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Maximumzähler Die Erfindung betrifft einen Maximumzähler, insbesondere
einen kumulativen Maximumelektrizitätszähler mit einer Einrichtung zur Rückstellung
des Maximumstandanzeigers und zur Kumulierung des Maximumstandes am Ende der Ableseperiode,
mit einer Einrichtung zur Rückstellung des Mitnehmers sowie des Mitnehmerstandanzeigers
am Ende der Registrierperiode sowie mit einer Einrichtung zur automatischen Einleitung
des Ruckstellvorganges.
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Es sind Maximumzähler, insbesondere kumulative MaximumelektrizitKtszähler
bekannt, bei welchen der Mitnehmerzeiger der Mitnehmervorrichtung,
der
unter Wirkung einer Rückzugfeder steht, am Ende der Reglstrierperlode durch Wirkung
dieser Rückzugfeder in die Ausgangslage, d.h. in die Nullstellung zurückgestellt
wird. Dabei wird die zur Maximumregistrierung dienende Anzeigevorrichtung, auf welche
diese durch ein Zeitelement vom Antrieb auskuppelbare Mitnehmervorrichtung wirkt,
durch den Motor des Zeitelementes zurückgestellt. Der Motor des Zeitelementes treibt
zum Beispiel eine Schwenkachse an, uber welche die Rückstellung des Maximumstandes
erfolgt. Die Rückstellung des Mitnehmerzeigers erfolgt dabei, wie oben angeführt,
durch die Wirkung der Rückzugfeder, die beim Auflauf durch ihren Widerstand den
Zähler belastet. Die Messgenauigkeit solcher Zähler ist in erster Linie von der
Länge des Messweges abhängig. Bei den bisherigen Maximumzählwerken übt der Mitnehmer-
und Maximumzeiger meistens eine Verdrehung von ca.
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3000 aus, wodurch die Skalenlänge, d.h. der Messweg, welcher für die
Messgenauigkeit massgebend ist, gegeben ist. Je mehr Umdrehungen der Mitnehmer bis
zum Vollausschlag macht, desto länger wird die Skala und desto genauer wird die
Messung.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, den Motor des Zeitelementes
des Maximumzählers besser auszunützen und die Genauigkeit der Messung der mittleren
Leistung während einer Registrierperiode zu erhöhen.
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Diese Aufgabe wurde durch den erfindungsgemässen Maximumzähler, insbesondere
durch einen kumulativen Maximumelektrizitätszähler mit einer Einrichtung zur Rückstellung
des Maximumstandanzeigers und zur Kumulierung des Maximumstandes am Ende der Ableseperiode,
mit einer Einrichtung zur Rückstellung des Mitnehmers sowie des Mitnehmerstandanzeigers
am Ende der Registrierperiode sowie mit einer Einrichtung zur automatischen Einleitung
des Rückstellvorganges gelöst. Das Wesen der Erfindung besteht darin, dass der Maximumzähler
einen einzigen zur Rückstellung des aufgelaufenen Maximumstandes und zur Uebertragung
dieses Maximumstandes auf das Kumulierzählwerk zur Rückstellung des Mitnehmers samt
dem Mitnehmerstandanzeiger zum Antrieb einer Einrichtung zur automatischen Einleitung
des Rückstellvorganges nach Ablauf einer Zeitperiode und zum dauernden Antrieb des
Zeitelementes dienenden Synchronmotor aufweist, welcher periodisch am Ende Jeder
Ableseperiode mit dem Maximumstandanzeiger und dadurch mit dem KumulierzEhlwerk
und am Ende Jeder Registrierperiode mit Hilfe einer Kupplungseinrichtung mit dem
Mitnehmerstandanzeiger und dadurch mit einem als Mehrfachmitnehmer ausgelegten Mitnehmer
kuppelbar ist, wobei die Abkupplung der Mitnehmerachse vom Systemantrieb durch eine
Maximumkupplung erfolgt.
