 40 und schließt sich über den Gleichrichter 38 zur Sekundärwicklung 37 zurück* Die MeJpatrone hat drei eingeschmolzene oder eingepreßte Elektroden ι 41 ist die sauerstoff bildende Anode „ 42 ist die wasserstoff bildende Kathode, 43 ist die Zuführungselektrode (Sonde) für den Hilf ©wechselstrom des Halterelais 44« Letzteres hat die Aufgabe _f di@ Energiezufuhr in die Abnehme ranlag β über den Schalter 32 abzuschalten* wenn der Elektrolyt-Meßinhalt der Patrone 40 aufgebraucht ist*

Dieser Hilfswechselstromkreis zv/eigt hinter Klemme 31 vom Hatzstromkreis ab* führt über das Halterelais 44 zur Sonde 43? gabelt sich innerhalb der Patrone durch den Elektrolyten hindurch in 2 parallele Zweige ι dies© führen über die beiden Arbeitselektroden 41/42 und die beiden hochohmigen Widerstände 45/46 zum Punkt 47 und -vereinigen sieh dort wieder_s schließlich gelangt der von der Fetsspannung getriebene Hilfsweehselstrom über die Klemme 48/49 zum anderen JTetzleiter zurück * Das Halterelais 44 hält den Schalter 32 solange geschlossen als Hilfswechselstrom durch den beschriebenen Haltekreis fließt» Wird die Patrone 40 herausgenommen oder wird der Stromweg durch Abarbeitung (Zersetzung) des Elektrolyten innerhalb der Patrone unterbrochen so fällt das Halterelais 44 ab.» öffnet den Schalter 32 und schaltet dadurch die Abnehmeranlage Tom letz ab*

Der Stromwandler 34 besitzt noch ©ine !Eertiärwicklung 50« Die Netzspannung treibt, von Elemme 31 her wirkend, über diese Tertiärwicklung einen sehr kleinen» aber durch den Yorwiderstand 52 genau einstellbaren Dauerstrom (über Glimmlampe 51? Begelwider-*

stand 52 und ens Klemme. 48^ 49 4» anderen Hetzleiter/» Dieser Dauerstrom wirkt transform&torisch von der Tertiärwicklung 50 über die Sekundärwicklung 37 auf leßkreis mit Meßzellef bei einer bestimmten Größe kompensiert er gerade die bei der Zersetzung des Elektrolyten auftretende Polarisations-Gegen-EMK an den Arbeitselektroden* sodaß im Meßkreis und in der Meßzelle selbst der Strom gleichstromseitig gerade gleich lull vdr&f bei geringster Überkompensation über die Zersetzungsspannung hinaus kommt dagegen im Meßkreis ein in seiner Größe einstellbarer Bauer-Gleichstrom, von wenigen mA oder Bruchteilen eines mA zustande! als !Folge dieses Dauerstroms wird in der Terrechnungspatrone 40 eine zeit -proportionale Dauerzersetzungsarbeit geleistet, die dem Wert der Grundgebühr des betreffenden Abnehmers leicht angepaßt werden kann* Hierzu ist Widerstand 52 verstellbar oder in seiner Größe austauschbar^Me Glimmlampe 51 brennt auch bei Abschaltung der Abnehmeranlage durch Schalter 32 weitert sie hat die Aufgabe_? dem Abnehmer durch ihren Lichtschein das Einsetzen und Eindrehen einer neuen Patrone zu erleichtern^ wenn dies infolge abgeschalteter Anlage etwa bei Dunkelheit geschehen muBf sie dient weiter als Kontrollampe für das ordnungsmäßige Bestehen des Grundgebüh-ren-DauerStroms und beleuchtet außerdem die durch ein Gehäusefenster in ihrer Arbeitstellung sichtbare Patrone 40* Gasentwicklung und Slektrolytstand der Patrone können also jederzeit leicht beobachtet werden«, - Die Drehkammer 53 schleust die Patrone wie eingangs besehrieben durch das Abrechnergerät»%

b) mittels Meßwechselstrom-Blektroljse unter Benutzung des unterkritischen Torstroms als Haltestrom?

