CH621878A5 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Mehrfachtarifzähler zum Zählen der gesamthaft und der während vorgewählter Zeitintervalle verbrauchten elektrischen Energie.

Elektrische Energie wurde früher auf der Grundlage eines festen Tarifplans verkauft, unabhängig davon, wie gross die gesamthafte Nachfrage an die Energieerzeugungsanlage war. Es hat sich gezeigt, dass die elektrische Erzeugungsanlage und das Verteilungsnetz zeitweise überlastet und zu anderen Zeiten nur geringfügig ausgelastet sind. Dies hat wesentliche Nachteile zur Folge, da unökonomisch grosse Erzeugungsanlagen und Verteilungsnetze erforderlich sind, um die Spitzenlasten der Energieversorgung sicherzustellen.

Um eine bessere Benutzung der elektrischen Erzeugungsanlagen und Verteilungsnetze ausserhalb der Spitzenlastzeiten sicherzustellen, wurden Versuche unternommen, Zeitschalteinrichtungen zu entwickeln, die die Zufuhr an elektrischer Energie während der Spitzenlastperioden verringern. Diese Einrichtungen haben sich in der Vergangenheit aufgrund der Notwendigkeit einer häufigen Überprüfung und Einstellung der Zeitschalter an den verschiedenen Benutzerstellen als unpraktisch erwiesen. Sie sind ferner unpraktisch, da es unmöglich ist, Spitzenlastperioden vorherzusagen und die Änderung der Zeitsteuerung der Zeitschalteinrichtung relativ einfach und wirksam vorzunehmen, um eine Nachführung auf die Spitzenlastperioden zu ermöglichen.

Im Rahmen der Energieversorgung relativ weit ausgedehnter Flächen wurden sehr früh Versuche mit der Messung des elektrischen Energieverbrauchs mit Mehrfachtarifen unternommen. Als Beispiel für eine Einrichtung bekannter Art, die verschiedene Energiemengen, die während verschiedener Zeitabschnitte eines Tages verbraucht wurden, individuell registriert, ist in der US-PS 2139 821 eine vereinfachte Anordnung angegeben, mit einem zweistufigen mechanischen Wattmeter, dem eine Zeituhr-Steuereinrichtung zugeordnet ist. Nocken auf

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der Zeituhr-Steuereinrichtung lösten einen Mechanismus aus, der zu ausgewählten Zeiten während des Tags das Betreiben der einen oder der anderen Gruppe von Messskalen ermöglichte, so dass der Verbrauch an elektrischer Energie während eines ausgewählten Teils eines Tags nur auf einer Gruppe von 5 Messskalen registriert wurde, während die während des anderen Teils des Tags verbrauchte elektrische Energie auf einer zweiten Gruppe von Messskalen registriert wurde. Dieser Anordnung folgten die Entwicklungen von Pratt, die in den US-PS 2 246 185 offenbart sind, und die Entwicklung von Came-10 ron, die in der US-PS 2 132 256 offenbart ist. Pratt und Cameron verwendeten in ihren Entwicklungen einen Zweifachtarifzähler, bei dem eine Uhr bestimmte, welche Gruppe von Zähleranzeigen aktiviert wurde.

Zusätzlich zu den genannten mechanischen Zählern für 15 zwei Tarife wurden andere Zähler entwickelt, bei denen der Verbrauch von Leistung, die einen gewissen Pegel übersteigt, aufgezeichnet wurde. Diese Überschussverbrauchsmessung betrifft nicht die Energiemessung mit mehreren Tarifen bzw. an bestimmten Tageszeiten, sondern stellt ein Mittel dar, um den 20 Spitzenverbrauch an Leistung durch einen speziellen Kunden aufzuzeigen und, wenn der individuelle Spitzenleistungsverbrauch mit der Spitzenleistungsnachfrage im Verteilernetz übereinstimmt, nach Möglichkeit zu vermindern.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Zähler zu 25 schaffen, der den elektrischen Energieverbrauch in Abhängigkeit von der Tages- und Wochenzeit, während der die Energie verbraucht wird, misst und auf verschiedenen Anzeigeeinrichtungen anzeigt. Damit soll der Verbraucher ermutigt werden, die elektrische Energie möglichst ausserhalb der Spitzenlast- 30 zeiten zu verbrauchen.

Erfindungsgemäss wird diese Aufgabe mit einem Mehrfachtarifzähler gelöst,-der gekennzeichnet ist durch eine erste Zähleinrichtung, um den gesamthaften Verbrauch an elektrischer Energie zu zählen und mindestens eine Zusatzzähleinrichtung, 35 um den Verbrauch an elektrischer Energie während vorgegebener Zeitintervalle zu zählen, sowie einen Taktgenerator, um Realzeitsignale zu erzeugen, und Umlaufspeicher für Zeitdatensignale, die einer Vielzahl vorgegebener Zeiten entsprechen, und Funktionsdatensignale, die zu den vorgegebenen Zei- 40 ten auszuführende Steuerfunktionen angeben, einen Kompara-tor, um periodisch die Realzeitsignale mit jedem der gespeicherten Zeitdatensignale zu vergleichen, Logikschaltungen, die auf die Ausgangssignale des Komparators und der Umlauf speicher ansprechen, um ein Funktionssteuersignal zu erzeugen, 45 wenn eine Übereinstimmung im Vergleich zwischen den Realzeitsignalen und den Zeitdatensignalen vorhanden ist, wobei das Funktionssteuersignal den im Vergleich übereinstimmenden Zeitdatensignalen zugeordneten gespeicherten Funktionsdatensignalen entspricht, und durch Einrichtungen, die auf die 50 Logikschaltungen ansprechen und gemäss dem Funktionssteuersignal die Zusatzzähleinrichtungen in oder ausser Betrieb setzen.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. 55

In den Figuren zeigen:

Fig. 1 ein schematisches Blockschaltbild des neuen Mehrfachtarifzählers;

Fig. 2 eine Vorderansicht eines bevorzugten mechanischen Registriergeräts für 3 Tarif e ; 60

Fig. 3 eine Aufsicht auf den Antrieb für die Anzeigergruppe für den Standardkilowattstundenzähler;

Fig. 4 eine Ansicht, teilweise im Schnitt, der Kupplungseinrichtung zum Antreiben eine Gruppe der Skalen für abgewandelten Tarif; 65

Fig. 5 ein schematisches Schaltbild der erfindungsgemässen Zählereinrichtung;

Fig. 6A und 6B schematische Schaltbilder des Programm3 621878

speicher-Steuerkreises;

Fig. 7 ein schematisches Schaltbild der Steuerschaltungen;

Fig. 8 ein schematisches Schaltbild der Steuerschaltungen;

Fig. 9 ein schematisches Schaltbild des Takt- oder Zeitoszillators;

Fig. 10,11 und 12 schematische Schaltbilder eines Teils der Zeitsteuerschaltung;

Fig. 13 ein schematisches Schaltbild eines Teils der bevorzugten Ausführungsform der Ausgangssteuerschaltung der programmierbaren Steuerschaltung;

Fig. 14 ein schematisches Schaltbild eines weiteren Teils der Zeitsteuerschaltungen;

Fig. 15 ein schematisches Schaltbild eines weiteren Teils der Ausgangssteuerschaltung;

Fig. 16 eine schematische Darstellung der Ausgangsantriebsschaltungen für den Antrieb der Anzeige; und

Fig. 17 eine schematische Darstellung der Verbindungsstelle (Interface-)Steuerschaltung.

Zu Beginn sei bemerkt, dass in der bevorzugten Ausführungsform zwei Gruppen von mittels dekadischem Getriebe angetriebenen Anzeigern im mechanischen Teil der erfindungsgemässen KWh-Registriereinrichtung vorgesehen sind. Wie in Fig. 2 dargestellt ist, ist eine Gruppe oberhalb, und eine Gruppe unterhalb einer herkömmlichen Gruppe von 5 Anzeigern angeordnet, die kontinuierlich die Kilowattstunden in derselben Weise wie die Standardzähler mit 5 Skalenzeigern registrieren. Beide Gruppen von Anzeigern für abgewandelten Tarif können gemäss der Bestimmung durch die in Fig. 1 dargestellte Steuerschaltung zur Anzeige des Energieverbrauchs herangezogen werden, oder freigegeben werden, so dass von diesen Anzeigern kein Energieverbrauch registriert wird.

Wenn zur Anzeige des Energieverbrauchs in Betrieb gesetzt, wird von beiden Anzeigergruppen für abgewandelten Tarif der Energieverbrauch mit derselben Rate wie die herkömmlichen Anzeigergruppe gezählt und angezeigt. Wenn ausser Betrieb, bleiben die Anzeiger für abgewandelten Tarif fest an ihrem letzten Ablesewert stehen, bis sie erneut benutzt werden. Der Zweck der beiden Anzeigergruppen für abgewandelten Tarif besteht darin, sofern gewünscht, die Einrichtungen für eine Tarifstruktur mit drei Stufen oder Werten vorzusehen, d. h. den gesamten Energieverbrauch, einen Verbrauch bei einem ersten abgewandelten Tarif und einen Verbrauch bei einem zweiten abgewandelten Tarif zählen zu können.

Gemäss Fig. 1 ist eine programmierbare Steuerschaltung 11 vorgesehen, die Zeitsteuersignale erzeugt, um selektiv die Antriebsräder für abgewandelten Tarif in das Antriebsgetriebe für die herkömmliche Gruppe von 5 Nummernscheiben eingreifen zu lassen. Die programmierbare Steuerschaltung 11 wird über eine Leistungsversorgung 13 von der 50-Hz-(60-Hz-) Netzleitung gespeist. Eine Batterieladeeinrichtung 15 ist vorgesehen, die eine wiederaufladbare Batterie 17 lädt, so dass die Zeitsteuerfunktion der programmierbaren Steuerschaltung 11 in Betrieb bleibt, sofern ein Netzausfall auftritt. Zusätzlich zur Speisung der programmierbaren Steuerschaltung wird der 50-Hz-Eingang (60-Hz)-Eingang zur Leistungsversorgung 13 als eine Zeitbasis für die programmierbare Steuerschaltung 11 verwendet. Wie noch weiter unten näher erläutert wird, ist ein Quarzkristall 19 vorgesehen, der als eine weitere Zeitbasis für die Steuerschaltung 11 arbeitet, sofern ein Netzausfall auftreten sollte.

