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Doppeltarif-Zählvorrichtung für Elektrizitätszähler Die Erfindung
betrifft eine Doppeltarif-Zählvorrichtung für Elektrizitätszähler mit einem Differentialgetriebe
als Tarif-Umschaltelement.
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Derartige Differentialgetriebe sind in der Regel als Kegelrad- oder
Kronrad-Getriebe ausgebildet. Dabei wird ein Planetenrad in bekannter Weise von
der Systemachse des Elektrizitätszählers her angetrieben. Mit dem Planetenrad stehen
zwei Sonnenräder im Eingriff, von denen jedes ein Zählwerk antreibt. Da jeweils
nur ein Zählwerk mit der Systemachse gekuppalt sein darf, wird das Sonnenrad, dessen
zugeordnetes
Zählwerk nicht betätigt werden eoll, gesperrt. Dae
andere Sonnenrad dreht sich dann doppelt eo schnell wie die das Planetenrad antreibende
Achse. Die Aufgabe dee Differentialgetriebes besteht daher darin, die Messgrösse
bzw. die Umdrehungsgeechwindigkeit der Systemachse in Abhängigkeit vom vorgegebenen
Tarif auf Jeweils eines der beiden Zählwerke weiterzuleiten. Das Differentialgetriebe
besitzt aleo die Funktion einer Weiche.
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Von der Systemachse biß zur ersten Zahlenrolle dee Zählwerks findet
eine starke Herabsetzung der Drehzahl statt. Das Differentialgetriebe wirkt dabei
störend, da es die Drehzahl wieder heraufsetzt und diese Drehzahl erhöhung zusätzlich
kompensiert werden muss. Ausserdem ist der Wirkungsgrad von Kegelrad- und Kronrad-Differentialgetrieben
nicht sehr hoch.
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Die genannten Nachteile werden bei der Doppeltarif-Zähivorrichtung
für Elektrizitätszähler mit einem Differentialgetriebe als Tarif-Umschaltelement
erfindungsgemäss dadurch vermieden, dass das Differentialgetriebe zwei Sonnenräder
enthalt, voll den Jedes mit Je slnsm von zwei test auf einer Achse angeordneten
Planetenrädern im Eingriff steht, wobei die Achse drehbar in einem Steg gelagert
und der Steg mit einer treibenden kohas, atit dar die Sonnenräder drehbar angeordnet
sind, fest verbunden ist
Die Erfindung wird im folgenden anhand
eines in den Figuren dargestellten Auäftlhrungsbeispiels näher beschrieben.
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Es zeigen: Fig. 1 ein Differentialgetriebe nach der Erfindung und
Fig. 2 eine schematieche Darstellung einer Doppeltarif-Zählvorrichtung mit einem
Differentialgetriebe nach Fig.1.
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Die Fig .1 enthält eine von der Systemachse des Zählers her angetriebene
Welle 1. Auf dieser befinden sich drehbar angeordnet zwei Sonnenräder 2 und 3 sowie
mittels einer Schraube 4 starr befestigt ein Steg 5. Der mit der Welle 1 gedrehte
Steg 5 nimmt eine drehbar in diesem gelagerte Achse 6 mit.
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An den Enden der Achse 6 sind zwei Planetenräder 7 und 8 fest angeordnet.
Das Planetenrad 7 steht mit dem Sonnenrad 2 und das-Planetenrad 8 mit dem Sonnenrad
3 im Eingriff. Diese vier Zahnräder sind als Stirnräder ausgebildet. Dadurch erhält
man fttr-das dargestellte Getriebe einen höheren Wirkungsgrad als für die üblichen
Kegelrad- oder Kronrad-Differentialgetriebe. Auch ist die Herstellung von Stirnrädern
wesentlich einfacher als die von Kegelrädern oder Kronrädern. Von jedem der beiden
Sonnenräder 2 und 3 wird je einet der beiden Zählwerke der Doppeltarif-Zählvorrichtung
angetrieben. Da Jewella
nur ein Zählwerk betätigt werden dar£, ist
in bekannter Weise stets eines der beiden Sonnenräder 2 oder 9 gesperrt.
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Diese Sperrung bzw. Preigabe der Sonnenräder wird von einer nicht
dargeetellten Tarif-Schalteinrichtung vorgenommen.
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Für ie beiden Sonnenräder ergeben sich in diesem Fall folgende Drehgeschwindigkeiten
in Abhängigkeit von der Drehgeschwindigkeit nw der Welle 1s Für das Sonnenrad 2
beträgt die Drehgeschwindigkeit n2 bei geaperrtem Sonnenrad 3t n2 = nw (1 - 1/y);
für das Sonnenrad 3 erhält man für die Drehgeschwindigkeit n3 bei gesperrtem Sonnenrad
2; n3 = nw (1 - y).
