Verfahren und Vorrichtung zur Registrierung der Angaben von Verbrauchsmessern. Verteilungsaril agnn, zum Beispiel elek- trise,he Verteilangsnetze die neben Verbrau chern auch Erzeu"er enthalten, helfen sich beim Auftreten von Spitzenbelastungen, Be- friebss'ö_1@ngen und ähnlichen Anlässen oft geger@@seitig aus.
Sie werden zu diesem Zweck oft durch eine grössere Anzahl räumlich aus- ei nanderliegender Ileitungen verbunden, durch die in den obengenannten Fällen elek- 1r#',sche Arbeit oder Blindlast ausgetauscht wiud.
Die einzelnen Werke treffen dann in der Regel besondere Vereinbarungen, wie die auetauschte Arbeit verrechnet werden soll. Dabei kommt es häufig vor, dass das eine Werk für die gelieferte Arbeit einen höheren Preis pro Einheit verlangt, als es für die bezogene zahlt. Auch wird für die Berech nung des öfteren das Maximum zugrunde- gelegt, das innerhalb bestimmter Messperio- den, zum Beispiel innerhalb einer viertel oder einer halben Stunde erreicht wird.
Der Preis ist auch oft abhängig von der Tages zeit, in der der Austausch erfolgt.
Die messtechnische Erfassung der für die Verrechnung massgebenden Grössen und Ver hältnisse macht oft sehr grosse Schwierig keiten, insbesondere dann, wenn die Energie strömungsrichtung in den einzelnen Aus tauschleitungen fortgesetzt wechselt und in den verschiedenen Leitungen gleichzeitig ver schiedene Richtungen hat.
Durch die Erfindung werden diese Schwierigkeiten beseitigt.
Erfindungsgemäss werden .die in den ein zelnen Austauschleitungen gemessenen Grö ssen in Abhängigkeit von der augenblick lichen, für sämtliche Austauschleitungen resultierenden Strömungsrichtung des Ver brauchsmittels auf besonderen Registrierein- richtungen registriert.
Anhand der in der Zeichnung dargestellten Beispiele für die Vorrichtung soll die Er findung näher erläutert werden. In Fig. 1 sind mit<I>A</I> und<I>B</I> zwei Netze angedeutet, die ausser Verbrauchern auch Er zeuger enthalten. Die Netze sind durch räum lich auseinanderliegende Austauschleitungen 1, 2 miteinander verbunden. In die Leitung 1 sind die Zähler 10-1, 201, in die Leitung 2 die Zähler 102, 202 eingeschaltet. Die Zähler 101, 102 laufen nur, wenn das Sy stem B an .das System A liefert, die Zähler 201 und 202 nur dann, wenn das System A an das System B liefert.
Die Zähler sind mit Rücklaufhemmungen ausgerüstet.
Jeder der Zähler ist mit einem Kontakt geber, der durch einen Schalter 3 angedeutet ist, ausgerüstet. Die Kontaktgeber der Zäh ler<B>101,</B> 102 und der Zähler 201, 202 sind mit je einem elektromagnetischen Klinkwerk 111, 112, 211, 212 verbunden, das bei jedem Impuls ein Steigrad 4 um einen (Schritt weiterschaltet. Die Hübe der Klinkwerke 111, 112 werden auf die Summandenteile, Sonnenräder 110, 120, des Differentialgetrie bes<B>100</B> übertragen, dessen :
Summenteil, die Kreuzwelle 121, mit der Messwelle 130 ge kuppelt ist. Die Messwelle kann durch den Elektromagneten 140 abwechselnd mit dem einen oder andern der beiden Zählwerke<B>131,</B> 132 gekuppelt werden. Bei dieser Einrich tung können in Abhängigkeit von der resul tierenden .Strömungsrichtung die einzelnen positiven und negativen Glieder der Mess- grössen für sich erfasst werden. Jedes Zähl werk ist mit einem Maximumwerk 133, 134 verbunden, .das der Einfachheit halber nur durch Zeiger und Skala angedeutet ist.
Es können dafür je nach Bedarf die verschie denen Arten der bekannten Maximumwerke mit Schleppzeiger oder Schreibzeug benutzt werden. Diese Maximumwerke registrieren in Abhängigkeit von der Zeit die Maxima. Durch Differenzbildung der registrierten Maxima können dann bequem die maximalen Umsätze nach Zeiten und Strömungsrich tungen getrennt erfasst werden.