Die programmierbare Steuerschaltung 11 enthält eine Zeitsteuereinrichtung in Form einer 7-Tage-Uhr, die die Zeitsteuerfunktionen ausführt, aufgrund derer die Antriebsräder für die Anzeigergruppen für abgewandelten Tarif in Eingriff gelangen oder freigegeben werden. Das Ausgangssignal der 7-Tage-Uhr wird in 15minütige Intervalle aufgelöst, wobei j edes Ausgangssignal in der Lage ist, eine oder mehrseitig gesteuerte Funktionen zu irgendeinem der 15-Minuten-Intervalle zu steuern. Als

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Beispiel kann ein einzelnes Signal von der 7-Tage-Uhr die Frei- der Antriebswelle 40 kämmenden Eingangsantriebsrad 50 gäbe einer Anzeigergruppe für abgewandelten Betrieb, den angetrieben werden. Die Welle 41 ist mit einem Antriebsrad 43 Eingriff einer zweiten Anzeigegruppe, und, sofern erwünscht, versehen, das die obere Gruppe von Skalenzeiger für abgewan-das Ein- oder Ausschalten eines Laststeuerkreises 21 steuern. delten Tarif antreibt, die den Skalen 27 zugeordnet sind, wobei Auf einer 7tägigen Basis kann die Steuerschaltung 11 program- 5 dieser Antrieb mittels der Wellen 41,45,47 und 49 und des miert werden, um den Betrieb eines oder beider Register für zugeordneten zweiten Skalenzeigerantriebs-Getriebe erfolgt, abgewandelten Betrieb und die Laststeuerschaltung 21 zu Das Antriebsrad 43 wird nur angetrieben, wenn eine unten jedem Zeitpunkt während der 7 Tage auszulösen oder zu sper- erläuterte Kupplungseinrichtung mittels der Steuerschaltung ren. Die Zeitsteuereinrichtung treibt ferner eine Zeitanzeige 20 11 einkuppelt. Eine ähnliche Antriebsanordnung ist für die mit einer Ziffer, die nachfolgend näher erläutert wird. Das zeit- '<> untere Gruppe der Anzeiger 31 für abgewandelten Tarif, deren gesteuerte Ausgangssignal der Steuerschaltung 11 wird einem zugeordnete Skalenzeiger 31A, 31B usw. und deren Antriebsge-Register 22 zugeführt, das sowohl den gesamte elektrische Lei- triebe 31A' (in Fig. 4 dargestellt) vorgesehen.

stungsverbrauch als auch den elektrischen Energieverbrauch In Fig- 4 ist die Kupplungs- und Antriebsanordnung für die während vorbestimmter Spitzenlastintervalle anzeigt, wie Skalenzeiger der Skalen 27,29 und 31 dargestellt Die Weile 40

durch die Steuerschaltung 11 festgelegt ist. '5 ist mit dem Zählerantrieb verbunden dargestellt Die Welle 40

Die Zeitsteuerschaltung 11 ist elektronisch mittels einer treibt folglich kontinuierlich das Eingangsantriebsrad 50 an, das tragbaren Programmier- und Testschaltung 23 programmiert. auf dieser Welle sitzt. Das Antriebsrad 50A steht in kontinuier-Die tragbare Programmier- und Testeinrichtung 23 wird mit- lichem, kämmenden Eingriff mit einem ersten Kupplung-Hilfs-tels eines steckbaren elektrischen Steckers durch eine ver- zahnrad 51 und einem zweiten Kupplung-Hilfszahnrad 50B, sp schlossene oder abgedichtete Öffnung im Zählergehäuse ange-20 dass das Zahnrad 50A die erste Hilfsanordnung 52 mittels des schlössen. Die Programmier- und Testeinrichtung enthält eine ersten Hilfszahnrads 51 antreibt. Die erste Hilfsanordnung enteigene batteriebetriebene Leistungsversorgung, eine durch hält einen Weicheisenkern 54, der dadurch am Zahnrad 51 einen Quarzkristall gesteuerte 7-Tage-Uhr und geeignete befestigt ist, dass er aufgesteckt oder in anderer Weise geeig-

Schaltungen, um die Zeit der Zählereinrichtung zu prüfen, net befestigt ist Eine bewegliche Kupplungs- und Bremsanord-

erneut zu programmieren und einzustellen. 25 nung, die allgemein mit dem Bezugszeichen 53 versehen ist, ist

Es wird nun auf Fig. 2 Bezug genommen, in der die Zähler- der ersten Hilfsanordnung 52 gegenüberliegend angeordnet anzeigeeinrichtung der vorliegenden Erfindung dargestellt ist. und enthält einen im allgemeinen zylindrischen Permanent-Es lässt sich erkennen, dass der Zähler eine Zählerregisteran- magneten 55 und ein erstes Kupplungsrad 56, das fest am Ordnung umfasst, die eine Frontplatte 25 mit 3 Gruppen von Magneten befestigt ist.

Anzeigeskalen 27,29 und 31 und zugeordneten Skalenzeigern 30 Die erste Kupplungs- und Bremsanordnung 53 ist derart 27A, 27B, 29A, 29B, 31A und 31B usw. enthält, die drehbar ausgebildet, dass ein Teil des im allgemeinen zylindrischen bezüglich der Skalen angeordnet sind. Die mittlere Reihe der Magneten 55 mit Wandeinrichtungen 55A versehen ist, die Skalen oder Anzeiger 29 stellt die Standard-Kilowattstunden- einen Durchgang durch dessen Längsachse festlegen. Eine anzeige dar, während die untere Gruppe von Anzeigern 31 eine erste W elle 55B ist in dem Durchgang angeordnet und sitzt >? Anzeigergruppe für abgewandelten Tarif darstellt, die einer 35 drehbar in der Frontplatte 25 und irgendeinem geeigneten Rah-zweiten abgewandelten Leistungstarifstufe entspricht. Die menelement des Zählers. Die erste Kupplungs- und Bremsan-

obere Gruppe von Anzeigern 27 stellt eine Anzeigergruppe für Ordnung ist also daher koaxial auf der ersten Welle 55B einen ersten abgewandelten Tarif dar, die einer ersten abge- angeordnet, um eine hin- und herlaufende Gleitbewegung wandelten Tarifstufe entspricht. An der Seite jeder Anzeiger- bezüglich der Welle 55B auszuführen. Der Magnet 55 ist gruppe für abgewandelten Tarif ist ein Zeiger 33 bzw. 35 10 magnetisch in Achsrichtung relativ zur Welle 55B polarisiert« angeordnet Diese Zeiger werden in eine fluchtende Ausrich- so dass er mit dem im Weicheisenkern 54 der Hilfsanordnung-tung mit den Markierern 34 bzw. 36 gedreht, wenn die entspre- 52 und der Spule 59 induzierten Feld zusammenwirkt, um den chende Anzeigergruppe für abgewandelten Tarif im Eingriff Magneten 55 an den Kern 54 anzuziehen, wenn das magneti-steht, um die Leistungsaufnahme innerhalb des zu überwachen- sehe Feld in einer ersten Richtung im Weicheisenkern durch den Systems zu registrieren. In den in Fig. 2 dargestellten Stel- « die erste Magnetspule 59 induziert ist, wobei die Magnetspule lungen der Zeiger 33 und 35 wird keine der Anzeigegruppen für 59 benachbart zu der ersten Hilfsanordnung und der ersten abgewandelten Tarif angetrieben, um den Verbrauch an elek- Kupplungs- und Bremsanordnung angeordnet ist und diese trischer Energie zu registrieren. In Fig. 2 ist ferner eine Zeituhr- mindestens teilweise umgibt anzeige 20 mit einer Stelle dargestellt, die sequentiell in numeri- Um den Magneten vom Weicheisenkern zurückzuführen* scher Form den Wochentag, die Stunde und die Minuten der 50 wird darin ein zweites Magnetfeld in Gegenrichtung induziert Stunde in Schritten von 5 Minuten angibt Der Betrieb der Zeit- In der dargestellten Stellung ist der Permanentmagnet 55 an anzeige wird noch näher erläutert. Schliesslich ist ein Sockel- ein Bremselement 57 angezogen, das die Form einer Weichstecker 30 mit Mehrfachkontakt derart angeordnet, dass ein eisenplatte besitzt, wobei die obere Gruppe der Skalenzeiger entsprechender, mit mehreren Stiften versehener Stecker, von 27A, 27B usw. in einer festen oder abgebremsten Stellung der tragbaren Programmier- und Testeinrichtung 23 in den ss gehalten wird. Wird alternativ der Permanentmagnet 55 nach Sockel eingesteckt werden kann. Bevorzugt ist ein Verschluss rechts bewegt, so wird er an die Weicheisen-Hilfsanordnung 52 oder eine Dichtung (nicht dargestellt) vorgesehen, um den angezogen und berührt diese, wodurch veranlasst wird, dass die unerlaubten Zugang zum Stecker 30 selektiv zu verhindern. obere Gruppe von Skalenzeigern 27 A, 27B usw. durch die erste

Es wird nun auf Fig. 3 Bezug genommen, die eine Aufsicht Magnetkupplung-Hilfsgetriebeanordnung 52 und die erste auf das Getriebe zum Antreiben der Gruppen der Skalenzeiger m Kupplungsgetriebeanordnung 53 und das erste Kupplungsrad 27A usw. zeigt. Das Getriebe für diese Zeiger besitzt einen her- 56 angetrieben wird. Das Kupplungsrat 56 befindet sich in stän-kömmlichen, bekannten Aufbau, wobei die Antriebswelle 40 digem Eingriff mit einem relativ breiten Zahnrad 53 (in Fig. 3 mit dem kleinsten Stellenwert vom Schneckengetriebe 40A und 5 dargestellt), um die obere Gruppe der Skalenzeiger 27A, angetrieben wird, das einerseits von der Leistung angetrieben 27B usw. anzutreiben, während das Kupplungsrad 56 in kämwird, die die Welle 40B der Zählerscheibe antreibt. Die Wellen es mendem Eingriff vor und zurückgleitet. Diese Anordnung ver-42,44,46 und 48 und das auf diesen Wellen angeordnete ringert Fehler und erhöht die Lebensdauer der Zahnräder.

Getriebe sind der Anzeigergruppe 29 zugeordnet, die in her- Bevorzugt stellen die ersten und zweiten beweglichen kömmlicher Weise durch Zahnräder vom kontinuierlich auf Kupplungsanordnungen bistabile Einrichtungen dar, so dass sie

in ihrer gebremsten oder eingekuppelten Stellung verbleiben, nachdem sie in einer dieser Stellungen durch Wirkung der Magnetspulen 59 und 65 (in Fig. 5 dargestellt) gebracht sind. Bezüglich der ersten Kupplungsanordnung, die den Anzeigern 27 zugeordnet ist, braucht Energie nur der ersten Magnetspule 59 zugeführt werden, um die Kupplung in eine gewünschte Position zu bringen, anschliessend braucht der Magnetspulenkupplung keine Energie zugeführt werden, um die Kupplung in einer gewünschten Stellung zu halten. Wenn folglich die erste Kupplungsgetriebeanordnung 53 mit Gleichstrom erregt ist, um den Magneten an den Weicheisenkern 54 anzuziehen, so bleibt die erste Kupplungsgetriebeanordnung 53 im Eingriff, und die obere Gruppe von Skalenzeigern 27A, 27B usw. für abgewandelten Tarif wird angetrieben. Wenn die erste Magnetspule 59 in der entgegengesetzten Richtung erregt wird, wird im Weicheisenkern 54 und in der Magnetspule 59 ein Magnetfeld erzeugt, das den Permanentmagneten 55 in die entgegengesetzte Richtung abstösst, um die obere Gruppe von Skalenanzeigern 27A, 27B usw. für abgewandelten Tarif auszukoppeln. Wenn der Permanentmagnet zurückgestossen wird, wird er vom Bremselement 57 angezogen, das die Skalenzeiger in einer festen oder gebremsten Stellung hält.

