CH191763A - Einrichtung zur Überwachung zeitlich mit veränderlicher Intensität verlaufender Vorgänge. - Google Patents

Description

  Einrichtung zur     Uberwachung    zeitlich mit veränderlicher Intensität  verlaufender Vorgänge.    Gegenstand des Hauptpatentes Nr.     1$2'450     ist eine Einrichtung zur     Überwachung    zeit  lich mit veränderlicher Intensität verlaufen  der Vorgänge. Nach dem Hauptpatent     wird     für gleichbleibende     Werte    -des     Zeitintegrals     der Wert einer zugehörigen Grösse selbst  tätig gemessen, so dass nach Massgabe des       Messergebnisses    eine Auswertung erfolgen  kann.

   Falls solche gleichbleibenden Werte  des     Zeitintegrals        kWh    oder Teile von     kWh     sind, so kann als zugehörige Grösse durch  ein Zeitlaufwerk der     Zeitablauf    gemessen  werden, innerhalb welchem dieser     Verbrauch     stattfand. Ist für eine bestimmte kWh  Menge oder     1-,Wh-Teilmenge    eine bestimmte       Zeit        unterschritten,    so findet     Überverbrauch     statt. Die Auswertung der Messung kann  durch ein     Registrierwerk,    zum Beispiel ein  Zählwerk, erfolgen.  



  Die vorliegende Erfindung bezieht sich  auf eine     Registriereinrichtung,    welche der       Überwachungseinrichtung        nach    der vorlie-         genden    Erfindung zugeordnet ist und welche  ein Zeitlaufwerk und ein     mit    diesem lösbar  gekuppeltes Steuerorgan für     eine        Betäti-          gungsvorrichtung    für eine Anzeigevorrich  tung aufweist.  



  Hierbei ist es von     Wichtigkeit,        dass    der  Antrieb der Anzeigevorrichtung, als welche  vorzugsweise ein Zählwerk in Betracht  kommt, unbedingt zuverlässig und nur in  Abhängigkeit von der     Messgrösse    vor sich  geht. Die vom     Zeitlaufwerk,    als welches ein  Synchronmotor dienen kann, verstellte Be  tätigungsvorrichtung für die Anzeigevorrich  tung     ,soll    daher einfach und betriebssicher  sein. Ebenso soll die lösbare Kupplung eine  einfache Ausbildung aufweisen und leicht  zu betätigen sein.  



  Die     Betätigungsvorrichtung    ,der Anzeige  vorrichtung wird erfindungsgemäss durch     ein     als Kurvenscheibe ausgeführtes Steuerorgan  beherrscht, das von einer     Ausgangsstellung     durch ein     Zeitlaufwerk    über eine lösbare      Kupplung angetrieben wird und dessen Rück  führung in die     Ausgangsstellungdurch    eine  auf die Umfangsfläche der Kurvenscheibe  wirkende Kraft erfolgt. Die Umfangsfläche  der     Kurvenscheibe    verläuft nach einer Herz  kurve.

   Hierbei kann die Kurvenscheibe so  ausgebildet sein,     dass    die auf die Umfangs  fläche einwirkende Kraft in der Ausgangs  stellung der     Kurvenscheibe    in dem der Dreh  achse am nächsten liegenden Punkt der Um  fangsfläche auf letztere einwirkt. Mit einer  derartigen     Einrichtung    kann für den Fall  eines Überverbrauchers mittels Sperrklinke  und Schaltrad ein Zählwerk     fortgesehaltet     werden. Als Kupplungsvorrichtung lässt ,sich  ein     Differentialgetriebe    verwenden, das mit  einer Sperrvorrichtung zusammenwirkt. Die       Kupplungsvorrichtung    kann vom Ver  brauchszähler durch     Beeinflussung    eines  Sperrhebels gesteuert werden.  



  Die     Zeichnung    veranschaulicht ein Aus  führungsbeispiel des Gegenstandes der Er  findung, das im folgenden näher beschrie  ben ist.  