Ebenso werden die Hübe der Klink werke 211, 212 auf die Sonnenräder 210, 220 des Differentialgetriebes 200 übertragen, dessen Kreuzwelle 221 mit der auf die Zähl- werke 231, 232 und die Magimumwerke 233, 234 durch den Elektromagnet 240 umkuppel- baren Messwelle 230 verbunden ist. Nach be kannten Gesetzen sind die von den Kreuz wellen 121, 22l zurückgelegten Wege .der Summe der Wege der Sonnenräder und somit der Summe der Impulszahl der Kontaktgeber proportional.
Zur Ermittlung der resultierenden Strö mungsrichtung für die ausgetauschten Grö ssen in den Leitungen 1 und 2 sind in die Leitungen die Zähler 301, 302 eingeschaltet, deren Anker je mit einer Tachometerdy namo 311, 312 verbunden sind. Die Tachometer dynamo kann beispielsweise ein Anker .der bekannten Gleichstrommotorzählertype ;sein, der in einem permanenten Magnetfeld um läuft.
Tu der Zeichnung ist vorausgesetzt, dass die Zähler 301, 302 je nach .der Energie strömung in der einen oder andern Richtung laufen, es können natürlich statt dessen auch für jede Leitung zwei Zähler verwendet wer den, von denen der eine nur vorwärts, der andere nur rückwärts läuft. Die Anker der Dynamos 311, 312 sind hintereinander ge- scha,ltet und mit .der Magnetwicklung 320 eines polarisierten Relais 300 verbunden, dessen Anker 330 einen Schalter 331 steuert, der über die Stromquelle 332 und die Klem men a, h, mit den Kupplungsmagneten 140, 2:10 verbunden ist.
Die Einrichtung arbeitet auf folgende Weise: Es werde beispielsweise von dem System B nach dem System A durch beide Leitungen 1, 2 geliefert. Es laufen dann die Zähler <B>101,</B> 102, 301. 302, und zwar sollen die Zäh ler 301, 302 vorwärts laufen und dabei die Anker 311, 312 positive Spannungen ab geben. Der polarisierte Anker 330 .des Re lais 300 belangt dann in die gezeichnete Stellung, in der die Magnete 140, 240 ein geschaltet sind und die Messwellen 130, 230 mit den obern Werken 131, 231 kuppeln.
Die Zähler 101, 102 betätigen je nach dem Leistungsfluss in den Leitungen 1, 2 in kleineren oder grösseren Zeitabständen ihre Kontaktgeber 3. Die Summe der Impulszahl wird über die Blinkwerke 111, 112, das Dif ferentialgetriebe 100 und die Messwellen 130 im Zählwerk 131 und im Maximumwerk 133 registriert.
Die Registrierung im Zähl werk 131 ist fortlaufend, die im Maximum- ,tverk 133 periodisch, indem beispielsweise je weils nach Ablauf einer Viertelstunde die Mitnehmer für die Maximumwerke ent kuppelt und durch Feder- oder andere Hilfs kräfte in die Nullstellung zurückgeführt werden.
An der Stellung der einzelnen Teile ändert sich auch dann nichts, wenn sich bei- spii@lsweise die Energieströmung in der Lei tuni 2 umkehrt, vorausgesetzt, daB die für die Leitungen 1 und 2 resultierende Strömung von B nach. A gerichtet bleibt. Es kommt dann led51ieh der Zähler 102 zum Stillstand.
Dafür läuft der Zähler 202; die Impulszahl seines Kontaktgebers wird durch das<I>Zähl-</I> werk 231 und las Maximumwerk 233 regi striert. Beim Wechsel der Strömungsrieh- t.ung in der Leitung 2 ändert der Zähler 302 seinen Drehsinn; der Anker 312 erzeugt eine negative Spannung, die von der Span nung des Ankers 311 abgezogen wird. Da der Energiefluss in der Leitung 1 aber über wiegt und von B nach A. gerichtet ist, bleibt clie Summe der Ankerspannungen positiv; der Relaisanker 330 behält also seine Stel lung bei.