An der ersten Magnetspule 59 ist eine erste Schaltereinrichtung angeordnet, die als Einfachpol- und Einregelschalter vom normalerweise offenen Typ ausgebildet ist und in der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung aus einem Reed-Schal-ter 61 besteht. Dieser Schalter kann mit einer Vielzahl von Lastmitteln verbunden werden, er wird in der vorliegenden Ausführungsform der Erfindung mit einer ersten Signalanzeigeeinrichtung (über die Anschlüsse 61A und 61B in Fig. 5 dargestellt) verbunden, die die Form einer geeigneten Benutzertarif-Anzeigelampe (nicht dargestellt) besitzt, die an einer geeigneten Stelle innerhalb der Anlage, z. B. in einem Haus, angeordnet ist, in dem der Zähler verwendet wird. Der Schalter 61 ist im Magnetfeld angeordnet, das durch die erste Magnetspule 59 erzeugt wird; auf diese Weise spricht der Schalter auf die Bewegung der ersten Kupplungs- und Bremsanordnung 53 an, um deren relative Stellung anzugeben.

Der durch den ersten Permanentmagneten 55, die erste ' Tilfsgetriebeanordnung 52, die Eisenhalter 60, die die Hilfsan-o/dnung und die Magneten tragen und den Reed-Schalter erzeugte magnetische Kreis erzeugt einen magnetischen Pfad, um den Zustand des Reed-Schalters 61 aufrecht zu halten.

Wenn die erste Kupplung im Eingriff steht, wird der Luftspalt zwischen dem Magneten 55 und der Hilfsgetriebeanordnung 52 im wesentlichen eliminiert, und folglich wird der Reed-Schalter aufgrund des durch den niederen Widerstands des magnetischen Kreises angewachsenen Magnetfelds geschlossen gehalten. Wenn sich alternativ der Magnet 55, wie dargestellt, in der Bremsstellung befindet, so ist der Luftspalt zwischen dem Magneten 55 und der Hilfsgetriebeanordnung 52 erhöht, wodurch der magnetische Widerstand des magnetischen Pfades erhöht wird. Folglich wird der Reed-Schalter 61 aufgrund der reduzierten magnetischen Anziehung an den Schalterkontakten geöffnet. Wenn der Reed-Schalter 61 geschlossen ist, wird die Benutzertarif-Anzeigelampe gespeist, wodurch angezeigt wird, dass die Gruppe der Anzeiger 27 den Energieverbrauch registriert, und dass folglich Leistung mit einem der abgewandelten Tarife verbraucht wird. Es sei bemerkt, dass eine ähnliche Kupplungsgetriebeanordnung mit Komponenten, wie sie gerade in Verbindung mit den Anzeigern 27 beschrieben wurden, zum Antreiben der Gruppe von Skalenzeigern 31A, 31B usw. vorgesehen ist. Diese zweite Kupplungs-getriebe- und Bremsanordnung ist schematisch in Fig. 5 dargestellt.

Es wird nun auf Fig. 5 Bezug genommen, in der ein Einzelheiten enthaltendes schematisches Blockdiagramm der erfin-dungsgemässen Zählereinrichtung dargestellt ist. Die program621878

mierbare Steuerschaltung 11 ist in Form einer einzigen integrierten MOS-Schaltung dargestellt, bei der eine dynamische verhältnisfreie zweiphasige Logik verwendet wird. Der spezielle Schaltungsaufbau der programmierbaren Steuerschaltung 11 wird weiter unten noch genauer erläutert. Ein Quarzkristall 19 ist mit der Steuerschaltung 11 verbunden, um eine dort enthaltene Oszillatorschaltung zu treiben, die eine kontinuierliche Zeitbasis zur Steuerung der Synchronisation der Steuerschaltung 11 und ausserdem eine Quelle von Synchronisationssignalen darstellt, die über die Ausgangsleitung 64 abgegeben werden, um eine Zeiteinstellung und Neuprogrammiereinrichtungen für die Zählereinrichtung zu synchronisieren.

Dargestellt ist ferner eine Speiseschaltung, die allgemein mit dem Bezugszeichen 13 versehen ist. Die Speise- oder Lei-stungsversorgungsschaltung enthält einen Transformator 58, um den Netzstrom des Energieverteilungssystems zu transformieren. Ein 50-Hz-Wechselstromsignal (60 Hz), das bevorzugt eine Amplitude von 7,5 Volt enthält, ist über einen Widerstand 62 dem Zeitbasiseingang 63 der Steuerschaltung 11 zugeführt. Dieses Signal liefert die Zeitbasis, um die Zeitsteuerkreise der Steuerschaltung 11 unter normalen Betriebsbedingungen anzutreiben. Sofern ein Störzustand existiert, liefert das Ausgangssignal der Quarzkristall-Oszillatorschaltung einschliesslich des Kristalls 19 die Zeitbasis für die Uhrzeitsteuerung in der Steuerschaltung 11, wie noch erläutert wird. Von der Leistungsversorgung wird Leistung in Form einer gleichgerichteten, ungefilterten Vollwellenspannung von den Dioden 158 und 159 geliefert. Diese Spannung speist eine Zeitanzeige 20 mit einer Stelle, eine Anzeigetreiber-Dekodierschaltung 18, die einen bekannten, herkömmlichen Aufbau besitzt, und die Traic-Trei-berschaltungen, die die Transistoren 73,75 und 79 enthalten. Die gleichgerichtete Vollwellenspannung wird ferner einer Batterieladeschaltung zugeführt, die die Diode 157, den Thermistor 155 und einen Widerstand 161 enthält. Durch Verwendung einer nichtgefilterten Versorgungsspannung für den Betrieb der Zeitanzeige 20, des Dekodiertreibers 21 und der Triac-Treiberschaltungen wird die Notwendigkeit, einen relativ grossen Filterkondensator vorzusehen, vermieden, wodurch die Zuverlässigkeit der Schaltung erhöht und deren Grösse verringert wird, so dass die gesamte Zählereinrichtung innerhalb eines mechanischen Zählergehäuses der üblichen KWh-Zähler untergebracht werden kann.

Eine gleichgerichtete Halbwellenspannung wird durch eine Diode 160 geliefert, die an der Eingangsspannung VDD der Steuerschaltung 11 liegt. Vorgesehen ist ferner eine durch eine Batterie gespeiste Übertrag-Spannungsversorgungsschaltung. Eine Wechselspannung, die bevorzugt eine Amplitude von 50 Volt besitzt, wird der Magnetspule 59 der Kupplungsgetriebeanordnung 53 zugeführt, die die Gruppe der Skalenzeiger 27A, 27B usw. für abgewandelten Tarif antreibt, und diese Spannung wird der Magnetspule 65 der Kupplungsanordnung 67 zugeführt, die die zweite Gruppe der Skalenzeiger 31A, 31B usw. für abgewandelten Tarif antreibt. Der Stromfluss durch die Magnetspule 59 wird mittels eines Triac 69 gesteuert, und der Stromfluss durch die Magnetspule 65 wird durch das Triac 71 gesteuert. Die Triacs 69 und 71 werden ihrerseits durch die Ausgangsspannung der Steuerschaltung 11 über die Transistoren 73 bzw. 75 gesteuert. Strom vom Transformator 58 wird ferner über eine Triac 77 einer Magnetspulenwicklung 68 zugeführt. Das Triac 77 wird seinerseits mittels der Steuerschaltung 11 über den Transistor 79 gesteuert. Wenn die Spule 68 erregt ist, dreht sich der Relaisarm 80 nach links und öffnet dabei eine Schaltung zu einer vorgegebenen Last. In Abhängigkeit von dem in der Steuerschaltung 11 gespeicherten Programm wird daher auf diese Weise die Laststeuerschaltung 80 betrieben, um eine spezielle Last zu betätigen oder deren Betätigung zu beenden, an die Leistung von dem Verteilernetz fliesst.

Wie in Verbindung mit der Diskussion der in Fig. 4 darge5

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stellten Kupplungseinrichtung erwähnt wurde, ist der Reed-Schalter 61 geschlossen, wenn die Magnetspule 59 erregt ist und die erste Kupplungsgetriebeanordnung 53 einkoppelt, um dadurch eine Spannung zu dem Zweck an eine Lichtanzeige zu liefern, so dass angezeigt wird, dass die Anzeigergruppe 27 für abgewandelten Tarif den Energieverbrauch aufzeichnet. Ein zweiter Reed-Schalter 81 ist geschlossen, wenn die Magnetspule 65 erregt ist, um anzuzeigen, dass die zweite Anzeigergruppe 31 für abgewandelten Tarif den Energieverbrauch aufzeichnet.

Es wird nun auf die Fig. 6A und 6B Bezug genommen, die schematische Darstellungen der Programmspeicher-Steuer-schaltung darstellen. In Fig. 6A sind 14 umlaufende Schieberegister 85 bis 98 dargestellt, die den Speicher der Steuerschaltung bilden. Diese Schieberegister besitzen einen herkömmlichen Aufbau, und jedes Schieberegister enthält eine Toranordnung 99 an seinem Eingang, um die Neuprogrammierung der Schieberegister unter der Steuerung der Programmsignale PGM und PGM zu steuern. Die letzte Stufe jedes Schieberegisters ist zurück zum Eingang des Schieberegisters geführt, und die letzte Stufe jedes Schieberegisters ist mit Ausnahme des Registers 98 mit dem Eingang des nächstfolgenden Schieberegisters verbunden, so dass während des Normalbetriebs der Programmspeicherschaltung, d. h. wenn ein Tor 100 durch das PGM-Signal erreicht ist, die Daten in jedem Schieberegister umlaufen. Wenn das NAND-Tor 102 in jedem Schieberegister durch das PGM-Signal erregt oder ausgelöst wird, laufen die Eingabedaten vom Anschluss 104 in einer sequentiellen Folge durch jedes der Schieberegister und ermöglichen dabei die Neuprogrammierung des Speichers der Steuerschaltung.

Am Ausgang jedes der Schieberegister 84 bis 94 ist eine Vergleichsschaltung 101 in Form eines EXCLUSIVEN-ODER-Tors vorgesehen, das ein Ausgangssignal liefert, welches hoch liegt oder den logischen Wert «Eins» besitzt, wenn das Zeitkodesignal von der letzten Stufe jedes Schieberegisters gleich dem Zeitkodesignal auf der Eingabeleitung 103 ist. Da EXCLU-SIVE-ODER-Tore zum Vergleich der Zeitkodesignale verwendet werden, ist jedes Bit des im Speicher gesteuerten Zeitkode gleich dem Inversen des Zeitkodes auf den Eingabeleitungen 103, wenn ein Vergleich existiert.

