Compteur de consommation
La présente invention est relative à un compteur de consommation pour mesurer le débit d'un moyen d'alimentation délivré à un consommateur, comportant un mécanisme de comptage à indication numérique.
De tels compteurs de consommation sont utilisés pour mesurer le débit d'un moyen tel que gaz, eau ou électricité, délivré d'un point central à un consommateur. En général, le débit de l'énergie électrique ou d'un autre moyen est mesuré dans les locaux du consommateur à l'aide d'un compteur comportant un certain nombre de cadrans placés l'un à côté de l'autre, ou encore à l'aide d'un compteur du type dit cyclomètre, et qui comporte une série de disques portant des nombres le long de leurs périphéries.
Dans les deux cas la quantité de moyen consommé est indiquée, c'est-à-dire le débit total. Lors d'un relevé de compteur il est donc nécessaire de déduire du relevé actuel le relevé précédent afin de déterminer la quantité consommée par le consommateur depuis le dernier relevé, et portée au débit du consommateur. Actuellement, un chargé de relevé des compteurs doit faire le tour dans tous les locaux, relever la position de chaque compteur, et délivrer les chiffres relevés à un centre d'exploitation où les sommes dues sont calculées et les factures délivrées. Ceci se répète régulièrement, par exemple tous les trois mois.
La présente invention vise à éviter les inconvénients des compteurs connus et à fournir un compteur amélioré à l'aide duquel un consommateur peut être avisé automatiquement de l'indication du compteur.
Suivant l'invention, le compteur de consommation est caractérisé par le fait qu'il contient des organes rotatifs actionnés par le mécanisme de comptage, des moyens pour marquer des feuilles d'enregistrement suivant la position angulaire des organes rotatifs pour enregistrer les indications numériques, et des moyens de mise en action des moyens de marquage.
Les organes rotatifs peuvent être des cames rotatives actionnées par le mécanisme de comptage, et l'on peut prévoir des bras pivotants susceptibles de s'appuyer contre les cames afin d'assumer des positions angulaires dépendant de la position des cames, des moyens de marquage de la position angulaire des cames sur la feuille d'enregistrement, et des moyens d'actionnement pour tenir les bras à l'écart des cames et pour provoquer l'appui des bras contre les cames au moment d'enregistrement d'une indication du compteur.
De préférence, des moyens sont prévus pour indiquer, sur des cartes ou des feuilles d'enregistrement délivrées au consommateur, le prix de la quantité de moyen d'alimentation consommé depuis le relevé précédent du compteur.
A cette fin, le compteur peut contenir une suite d'organes rotatifs conjugués, adaptés à tourner par des quantités angulaires relatives correspondant à des unités monétaires, des moyens pour avancer cette suite d'organes rotatifs à une vitesse relative à celle du compteur en dépendance du prix de l'unité du débit mesuré, des moyens de marquage du prix du débit mesuré sur les feuilles d'enregistrement, et des moyens de remise à la position initiale du dispositif d'évaluation après chaque opération de marquage.
En réalisant la présente invention, on peut utiliser le mécanisme de comptage normal logé dans tous les compteurs. Les positions des divers arbres des cadrans ou disques d'indication peuvent être enregistrées sur une facture ou un compte au moment voulu ou bien à l'aide d'un mécanisme à pression qui peut être commandé par un dispositif électromagnétique ou solénoïde, ou bien à l'aide d'un éclair d'un faisceau d'ondes électromagnétiques, par exemple d'ondes ultraviolettes, le formulaire de facture étant imprimé sur un moyen sensible à ces ondes. Un dispositif d'alarme peut être relié au comp teur pour signaler que la feuille ou carte de facture a été délivrée. On peut exécuter ce dispositif de manière que l'alerte visible ou sonore continue jusqu'à ce que la feuille soit enlevée du compteur.
Les données de l'information imprimée peuvent contenir la date dérivée d'un mouvement synchrone situé dans le compteur uniquement à ce propos. Le mouvement synchrone peut aussi servir de dispositif de commande des moyens de lecture et d'enregistrement à des intervalles déterminés.
Si le marquage est réalisé avec des moyens mécaniques, ce procédé peut se faire en produisant des découpages dans des colonnes, ou en poinçonnant le compte à des endroits correspondants, ou à l'aide de papier sensible à de l'encre magnétique ou à une tension électrique.