Sobald jedoch die resultierende Strömung ihre Richtung wechselt, also von<I>A</I> nach<I>B</I> gerichtet ist, erhält das Relais 300 eine nega tive Spannung, der Anker 330 klappt nach unten, die Magnete 140, 240 werden abge schaltet und die Hesswellen 130, 9_.30 wer den mit den untern Werken 132, 134 bezw. 232, 234 gekuppelt. Die durch die Leitungen 1 und 2 gehenden Teilflüsse werden dann, so weit sie von<I>B</I> nach<I>A</I> gerichtet sind, in den Werken 132, 134, soweit sie von A nach B gerichtet sind, in den Werken 232, 234, registriert.
Die gesamte von<I>B</I> nach<I>A</I> ge lieferte Arbeit erhält man, indem man von den Angaben des Zählwerkes 131 die des Zähl-,verkes 231 subtrahiert, das Maximum des in dieser Richtung staugefundenen Um satzes erhält man durch Auswertung der von den Werken 133, 233 aufgezeichneten Dia gramme, indem man von jedem Maximum des Werkes 133 das zeitlich damit zusammen fallende Maximum .des Werkes 233 abzieht.
Entsprechendes gilt für die Ermittlung der von dem System<I>A</I> nach dem System<I>B</I> gelieferten Arbeit. Bei der im vorstehenden beschriebenen Anlage sollte die Wirkleistung erfasst werden. Grundsätzlich kann die An lage für die Erfassung von Blindleistung (Magnetisierungsleistung) genau so ausgebil det werden. An die Stelle der Wirkleistungs- zähler treten dann Blindleistungszähler. Soll sowohl der Austausch für Wirkleistung und Blindlast erfasst werden, so ist die Zahl der Zähler zu verdoppeln.
Was für Wirkleistung und Blindlast gilt, gilt entsprechend für an dere physikalische Grössen, zum Beispiel Mischleistung, oder wenn es sich beiEpiels- weise um Ferngaswerke oder Fernheizwerke, Wasserhaltungsanlagen oder dergleichen han delt, für die zu überwachenden Gasmengen, Wärmemengen, Wassermengen oder derglei chen. In Einzelheiten kann die beschriebene Anlage auch geändert werden.
Beispielsweise kann für die in verschie denen Richtungen strömende Leistung ein Zähler verwendet werden, der vorwärts und rückwärts läuft. Dieser erhält dann zwei Kontaktgeber, von denen der eine nur bei Vorwärtslauf, der andere nur bei Rückwärts lauf :betätigt wird. Bei Verwendung der artiger Zähler ändert sich nichts an der grundsätzlichen Schaltung.
Zur Schaltung der Elektromagnete 140, 240 kann statt des polarisierten Relais 300 5n 1 der Taehometerdynamos 311, 312 auch die im folgenden beschriebene Einrichtung verwendet werden, die im untern Teil der Fig. 1 dargestellt ist und die an Stelle des polarisierten Relais 300 und der Tachometer dynamos 311, 312 in die Anlage eingeschal tet werden kann.
Hier sind in jede Leitung 1, 2 je zwei Zähler 41, 51., 42, .52 eingeschaltet, von denen die Zähler 41, 42 nur. bei Lieferung von B nach A, die Zähler 5-1, 52 nur bei Lieferung von A nach 13 laufen. Die einzelnen Zäh ler treiben mittelst Kontaktgebern und elek tromagnetischer .Klinkwerke, die hier nur durch Wicklungen angedeutet sind, -die ein zelnen Summandenteile 410, 420, 510, 5-0 eines Summiergetriebes an, und zwar wer den die Teile 410,
420 in der einen Rich tung angetrieben und ihre Bewegungssumme über den Teil 400 auf das Sonnenrad 401 eines weiteren Differentialgetriebes übertra gen, die Teile 510, 520 werden in entge gengesetzter Richtung angetrieben und ihre Bewegungssumme von dem Teil 500 auf das Sonnenrad 501 übertragen. Die mit einem Zahnrad versehene Kreuzwelle 45, deren Weg proportional der Differenz der Wege der Sonnenräder 401 und 501 ist, treibt über ein elastisches Zwischenglied 450 und über eine Wirbel.strombremse 451 ein Zahnrad 452 an, auf dessen Umfang der bewegliche Konts,kt eines Schleppschalters 453 schleift.
Je nach der Richtung -des resultierenden Leistungs flusses dreht sich die Kreuzwelle 45 in dein einen oder andern 'Sinne und der Schalter 453 wird entweder geöffnet oder geschlossen.