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Die Kupplungseinrichtung zur periodischen Verbindung des Synchronmotors
mit dem Mitnehmerstandanzeiger und dadurch auch
mit dem Mehrfachmitnehmer
besteht aus einer Steuereinrichtung, welche zur Betätigung eines unter der Krart
einer Feder stehenden Armes eines Winkelhebels vorgesehen ist, dessen zweiter Arm
eine verdrehbare, mit einem Zahnrad und einem lose angeordneten Zahnrad versehene
Achse trägt, die ihrerseits mit einem Kupplungshebel versehen ist, dessen anderes
Ende mit einem dauernd im Eingriff mit dem losen Zahnrad der verdrehbaren Achse
stehenden und dauernd durch den Synchronmotor angetriebenen Kupplungszahnrad versehen
ist, das beim Rückstellvorgang mit einem Mitnehmerrad kämmt, wobei das Zahnrad des
Winkelhebels über ein weiteres Zahnrad mit einem Zahnsegment einer Maximumkupplung
zur Abkupplung der Mitnehmerachse vom Systemantrieb im Eingriff steht.
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Die Steuereinrichtung zur Betätigung des Winkelbels kann aus zwei
durch einen vom Synchronmotor dauernd angetriebenen Steuernocken betätigten Scherenhebel
bestehen, deren erste im Kontakt mit der Abfallkante des Steuernockens stehenden
Enden verschieden lang sind, wobei das erste Ende des ersten Scherenhebels unter
der Kraft einer Feder steht und das andere Ende mit einer Nase versehen ist, die
den ersten Arm des rechtwinkligen Hebels betätigt.
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Die Maximumkupplung zur Abkupplung der Mitnehmerachse vom Systemantrieb
kann aus einem dreiarmigen Hebel bestehen, dessen erster Arm auf einer Steuerachse
angeordnet ist, dessen zweiter mit dieser Steuerachse parallel verlaufende Arm durch
einen Schlitz des lose auf der Steuerachse angeordneten Zahnsegmentes hindurchgeht
und dessen dritter unter der Kraft einer Feder stehende rechtwinklige Arm zum Betätigen
der Kupplungsmuffe eines losen Kupplungsrades der Mitnehmerachse dient.
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Der Mehrrachmitnehmer kann aus einer mit dem losen Kupplungsrad und
mit der axial verschiebbaren Kupplungsmuffe versehenen Mitnehmerachse bestehen,
die zur Begrenzung ihres Vollausschlages ein mit einem ersten Nockenanschlag versehenes
Zahnrad trägt, welches einerseits mit einem einen zweiten Nockenanschlag tragenden
Zahnrad und andererseits mit einem Zahnrad der Antriebsachse des Mitnehmer standanzeigereim
Eingriff steht, wobei auf der Mitnehmerachse ein den aufgelaufenen Maximumstand
festhaltender Speicher vorgesehen ist.
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Der den aufgelaufenen Maximumstand festhaltende Speicher der Mitnehmerachse
kann aus einem Steg bestehen, welcher ein mit einem dritten Nockenanschlag versehenes
und mit einem auf der MitnehrneracEIse lose angeordneten und einen vierten Nockenanschlag
tragenden
Zahnrad kämmendes Zahnrad trägt. Der Mitnehmerstandanzeiger sowie der Maximumstandanzeiger
können in der Form einer Trommel mit bandförmiger Anzeige ausgelegt werden. Der
Kupplungszustand der Mitnehmerachse kann durch eine Anzeigeeinrichtung angezeigt
werden.
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Ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemässen Maximumzählers wird
anhand der beigelegten Zeichnung näher beschrieben.
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Es zeigen: Fig. 1 den Maximumzähler mit der Mehrfachmitnehmereinrichtung
in gekuppeltem Zustand, d.h. in Verbindung mit dem Systemantrieb, und Fig. 2 eine
perspektivische Darstellung der Kupplungseinrichtung zur Rückstellung des Mitnehmerstandes.