  Die     zweckmässigerweise    in einem beson  deren Gehäuse als Zusatzgerät zu einem       Elektrizitätszähler    untergebrachte Einrich  tung zur Zählung des Überverbrauches weist  einen hier     nichtdargestellten        Motor,    zum  Beispiel einen Synchronmotor auf, der mit  tels seiner Welle 1 ,die Tragachse eines Pla  netenrades 21 herumdreht, welches Planeten  rad zwischen zwei Sonnenrädern 3 und 4  umläuft. Das Sonnenrad ,3     ist    an seinem Um  fang mit einem Zahnkranz 5 versehen, in  den eine     auskuppelbare    Klinke 6 eingreift,  die an einem Klinkenhebel 6a     angelenkt    ist.

    Das lose auf der Welle 1 .sitzende Rad 3  wird durch sie an einer Drehung verhindert,  während das ebenfalls lose gelagerte Rad 4       mit    einem Stirnrad 7, mit dem es fest ver  bunden ist, über das Planetenrad 2 ange  trieben     wird.    Das Zahnrad 7 greift .in ein       Ritzel    8 ein und treibt über dieses eine Welle  9 an. Auf der Welle 9 sitzt eine Kurven  scheibe 10 mit einer im wesentlichen nach  einer Herzkurve verlaufenden Umfangsfläche  und eine weitere Scheibe     il,        ,die    eine fe-         dernde        Klinke    12 treibt.

   Die Klinke 12  greift in ein     Zackenrad    13 ein, das bei seiner       Weiterschaltung    die Zahlenrollen 14 eines  Zählwerkes antreibt. Die Welle des Zacken  rades     1,3.    mit den     Zahlenrollen    14 ist nicht  gleichachsig, sondern parallel zu der Welle  9     angeordnet.    In der Ruhelage der Betäti  gungsvorrichtung 11 .stützt sich die Klinke  12 auf einem     Zahndes    Rades 13 und gleich  zeitig auf     eineue    nicht besonders .dargestell  ten, in der Scheibe 11 sitzenden,     Anschlag-          stift    ab.

   Auf der Umfangsfläche der     Kurven-          scheibe        1,0    gleitet bei deren Drehung ein  federnd angeordneter     Stift    15,     derdurch    die  besondere Ausbildung der -Scheibe 10 be  strebt ist, diese in ihre in der Zeichnung dar  gestellten Nullage     (Ausgangsstellung)    zu  rückzuführen. Seitlich an der Scheibe 10  ist ein     Anschlagstift    1,6 .angebracht, der sich  im Bewegungsbereich einer vorspringenden  Nase 17 mit schräger Auflauffläche 18 .be  findet.

   Die einen beweglichen Anschlag bil  dende Nase 17 ist von einem Arm 19 des  Klinkenhebels 6a abgebogen. über einen  seitlichen Vorsprung 20 des Armes: 19 greift  ein Haken 21 eines Magnetankers     22.    Der  dazugehörige     Elektromagnet        23    wird mit  tels seiner Stromspule 24 bei     Kontaktgabe     im Zähler erregt. Die von der Zeitwelle 1  über das Planetengetriebe ständig verstellte       Herzkurvenscheibe    1,0     gleitet    im Sinne des  ausgezogenen Pfeils     P1    am     Stift    15 entlang,  wobei sie diesen entgegen der Federkraft der  Feder 15a anhebt.

   Der     Stift    15     wird    also  von der     tiefsten    Stelle 2,5 der Umfangsfläche       mittels    der sich von -der Drehachse entfer  nenden Flanke     26    angehoben und gelangt  schliesslich in die dem     grössten    Radius der  Umfangsfläche entsprechende     Stelle        2!7.    Er  folgt bis .dahin keine Auslösung ,der     Klinke          @6    mittels des Ankers 2-2,

   so     wird.    diese Stelle       überschritten    und der     Stift    1.5 durch seine  Feder der Flanke<B>28</B> folgend     langsam    zu  rückgestellt. Ein vollständiges Zurückkehren  in die Nullage bei der     Stelle        215    ist jedoch  nicht möglich, da der     ,Stift    1,6 auf die schräge  Auflauffläche 18 des beweglichen- Anschla  ges 17     aufgelaufen    ist- und     letzteren    nach      unten drückt,

   so dass die Klinke 6 ausser Ein  griff mit dem Zahnrad 5 kommt und infolge  der Freigabe des Sonnenrades 3 der     weitere     Antrieb der Kurvenscheibe durch das Zeit  werk aufhört. Zunächst     kann    aber der Stift  15 die Scheibe 10 noch nicht in die Nullage  bringen, da der Stift 1.6 an der Anschlag  fahne 17 anliegt.