Will man unter Beibehaltung .der Kon- taktgeberzähler 51, 52 das dargestellte 8um- miergetriebe vermeiden, so' kann man auch durch die Kontaktgeber nach dem bei Fern leistungsmessung bekannten Verfahren Kon densatoren laden und entladen lassen oder Eisenkerne magnetisieren und entmagneti sieren lassen, die dabei erzeugten Spannungs stösse elektrisch durch Hintereinanderschr1,l- tung der Kondensatoren bezw. Magnetwick lungen summieren und auf ein träges Kon- taktmessgerät,
zum Beispiel auf ein balli stisches Galvanometer oder auf ein Relais einwirken lassen, das je nach dem Vorzeichan .der resultierenden Spannung .die Richtung 'seines Ausschlages wechselt und die Kupp lungsmagnete 140, 240 ein- oder ausschaltet.
In Fig. 2 ist eine andere Ausführungs form der Messeinrichtung .dargestellt.
Die Austauschleitungen und die Kontakt geberzähler sind hier der Einfachheit halber weggelassen. Es sind hier nur die Magnet- wicklungen 111, 112, 211, 212 der Klink werke angedeutet, die ebenso wie in Fig. 1 mit den entsprechenden Zählern 101, 102, 201, 202 verbunden sein sollen. Die Klink werke 111, 112 wirken in dem einen. Sinn auf die Summandenteile 611, 612, die Klink- werke 211, 212 im entgegengesetzten. Sinn auf die @Summandenteile 711, 712 ein.
Die Wegsummen werden durch die Teile 600 bezw. 700 auf die Teile 601 bezw. 701 über tragen, der Teil 76 bewegt sich entsprechend ,der Differenz dieser Summenwege nach der einen oder andern Richtung. -Seine G e- s^hwindigkeit ist jeweils dem resultierenden Energiefluss der Leitungen 1 und 2 propor tional.
Der Teil 76 (reibt die Welle 760 ;in, auf :der die mit Klinken versehenen .Scheiben <B>771,</B> 772 sitzen. Lose auf der Welle sind die Steigräder 71, 7\? und die fest damit ver bundenen Zahnräder 710, 720 - angebracht. Die Räder 71 und 710 können sich nur nach .der einen, die Räder 72 und 720 nur mach der andern Richtung drehen und sind gegen Rückdrehung durch Klinken 791,<B>721</B> ge sperrt. Das Rad 710 ist dauernd mit dem Zählwerk 72 gekuppelt.
Es treibt auch über .das durch den Hebel 73 ausrückbare Ritzel 74 das Rad 75 an, das eine Feder 76 in die durch Anschläge 77 fixierte Ausgangs lage zurückzudrehen sucht. Mit dem Rad<B>'75</B> kann durch Schwenken des Hebels 73 das Ritzel 78 gekuppelt werden, das über das Rad 79 mit dem Sonnenrad 81 eines Differen tialgetriebes 80 gekuppelt ist. Auch auf das Sonnenrad 81 wirkt eine Feder 82 ein, die es in die durch die Anschläge 83 fixierte Ausgangsstellungdrängt.
CTenau ebenso ist die Getriebeverbindung zwischen dem Rad 720 und dem .Sonnenrad 91 beschaffen; nur sind hier die Richtungen der Federspannungen und die Lager der An schläge für die von den Federn. angegriffenen Räder vertauscht. Die Differenz der Wege der Sonnenräder 81, 91 wird nach bekannten Gesetzen durch die Kreuzwelle 92 ermittelt. Sie ist mit dem Mitnehmer 93 verbunden, .der die Schleppzeiger 94 und 95 antreibt. Der Hebel 73 kann durch Ein- iind Ausschalten des Kupplungsmagnetes 730 geschwenkt wer den, der beispielsweise durch eine Uhr an dem Ende jeder Viertelstunde vorübergehend aus- und wieder eingeschaltet wird.
Die Einrichtung arbeitet auf folgende Weise: \ Je nachdem die resultierende Energie strömung von A nach B (Fix. 1), oder umge kehrt ist, wird von der Welle 760 entweder das Rad<B>710</B> oder das Rad 720 angetrieben. Die zurückgelegten Wege sind jeweils dem Energieumsatz in der einen oder andern Richtung proportional. Um entsprechende Beträge werden die Zählwerke 72, 62 weiter- geschaltet, desgleichen die Räder 75, 65.