Dieses Abre ohne r gerät ist in seiner Ge samt anordnung und Schaltung 4 dargestellt* Der Hutzstrom der Abnehme ranlag e fließt

von der Klemme 6t über die Primärwicklung 62 des Stromwandlers 63 _f

den Solialter 64 und die Klemme 65 in die Stromverbraucher 66 der Abnehmeranlage und von da zum Netz zurück» Der Stromwandler 63 bil~ det über seine Sekundärwicklung 67 den Hutzstrom im Übersetzungsverhältnis (beispielsweise) 200 ι 1 als Meßstrom im Meßkreis ab» Der Meßstrom durchfließt als Wechselstrom den Trockengleichrichter 68 in Grätz- oder Doppelwegschaltung_t als Gleichstrom das Halterelais 69t wieder als Viechseistrom die Meßpatrone 70 mit ihren Arbeitselek— troden 71/72_f die Prüfbuchse 73 und schließt sich zur Sekundärwicklung 67 des Stromwandlers zurück» Beim Durchgang des Meßweohselstroms zwischen den Elektroden 71/72 bildet sich von einer gewissen kritischen Stromdichte ab an beiden Elektroden gleich viel Knallgas ₉ das durch die Kapillaröffnung der Patrone austritt* Die Knallgasentwicklung ist dem überkritischen Meßstromanteil nach Überschreiten der kritischen Stromdichte an den Elektroden proportional* Der unterkritische Stromanteil* der wegen zu geringer Stromdichte noch kein Gas an den Elektroden abzuscheiden vermag^ wird von der Netzspannung über den eine genaue Abstimmung dieses ^Vorstroms¹® gestattenden ?/iderstand 76 erzeugt* Dieser Vorstrom wird über Klemme 77/78 vom einen Hetzleiter abgenommen und fließt über die Glimmlampe 79 und den parallelen Segelwiderstand 76 zum Yerzweigungspunkt 80» Die eine Verzweigung führt ihn über den Gleichrichter 68 samt Halterelais 69 it über die Elektroden 71/72 der Patrone 70 und über die Prüfbuchse 73 zur Brücke 74* Dort vereinigt er sich wieder mit dem anderen Zweig, der von Punkt 80 über die Wandlerwicklung 67 zur Brücke 74 führt* Über die Brücke 74 fließt der Yorstrom zur Klemme 61 und damit zum anderen lietzleiter zurück®

Durch Abstimmung des Widerstands 76/79 wird der Yorstrom so bemessen^ daß der die Patrone 70 passierende Anteil gerade diejenige kritische Stromdichte erreicht_s bei deren Überschreitung gerade die Gasentwicklung an den Elektrodenoberflächen beginnte Diese Einstellung des Yor-

Stroms wird gewählt, wenn das Abrechnergerät nur elektrische Sftrfczarbeitt aber keine Grundgebühr verrechnen soll® Soll dagegen auch Grundgebühr verrechnet werden* so wird der Vorstrom durch den Widerstand 76/79 entsprechend höher eingestellte Der überkritische Anteil des Yorstroms liefert dann die der Grundgebühr zeitproportionale und wertgleiche Zersetzungsarbeit* Auf diese setzt sich dann beim Auftreten eines lutzstroms in der Abnehmer anlage noch die der elektrischen lutzarbeit zugeordnete Zersetzungsarbeit des Meßweehselstroms in der Patrone 70 auf*

Die übrigen Teile erfüllen die gleichen Aufgaben wie bei dem unter Abschnitt 1a) beschriebenen Meßgleichstromgerät*

Bei Wechselstromelektrolyse gilt das faraday^rsehe Gesetz nur bedingt ρ Die Menge des je Zeiteinheit entwickelten Knallgases ist nicht nur von der überkritischen Stromstärke sondern außerdem von der Konzentration des Elektrolyten* vom Material und von der Oberfläche nbe schaff enheit der Elektroden abhängig* Die unmittelbare Wechselstromelektrolyse läßt sich also als Meß- und Verrechnungsmethode nur benutzen* wenn genaue und konstante Bedingungen für die genannten Faktoren eingehalten werden®

c) mittels direkter wattmetrischer Meß-schaltung über eine Glimmlampe n-Spannung&teiler-Brücke*.

Diese Anordnung und Einrichtung verwenden

e wattme—

trische leßschaltung für Wechsel- und Drehstrom in Verbindung mit der gleichzeitig von einem Grundgebühren-Meßstrom gerade kompensierten oder überkompensierfcen Yerreehnungspatrone*. Sie Anordnung ist in Figur 5 dargestelltr