Wie noch näher erläutert wird, definieren die auf den Leitungen 103 erscheinenden Zeitsteuersignale die Realzeit der Tage und Wochen. Die Qi- und Q2-Eingänge auf den Leitungen 103 der Schieberegister 85 und 86 definieren vier 15-Minu-ten-Segmente innerhalb der Stunden jedes Tages. Die Hi- bis H4-Eingangssignale auf den Leitungen 103 zu den Schieberegistern 87 bis 90 definieren jede Stunde in einem zwölfstündigen Anteil eines Tages. Das A/P-Eingangssignal zum Schieberegister 91 definiert die zwölfstündigen Segmente eines Tages, d. h. die Zeit vor 12 Uhr oder nach 12 Uhr. Schliesslich definieren die Di- bis D3-Eingangssignale zu den Schieberegistern 92 bis 94 den Tag der Woche.

Die Ausgangssignale der Vergleichsschaltungen in allen umlaufenden Speichern 85 bis 89 sind mit dem Eingang eines UND-Tors 105 verbunden. Der Ausgang des UND-Tors 105 ist mit dem Eingang eines zweiten UND-Tors 107 verbunden. Die Ausgänge der Vergleichsschaltungen in den umlaufenden Speichern 90 und 91 sind mit dem UND-Tor 109 verbunden, dessen Ausgang mit einem zweiten Eingang des UND-Tors 107 verbunden ist Das dritte Eingangssignal des UND-Tors 107 stellt ein sogenanntes BLOCK-Signal dar, das von der Uhrzeitsteuerung geliefert wird und bei Beginn jedes 15-Minuten-Segments jeder Stunde des Tags auf einen hohen Wert geht. Die BLOCK-Signale sperren die Komparatorkreise 107 und 111, wenn die Uhrzeitsteuerung eine Zustandsänderung erfährt, d. h. bei jeder Zeitänderung von 15 Minuten. Dies sichert gegen eine gestörte Situation der Kupplungen und des Laststeuerschalters der vorliegenden Erfindung. Das UND-Tor 107 liefert ein hohes Ausgangssignal, wenn eine Koinzidenz der Zeitkodesignale, die durch die Eingangssignale Qi, Q2, Hi bis Ht und AIP definiert sind, mit den in den umlaufenden Schieberegistern 85 bis 91 gespeicherten Daten gegeben ist. Dieses Signal liefert einen Takteingang an alle Funktionssteuer-Flip-Flops 117,118 und 119, die in Fig. 6B dargestellt sind. Ein hohes Signal am Ausgang des UND-Tors 107 setzt auf diese Weise die Flip-Flops 117 bis 119 tatsächlich in die Lage, Funktionssteuersignale zu empfangen, wie noch näher erläutert wird.

Die Ausgänge der Vergleichsschaltungen in den Schieberegistern 92 bis 94 sind alle mit einem UND-Tor 111 verbunden. Dem UND-Tor 111 wird ferner ein BLOCK-Signal zugeführt, das oben beschrieben wurde. Der Ausgang des UND-Tors 111 ist mit einem Eingang aller drei NAND-Tore 121,122 und 124 verbunden. Bei Koinzidenz der Signale Di bis D3, die den Wochentag festlegen, mit dem in den Schieberegistern 92 bis 94 gespeicherten Zeitkode, wird ein Ausgangssignal geliefert, das die NAND-Tore 121,122 und 124 auslöst oder erregt.

Jedes der Schieberegister 95,96 und 97 speichert Funktionssteuersignale, die entweder einzeln oder in Kombination festlegen, welche Handlung bezüglich des Betriebs der bistabilen Kupplungen und des Laststeuerschalters vorgenommen werden sollen. Das Schieberegister 98 speichert schliesslich Paritätsbits.

Wenn z. B. zu einem durch das in den Schieberegistern 85 bis 91 gespeicherte Zeitkodesignal festgelegten Zeitpunkt eine Betätigung stattfinden soll, werden die Funktionssteuer-Flip-Flops 117,118 und 119 getaktet und liefern dadurch ein Ausgangssignal gemäss dem Eingangssignal der D-Anschlüsse. Ohne ein Zeitkoinzidenzsignal am Ausgang des UND-Tors 111 werden das UND-Tor 126, das NAND-Tor 128 und das UND-Tor 123 ausgelöst oder erregt und koppeln dabei das Ausgangssignal der letzten Stufen der Schieberegister 95 bis 97, d. h. PI bzw. P2 und P3 an die Eingangsanschlüsse der Flip-Flops 117 bis 119. Dadurch liefern die Flip-Flops 117 bis 119 Ausgangssignale, die festlegen, dass entweder eine Kupplungsschaltoperation oder eine Laststeuer-Schaltoperation ausgeführt werden soll. Wenn jedoch am Ausgang des UND-Tors 111 ein Zeitkoinzidenzsignal vorliegt, das anzeigt, dass zu einem speziellen Tag der Woche eine oder mehrere Schaltoperationen zu verschiedenen Zeiten auftreten sollen, werden die NAND-Tore 121,122 und 124 ausgelöst. Folglich werden die Funktionssteuer-Ausgangssignale PI, P2 und P3 von den Schieberegistern 95 bis 97 über die Tore 121,122 und 124 zu den Verriegelungskreisen 125 bzw. 127 bzw. 129 zugeführt. Je nach dem Inhalt der Signale PI, P2 und P3 wird ein oder mehrere der Verriegelungskreise 125,127 und 129 gesetzt. Wenn z. B. der Verriegelungskreis 129 gesetzt ist, so ist das UND-Tor 123 gesperrt, wodurch der Betrieb des Laststeuerschalters verhindert wird, der durch das Ausgangssignal des Funktionssteuer-Flip-Flops 119 gesteuert ist. Die Art und Weise, in der die Flip-Flops 117 und 118 gesteuert sind, wird durch die Logikschaltung definiert, die allgemein mit dem Bezugszeichen 113 versehen ist. Um die Erläuterung des Betriebs der Logikschaltung 113 zu vereinfachen, gibt die folgende Tabelle an, welche Funktionssteuersignale PI und/oder P2 den Betrieb der Flip-Flops 117 und 118 beigegebenen Zuständen der Verriegelungskreise 125 und 127 steuern.

125

127

PI REG

P2REG

Rücksetzen

Rücksetzen

PI

P2

Rücksetzen

Setzen

0

PI oder P2

Setzen

Rücksetzen

0

PI

Setzen

Setzen

0

0

6

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

Wenn sich folglich die Verriegelungskreise 125 und 127 im Rücksetzzustand befinden, wird das Flip-Flop 117 durch das Funktionssteuersignal PI gesteuert, und das Flip-Flop 118 wird durch das Funktionssteuersignal P2 gesteuert. Wenn der Verriegelungskreis 125 zurückgesetzt und der Verriegelungskreis 127 gesetzt ist, wird das Flip-Flop ! 17 weder vom einen oder dem anderen der Funktionssteuersignale PI oder P2 gesteuert, da ein niedriges Signal oder logisches «0»-Signal dem Dateneingang des Flip-Flops zugeführt wird. Das Flip-Flop 118 ist jedoch durch eines der Funktionssteuersignale PI oder P2 gesteuert. Wenn der Verriegelungskreis 125 gesetzt und der Verriegelungskreis 127 zurückgesetzt ist, wird das Flip-Flop 117 weder durch das eine noch durch das andere der Funktionssteuersignale PI oder P2 gesteuert ist, wohingegen das Flip-Flop 118 durch das Pl-Signal gesteuert ist usw. Zu Beginn jedes Tags wird ein Tagimpuls DP, der durch die Uhrzeitsteuerschaltung der vorliegenden Erfindung erzeugt ist, auf der Eingabeleitung 131 dem Tor 203 zugeführt, das als ein UND-Tor arbeitet. Dieses Signal setzt alle Verriegelungskreise 125,127 und 129 zurück.

Alle Flip-Flops 117 bis 119 werden zurückgesetzt, wenn eine Fehlerbedingung existiert oder wenn der Zeittakt der Steuerschaltung gesetzt wird. So wird z. B. eine Paritätsprüfung der Signale in der letzten Stufe aller Schieberegister 85 bis 98 durch eine Serie von EXCLUSIVEN-ÖDER-Toren vorgenommen. Wenn die Paritätsprüfung versagt, wird ein Signal PE erzeugt, das dem Verriegelungskreis 115 zugeführt wird, der ein Ausgangssignal zum Rücksetzen aller Flip-Flops 117 bis 119 liefert, wie noch näher erläutert wird. Sofern die Betriebsspannung für die Zählereinrichtung unter einen vorgegebenen Wert fällt, wird ein Fehlersignal GVD erzeugt, das dem Verriegelungskreis 115 zugeführt wird, um die Funktionssteuer-Flip-Flops 117 bis 119 zurückzusetzen. Das Eingangssignal CRI setzt den Verriegelungskreis 115 zurück, so dass das System wieder arbeiten kann, wenn der Fehler beseitigt ist. Dieses Signal wird auf eine Art und Weise erzeugt, die noch näher in Verbindung mit der Beschreibung der Schaltung nach Fig. 17 erläutert wird. Das Ausgangssignal des Verriegelungskreises 115 wird ferner verwendet, um an der Zeitanzeige 20 eine Null anzuzeigen. Der Ausgang des Verriegelungskreises 115 ist daher dem NAND-Tor 135 zugeführt, das einerseits ein sogenanntes BLITES-Signal am Ausgang eines Inverters 136 erzeugt, das bewirkt, dass eine Null angezeigt wird.

Die Zeitanzeige 20 zeigt ebenso eine Null an, wenn die Batteriespannung unter vorgegebene Schwellwertpegel fällt oder diese überschreitet. Die Batteriespannung von der in Fig. 5 dargestellten Batterie 151 wird dem CONV-Eingang in Fig. 6B zugeführt. Diese Spannung wird an den Eingang einer Detektorschaltung 137 mit zwei Schwellwertspannungspegeln geleitet. Wenn z. B. die Batteriespannung einen vorgegebenen negativen Schwellwert überschreitet, liefert die Schwellwertdetek-torschaltung 137 ein Ausgangssignal an den Verriegelungskreis 139, um diesen Verriegelungskreis zu setzen. Durch den Verriegelungskreis 139 wird entsprechend ein Ausgangssignal geliefert, um über das NAND-Tor 135 und den Inverter 136 im Folgenden als ein BLITE-Signal bezeichnetes Fehlersignal zu erzeugen. Sofern die Batteriespannung unter einen vorgegebenen Schwellwert fällt, liefert die Schaltung 137 ebenfalls ein Signal an den Verriegelungskreis 139, um diesen Kreis zu setzen. Es wird folglich durch den Inverter 136 ein sogenanntes BLITE-Signal erzeugt, um eine Null an der Zeitanzeige 20 zu erzeugen. Wenn daher die Batteriespannung entweder unter einen vorgegebenen Schwellwert fällt oder über einen zweiten vorgegebenen Schwellwert ansteigt, wird durch das Anzeigen einer Null an der Zeitanzeige ein Fehlerzustand angezeigt

Wenn die Versorgungsspannung VDß unter einen vorgegebenen Wert fällt, wird ein Umsetzungssignal CON erzeugt, das der durch eine Batterie gespeisten Übertragsschaltung 143

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zugeführt wird. Wenn die Versorgungsspannung VDD also unter einen Schwellwert abfällt, so wird mittels der Schaltung 143 die relativ niedere Batteriespannung in eine Spannung umgesetzt oder umgewandelt, die in der Lage ist, die programmierbare Steuerschaltung 11 der vorliegenden Erfindung zu versorgen. Um die batteriebetriebene Übertragsschaltung 143 zu versorgen, erzeugt eine Teilerschaltung 163 einen 3-KHz-Puls, um den Transistor 153 intermittierend ein- und auszuschalten.