   Erst     wenn,    .durch den  Zähler ein Impuls gegeben wird, zieht der  Magnet 23 den Anker 22 so weit an, dass  dieser     mittels    seines Hakens 21 den Arm  19 so weit abwärts bewegt,     dass    nunmehr der       Stift    16 über den Anschlag 17     hinweggelan-          gen    kann und unter Einwirkung .des     Stiftes     15 die gezeichnete Nullage herbeigeführt  wird. Das     Planetengetriebe        2"    3, 4 bietet  hierbei keinen Widerstand, da die Klinke 6  dabei ausgerückt ist.  



  Aus den bisherigen Darlegungen ergibt  sich, dass die mit dem einen Sonnenrad 3  des Differentialgetriebes in Eingriff ste  hende Sperrvorrichtung 6, 6a, 19 gegenüber  dem auf sie einwirkenden     Magnetanker    22  in der     Entkupplungsrichtung    frei beweglich  ist, so dass sie auch durch den Anschlag 17  für das Steuerorgan 10 verstellbar     ist.    Die  Anordnung kann auch so getroffen werden,       da.ss    sich die Kurvenscheibe 10 bei Verlassen  des     Bereiches    ihrer     Umkehrstellungen    unter.

    der Einwirkung der gespannten Feder     15c;          augenblicklich    unter Überwindung der     Sperr-          wirkungder    Klinke 6 bis zum Anliegen des  Stiftes 16 am     Anschlag    17 weiterdreht und  demnach bereits vor der     nächsten    vom Zähler       bewirkten    Kontaktgabe vom     Zeitlaufwerk     entkuppelt wird.  



       Bei    der Drehung der     Herzkurvenscheibe     im Sinne des ausgezogenen Pfeils über den  Höchstpunkt 2 7 hinaus findet eine Weiter  schaltung des Zählwerkes     13e14    nicht statt.  Die Klinke 12 wird dabei unter Spannung  der an ihr angreifenden Feder lediglich von  dem Zahn des     Zackenrades    13 beiseite ge  drückt. Sowie die Klinke 12 infolge wei  terer Drehung der     Scheibe    11 aus dem Be  reich des     Zackenrades    13 sich entfernt, folgt  sie dem Zug der an ihr angreifenden Feder       und.    legt sich gegen den nicht dargestellten    in der     Scheibe    11 sitzenden Anschlagstift.

    Das Rad 13 wird durch eine nicht darge  stellte :dauernd anliegende Sperrklinke an  einer     Rückwärtsdrehung    verhindert. Die       Mitnehmerklinke    12 der     Scheibe    11 ist aus  wechselbar gelagert. Bei Drehung der  Scheibe 11 in Richtung des Pfeils     P1    gleitet  also die Klinke entlang den Zahnflanken des  Rades 13, ohne auf dieses einen Einfluss aus  zuüben.

   Auch wenn der     Auslöseimpuls    kurz  nach dem Durchgang durch den     Höchstpunkt     217 der Scheibe 10 den Magneten 23, erregt  und damit die     Entkupplung    des Zahnrades  3, 5 von der Klinke 6 bewirkt,     kann    eine  Zählung des bis zu diesem     Zeitpunkt    ent  nommenen Leistungsverbrauches nicht erfol  gen, da der Stift 15 unter     Einwirkung    der  Feder 15a die Scheibe 10 im gleichen Sinne  über die Flanke 28 hinweg     zurückstellt.       Wird jedoch innerhalb der Zeit, also be  vor der Höchstpunkt 27 der Kurve erreicht  ist,

   das heisst     also    bevor eine halbe Um  drehung der Kurvenscheibe 10     stattgefunden     hat, der Stromimpuls infolge     einer    grossen       Leistungsentnahme    gegeben, so hat der Stift  15 eine Lage vor dem Höchstpunkt 27 inne  und die Rückstellung erfolgt über die blanke  26 im     Sinne    des punktiert     eingezeichneten     Pfeils. Bei dieser -Rückstellung     wird    auch  die Klinkenscheibe 11 im entgegengesetzten  Sinne gedreht, so dass die Klinke 12 las  Schaltrad 1.3     weiterschaltet.    Die Klinke be  fand sich nämlich noch im Bereich der Ver  zahnung des     :Schaltrades    13.