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Der besseren Uebersicht halber sind in den Zeichnungen nur die den
Mehrfachmitnehmer betreffenden Teile dargestellt. Die Systemachse sowie das Getriebe
des Systemantriebes 1, das Getriebe des Synchronmotors 2, das Getriebe 3 zur Rückstellung
des Maximumstandanzeigers 16, das Kumulierzählwerk 4, das kWh-ZElhlwerk 58 sowie
das durch den Synchronmotor 2 angetrie
bene Zeitelement 5 sind nur
als Blöcke dargestellt; ihre Verbindung mit den anderen Bestandteilen des Maximumzählers
ist gestrichelt angezeigt. Als Mehrfachmitnehmer wird ein solcher im weiteren beschriebener
Mitnehmer verstanden, welcher zum Vollausschlag mehr als eine Umdrehung der Mitnehmerachse
ausführt.
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In der Fig. 1 ist der Maximumzähler mit der Mehrfachmitnehmereinrichtung
dargestellt. Dieser Mehrfachmitnehmer besteht aus einer Mitnehmerachse 6,auf welcher
lose ein von dem Systemantrieb 1 angetriebenes Kupplungsrad 7 angeordnet ist, axial
verschiebbare welches durch die/Kupplungsmuffe 8 den Systemantrieb 1 mit der Mitnehmerachse
6 koppelt. Die Mitnehmerachse 6 trägt ein mit einem ersten Nockenanschlag 10 versehenes
Zahnrad 9, welches dauernd einerseits mit einem weiteren einen zweiten Nockenanschlag
12 tragenden Zahnrad 11 und anderseits mit einem Zahnrad 13 im Eingriff steht, das
auf der Antriebsachse 14 angeordnet ist, die den Mitnehmerstandanzeiger 15 antreibt.
Der Mitnehmerstandanzeiger 15 sowie der Maximumstandanzeiger 16 haben die Form einer
Trommel mit bandförmiger Anzeige. Die Mitnehmerachse 6 ist ferner mit einem Steg
17 versehen, der ein Planetenrad 18 mit einem dritten Nockenanschlag 19 trägt, wobei
dieses Planetenrad 18 mit einem auf der Mitnehmerachse 6 lose angeordneten und mit
einem vierten Nockenanschlag 21 versehenen Zahnrad 20 kämmt. Diese aus den Bestandteilen
17, 18, 19, 20 und 21 bestehende Einrichtung stellt einen Sicher des aurgelaurerlen
Maximumstandes
dar. Das lose Zahnrad 20 ist mit einem Zahnrad 22 für die Uebertragung des aufgelaufenen
und im erwähnten Speicher gespeicherten Maximumstandes auf das Kumulierzählwerk
4 sowie mit einem Zahnrad 23 verbunden, welches über ein Zahnrad 24 und ein Getriebe
55 in Verbindung mit dem Maximumstananzeiger 16 steht. Die Antriebsachse 14 ist
über ein Getriebe 25 mit einem Ende der Achse 26 des Mitnehmerstandanzeigers 15
verbunden, wobei das andere Ende dieser Achse 26 mit einem Mitnehmerrad 27 versehen
ist, welches mit Hilfe einer Rutschkupplung 28 mit der Achse 26 des Mitnehmerstandanzeigers
15 gekuppelt ist.
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Das auf der verdrehbaren Achse 36 lose angeordnete Zahnrad 52 wird
mit Hilfe eines ausschwenkbaren Zahnrades 53 während des Rückstellvorganges am Ende
der Ableseperiode zur zeitweisen Kupplung des Synchronmotors 2 mit dem als Block
dargestellten Getriebe 3 des Maximumstandanzeigers 16 verwendet.