Der primäre Butzstrom durchfließt den !Relaisschalter 85 und die Primärwicklung 86 des Stromwandlers 87» Die Netzspannung durchläuft zwei Spannungsfrei se* einmal vom Phasenleiter über Widerstand 88a/b durch die Glimmlampenbrüeke, bestehend aus dem ohmsehen (oder induktiven oder kapazitiven oder aus Glimmstrecken bestehenden) Spannungsteiler 89a/b und dem stets aus G-limmstrecken bestehenden Spannungsteiler 9Oa/b₂ zurück zum Nulleiterj zum andern als Haltekreis vom Phasenleiter über die Helaisspule 91? die Patrone 92 (Sonde-Elektrolytbeide Arbeitselektroden), den G-abelwiderstand 93a/b zurück zum Nulleiter» Die beiden Spannungsteiler sind durch den Brückenmitte lzweig verbunden! dieser besteht aus der Sekundärwicklung des Stromwandlers ijSPSPt ded !Trockengleichrichter 97 und dem gleichstrom-* seitig an letzteren angeschlossenen Meßkreis über die Arbeitselektroden der Verrechnungspatrone 92*

Der über den Stromwandler in einem bestimmten Übersetzungsverhältnis (beispielsweise 1000 ι 1) abgebildete primäre Hutzstrom wird durch die Grlimmlampenbrüeke in gleichzeitiger Abhängigkeit von der Höhe der Setz spannung U und vom leistungsfaktor cos ψ zwischen Strom und Spannung in einen dem Produkt U *. I » cos ψ proportionalen üeßgleiehstrom verviandeltj der eine der Primärarbeit in kWh proportionale Zersetzungsarbeit in der Verrechnungspatrone hervorruft j der gleichzeitig dauernd fließende Grundgebühren-Meßstrom wird_s von der Netzspannung über Hegelwiderstand 98 und 3?ertiärwicklung 99 des Stromwandlers getrieben* transformatorisch in den Mittelzweig der Glimmlampenbrücke übertragen und über den Gleichrichter 97 in der Patrone 92 abgebildet©

Die Anordnung kann auch ar*

für direkte wattmetrische Drehstromleietungsmessung, auf eine

einzige Terrechnungspatrone wirkend, ausgebildet werden» Hierbei wird das Produkt U/°» I . cos 9 » "*: 5 durch einen Meßgleichstrom in der Patrone abgebildet*

d) mittels einer !Combination aus Kormalzähler mit Meßgenerator und einem Abrechnergerät nach a) oder b) zur Umsetzung von Wirkarbeitswerten in elektrolytische Zersetzungsarbeit in der Verrechnungspatrone»

Diese Anordnung zeigt Figur 61 Auf die Zählerachse eines normalen Einphasen-* oder Brehstromzählers wird ein kleiner Meß— generatory^aufgesetztj dieser Meßgenerator (Meßsender) liefert in an sich bekannter Weise einen Meßwechselstroms, der der primär gemessenen Wirkarbeit streng proportional ist* Erfindungsgemäß wird dieser Meßwechselstrom an Stelle des primären Hutastroms einem nach Ia)oder Ib) geschalteten Abrechnergerät zugeführt® Dabei ist nur die Windungszahl und das Übersetzungsverhältnis des Strom-» wandlers 34 im Abrechnergerät 84 der Größe des vom Meßsender gelieferten kleinen Meßwechselstroms anzupassen» Der Meßsender kann auch als Gleichstromgenerator ausgebildet werden§ es entfällt dann die üransformation samt Gleichrichtung im Abreohnergerät* weil der Meßgleichstrom unmittelbar der Terrechnungspatrone zugeführt werden kann*

e) Tarianten zu den Anordnungen a — d*

Bei den Anordnungen a) bis d) sind folgende Tarianten möglich! Das Stromwandler-ÜberSetzungsverhältnis kann primär oder sekundär durch Wicklungsanzapfungen oder Nebenschlüsse so verändert werden* daß die primäre lutzarbeit in entsprechend unterschiedlichem Wertmaßstab in der Yerrechnungspatrone abgebildet wird®

Dadurch kann ein und dieselbe Patrone eines Abrechnergeräts zur geld wertgetreuen Yerrechnung eines Doppel— oder Mehrfachtarifs verwendet werden, wenn die Umschaltung der wirksamen Windungszahl durch eine !Tarifs ohaltuhr vorgenommen wird®

perner kann derselbe Elektro^ytinha^t einer Patrone zur wertgetreuen Abbildung und Verrechnung unterschiedlicher k?fli-%ahlen (festmengen* Kontingente, Grundgebühren) verwendet werden* wenn als Stromwandler im Abrechnergerät ein „Stuf enjsstromwandler mit Wicklung anzapfungen (umschaltbar oder um-steckbar) vorgesehen wird* letztere Anordnung eignet sich vor allem für solche Abrechner— gerate _t die zur privaten Unterverrechnung von elektrischer Arbeit zwischen Vermieter und Untermieter von Wohn- und Geschäftsräumen bestimmt sind«