   Die Weiter  schaltung erfolgt     zweckmässigerweise    um  einen Zahn, was durch eine besondere zwi  schen der Kurvenscheibe 10 und der Klinken  scheibe 11 angeordnete     Übertragungseinrich-          tung    erreicht werden kann.  



       Statt    des dargestellten Getriebes kann  auch ein anderes Kupplungsgetriebe, zum  Beispiel ein Klemm- oder Sperrgetriebe, an  geordnet werden. Ebenso ist es möglich;  statt des besonderen     Elektromagneten        23,den     Ständer des     Synchronmotors    als Relais zu       benutzen.    In diesem Falle     wird    die Einrich  tung so ausgebildet, dass die vom Zähler be-           tätigte        Kontaktvorrichtung    im     Stromkreis     der Erregerwicklung des     Synchronmotors     liegt,

   wobei bei     Kontaktgabe    durch .den Zäh  ler die     Statorwicklung    vorübergehend nahezu       stromlos        wird,        indem    die     Kontakteinrichtung     in einem zur     Statorwicklung    parallel     geschal-          teten    und einen Widerstand enthaltenden       Stromkreiszweig    liegt. Während :der     Schwä-          chungdes    Erregerfeldes wird ein sonst vom  Ständer     festgehaltener,    dem Hebel 22 ent  sprechender Anker freigegeben.

   Es ist auch  möglich, die Relaiswicklung eines besonderen       Relais    in Reihe mit der     Statorwicklung    des       Synchronmotors    zu schalten. Durch :den vom  Zähler     betätigten    Kontakt wird :dann die Re  laiswicklung kurzgeschlossen, das Relais       wird    stromlos. In allen Fällen ist die Wir  kung hinsichtlich der     .Steuerung    der Kupp  lungsvorrichtung die gleiche.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Einrichtung zur Überwachung zeitlich mit veränderlicher Intensität verlaufender Vorgänge nach dem Patentanspruch :des Hauptpatentes mit einer Regzstriervorrich- tung, .dadurch gekennzeichnet, dass die Re- gistriervorrichfun@ als Steuerorgan einer Be- tätibg-ungsvorrichtung für eine Anzeigevor richtung eine Kurvenscheibe mit einer nach einer Herzkurve verlaufenden Umfangsfläche aufweist, welche Kurvenscheibe von :

   einer Ausgangsstellung durch ein Zeitlaufwerk über eine lösbare Kupplung angetrieben wird und :deren Rückführung in die Aus gangsstellung -durch eine auf :die Umfangs fläche der Kurvenscheibe wirkende Kraft er folgt. UNTERANSPRÜCHE: 1. Einrichtung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die auf die Umfangsfläche einwirkende Kraft in,der Ausgangsstellung der Kurvenscheibe in dem der Drehachse am nächsten liegen den Punkt :der Umfangsfläche auf letz tere einwirkt. 2. Einrichtung nach Patentanspruch, da .durch gekennzeichnet, @dass die Umfangs- fläche der Kurvenscheibe nach einer Herzkurve verläuft. 3.

   Einrichtung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass auf die ITm- fangsfläche :der Kurvenscheibe ein fe dernder Stift einwirkt, der sich auf ihr abstützt. 4. Einrichtung nach Patentanspruch, :da durch gekennzeichnet, .dass das Zeitlauf werk ein Synchronmotor ist. 5. Einrichtung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Betäti gungsvorrichtung nur bei ihrer Rück führung in einer zu der vom Zeitlauf werk erfolgenden Antriebsrichtung ent gegengesetzten Drehrichtung die An zeigevorrichtung betätigt. 6.