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In der Fig. 2 ist die Kupplungseinrichtung des Mitnehmerstandanzeigers
15 sowie die Maximumkupplung dargestellt. Die Kupplungseinrichtung, die zur periodischen
Verbindung des Syncnmotors 2 mit dem Mitnehmerstandanzeiger 15 und mit dem Mehrfachmitnehmer
bei dem Rückstellvorgang am Ende der Registrierperiode
dient,
besteht aus einer Steuervorrichtung, welche mit Hilfe eines unter der Kraft einer
Feder 34 stehenden rechtwinkligen Hebels 35 die Verdrehung einer verdrehbaren Achse
36 verursacht. Die verdrehbare Achse 36 trägt ein Zahnrad 37, welches über ein weiteres
Zahnrad 38 die Verbindung mit einem losen mit einem Schlitz 40 versehenen Zahnsegment
39 der Steuerachse 41 der Maximumkupplung vermittelt. Die verdrehbare Achse 36 trägt
weiter ein lose angeordnetes Zahnrad 42, welches im Dauereingriff mit einem Kupplungsrad
44 besteht, welches auf einem Ende eines b Kupplungshebels 43 angeordnet ist, dessen
andere Ende fest mit der verdrehbaren Achse 36 verbunden ist. Die Steuervorrichtung
der Kupplungseinrichtung des Mitnehmerstandanzeigers 15 besteht aus einem durch
den Synchronmotor 2 dauernd angetriebenen Steuernocken 29 des Zeitelementes 5, welcher
zwei ungleich lange Scherenhebel 30 und 31 betätigt. Das erste mit der Abfallkante
des Steuernockens 29 im Kontakt stehende Ende des ersten Scherenhebels 30 ist kürzer
als das entsprechende Ende des zweiten Scherenhebels 31, so dass dieser zweite Scherenhebel
31 auf der Abfallkante des Steuernockens 29 länger verweilt als der Scherenhebel
30. Das erste Ende des Scherenhebels 30 steht unter der Kraft einer Feder 32, während
sein anderes Ende mit einer Nase 51 versehen ist, die die Verdrehung des rechtwinkligen
Hebels 35 verursacht. Das andere Ende des Scherenhebels 31 ist fest am Maximumzähler
gelagert. Der Pfeil 54 in den Figuren gibt an, in welcher Richtung die Einkupplung
des Mitnehmerf3trfldaflzejgerfl 15 erfolgt, während der Pfeil 56 anzeigt, in
welcher
Richtung die Abkupplung der Mitnehmerachse 6 vom Systemantrieb 1 beim Rückstellvorgang
durchgeführt wird. Der Maximumzähler ist mit einer Anzeigeeinrichtung 57 versehen,
welche den Kupplungszustand der Mitnehmerachse 6 mit dem losen vom Systemantrieb
1 angetriebenen Kupplungsrad 7 angibt.
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Der Synchronmotor 2 wird auch zum Antrieb einer nicht eingezeichneten
Einrichtung zur automatischen Einleitung des Ruckstellvorganges nach einer Zeitperiode,
z.B. nach 30 Betriebstagen,verwendet.