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Die Grösse y lässt sich aus den Zähnezahlen Z2, Z3, Z7 und Z8 der
vier Zahnräder 2, 3, 7 und 8 ermitteln. Es ist Z2.Z8 @ @ y= . Man muss dabei darauf
achten, dass y nicht den Z3.Z7 Wert 1 annimmt.
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Wie aus den Beziehungen für n2 und n3 ersiohtlioh ist, sind diese
für einen bestimmten Wert von nw entgegengesetzt gerichtet und ausserdem von verschiedenem
Betrag. Die Drehgeschwindigkeiten der beiden Sonnenräder können daher nicht direkt
auf die entsprechenden Zählwerke gegeben werden, sondern es muss bei mindestens
einem Zählwerk eine Zwischenübersetzung vorgesehen sein, die die Verschiedenheit
der Richtungen und der Beträge der beiden Drehgeschwindigkeiten n2 und n3 kompeneiert,
Durch
richtige Wahl der Zahnräder 2, 3, 7 und 8 lässt es sich ohne weiteres erreichen,
dass die Jeweilige Drehgeschwindigkeit n2 oder n3 kleiner ist als die Drehgeschwindigkeit
nw der treibenden Welle 1.
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In der Fig.2 wird eine schematische Darstellung einer Doppeltarif-Zählvorrichtung
gezeigt, in der ein Differentialgetriebe nach Fig.1 als Umechaltelement verwendet
wird. Die Teile des Differentialgetriebes erhalten die gleichen Bezugaziffern wie
in der Fig.1.
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Eine sich drehende Systemaohae 9 eines elektrizitätszählers treibt
über eine Schnecke 10 ein Schneckenrad 11 an. Auf einer Achse 12 sind das Schneckenrad
11 und ein Zahnrad 13 fest angeordnet. Das Zahnrad 13 greift in ein weiteres, auf
der Welle 1 befestigtes Zahnrad 14 ein. Die Welle 1 wird also Uber das eine gewünschte
Uebersetzung bewirkende Zahnräderpaar 13, 14 angetrieben. Die Wirkungsweiae des
aua den'Teilen 2 bis 8 bestehenden Differentialgetriees wurde bereits anhand der
Fig.1 erläutert. Mit dem Sonnenrad 2 ist ein Zahnrad 15 und mit dem Sonnenrad 3
ein Zahnrad 16 fest verbunden. Mit dem Zahnrad 15 steht ein Zahnrad 17 im Eingriff,
das ebenso wie ein weiteres Zahnrad 18 auf einer Achse 19 befestigt ist. Das Zahnräderpaar
15, 17 bewirkt, dass bei einer bestimmten Umdrehungsgeschwindigkeit der Welle 1
die Drehriohtung und die Drehge~
schwindigkeit des Zahnrad.. 16
ftlr den einen Tarif gleich denen des Zahnrades 18 tUr den anderen Tarif sind. Die
Zahnräder 16 und 18 treiben Je eine Zahlenrolle 20 bzw. 21 an.
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Diese stellen Jeweils die erste, mit einem Ritzel kombinierte Zahlenrolle
eines Zählwerks dar.
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In der Pig.2 ist weiterhin eine Umschalteinrichtung 22 dargestellt.
In vorgegebener Weise wird durch diese ein Hebel 23 umgelegt, eo dass dieser stets
in eines der beiden Zahnräder 16 oder 18 eingreift und dieses sperrt. Dadurch ist
stete auch eines der beiden Sonnenräder 3 oder 2 und damit die Uebertragung zu dem
zugeordneten Zählwerk gesperrt.
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Die räumliche Anordnung der beiden Zählwerke erlaubt es in der Regel
nicht, dass suoh bei Differentialgetrieben mit Kegel- oder Kronrädern die die Zahlenrollen
treibenden.Zahnräder direkt mit den Sonnenrädern verbunden werden können. Es sind
dann bei mindestens einem Zählwerk zusätzliche Zwischengetriebe erforderlich. Da
bei Kegel- und Kronrad-Differentialgetrieben beide Sonnenräder die gleiche Drehrichtung
aufweisen, werden anstelle deß einen Zwischengetriebes 15, 17 in vorliegenden Beispiel
zwei Zwischengetriebe benötigt.
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Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Sonnenräder mit einer Aussenverzahnung
versehen. Sie können stattdessen auoh eine Innenverzahnung
besitzen.
Dabei greifen sie um die Planetenräder herum. Die Beziehungen für die Drehgeschwindigkeiten
der Sonnenräder in Abhängigkeit von derjenigen der Welle 1 ändern sich dadurch nicht.