Wenn das Umsetzbefehlssignal CON erzeugt wird, wird der Verriegelungskreis 145 gesetzt und erzeugt dabei Signale PUP und PUP am Ausgang des Inverters 147. Das PUP-Signal ist nieder, wenn die Versorgungsspannung VDD unter einen vorgegebenen Schwellwertpegel fällt, und folglich wird das Signal PUP dem NAND-Tor 135 zugeführt, um den Inverter 136 anzusteuern. Zusätzlich werden die Signale PUP und PUP in einer noch näher zu beschreibenden Weise zur Steuerung verwendet, wobei der Zeitbasisgenerator, der Quarzoszillator oder die 60-Hz-Netzspannung (50 Hz) dazu dient, die Uhrzeitsteuerung auszusteuern. Der Verriegelungskreis 145 wird durch ein REG-Signal am Eingang 149 zurückgesetzt, wenn die Spannung Vdd wieder auf ihren richtigen Wert gebracht wurde. Wenn dies eintritt, wird das durch den Inverter 136 erzeugte BLITE-Signal beseitigt, um damit die Null-Anzeige von der Zeitanzeige 20 zu entfernen.

Die 60-Hz-(50-Hz-)Eingangsspannung auf der Leitung 70 wird mittels des Flip-Flops 150 in ein Rechtecksignal umgewandelt. Zusätzlich wird das 60-Hz-Eingangssignal (50 Hz) nach der Umwandlung in eine rechteckige Kurvenform in herkömmlicher Weise in eine 60-Hz-(50-Hz-)Impulsgruppe an den Ausgangsanschlüssen 152 und 154 umgewandelt, wie in Fig. 6B dargestellt ist. Diese Signale werden in der Zeitsteuerschaltung und den Ausgangssteuerschaltungen verwendet, wie noch näher erläutert wird.

Es wird nun auf die Fig. 7 und 8 Bezug genommen, in denen Schaltungen dargestellt sind, um die Erzeugung der Impulse zur Aussteuerung der Transistoren 73,75 und 79 zeitlich zu steuern, die die Steuersignale zu den Triacs 69 bzw. 71 bzw. 77 liefern, wie schon erwähnt wurde. Es sei erinnert, dass die bistabilen Kupplungen beide in einer der beiden stabilen Stellungen liegen, und dass daher der durch die Spulenwicklungen der Kupplungen fliessende Strom die Stellungen der Kupplungen ändert, wenn er in einer ersten Richtung fliesst, dass er jedoch die Stellung der Kupplungen nicht beeinflusst, wenn er in einer zweiten Richtung fliesst. Um die Stellungen der Kupplungen zu steuern, muss der Halbzyklus der 60-Hz-(50-Hz-)Wechselspan-nung gesteuert werden, während dem die Triacs ausgesteuert werden. Dies erfolgt durch die Schaltung in Fig. 8. In Fig. 8 ist das Pl-REG-Ausgangssignal des Funktionssteuer-Flip-Flops 117 einem Eingang des NAND-Tors 173 zugeführt, während das Pl-REG-Ausgangssignal des Flip-Flops 117 einem Eingang des NAND-Tors 179 zugeführt wird. Diese Signale legen fest, in welchem Zustand sich die Kupplungsgetriebeanordnung 53 befindet. Je nach dem Wert der Ausgangssignale PI REG und PI REG des Flip-Flops 117 ist entweder das Tor 173 oder das Tor 179 erregt. Ist das Tor 173 erregt, so wird ein In-Phase-Signal, 60 Hz (50 Hz) einem Sequenzsteuertor 185 zugeführt. Ist das Tor 189 erregt, wird ein Ausser-Phase-Signal, 60 Hz (50 Hz) dem Tor 185 zugeführt. Wenn daher das Tor 173 erregt ist, wird das Triac 169 während einer positiven Halbwelle der 60-Hz-Wechelstromaussteuerspannung ausgesteuert, und wenn das Tor 179 erregt ist, wird das Triac während der negativen Halbwelle der 60-Hz-Wechselstromnetzspannung ausgesteuert. Folglich sind die Tore 173 und 179 gemäss des Ausgangssignals des Funktionssteuer-Flip-Flops 117 gesteuert, um zu steuern, welcher Zyklus der 60-Hz-Wechselspannung (50 Hz) vom Triac 69 durch die Magnetspule 59, die in Fig. 5 dargestellt ist, hindurchgelassen wird. Die Richtung, in der der Strom durch die Spulenwicklung 59 hindurchgesteuert wird,

7

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

621878 8

bestimmt, ob die bistabile Kupplungsgetriebeanordnung 53 ent- gelungskreis 199 liefert ein hohes Signal an seinem Ausgang, weder im vorliegenden Zustand verbleibt oder sich in einen das dem NAND-Tor 210 zugeführt wird. In Abhängigkeit hierneuen Zustand schaltet. von erzeugt das NAND-Tor 210 ein niederes Ausgangssignal, In derselben, vorgenannten Weise steuern die NAND-Tore das dem Setzeingang des Verriegelungskreises 189 zugeführt 175 und 181 die Halbperiode, in der das Triac 71 ausgesteuert 5 wird. Wenn der Verriegelungskreis 189 gesetzt ist, liefern die wird, um Stromfluss durch die Spulenwicklung 65 der Kupp- Flip-Flops 191,192 und 193 Sequenz-Steuerimpulse TI, T2 und lungseinrichtung 67 zu ermöglichen. Schliesslich steuern die T3, um die UND-Tore 185,195 und 197 in Fig. 8 sequentiell aus-NAND-Tore 177 und 183 die Halbperiode oder -zyklus, wäh- zulösen. Nachdem daher die Uhrzeitsteuerung gesetzt ist, wer-rend der das Triac 77 ausgesteuert ist, um einen Stromfluss den die Kupplungseinrichtungen und der Laststeuerschalter durch die Spulenwicklung 68 des Laststeuerschalters 21 zu io gemäss dem vorliegenden Ausgangssignal der Funktionsermöglichen. steuer-Flip-Flops 117,118 und 119 gesetzt. Wenn das Flip-Flop

Um den maximalen Stromfluss zu begrenzen, wird die Aus- 191 ein Sequenz-Steuersignal T1 erzeugt, wird dieses Signal Steuerung der Triacs 69,71 und 77 derart gesteuert, dass sie in über den Inverter 190 zum Rücksetzeingang des Verriegelungseiner geordneten Reihenfolge während des Beginns jedes kreises 199 zurückgekoppelt, um den Verriegelungskreis 15-Minuten-Intervalls erfolgt, wobei die Triacs nicht gleichzei- i s zurückzusetzen. Während der Zeit, während der die Uhrzeit-tig ausgesteuert werden. Die UND-Tore 185,195 und 197 stel- Steuerung gesetzt ist, wird das Signal ml' dem Rücksetzeingang len ein Mittel dar, um den Betrieb der Triacs in sequentieller der Verriegelungskreise 189 und 199 zugeführt, um die Erzeu-Weise eines nach dem anderen gemäss den aufeinanderfolgen- gung von Toraussteuersignalen TI, T2 und T3 zum Auslösen den Zeitsteuersignalen T1 bzw. T2 und T3 zeitlich festzulegen. der UND-Tore 185,195 und 197 zu verhindern. Die Sequenz-Zeitsteuersignale TI, T2 und T3 werden durch 20 Es wird nun wieder auf Fig. 8 Bezug genommen, und es wird eine Sequenz-Zeitsteuerschaltung erzeugt, die in Fig. 7 darge- daran erinnert, dass die Versorgungsspannung eine gleichgestellt ist richtete, nichtgefilterte Vollwellenspannung ist, und dass die

Gemäss Fig. 7 wird zu Beginn jedes 15-Minuten-Intervalls Spannung zum Betreiben der Magnetspulen der Kupplungsan-

ein Impulssignal auf der Leitung 187 dem Verriegelungskreis Ordnungen und des Laststeuerschalters eine 60-Hz-Wechsel-

189 zugeführt, um diesen Kreis zu setzen. Wenn der Verriege- 25 Spannung (50-Hz-Wechselspannung) darstellt. Um sicherzustel-

lungskreis 189 gesetzt ist, wird ein hohes, logisches «Eins»- len, dass die Zeit, zu der die Triacs 61,71 und 77 ausgesteuert

Signal dem Dateneingang des Flip-Flops 191 zugeführt. Dieses sind, nicht zu der Zeit erfolgt, zu der die Versorgungsspannung

Signal wird durch das Flip-Flop 191 mittels eines 15-Hz-Impuls- oder 60-Hz-Wechselspannung den Nullwert erreicht, wird ein signais (15 HP) getaktet, das durch die Uhrzeitsteuerung im folgenden als STROBE-Signal bezeichnetes Schwellwert-

erzeugt wird. Das Zeitsteuersignal T1 am Q-Ausgang des Flip- 30 signal jedem der Tore 185,195 und 197 zugeführt, um diese

Flops 191 wird über den Inverter 190 zum Rücksetzeingang des Tore für eine feste Zeitperiode während jeder Halbperiode der

Verriegelungskreises 189 zurückgekoppelt. Zusätzlich wird das Wechselstromeingangsspannung auszulösen. Das STROBE-

Tl-Signal einem Eingang des UND-Tors 185 zugeführt, vgl. Signal kann durch irgendein herkömmliches, bekanntes Mittel

Fig. 8. Das Zeitsteuersignal T1 geht daher für eine Taktimpuls- erzeugt werden.

periode des 15-Hz-Taktimpulses, der dem Flip-Flop 191 zuge- 35 Wenn eines der Tore 185,195 oder 197 ein Ausgangssignal führt ist, auf einen hohen Wert. Das Ausgangssignal T1 des liefert, wird der entsprechende Transistor der Transistoren 212,

Flip-Flops 191 wird dem Dateneingang des Flip-Flops 192 zuge- 214 oder 216 eingeschaltet, wodurch die Basisanschlüsse der führt, wobei dieses Signal durch dieses Flip-Flop mittels des Treibertransistoren 73,75 oder 79 an Masse gelegt werden.