Die Grundgebühren-Zersetzungsarbeit und die Futzstrom-Zersetzungsarbeit läßt sich auch je für sich in zwei getrennten Patronen eines Abrechnergeräte durchführen* wenn dies aus statistischen Bücksichten ausnahmsweise verlangt wird* Die _lPolarisatjons-Gegen-ElK der ajLlein den EMt ζ strom verrechnenden Zelle (Patrone) muß dabei von einem dauernd fließenden Hilfsstrom so kompensiert werden* daß bei JgTutgstrom,,UuIl gerade „schon die Gasentvjicklungsgrenze an den

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Arbeitselektroden der Zelle

He Anordnungen und Einrichtungen zur Selbstabrechnung von Gebühren

für Gas- und/oder Wasser- und/oder Dampf- Lieferungen«

Bei Einbeziehung der Verrechnung von Gas-* Wasser- und Dampf lief erung in das Patronen-Verfahren wird zunächst die primäre Verbrauchsgröße (1/sec oder cbm/Stunde) in eine proportionale elektrische Größe umgewandelte Diese elektrische Größe wird dann dem Abrechnergerät

zugeführt und ruft in dessen Verreehnungspatrone eine dem primären Verbrauch wertgetreue Zersetzungsarbeit hervor* Etwaige Grundgebühren für Gas- Wasser- oder DampfIieferung werden durch höhere Einstellung des zeitproportionalen Dauermeßstroms (mit Hilfe der beim Gas-** Wasser- oder Dampfabnehmer ohnedies meist vorhandenen elektrischen Netzspannung) mit erfaßt*

Die Umwandlung der primären Terbrauchsgröße in die der Verreehnungspatrone zuzuführende elektrische Meßgröße erfolgt ι

a) volumetrisch mittels Meßkammergenerator ι

In die Gas-* Wasser-, oder Dampf-Zuleitung zum Verbraucher wird geffiäß Fiigur 7 ein auf Kugellagern drehbares Strömungsmeßrad 101 eingebaut f seine volumetrischen Meßkammern werden von kleinen Stahlplatten 102 gebildets die als permanente Magnete von abweehseInder lord—SÖ&—Polarität ausgebildet sind» Der Gas—Wasser— oder Dampffluß versetzt das Meßkammerrad in eine zur Durchflußgeschwindigkeit proportionale sekundliche Umlaufzahl, in der Außenwand des Meßkammergehäuses sind in Polteilungsabständen dünndrähtige Spulenwicklungen 105 angeordnet _s die hintereinander in Reihe geschaltet sind» Bei Drehung des Meßkammerrads schneiden die Kraftlinienfelder der im Innenraum vorbeieilenden Stahlmagnetpole die außenliegenden Spulenwindungen (105) und erzeugen in der Gesamt wicklung eine mit der Drehzahl und damit der DurchflußIeistung proportional steigende Meß-Wechsel-EEKe Letztere schickt bei konstantem MeB-kreiswiderstand einen ihr proportionalen Meß-Wechselstrom, in das in nunmehr bekannter Vveise arbeitende Abrechnergerät/"^

Hach Aufbrauch der Yerrechnungspatrone wird jedoch nicht die elektrische Energieaufuhr unterbrochen sondern eine besondere Absperrvorrichtung für die Gas- oder ffesser- oder DampfIieferung betätigte

Diese "besteht aus einer kreisförmigen Drosselklappe 108_s die als !Rückschluß des magnetischen Kreises 139/140 durch die Elelctromagnetwicklungen 141/142 vom Heiais 44 über den Hilfskontakt 32 in Schließstellung gebracht wird* sobald die Patrone 40 erschöpft ist*

b) manometrisch mittels Widerstandsänderungj

Die G-as— oder Wasser- oder Dampfströmung durchfließt die in das Zuleitungsrohr eingebrachte Meßblende 110 der ffiffur 8» Je nach der Strömungsgeschwindigkeit in l/sec wird vor und hinter der Blende in an sich bekannter Weise ein Druckunterschied A ρ erzeugt» Der Druckunterschied verschiebt manometrisch eine für Wechselstrom gut leitfähige Plüssigkeit in dem U-förmig gebogenen Manometerrohr 111» Im rechten Schenkel des Manometerrohrs ist ein stabförmiger Widerstandskörper (gespritzter Schichtwiderstand) 112 eingebaut, durch den die Hilfsspannung des Stromnetzes einen elektrischen Meßwechselstrom treibt» Je nach der Höhe des Flüssigkeitsspiegels ¥/ird ein kleinerer oder größerer Teil des Stabwiderstands 112 durch die Manometerflüssigkeit kurzgeschlossen! der Stab 112 besitzt eine quadratisch mit der Bauhöhe ansteigende Widerstandsverteilung, sodaß die ebenfalls nach einem quadratischen Gesetz erfolgende Niveau-Änderung der Manometerflüssigkeit linear zur sekundlichen Durchflußmenge sich einstellende Widerstandsänderungen im Meßkreis hervorruft» Der dadurch im Meßkreis 113~114—112—115— 116-117-118 veränderte Meßwechselstrom entspricht in seiner Größe dann ebenfalls jeweils der sekundlichen Durehflußmenge des Energiemediums» Der Meßwechselstrom wird durch den Gleichrichter 117 ia einen proportionalen Meßgleichstroin umgewandelt, ebenso der über den Kegelwiderstand 119 einstellbare Grundgebühren-Dauermeßstrom\ beide Meßgleichströme zusammen leisten die den Geldwert der Patrone aufzehrende elektrolytische Zersetzungsarbeit in der Yerrechnungspatronet