   Einrichtung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass mit dem Steuerorgan eine Betätigungsvorrichtung für :die Anzeigevorrichtung verbunden ist. 7. Einrichtung nach Patentanspruch und Unteransprüchen 5 und 6, dadurch ge kennzeichnet, dass die mit dem Steuer organ verbundene Betätigungsvorrich tung einen nur in einer Richtung wirk samen Klinkenantrieb für die Anzeige vorrichtung :darstellt. B. Einrichtung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, :dass der Antrieb :der Betätigungsvorriohtung über ein als Kupplung wirkendes Differentialgetriebe erfolgt, :das mit einer :

   Sperrvorrichtung zusammenwirkt. 9. Einrichtung nach Patentanspruch und Unteranspruch 8, dadurch gekennzeich net, .dass die Sperrvorrichtung bis zum Erreichen :des :gleichbleibenden Wertes des Zeitintegrals -der gemessenen Grösse das eine Sonnenrad des Differential getriebes sperrt, in welchem Augenblick sie vorübergehend ausgelöst wird, so dass der vom Zeitlaufwerk über das Dif ferentiaigetriebe auf die Betätigungsvor- richtung ausgeübte Antrieb aufhört und die Betätigungsvorrichtung in ihre Aus gangsstellung zurückkehren kann. 10.

   Einrichtung nach Patentanspruch und Unteransprüchen 8 und 9, dadurch ge kennzeichnet, dass der gleichbleibende Wert des. Zeitintegrals eine kWh oder ein Teil einer kWh ist. 11.

   Einrichtung nach Patentanspruch und Unteransprüchen 8, 9 und<B>10,</B> dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungsvor- richtung mittels eines Relais beeinflusst wird, dessen Erregungszustand mittels eines vom Zähler gesteuerten Kontaktes beherrscht wird und auf die Sperrvor- richtung einwirkt. 12.

   Einrichtung nach Patentanspruch und Unteransprüchen 8 bis 11, dadurch ge kennzeichnet, dass sie derart ausgebildet ist, dass die Beeinflussung durch das Stromloswerden eines Elektromagnetes herbeigeführt wird. 13. Einrichtung nach Patentanspruch un,' Unteransprüchen 8 bis 11, dadurch ge kennzeichnet, dass der Ständer eines als Zeitlaufwerk dienenden Synchronmotors als Relaiskern dient und vorübergehend nahezu stromlos gemacht wird. 14.

   Einrichtung nach Patentanspruch und Unteranspruch 8, dadurch gekennzeich net, dass bei-Verlassen des Bereiches sei ner Umkehrstellungen die Entkupplung ,des Steuerorganes bereits vor der vom Zähler bewirkten Kontaktgabe möglich ist. 15.

   Einrichtung nach Patentanspruch und Unteranspruch 8, zur Überwachung des Verbrauches elektrischer Energie, da durch gekennzeichnet, dass das Steuer- iorgan mit einem beweglichen Anschlag zusammenwirkt, der bei einer bestimm ten Verstellung des Steuerorganes letz teres anhält und dessen Weiterverstel lung bis zum Verbrauch einer kWh-Teil- menge verhindert. 16.

   Einrichtung nach Patentanspruch und Unteransprüchen 8 und 15, dadurch ge kennzeichnet, dass der Armschlag für das Steuerorgan so ausgebildet ist, dass bei seinem Wirksamwerden die Entkupplung ,des Steuerorganes vom Zeitlaufwerk her beigeführt wird.

   17. Einrichtung nach Patentanspruch und Unteransprüchen 8, 15 und 16, dadurch gekennzeichnet, dass die mit dem einen Sonnenrad des Differentialgetriebes in Eingriff stehende Sperrvorrichtung ge genüber dem auf sie einwirkenden Mag netanker in der Entkupplungsrichtung frei beweglich und durch .den Anschlag für das Steuerorgan verstellbar ist. 18.

   Einrichtung nach Patentanspruch und Unteransprüchen 8 und 15 bis 17, da durch .gekennzeichnet, dass der Anschlag für !das Steuerorgan mit der Sperrvor- riehtung für das Differentialgetriebe in fester Verbindung steht, wobei dieser Anschlag derart ausgebildet ist, dass beim Anhalten des Steuerorganes die mit dem Differentialgetriebe in Eingriff stehende Sperrklinke ausgehoben,

   das Steuerorgan aber bis zum Eintreffen,des nächsten vom Zähler ausgehenden Im pulses gesperrt gehalten wird.