15-Hz-Takts (15 HP) hindurchläuft Auf diese Weise wird das Wenn dies erfolgt, ist das entsprechende der Triacs 69,71 oder

Sequenz-Zeitsteuersignal T2 unmittelbar nach Beendigung des 40 77 ausgesteuert, wodurch Stromfluss durch die Magnetspulen

Signals T1 erzeugt, wobei das Signal T2 eine Dauer von einer der Kupplungseinrichtungen oder des Laststeuerschalters

15-Hz-Taktperiode besitzt. Dieses Signal wird einem Eingang ermöglicht wird.

des UND-Tors 195 zugeführt. Im Anschluss an die Erzeugung Nachstehend wird nun eine genaue Beschreibung des des Zeitsteuersignals T2 wird dieses Signal durch das Flip-Flop Betriebs der Uhrzeitsteuerschaltung geliefert Wie schon

193 getaktet und erzeugt dabei ein drittes Steuersignal T3, das 45 erwähnt, wird entweder eine 60-Hz-Netzspannung-Zeitbasis während einer 15-Hz-Taktimpulsperiode existiert. Auf diese verwendet, oder es wird alternativ der den Quarzkristall 19 ent-

Weise werden die UND-Tore 185,195 und 197 der Fig. 8 se- haltende Oszillator verwendet. In Fig. 9 ist die Quarzkristall-

quentiell eins nach dem andern ausgelöst. Oszillatorschaltung dargestellt, die in einer bevorzugten Aus-

Wie noch näher erläutert wird, wird ein Signal ml' durch führungsform der Erfindung benutzt wird. Dieser Quarzkristall-

die in Fig. 17 dargestellte Programmsteuerschaltung erzeugt, 50 Oszillator benötigt eine minimale Leistung und ermöglicht wenn die Zeitsteuerschaltung gesetzt ist oder Daten in die daher den Betrieb der Zählereinrichtung über längere Zeitpe-

umlaufenden Schieberegister eingelesen werden. Dieses Signal rioden nur mittels Batteriespeisung. Das Ausgangssignal des wird dem Rücksetzeingang des Verriegelungskreises 189 zuge- Oszillators wird einer Teilerschaltung 213 zugeführt, die als führt, um die Aussteuerung der Triacs 69,71 und 77 zu vermei- Ausgangssignal ein 16-KHz-Taktimpulssignal CL am Anschluss den, da die UND-Tore 185,195 und 197 ohne Erzeugung der 55 215, und am Anschluss 217 ein um 180° ausser Phase liegendes

Sequenz-Steuersignale TI, T2 und T3 gesperrt sind. Taktimpulssignal CL derselben Frequenz liefert. Diese Signale

Unmittelbar nachdem die Zeitsteuerung der vorliegenden werden einer Impulsformerschaltung 219 zugeführt, die zwei

Erfindung gesetzt wurde, ist es wünschenswert, dass die Kupp- Synchronisationsimpulse 0 1 und 0 2 erzeugt, die beide die lungen und der Laststeuerschalter beide in ihren gewünschten Frequenz 16 KHz besitzen. 01 und 0 2, die gegeneinander um

Zustand, d. h. entweder in Eingriff oder nicht in Kingriff 60 180° in der Phase verschoben sind, werden als Synchronisa-

gebracht werden. Um dies durchzuführen, wird das ml'-Signal tionsimpulse verwendet, um den Betrieb der zweiphasigen,

von der Programmsteuerschaltung gemäss Fig. 17 einem Ein- dynamischen verhältnisfreien Logikschaltungen der erfin-

gang des NAND-Tors 209 zugeführt. Da das SET-Signal erst dungsgemässen Zählereinrichtung zu ermöglichen; diese eine kurze Zeit, nachdem das ml'-Signal auf einen hohen Wert Signale liefern zusätzlich ein Synchronisationsausgangssignal ging, auf einen hohen Wert geht, erzeugt das NAND-Tor 209 es am Anschluss 221, um den Betrieb einer Einrichtung zu syn-

ein niederes Signal, das dem Setzeingang des Verriegelungs- chronisieren, die im erfindungsgemässen Zähler die Zeit setzt kreises 199 zugeführt wird. Dieses Signal tritt unmittelbar auf, und den Zähler neu programmiert.

nachdem die Zeitsteuereinrichtung gesetzt wurde. Der Verrie- Sofern die Versorgungsspannung VDD unter einen vorgege-

benen Wert fällt, wird ein VOK-Signal erzeugt, das dem Transistor 220 zugeführt ist. Als Folge hiervon wird die Teilerschaltung 213 gesperrt, wodurch der Betrieb der Zählereinrichtung verhindert wird. Die Fig. 10 und 11 zeigen Teilerschaltungen, um das 16-KHz-SignaI in ein 1-Hz-Signal umzusetzen, das als 1 HX bezeichnet ist und um das 60-Hz-Signal (50 Hz) auf ein 1-Hz-Signal umzuwandeln, das als 1 HL bezeichnet ist. Diese Schaltungen arbeiten in herkömmlicher Weise, um die entsprechenden Eingangssignale herunterzuteilen, sie werden daher nicht in Einzelheiten erläutert. Das 1-Hz-Ausgangssignal, d. h. 1 HX des Teilers der Fig. 10, wird einem Eingang des NAND-Tors 231 zugeführt, das in Fig. 12 dargestellt ist, und das 1-Hz-Ausgangssignal des Teilers der Fig. 11, d. h. 1 HL, wird einem Eingang des NAND-Tors 233 zugeführt. Die anderen Eingänge dieser NAND-Tore werden vom Ausgang des Inverters 147 gewonnen, der in Fig. 6B dargestellt ist. Wie schon erwähnt, liefert der Inverter 147 ein Ausgangssignal, wenn eine Fehlerbedingung bei der Spannung der Eingangsleitung erscheint, wodurch die Steuerung der Zeitsteuerfunktion der Steuerschaltung 11 durch die Quarzkristall-Oszillatorschaltung erforderlich gemacht wird. Wenn also ein Signal am Eingang 235 erscheint, wird das Tor 233 gesperrt, während das inverse Signal dem NAND-Tor 231 zugeführt wird, um dieses Tor auszulösen und das 1-HX-Signal vom Teiler gemäss Fig. 10 zum Teiler 237 zu leiten. Wenn die 60-Hz-Eingangsspannung als Zeitbasis verwendet wird, wird das NAND-Tor 231 gesperrt, und das NAND-Tor 233 wird ausgelöst, um das 1-HL-Signal von der Teilerschaltung nach Fig. 11 dem Teiler 237 zuzuführen. Der Teiler 237 teilt durch 30 und folglich stellt das Ausgangssignal des Teilers 237 einen Impuls dar, der alle halbe Minute auftritt. Dieses Signal wird einer Torschaltung 239 zugeführt, die normalerweise erregt oder ausgelöst ist, um das Ausgangssignal des Teilers 237 einer zweiten, durch 10 teilenden Teilerschaltung 241 zuzuführen. Die durch 10 teilende Schaltung 241 liefert alle 5 Minuten einen Ausgangsimpuls an einen weiteren Teiler 243. Die Teilerschaltung 243 liefert einen Ausgangsimpuls alle 15 Minuten am Ausgangsanschluss 245.

Wenn ein Test- oder Zeitsetzbetrieb gewünscht ist, wird ein Programmierer an die erfindungsgemässe Zählereinrichtung angeschlossen. Wenn dies erfolgt, wird ein SET-Signal dem Tor 239 zugeführt, um den Ausgang des Teilers 237 zu sperren, und um zu ermöglichen, dass ein 3-KHz-Puls (3 KHP) über den Ein-gangsanschluss 247 dem Teiler 241 zugeführt wird. Dadurch wird der Betrieb der Zählereinrichtung wirksam beschleunigt, so dass die Test- und Zeitsetzfunktionen schneller beendet werden können. Die Flip-Flops der Teiler 241 und 243 besitzen je einen S'-Ausgang. Da die Flip-Flops durch einen Impuls und nicht durch die Vorder- oder Rückflanke eines Signals ausgesteuert werden, muss ein Impuls erzeugt werden. Dies wird durch ein UND-Tor bewirkt, das zwischen den Eingang S und den Ausgang Q jedes Flip-Flops derart zwischengeschaltet wird, wie im Teiler 237 dargestellt ist. Die S'-Ausgänge der Flip-Flops der Teiler 241 und 243 stellen den Ausgang der (nicht dargestellten) UND-Tore zur Impulsformung dar.

Es wird nun auf Fig. 14 Bezug genommen, in der eine Zählerschaltung zur Erzeugung binärer Signale angegeben ist, um die Viertelstunden-Segmente (Q) einer Stunde, die Stunden (H) eines Tages und die Tage (D) einer Woche zu bezeichnen. Die Eingangsleitung 249 liefert die 15-Minuten-Impulse von der Ausgangsleitung 245 der Fig. 12 an den Eingang der Zählerschaltung 251, die in Fig. 14 dargestellt ist. Dieses Signal wird durch jedes der dargestellten Flip-Flops geteilt, um die entsprechenden Ausgangssignale in binärer Form zur Bezeichnung der Zeitsegmente zu liefern, in denen die Zählereinrichtung betrieben wird. Die Ausgänge des Flip-Flops 255 und des Flip-Flops 257 liefern QI- und Qï-Ausgangssignale, wobei diese Ausgangssignale den EXCLUSIVEN-ODER-Toren 101 der umlaufenden Register 85 und 86 zugeführt werden. Diese zwei

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Signale definieren alle Viertelstunden-Segmente aller Stunden des Tages. Die Ausgänge der Flip-Flops 259,261,263 und 264 liefern die zwölf Stunden aller halber Tage. Diese Signale werden den Vergleichstoren an den Ausgängen der umlaufenden Register oder Ringschieberegister 87,88,89 und 90 zugeführt, die in Fig. 6A dargestellt sind. Das Flip-Flop 265 legt fest, in welcher Hälfte des Tages der Zähler arbeitet, d. h. ob vor 12 Uhr oder nach 12 Uhr mittags. Der Ausgang dieses Flip-Flops ist mit dem Vergleichstor am Ausgang des Schieberegisters 91 der Fig. 6A verbunden. Der Ausgang dieses Flip-Flops ist ferner mit einem UND-Tor 267 verbunden, dessen Ausgang DP dem Tor 203 zugeführt wird, um die Verriegelungskreise 225,227 und 229 der Fig. 6B zurückzusetzen. Zusätzlich wird das Ausgangssignal des UND-Tors 267 weiter durch die Flip-Flops 269,271 und 273 geteilt, um Signale Dl, D2 und D3 zu liefern, die den Tag der Woche festlegen. Diese Signale werden den Ausgangstoren der Schieberegister 92 bzw. 93 bzw. 94 zugeführt.