Ill» Anordnungen und Einrichtungen zur gleichzeitigen Selb st abrechnung von mehreren Bnergiearten über die gleiche Verrechnungs— patrone durch Umwandlung von Zählwerks-Impulsen in elektrolytische Zersetzungsarbeit *

Der Grundgedanke dieser Anordnung ist in Figur 9 dargestellt ι Die normalen Zähler oder Verbrauchsmesser (für Strom 120_s für Gas 121 _p für Wasser oder Dampf 122)y®3tesie>n hierbei puf eine ihrer ZählwerksachenTOse^Nbaaeife. Impulskontaktgeber 123_esö*£6©se=teW Dieser gibt nach je einer halben oder vollen Umdrehung dieser Zahlwerksachsen mit Hilfe einer dem allgemeinen Stromnetz entnommenen Hilfsspannung Spannungsimpulse auf ein Zeitablaufwerk 1249 gegebenenfalls unter Vorschaltung eines Impulsspeichers 125* Das Zeitlaufwerk wandelt die (bestimmten Verbrauchsgrößen der Primärenergie entsprechenden) Impulse in geldwertgetreue Meßgleichstrom mal Zeit—Größen (Zersetzungsarbeitseinheiten) für die Verrechnungspatrone 40 umj- gleichzeitig wird die Patrone von einem durch den Regelwiderstand 52 einstellbaren Grundgebühren-Dauermeßstrom durchflossen* der die gleichzeitige Verrechnung sämtlicher Grundgebühren für die Strom- und/oder Gas- und/oder Wasser-» und/oder Dampf-Lieferung vornimmt *

Anordnungen und Einrichtungen zur SeIbstabrechnung von allgemeinen Verwaltungsgebühren und von Pernsprechgebühren_e

Das erfindungsgemäß vorgeschlagene Patronen—Verrechnungs-Verfahren läßt sich auch auf die buchungsfreie Bareinhebung von allen möglichen anderen Gebühren ausdehnen^ die von einer Verwaltung in

■bestimmten Zeitabständen in gleichbleibender Höhe vom Gebühren-Schuldner eingezogen werden, Tor allem dann* wenn die betr„ Verwaltung zugleich der Snergielieferer ist* Dies kommt ζ_βΒ» bei Stadtverwaltungen für die gleichzeitige Einziehung von Hausgebühren, ffiiillabfuhr * Kläranlagen-Kanalgebühren usw* gemeinsam mit den Energiegebühr en in Betracht© Ist die Stadtverwaltung z_eB» zugleich Stromlieferer₉ so ist es ohne weiteres möglich _$ die monatlichen Beträge für diese Allgemeingebühren der monatlichen Grundgebühr für Strom im Abreeh— nergerät zuzuschlagen! ohne jede Zusatzeinrichtung wird der Bauerstrom im Abrechnergerät so groß gewählt, daß die Gesamtgebühr innerhalb 720 Stunden (js 1 Monat zu 30 Tagen mal 24 Stunden gerechnet) automatisch miteingesogen wird_e

Verrechnungspatronen für solche Zwecke können besondere Sockeloder Patronenprofile und unterschiedliche Pärbung ihres Elektrolyt inhalt s erhalten*