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Die Rückstellung des Mehrfachmitnehmers samt dem Mitnehmerstandanzeiger
15 des Maximumzählerserfolgt wie-folgt: Am Ende der Registrierperiode fällt der
erste unter der Kraft der Feder 32 stehende Scherenhebel 30 von der Abfallkante
des dauernd vom Synchronmotor 2 angetriebenen Steuernockens 29 des Zeitelementes
5 ab. Der erste Scherenhebel 30 drückt den unter leichter Kraft der Feder 34 stehenden
rechtwinkligen Hebel 35 mit Hilfe der Nase 51 abwärts, wodurch eine Verdrehung der
verdrehbaren Achse 36 zustande kommt. Die Verdrehung dieser verdrehbaren Achse 36
wird über die Zahnräder 37 und 38 auf das lose Zahnsegement 39 übertragen, welches
den zweiten Arm 48 des dreiarmigen Hebels 45 mit Hilfe des Schlitzes 40 hebt und
somit der dritte Arm 49 die Kupplungsmuffe 8 der Mitnehmeraohse 6 lüfter. Dabei
wird auch der Kupplungshebel 43 in der durch den Pfeil 54 gezeigten Richtung eingeschwenkt,
wodurch das sich dauernd drehende Kupplungszahnrad 44 mit dem MitnehmerTa^t 07,
der tchs,e 26 gekuppelt wird. Dadurch
wird der aufgelaufene Mitnehmerstand
der Mitnehmerachse 6 samt dem Mitnehmerstandanzeiger 15 solange über die Zahnräder
9, 13 und das Getriebe 25 zurükgedreht, bis der erste und zweite Nockenanschlag
10 und 12 der Zahnräder 9 und 11 in der Nullage zum Sperren kommen, womit auch die
Nullstellung des Mitnehmerstandanzeigers 15 erreicht wird. In diesem Augenblick
kommt nun die Rutschkupplung 28 solange zur Wirkung, bis auch der zweite Scherenhebel
31 von der Abfallkante des Steuernockens 29 abgefallen ist, womit der Kupplungshebel
43 wieder ausgeschwenkt und die Verbindung des Kupplungszahnra des 44 mit dem Mitnehmerrad
27 gelöst wird. Die Zeit zwischen dem Abfall des ersten Scherenhebels 30 und des
zweiten Scherenhebels 31 entspricht der Unterbruchzeit, die maximal ca.
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1% der Registrierperiode betragen darf. Der aufgelaufene Maximumstand
bleibt bei der Rückstellung des Mehrfachmitnehmers in dem aus dem Steg 17 und aus
dem Planetenzahnrad 18 mit dem dritten Nockenanschlag 19 und aus dem losen Zahnrad
20 mit dem vierten Nockenanschlag 21 bestehenden Speicher gespeichert, da sich bei
der Rückstellung des Mehrfachmitnehmers nur der Steg 17 mit dem Planetenzahnrad
18 dreht. Der Mehrfachmitnehmer mit dem oben erwähnten Speicher des aufgelaufenen
Maximumstandes ist derart ausgelegt, dass er bis zum Vollausschlag mehrere Umdrehungen,
zum Beispiel acht Umdrehungen machen kann, wodurch die Verlängerung des Messwegesunddadurch
die grössere Messgenauigkeit erreicht wird. Das auf den Rädern 9 und 11 fest sitzende
Nockenanschlagpaar 10 und 12
sperrt die Drehbewegung der Mitnehmerachse
6 nur in einer bestimmten Stellung zueinander, was die Nullstellung dieser Achse
6 darstellt. Die Uebersetzung zwischen den Zahnrädern 9, 11 ist so gewählt, dass
nach ca. acht Umdrehungen der Mitnehmerachse 6 die Nockenanschläge 10, 12 nun in
der Gegenlage zum Sperren kommen, was die Endstellung der Mitnehmerachse 6 darstellt.
In der Nullage sind die Nockenanschläge 10, 12 der Zahnräder 9, 11 und die Nockenanschläge
19, 21 der Zahnräder 18, 20 in Sperrstellung. Beim ersten Maximumauflauf wird die
Mitnehmerachse 6 mit Hilfe des mit ihr durch die Kupplungsmuffe 8 gekuppelten vom
Systemantrieb 1 angetriebenen Kupplungszahnrades 7 verdreht. Dabei entfernen sich
die Nockenanschläge 10, 12 der Zahnräder 9, 11 von der Sperrstellung. Die Nockenanschläge
19, 21 der Zahnräder 18, 20 bleiben bei der Verdrehung in Aurlaufrichtung in Sperrstellung,
so dass die losen miteinander verbundenen Zahnräder 20, 22 und 23 die gleiche Verdrehung
ausführen wie der Steg 17. Das Uebersetzungsverhältnis zwischen den Zahnrädern 9,
13und dem Getriebe 25 ist dasselbe wie zwischen den Zahnrädern 23, 24 und dem Getriebe
55 des Maximumstandanzeigers 16. Somit zeigen beim ersten Maximumauflauf, d.h. bei
einer Verdrehung der Mitnehmerachse 6, die beiden Standanzeiger 15, 16 denselben
Wert an.