Wie schon erwähnt, stellt die Zeitanzeige 20 eine Anzeige mit einer Ziffernstelle und 7 Segmenten dar (seven segment single digit) und um folglich die Zeitinformation zu liefern, müssen Tage, Stunden und Minuten auf einer sequentiellen Basis angezeigt werden. Folglich muss der Ausgang der in Fig. 14 dargestellten Uhrzeitsteuerschaltung geeignet multiplexiert werden, um die Zeit zu steuern, an der die Tage, Stunden und Minutensignale der Anzeige zugeführt werden. In einer bevorzugten Ausführungsform arbeitet die Anzeige auf der Grundlage eines 16-Sekunden-Zyklus. Während der ersten 6,5 Sekunden des Zyklus ist die Anzeige 20 gelöscht, um ein gutdefiniertes Intervall zu erzeugen, um anzuzeigen, wenn eine neue Zeitanzeige beginnt. Nachdem diese 6,5 Sekunden dauernde Leerperiode beendet ist, wird über eine halbe Sekunde eine Null angezeigt, um den Start der Zeitanzeige zu kennzeichnen. Nachdem die Null eine halbe Sekunde lang angezeigt wurde, folgt ein eine halbe Sekunde dauerndes Leerintervall, dem eine Anzeige einer den Tag der Woche kennzeichnenden Zahl nachfolgt, wobei diese Anzeige eine halbe Sekunde lang dauert. Nachdem der Wochentag numerisch angezeigt wurde, erscheint ein Leerintervall von 2,5 Sekunden Dauer, dem die Anzeige der Tagesstunde nachfolgt, die 1,5 Sekunden andauert. Da die Stunde eine zweistellige Anzeige erfordern kann, wird die Zehner-Stelle zuerst angezeigt, woran sich ein Leerintervall von einer halben Sekunde Dauer anschliesst, woran sich die Anzeige der Einer-Stelle für die Tagesstunde anschliesst, die eine halbe Sekunde lang andauert. Nachdem die Tagesstunden angezeigt wurden, erfolgt ein Leerintervall von 2,5 Sekunden Dauer, dem die Anzeige der Minuten der Stunde nachfolgt, wobei diese Anzeige 1,5 Sekunden lang dauert. Die Minuten der Stunde werden in 5-Minuten-Intervallen angezeigt.

Es wird nun auf Fig. 13 Bezug genommen, die eine Schaltung zur Erzeugung von Steuersignalen zeigt, die erforderlich sind, um den Betrieb der Anzeige 20 gemäss der angegebenen zeitlichen Abfolge zeitlich zu steuern. Ein 1-Hz-Eingangssignal (1 HL) wird einem durch 4 teilenden Teiler 275 zugeführt. Das Ausgangssignal des Teilers 275 wird allen Flip-Flops 277,279 und 281 zugeführt. Diese Flip-Flops liefern Impulse, um die Anzeige der Wochentage bzw. der Tagesstunden und der Minuten der Stunden auszulösen. Das Flip-Flop 277 liefert daher ein Auslöse-Ausgangssignal D während eines ersten, vier Sekunden dauernden Zeitsegmentes, das Flip-Flop 279 liefert ein Auslöse-Ausgangssignal H während eines zweiten, nachfolgenden Zeitsegments von 4 Sekunden Dauer und das Flip-Flop 281 liefert ein drittes Auslöse-Ausgangssignal M während eines dritten, nachfolgenden Zeitintervalls von 4 Sekunden Dauer. Ein 1-Hz-Eingangssignal wird ferner eine Gruppe von NAND-Toren 283 und 285 zugeführt. Dem NAND-Tor 283 wird ferner ein '/2-Hz-Ausgangssignal von der ersten Stufe des durch den Wert 4 teilenden Teilers 275 und ein 'A-Hz-Ausgangssignal vom Q-Ausgang der zweiten Stufe des Teilers 275 zugeführt. Dem

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NAND-Tor 285 werden die Q-Ausgangssignale von der ersten Funktionssteuer-Flip-Flops 117 bzw. 118 bzw. 119 den Toren und der zweiten Stufe des Teilers 275 zugeführt. Die Ausgangs- 308 bzw. 310 bzw. 312 zugeführt. Die Pl-REG-, P2-REG- und Signale der NAND-Tore 283 und 285 werden durch Inverter P3-REG-Ausgangssignale der Funktionssteuer-Flip-Flops 117 287 und 289 invertiert und benutzt, um die Zeitmtervalle mit bis 119 werden über einen Stecker 30, der in Fig. 2 dargestellt einer Dauer einer halben Sekunde festzulegen, während derer 5 einem Programmierer (z. B. 23) zugeführt, um den korrekten die Wochentags-, Tagesstunden- und Minuten der Stunden- Betrieb der Zählereinrichtung zu überprüfen.

Signale an der Anzeigeeinrichtung 20 angezeigt werden. Die Da in der vorliegenden Erfindung eine zweiphasige, dyna-

Ausgangssignale der NAND-Tore 283 und 285 werden einem mische, verhältnisfreie Logik verwendet wird, wird das zweiten NAND-Tor 291 und einem löschenden NAND-Tor 293 16-KHz-Signal 0 2 den Gleichspannungswandler-Transistoren zugeführt Dem NAND-Tor 293 wird ferner das Ausgangssig- 10 327 zugeführt, um ein Gleichspannungsaussteuersignal zur nal des NAND-Tors 291 zugeführt. Das NAND-Tor 293 liefert Aussteuerung der Transistoren 305,315,317 und 319 zu erhal-ein Leer- oder Löschsignal BNK während eines vierten 4 ten. Wenn eine Fehlerbedingung existiert, so liefert das

Sekunden dauernden Intervalls innerhalb jedes Zeitanzei- NAND-Tor 135 der Fig. 6B ein Ausgangssignal (BLITES), um geintervalls oder Zyklus und das Auslöschen zwischen den ejne Null an der Anzeigeeinheit 20 anzuzeigen, wie schon Stellen. .... 15 erwähnt wurde. Dieses Signal wird den Torschaltungen 305,

Wie schon erwähnt, müssen die Zeitanzeigesignale geeig- 315,317 und 319 zugeführt, und es überspielt oder korrigiert net zeitmultiplexiert werden, so dass die Wochentage, die ajje Ausgangssignale, die von der Multiplexierschaltung 315

Tagesstunden und die Minuten der Stunden in einer Reihen- der Fig. 5 der Funktionssteuer-Flip-Flops 117 bis 119 der Fig. 6B folge auf der Anzeigeeinheit 20 angezeigt werden. Um diese an diese Schaltungen geliefert werden.

Multiplexierfunktion zu liefern, sind in Fig. 15 eine Reihe von 20 Es ist erwünscht, dass die Zeitanzeige während der Nachtlogischen Toren dargestellt. So liefert z. B. der Ausgang des stunden, z. B. von 6 Uhr abends bis 6 Uhr morgens gelöscht ist. NAND-Tors 297 ein binärkodierte's Dezimalsignal BCD1 für Es werden daher das AM-PM-Zeitsignal am Q-Ausgang des den ersten Ausgangsanschluss Dl der Steuereinheit 11. Dieses Flip-Flops 265 der Zeitsteuerschaltung gemäss Fig. 14, das NAND-Tor liefert in einer Folge Signale, die in Kombination Stundensignal vom Q-Ausgang des Flip-Flops 263 und das HS1-mit den Signalen an den Ausgangsanschlüssen D2 bis D4 den 25 signalj das am Eingang des Flip-Flops 261 anliegt, an das Wochentag, die Tagesstunde und die Minuten der Stunde fest- NAND-Tor 333 geleitet. Dieses Signal setzt den Verriegelungsiegen. Die Wochentag-Signale werden vom NAND-Tor 299 kreis 335 und bewirkt, dass ein Löschsignal BLANK am Aus-dem NAND-Tor 297 zugeführt. Dem NAND-Tor 299 wird das gang des Treibertransistors 337 erzeugt wird. Das AM-PM-Ausgangssignal D des Flip-Flops 277, das Ausgangssignal des Signal a/P vom Q-Ausgang des Flip-Flops 265 wird einem zwei-Inverters 287, die beide in Fig. 13 dargestellt sind, und das 30 ten Rücksetz-NAND-Tor 339 zusammen mit den beiden Stun-Tagesausgangssignal Dl zugeführt, das am Q-Ausgang des Flip- densignalen von den Flip-Flops 263 und 261 zugeführt. Diese Flops 269 der Fig. 14 erscheint. Diese Signale legen in einem Signale setzen den Verriegelungskreis 335 zurück und entfer-Zeitintervall einer halben Sekunde die erste binärkodierte Stel- nen das Löschsignal vom Löschausgangstransistor 337. Auf lenposition des Wochentag-Signals fest, das der Anzeigeeinheit diese Weise wird die Anzeige während der Zeitperiode zwi-20 über dem Dekodiertreiber 18 zugeführt wird. Die NAND- 35 sehen 6 Uhr abends und 6 Uhr morgens gelöscht Es wird kurz Tore 301 und 303 liefern an ihren Ausgängen multiplexierte, erneut auf Fig. 5 Bezug genommen, in der die Dekodierschal-binärkodierte Dezimalinformation für die erste Stellenposition tung 18 die genannten Löschsignale zusammen mit den binär-des Zeitanzeigesignals für die Minuten des Tags bzw. die Tages- kodierten Dezimalausgangssignalen Dl bis D4 erhält und diese stunden. Die anderen Eingänge der verschiedenen Tore der Signale in bekannter Weise geeignet umwandelt um die eine Multiplexierschaltung nach Fig. 15 werden von verschiedenen 40 Stelle und 7 Segmente enthaltende Anzeigeeinrichtung 20 Ausgängen der Zeitsteuerschaltung der Fig. 14 und der Multi- anzusteuern. Sofern es erwünscht ist, während der Zeitperiode plex-Signalgeneratorschaltung der Fig. 13 abgeleitet. Da der zwischen 6 Uhr abends und 6 Uhr morgens ein Signal anzuzei-Betrieb der vollständigen logischen Schaltungen der Fig. 15 geri) kann ein Magnet verwendet werden, um den Reed-Schal-sich aus der Figur offenbart, wird eine in Einzelheiten gehende ter 341 zu schliessen und dadurch das Löschen eines Signals Beschreibung dieser Schaltungen nicht gegeben. 45 vom Dekodierer 21 zu beseitigen. Es ist daher eine Einrichtung

Es wird nun auf Fig. 16 Bezug genommen, in der eine Trei- vorgesehen, um Zeitsignale während der Nachtstunden anzu-berschaltung zur Erzeugung der BCD-Signale Dl bis D4 sowie zeigen.