In sinngemäß analoger Weise läßt sich die hier beschriebene Verrechnung spat r one auch für die buchungsfreie und anonyme Einziehung der Fernsprechgebühren (für die Post oder für Telefongesellschaften) verwenden* Der technische Grundgedanke für diese Anordnung und Einrichtung ist folgenden Die Pernsprechortsnetze werden bekanntlich durch eine Zentralbatterie unter konstanter Betriebsspannung gehalt en§ diese an jedem Teilnehmerapparat ohnedies vorhandene Gleichstromspannung wird benutzt, um über einen einstellbaren hochohmigen Widerstand einen sehr kleinen D^auermeßstrom durch die Verrechnungspatrone zu treiben* Die Yerrechnungspatrone kann künftig im Pernsprechgerät selbst oder in dessen Anschlußdose untergebracht werden«. Der Dauermeßstrom ruft in der Patrone eine elektrolytische Zersetzungsarbeit hervor, deren Maß innerhalb von 720 Stunden gerade der Teilnehmer-Grundgebühr je Monat entspricht * Die Gesprächsgebühren

werden gleichzeitig durch Überlagerung von zusätzlichen Meßströmen in der Patrone verrechnet, die in Abhängigkeit von der Gesprächsdauer beim anrufenden Teilnehmer über v/eitere Widerstände zustandegebracht werden ι zur Berücksichtigung verschiedener Entfernungs— zonen (bei Zeitzonen-Perngesprächen) dienen Widerstände verschieden hoher Ohmzahl, die durch die GruppensteIlen-Vorwahl des anrufenden Teilnehmers selbst in dessen Patronen-Stromkreis eingeschaltet werden* Ein und dieselbe Patrone verrechnet also auch hier die Grund- und Gesprächsgebühren gleichzeitig und buchungsfrei j der Teilnehmer kauft sich gewissermaßen eine bestimmte G-esprächszeit durch Erwerb der Patrone im voraus» Ist der Meßinhalt der Patrone durch die Summe aller Gesprächszeiten erschöpft, so unterbindet die leere Patrone die weitere Sprechmöglichkeit des Teilnehmers« -ier^eat

Claims (1)

1. Patentansprüche ι

   Einrichtung zur buchungslosen Selbstabrechnung von Energielieferungsgebühren mittels Verrechnungspatronen» dadurch gekennzeichnet _$ daß der stoffliche Inhalt ein- und derselben austauschbaren Patrone als gemeinsamer Meß- una Yerrechnungsmaßstab für die festen^ vorzugsweise monatlichen Grundgebühren- Schulden und zugleich für den Energieverbrauch in Po rm von elektrischem Strom ■und/oder G-as und/oder Wasser und/oder Dampf dient»

   Aee^^i^^f^^Be^^^aGK^raao' Einrichtung nach Anspruch 1_S dadurch

   gekennzeichnet j daß sowohl die festen Gebühr enschulden wie jeder eintretende Energieverbrauch durch Meßströme elektrisch abgebildet werden_g die gemeinsam durch Überlagerung eine in einer austauschbaren Glas- oder Kunststoffpatrone gespeicherte elektroIytische Meßflüssigkeit solange in Gas umwandXen, bis nach Aufbrauch der vom Abnehmer als Geldwert vorausbezahlten Elektrolytmenge die Sperrung der wirtschaftlichen Gegenleistungen des Energie— lieferers bewirkt und die patrone ausgeworfen und/oder mechanisch unbrauchbar gemacht wird*

   % JSämm^kA^* AnQrfiwivfi-~^*?¥h>FSr\r1rh+,-\-\r)Q nach Anspruch 1-2 _? dadurch

   gekennzeichnet» daß die Zersetzungsarbeit der vorausbezahlten Elektrolytmenge in der Patrone in Höhe der festen Gebührenschuld durch einen einstellbaren zeit- proportionalen Bau e.r - Meßgtrom, dagegen in Höhe der eigentlichen Snergieverbrauchsschuld durch einen Verbrauchs-» proportionalen überlagerten Meß strom geleistet wird* wobei der Dauerstrom die Polarisations-Gegen-EME an den Elektroden mindestens kompensiert*-

   nach Anspruch 1-3 _$ dadurch gekennzeichnet„ daß die Verrechnungspatrone als Yöllig geschlossener Kunststoff-Hohlkörper ausgebildet ist₉ in den einfache Metall-* vorzugsweise Eisenelektroden eingepreßt sind und der einen dornartigen, nur auf Teillänge durchbohrten Fortsatz trägt, nach dessen von Hand möglichen Abbrechen das nach Ingebrauchnahme der Patrone sich bildende Gas aus dem Patronenkörper entweichen kann*

   Einrichtung nach Anspruch 1-4 _s dadurch gekennzeichnet ₉

   daß als Verbrauchsstoff für die Füllung der Verrechnungspatrone eine elektrolytische Flüssigkeit, vorzugsweise latron- oder Kalilauge in wässeriger lösung verwendet wird*