Am Ende der Viertelstunde wird der Magnet "r30 ausgeschaltet; .dabei werden zu nächst die Ritzel 78, 68 in die Räder 75, 65 eingerückt, dann die Ritzel 74, 64 aus gerückt. Unter der Einrichtung der Federn 76 kehren die Räder 75, 65 in die durch An schläge bestimmte Ausgangsstellung zurück. Der Rücklaufweg wird auf die Sonnenräder 31, 91 übertragen, .die sich unter Spannung der Federn 82 von ihren Anschlägen ent fernen.
Der Teil 92 und der Mitnehmer 93 verdrehen sich dabei entsprechend der Dif ferenz der Wege der Sonnenräder 81, 91 und nach dem Vorzeichen der Differenz wird der Schleppzeiger 94 oder 9.5 mitgenommen. 1)--r von einem Schleppzeiger zurückgelegte Weg ist proportional dem resultierenden Energietransport in der ihm zugeteilten Strömungsrichtung, und zwar registriert der Zeiger 95 den Energietransport, wenn inner halb der Registrierperiode die Strömung von B nach A (Fix.
1) überwiegt, der Zeiger 94 die entsprechende Grösse bei umgekehrter Strömun@srichturg. Kurz darauf wird durch die Uhr cler Magnet 730 wieder eingeschaltet, die Ritzel 74, 64 werden eingekuppelt, die Ritzel <B>78,</B> 68 ausgekuppelt, die Räder 81, 91 kehren unter der Einwirkung der Federn 82 in die Ausgangsstellung zurück, dabei w:,rclen auch. die Teile 92 und 93 mit in die Nullstellung zurückgenommen. Der Zeiger 94 bezw. 95 wird durch Reibung in der Aus- Schlagstellung zurückgehalten. Hierauf wie derholt sich der ganze Vorgang.
Der Mit nehmer wird im Laufe der Zeit bald nach der einen bald nach der andern Seite aus schlagen und die Zeiger 94, 95 vor sich her schieben, die schliesslich in den Stellungen grössten Ausschlages stehen bleiben und die Maxima der Energietransporte anzeigen.
Der gesamte Arbeitsaustausch kann für die @Strömungsricbtung von B nach A an dem Zählwerk<B>72,</B> für die umgekehrte Strömungs richtung an dem Zählwerk 62 abgelesen werden.
Das Prinzip, nach dem die Messeinrieh- tung gemäss Fig. 2 arbeitet, ist folgendes: Zv=ecks Ermittlung des Maximums der innerhalb gewisser Messperio.den ausgetausch ten Arbeit oder anderer physikalischer Grö ssen werden innerhalb jeder Messperiode für die positive und negative resultierende Strö mungsrichtung getrennte Wegstrecken vor bereitet, die .der algebraischen Summe der bei positiver bezw. negativer resultierender Strömungsrichtung ausgetauschten Grössen proportional sind. Diese Wegstrecken sind die Verdrehungswinkel der Räder 75, 65 (Fix. 2).
Dann wird nach Ablauf jeder Re- gistrierperiode durch das Differentialgetriebe 80 die Differenz dieser beiden Wege ge bildet und mittelst der Zeiger 94, 95 regi striert.
Die Maxima können aber auch in der Weise ermittelt werden, dass man statt der Wegstrecken innerhalb jeder Messperiode Übersetzungsverhältnisse vorbereitet, die der algebraischen Summe der bei positiver bezw. negativer resultierender Strömungsrichtung ausgetauschten Arbeit proportional sind. Dies kann zum Beispiel so geschehen, .dass man in einem Reibgetriebe, das aus einer Reibscheibe und einem darauf laufenden Rad besteht, dieses Rad radial gegen die Reibscheibe -so weit verschiebt, bis das entsprechende Über setzungsverhältnis erreicht ist.
Nach Ablauf jeder Registrierperiode wer den dann die Reibscheiben durch einen Hilfs motor um einen bestimmten Winkel gedreht. Die auf den Reibscheiben laufenden Räder, ,die den Übersetzungsverhältnissen entspre chend reduzierte Winkel zurücklegen., lässt man in entgegengesetzter Richtung auf zwei Teile eines Differentialgetriebes einwirken, dessen dritter Teil die Registriervorrichtung des Maximumwerkes antreibt.