eines Leersignals dargestellt ist, das der Dekodiertreiberschal- Es sei bemerkt dass andere Zeitanzeigeeinrichtungen ver-tung 18 zugeführt wird. Das Ausgangssignal BCD1 des NAND- wendet werden können, sofern dies erwünscht ist. So ist es z. B. Tors 297 der Fig. 15 ist mit einer Torschaltung 305 verbunden. 50 nicht notwendig, dass eine Anzeigeeinrichtung mit einer Stelle Das Ausgangssignal der Schaltung 305 steuert seinerseits einen verwendet wird, sondern es kann eine Anzeige mit mehreren Ausgangstransistor 307 aus, um am Ausgang D1 ein geeignetes Stellen verwendet werden, um die Wochentage, Tagesstunden Signal zu erhalten. Die zweiten bis vierten BCD-Ausgangs- und dje Minuten der Stunden gleichzeitig anzuzeigen. Das Vorsignale der Multiplexierschaltung gemäss Fig. 15 werden den liegende System wird verwendet, um die Raumanforderungen NAND-Toren 309 bzw. 311 und 313 zugeführt. Diese Signale 55 zu erfüllen und um niedrige Kosten zu verursachen.

werden den Torschaltungen 315 bzw. 317 und 319 zugeführt,

wenn die Tageszeit-Schaltung nicht im gesetzten Betrieb arbei- Es soll nun kurz auf Fig. 17 Bezug genommen werden, die tet, d. h. wenn die erfindungsgemässe Zählereinrichtung unter eine Anschlussschaltung (Interface-Schaltung) zur Steuerung Normalbetrieb arbeitet. Die Ausgangssignale der Schaltungen des Betriebs der Zählereinrichtung gemäss den Befehlen einer 315,317 und 319 werden dann den Treibertransistoren 321 bzw.60 Programmierschaltung zeigt. Es sei daran erinnert, dass die von 323 und 325 zugeführt, um an den Anschlüssen D2 bzw. D3 und der Programmierschaltung empfangenen Signale Datensignale D4 Ausgangssignale zu erhalten. darstellen, die den in Fig. 6A dargestellten Ringschieberegi-

Wenn das System unter einer Testbedingung arbeitet, wer- stern zugeführt werden, und zwei Schaltungssteuersignale Ml den die NAND-Tore 309,311 und 313 gesperrt und die NAND- und M2 darstellen. Die Signale Ml und M2 definieren zusam-Tore 308,310 und 312 werden erregt Wenn diese Tore richtig 65 mengenommen die Betriebsart der erfindungsgemässen Zäherregt oder ausgelöst sind, werden die Ausgangssignale der lereinrichtung gemäss der folgenden Tabelle :

Ml

M2

1

1

normaler Lauf

1

0

Programm

0

1

Setzen

0

0

Rücksetzen

Wenn also Ml und M2 beide hoch liegen, arbeitet die erfin-dungsgemässe Zählereinrichtung in ihrer normalen Betriebsart. Wenn jedoch das Eingangssignal M2 auf einen niederen Wert geht, wird ein Programm in den Umlaufspeicher der Fig. 6A eingelesen. Die Setz- und Rücksetzbetriebsarten sind vorgesehen, um die Zeit der erfindungsgemässen Zählereinrichtung zu setzen und die Zählereinrichtung zu testen.

In Fig. 17 halten die Eingangstransistoren 351 und 353 die Eingangssignale Ml und M2 normalerweise auf einem hohen Wert, wenn der tragbare Programmierer nicht an die Zählereinrichtung angeschlossen ist. Das Signal Ml, das z. B. in der Schaltung der Fig. 7 verwendet wird, besitzt daher normaler11 621878

weise einen hohen Wert. Wenn durch den tragbaren Programmierer eine Programm-Betriebsart vorgesehen ist, geht das Eingangssignal M2 auf einen niederen Wert und bewirkt, dass das NAND-Tor 355 ein hohes Ausgangssignal an seinem PGM-5 Ausgang, und ein niederes Ausgangssignal an dem PGM-Aus-gang liefert. Diese Signale werden verwendet, um die Dateninformation vom tragbaren Programmierer in die Schieberegister der Fig. 6A einzutakten. Wenn der tragbarer Programmierer eine Setz-Betriebsart herstellt, erzeugt das NAND-Tor 357 io ein hohes Ausgangssignal am SET-Ausgang und ein niederes Ausgangssignal am SET-Ausgang. Diese Signale werden verwendet, um die Sequenz-Schaltung der Fig. 7, die Zeitsteuerschaltung der Fig. 12 und die Anzeigetreiberschaltung der Fig. 16 zu steuern. Wenn schliesslich der tragbare Programmie-15 rer eine Rücksetz-Betriebsmode herstellt, sind beide Eingangssignale Ml und M2 nieder und folglich geht das CR2-Ausgangs-signal des NAND-Tors 359 ebenso wie das CRl-Ausgangs-signal des Inverters 361 auf einen hohen Wert. Diese Signale werden in der gesamten Schaltung der Zählereinrichtung ver-20 wendet, um die Schaltkreise für Normalbetrieb geeignet zurückzusetzen.

G

12 Blatt Zeichnungen

Claims (10)

1. 621878

   PATENTANSPRÜCHE

   1. Mehrfachtarifzähler zum Zählen der gesamthaft und der während vorgewählter Zeitintervalle verbrauchten elektrischen Energie, gekennzeichnet durch eine erste Zähleinrichtung (29), um den gesamthaften Verbrauch an elektrischer Energie zu zählen und mindestens eine Zusatzzähleinrichtung (27,31), um den Verbrauch an elektrischer Energie während vorgegebener Zeitintervalle zu zählen, sowie einen Taktgenerator (11), um Realzeitsignale zu erzeugen, und Umlaufspeicher (85 bis 98) für Zeitdatensignale, die einer Vielzahl vorgegebener Zeiten entsprechen, und Funktionsdatensignale, die zu den vorgegebenen Zeiten auszuführende Steuerfunktionen angeben, einen Komparator (101), um periodisch die Realzeitsignale mit jedem der gespeicherten Zeitdatensignale zu vergleichen, Logikschaltungen (105 bis 128), die auf die Ausgangssignale des Komparators (101) und der Umlaufspeicher (85 bis 98) ansprechen, um ein Funktionssteuersignal zu erzeugen, wenn eine Übereinstimmung im Vergleich zwischen den Realzeitsignalen und den Zeitdatensignalen vorhanden ist, wobei das Funktionssteuersignal den im Vergleich übereinstimmenden Zeitdatensignalen zugeordneten gespeicherten Funktionsdatensignalen entspricht, und durch Einrichtungen (51 bis 53,67), die auf die Logikschaltungen ansprechen und gemäss dem Funktionssteuersignal die Zusatzzähleinrichtungen (27,31) in oder ausser Betrieb setzen.
2. 2. Zähler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Zähleinrichtung und die Zusatzzähleinrichtungen (27, 31) mehrere Zeiger (29A, 29B usw. bzw. 27A, 27B,..., 31A, 31B, ...) aufweisen, die gemäss dem Verbrauch an elektrischer Energie von zugeordneten Gruppen dekadischer Zahnräder angetrieben sind, und die auf die Logikschaltungen (105 bis 128) ansprechenden Einrichtungen (51 bis 53,67) eine Kupplungsund Bremsanordnung (51 bis 53) umfassen, mit einem ersten, der Kupplung zugeordneten Getriebe (50A, 51), das von den Antriebsrädern der ersten Zähleinrichtung (29) angetrieben wird, und einem zweiten, der Kupplungs- und Bremsanordnung zugeordneten Getriebe, das mit den dekadischen Zahnrädern (41,43,45,47,49) der einen Zusatzzählereinrichtung in ständigem Eingriff steht, und Einrichtungen (59) vorhanden sind, die in Übereinstimmung mit den Funktionssteuersignalen eine Bewegungsverbindung zwischen dem ersten und dem zweiten Getriebe (50A, 51 bzw. 56) erstellen.
3. 3. Zähler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungs- und Bremseinrichtung (51 bis 53) ein magneti-sierbares Material (54), das mit dem ersten Getriebe (51), und einen Permanentmagneten (55), der mit dem zweiten Getriebe (56) bewegungsstarr verbunden ist, sowie eine Magnetspule (59) enthält, welche Magnetspule von dem Funktionssteuersignal erregt wird, um in dem magnetisierbaren Material (54) ein magnetisches Feld zu erzeugen, wobei in Abhängigkeit von der Richtung des magnetischen Feldes der Permanentmagnet (55) des zweiten Getriebes (56) und das magnetisierbare Material (54) des ersten Getriebes (51) in Eingriff kommen oder voneinander gelöst werden, und dass ein Bremselement (57) vorgesehen ist, das das zweite Getriebe (56) blockiert, wenn der Permanentmagnet (55) von dem magnetisierbaren Material (54) gelöst ist.
4. 4. Zähler nach einem der Ansprüche 1,2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Logikschaltungen (105 bis 128) für jede der Zusatzzähleinrichtungen (27,31) eine Vielzahl von Funktionssteuersignalen erzeugen, die die Zusatzzähleinrichtungen (27,31) in zeitgesteuerter Folge in oder ausser Betrieb setzen.
5. 5. Zähler nach einem der Ansprüche 1,2,3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Taktgenerator (11) zwei Eingänge aufweist, von denen der eine mit einer Einrichtung (13) zum Erzeugen eines ersten Zeitbasissignals aus dem Verteilernetz und der andere mit einem Oszillator (19) zur Erzeugung eines zweiten behelfsmässigen Zeitbasissignals verbunden ist und der Taktgeber weiter eine Einrichtung aufweist, um das erste oder das zweite Zeitbasissignal wahlweise mit der das Realzeitsignal erzeugenden Einrichtung verbindet.
6. 6. Zähler nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zum wahlweisen Verbinden des ersten oder des zweiten Zeitbasissignals mit der das Realzeitsignal erzeugenden Einrichtung bei funktionsfähigem Verteilernetz die ersten, vom Verteilernetz abgeleiteten Zeitbasissignale weiterleitet und bei Ausfall des Verteilernetzes das zweite Zeitbasissignal zu der das Realzeitsignal erzeugenden Einrichtung leitet.
7. 7. Zähler nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Zeitanzeigeeinrichtung (20) für die Realzeit vorgesehen ist.
8. 8. Zähler nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Zeitanzeigeeinrichtung (20) eine Anzeigeeinrichtung mit einer Ziffernstelle und Multiplexschaltungen umfasst, um die Realzeit sequentiell in der Reihenfolge der signifikantesten Zeitstelle bis zu der am wenigsten signifikanten Zeitstelle anzeigt.
9. 9. Zähler nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Multiplexschaltungen eine Einrichtung enthalten, um die Zeitanzeigeeinrichtung (20) für eine vorgegebene Zeitperiode zu löschen, und um aufeinanderfolgend den Wochentag und die Tageszeit anzuzeigen.
10. 10. Zähler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Zusatzgerät (23) vorgesehen ist, um die Umlaufspeicher (85 bis 98) zu programmieren und zusätzliche oder substituierende Zeitdaten- und Funktionsdatensignale zu speichern.