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Die Verdrehung der Mitnehmerachse 6 wird weiter über das Zahnrad 22
bis zum Ueberholungsgetriebe des Kumullerzählwerkes 4 übertragen. Der höchstaufgelaufene
Maximumstand, welcher durch
den Speicher 17, 18, 19, 20, 21 des
Mehrfachmitnehmers der Mitnehmerachse 6 festgehalten wird, wird bei der in bekannter
Weise durchgerührten Rückstellung auf das Kumulierzählwerk 4 übertragen.
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Die Maximumstand- und Mitnehmerstandrückstellungen können gleichzeitig
durchgeführt werden, u.zw. im Falle, dass die Registrierperiode und die Ableseperiode
zeitlich zusammenfallen.
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Je Sie können aber/separat erfolgen, d.h. die Mitnehmerstandrückstellung
immer am Ende der Registrierperiode und die Maximumstandrückstellung am Ende der
Ableseperiode. Die Registrierperioden können zum Beispiel 5, 10, 15, 30 usw. Minuten
betragen, während die Maximumstandablesung zum Beispiel am Ende Jeden Monates erfolgen
kann. Der Maximumzähler hat eine Einrichtung zur zeitlichen Beschränkung der Anzeige
des Maximumstandes. Diese zeitliche Beschränkung wird mit Hilfe des Drehmagneten
47 durchgeführt. Dabei wird dieser Drehmagnet spannungslos und fällt in die eingezeichnete
unerregte Stellung 59.
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Dadurch wird eine Verdrehung des ersten Armes 46 des dreiarmigen Hebels
45 sowie auch des zweiten und des dritten Armes 48, 49 diese Hebels 45 verursacht.
Der zweite Arm 48 bewegt sich diesmal ohne Wirkung im Schlitz 40 des losen Zahnsegmentes
39 nach oben. Der dritte sich gleichzeitig nach oben axial verschiebbare bewegende
Arm 49 hebt die/Kupplungsmuffe 8 der Mitnehmerachse 6 ab, wodurch die Mitnehmerachse
6 sowie der Mitnehmerstand-und
Maximumstandanzeiger 15, 16 von
dem Systemantrieb 1 abgekuppelt werden. Der Verbrauch der elektrischen Energie wird
dann nur auf das kWh-Zählwerk 58 vom Systemantrieb 1 übertragen. Derselbe Vorgang
erfolgt auch im Falle des Ausfalles der Steuerspannung, wodurch event. Fehlanzeigen
vermieden werden.
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Die Vorteile der vorliegenden Erfindung beruhen auf der besseren Ausnützung
des Synchronmotors 2 des Zeitelementes 5.
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Dieser Motor wird nicht nur für die Rückstellung des Maximumstandanzeigers
16 und zur Durchführung der Kumulierung des aufgelaufenen und durch den Speicher
des Mehrfachmitnehmers gespeicherten Maximumstandes am Ende Jeder Ableseperiode
verwendet, sondern auch für die Rückstellung des Mehrfachmitnehmers sowie des Mitnehmerstandanzeigers
15.Diese motorische Rückstellung des Mehrfachmitnehmers macht die bis Jetzt zur
Rückstellung verwendete Rückzugfeder überrlüssig, wodurch eine Entlastung des Zählers
erzielt wird. Der Maximumzähler laut der Erfindung weist auch eine verbesserte Messgenauigkeit
auf, da durch die Verwendung des mit dem Speicher des aufgelaufenen Maximumstandes
versehenen Mehrfachmitnehmers, welcher zum Vollausschlag zum Beispiel acht Umdrehungen
braucht, der Messweg und somit die Skalenlänge verlängert werden können.