   Einrichtung nach Anspruch 1-5* dadurch gekennzeichnet ₉

   daß die Patrone außer den Zersetzungselektroden eine dritte Elektrode als Meßsonde für das Maß der bis zur Sperrung der Energielieferung möglichen Zersetzungsarbeit in der Patrone enthalte

   Einrichtung nach Anspruch 1-6, dadurch gekennzeichnet,

   daß die ganze Patrone oder ^rfeile von ihr unterschiedliche Profilierungen und/oder daß der Elektrolytinhalt unterschiedliche Färbungen zur Unterscheidung von Werkszuordnung, Energieart und Tarifart erhält#

   Einrichtung nach Anspruch 1«-7_S dadurch gekennzeichnet _%

   daß zum Durchschleusen der Terrechnungspatrone durch das Abrechnergerät eine Drehkammer vorgesehen ist, die die Patrone nacheinander in eine zugängliche Bereitschaftsstellung, eine unzugängliche? aber beobachtbare Arbeitsstellung und in eine unzugängliche Auswerfstellung bringt, wobei mit letzterer eine mechanische ünbrauchbarmachung der Patrone verbunden sein kann«

   und* Einrichtung nach Anspruch 1-8, Vorzugs-

   weise für die SeIbstabrechnung elektrischer Energielieferung auf Kilovoltamperestunden-Meßgrundlage_s dadurch gekennzeichnet ^ daß die Umwandlung des Patroneninhalts in Gas durch einen Meßgleichstromt dagegen die Haltung des Primär Stromschalters (32) durch einen überlagerten Wechselstrom* fee44e=s-4fr=äex(schaltpaag· a&eis Figur)3 erfolgt»

   j ff) l^agg»€fe-4Q4-^fe&^^^^g^^^ Einrichtung nach Anspruch 1-8 ₉ vorzugsweise für die Selbstabrechnung elektrischer Energielieferung auf EiloYoltamperestunden-Meßgrundlagej dadurch gekennzeichnet _f daß die Umwandlung des Patroneninhalts in Gas durch einen Meßwechselstrom überkritischer Größe₉ dagegen die Haltung des PrimärStromschalters

   (64) durch einen unterlagerten gleichgerichteten Torstrom^

   \
   4/erfolgte

   und Einrichtung nach Anspruch 1 - 8₉ vorzugsweise für die Verrechnung einphasiger elektrischer Energielieferung auf Kilowattstunden-Meßgrundlage, dadurch gekennzeichnet_r daß die Umwandlung des Patroneninhalts in Gas durch einen Meßgleichstrom erfolgt f dessen Größe durch eine Glimmlampen—Meß sch al tung der Y/attleistung im Primärkreis (u «> I » cos f ) proportional gemacht wird®

   Einr i oh tung nach Anspruch 1-8 ₁ vorzugsweise für die Verrechnung dreiphasiger elektrischer Energielieferung auf Kilowattstunden-Meßgrundlage ₉ dadurch gekennzeichnet_s daß die Umwandlung des Patroneninhalts in Gas durch einen Meßgleichstrom erfolgt _t dessen Größe durch eine Glimmlampen-Dreiphasen-Meßschaltung der dreiphasigen Wattleistung im Primärkreis ( Ί~3 · U » I » cos e ) proportional gemacht wird»

   Einrichtung nach Anspruch 1-8, vorzugsweise für die Se Ib st abrechnung der Verbrauchsangaben vorhandener kWh-Zähler in Verbindung mit der Grundgebühr mittels Verrechnungspatronen_s dadurch gekennzei ohnet^ daß die Umwandlung des Patroneninhalts in Gas durch einen Meßstrom erfolgt, der

   einem Meßstromgenerator erzeugt wir«:

   der auf die Achse eines normalen Wechsel- oder Drehstromzählers aufgesetzt wird»

   Einrichtungen nach Anspruch 1—13 _r

   dadurch gekennzeichnet, daß das,Übersetgungeye,rhältnis des im Abrechnergerät enthaltenen Stromwandlers primär oder sekundär durch Wicklungsanzapfungen oder Shunt so ^verändert .wird_s daß die primäre lutzarbeit in entsprechend unterschiedlichem Wertmaßstab in der Verrechnungspatrone abgebildet wird zum Zwecke von Mehrfach tarif-Verreehnung oder Verrechnung ^unterschiedlicher kVAh- oder kWh.— Zählen (?estmengen_s Kontingente, Grundgebühren) mittels der gleichen patrone nfjillung _a

   Einrichtung nach Anspruch 1-8, vorzugsweise für die SeIbStabrechnung von Gas—, Wasser- oder Dampflieferungen_? dadurch gekennzeichnet, daß die primäre Yerbrauchsgröße in eine ihr proportionale elektrische Meßstromgröße umgewandelt wird, die neben dem Q-rundgebühren-Dauermeßstrom geldwertgetreu die elektrische Zersetsungsarbeit in der Yerrechnungspatrone leistet*

   nach Anspruch 1-8 und 15

   dadurch gekennzeichnet _$ daß die Umv/andlung der primären Verbrauchsgröße in den elektrischen Patronenmeßstrom volumeffiriach durch einen von der primären Energieströmung beaufschlagten Eeßkammergenerator *ra*§*ftf^Schalt(*Biö-Äartr Figur Ij erfolgt*

   )«^ay^^^4^»^a^xämm&^t^ Eimichtung nach Anspruch 1-8 und 15, dadurch gekennzeichnet _t daß die Umwandlung der primären Verbrauche— größe in den elektrischen patronenmeßstrom manomgtr^is,ch durch, eine von der primären Energieströmung bewirkte Druckdifferenz auf eine elektrisch leitende Flüssigkeitssäule erfolgt₉ die den elektrischen Widerstand des Meßstromkreises proportional verändert*

   Einrichtung nach Anspruch 1-8§ vorzugsweise zur gleichzeitigen Selbstabrechnung mehrerer Energiearten über die gleiche Patrone _s dadurch gekennzeichnet, daß von einem kWh—Zähler und/oder einem ebm-Verbrauehsmesser gemessene Teilmengen, von elektrischer Arbeit * Gas* Wasser oder Dampf in Abhängigkeit von den Umdrehungen einer Zählwerks ach se des primären Meßgeräts durch Zählwerksimpulse in für die Verrechnungspatrone geldwertgetreue (Keßgleichstrom mal Zeit-») G-xöBen (Zersetaungsarbeitseinheiten) umgewandelt werden*

   Einrichtung nach Anspruch 1-8 und 18,

   dadurch gekennzeichnet _s daß jeder Zählwerksimpuls ein Zeitlaufwerkg vorzugsweise einen Kleinsynchronmotor anlaufen läßt» der sich dann selbst haltend, eine einstellbare Zeit über weiterläuft und während dieser Laufzeit seinen Betriebsstrom und/oder einen in seiner G-röße stabilisierten weiteren Strom als Meßstrom über einen Gleichrichter in die Verrechnungspatrone schickt, die außerdem vom Grundgebühr enmeßstrom dauernd durchflossen wird®

   Einrichtung nach Anspruch 1-8 und 18-19,

   dadurch gekennzeichnet, daß die von den Impulskontakten mehrerer Zähler oder Verbrauchsmesser ₉ auch unterschiedlicher Energieart ₉ gegebenen unter sich wertgleichen Impulse durch eine Summierein-

   richtung gespeichert werden^ ehe sie vom Zeitlaufwerk in Zersetzungsarbeitseinheiten umgewandelt werden®

   Einrichtung nach Anspruch 1-20_s vorzugsweise für die Selbstabrechnung von allgemeinen^ sich in bestimmten Zeitabständen gleichmäßig wiederholenden festen Gebühren* dadurch gekennzeichnet ₉ daß die allgemeinen Gebühren durch höhere Einstellung des zeitproportionalen Dauermeßstroms in der Yerrechnungspatrone für die Energielieferung wertmäßig miterfaßt werden»

   A^^r^^b^sa^£«_g ~a#==^a#^Einrichtung nach Anspruch 1—8$ vorzugsweise für die Selbstabrechnung von Fernsprechgebühren (Teilnehmer-Grundund gleichzeitig Gesprächsgebühren)» dadurch gekennzeichnet ₉ daß die Umwandlung des Verrechnungspatroneninhalts in Gas durch Meßströme erfolgt, die von der Zentralbatteriespannung der Gesamtfernsprechanlage an jedem einzelnen Teilnehmerapparat über entsprechend bemessene Widerstände zustandegebracht werden»

   aast=* Einrichtung nach Anspruch 1-8 und 22 „

   dadurch gekennzeichnet, daß die Selbstabrechnung der festen monatlichen Teilnehmergrundgebühr in der Patrone durch einen minimalen konstanten Dauermeßstrom erfolgt^ daß dagegen die Selbstabrechnung der fallweisen Gesprächsgebühren für Orts- und Zeitzonenferngespräche durch Überlagerung zusätzlicher Heßströme bewirkt wird* die in Abhängigkeit von der Gesprächsdauer des anrufenden Teilnehmers und der Entfernungszone des angerufenen Teilnehmers über unterschiedliche Widerstände gebildet werden«

   ei