Des formes d'exécution de l'invention seront décrites, à titre d'exemple, à l'aide du dessin dans lequel:
la fig. 1 représente une forme du dispositif de marquage de feuilles ou de cartes d'enregistrement, délivrées au consommateur;
la fig. 2 représente une autre construction de cames destinées à être utilisées dans le dispositif de la fig. 1;
la fig. 3 est une vue de profil du dispositif de la fig. 1 ;
la fig. 4 est un diagramme par blocs d'un compteur complet;
la fig. 5 représente une modification du dispositif de la fig. 1 destinée à marquer le prix sur la feuille d'enre gistrement;
la fig. 6 représente un autre dispositif de marquage dans lequel les feuilles d'enregistrement sont marquées à l'aide de disques d'obturation présentant des ouvertures par lesquelles des faisceaux de lumière sont projetés ;
la fig. 7 représente un mode de construction du compteur complet.
Selon la fig. 1, un arbre 11 porte un tambour non représenté contre lequel s'appuie une bande enregistreuse indiquée généralement par 12. La bande enregistreuse 12 n'est pas fixée au tambour monté sur l'arbre 11, mais passe simplement par-dessus. La bande enregistreuse peut être une feuille d'un certain nombre de feuilles blanches attachées l'une à l'autre et pourvues d'un mécanisme de transport. La bande enregistreuse 12 est divisée en cinq sections dont la première section 13 est une section de temps ou de date sur laquelle un temps déterminé, ou une date, peut être marqué. Dans l'exemple représenté, les quatre sections suivantes 14, 15, 16 et 17 sont destinées à représenter des unités d'électricité de 10000, 1000, 100 et 10. Normalement, l'arbre 1 1 et le tambour qu'il porte sont stationnaires.
Le compteur est pourvu d'un mécanisme normal à cadrans. Le mécanisme consiste en quatre cadrans dont les aiguilles sont supportées par des arbres 18, 19, 20 et 21, et indiquent, respectivement, les unités de 10000, 1000, 100 et 10. L'arbre 22 associé à la section 13 de la bande enregistreuse ayant rapport à un temps ou une date, sera décrit en détail plus loin.
Chacun des arbres 18 à 21 est pourvu d'une petite came 23, 24, 25 et 26, respectivement, qui tourne avec l'aiguille. Tous les arbres tournent dans le sens indiqué par les flèches arquées. Chacune d'une série de bras ou aiguilles 27, 28, 29 et 30 est supporté, à un endroit le long de sa longueur, dans un palier 31, 32, 33, 34. Une barre 35 est sollicitée, à l'une de ses extrémités, par un ressort 36, tandis que l'autre extrémité de la barre 35 est reliée à un organe de commande électromagnétique ou solénoïde 37, de sorte que la barre 35 est tirée vers la droite, dans le dessin, lorsque le solénoïde 37 est excité et se trouve alors dans la position représentée.
La barre 35 est pourvue d'une série de goupilles 38 qui sont disposées dans des intervalles déterminés. Lorsque le solénoïde 37 est désexcité, la barre 35 se déplace à gauche sous l'influence du ressort 36 et chaque goupille 38 touche un des bras 27 à 30, tourne le bras dans le sens des aiguilles d'une montre et maintient le bras dans cette position de sorte que les goupilles 38 se trouvent dégagées des cames 23 à 26. Lorsque le solénoïde 37 est excité, la barre 35 se déplace à droite pour atteindre la position représentée dans le dessin, les bras 27 à 30 étant dégagés. Chaque bras est muni d'un poids 39, 40, 41, 42, ces poids étant disposés dans le but de tourner les bras en sens inverse jusqu'à ce que l'extrémité inférieure de chaque bras s'appuie contre sa came.
Comme on le voit au dessin, l'extrémité inférieure du bras 27 repose contre la périphérie de la came 23, celle du bras 28 contre la came 24, celle du bras 29 contre la came 25, et enfin celle du bras 30 contre la came 26.
Dans ces positions, les extrémités supérieures des bras restent en dessus de parties de leurs sections de la bande enregistreuse, ces parties correspondant à la position de chaque came et à l'indication numérique de l'aiguille sur son cadran. C'est bien la position dans laquelle la bande enregistreuse doit être marquée. Le marquage se fait en appliquant une tension provenant d'une alimentation 43. Cette alimentation est reliée d'un côté à l'arbre 1 1 et, de ce fait, au tambour fixé à l'arbre, et de l'autre côté aux paliers dans lesquels les bras sont supportés.
Cette tension est utilisée pour marquer les parties respectives de la bande enregistreuse, et dans ce but la bande peut être faite d'un papier particulier sensible à une tension électrique, comme par exemple le papier connu sous le nom de Teledaltos . > . Dès que le mar- quage est terminé, le solénoïde est désexcité pour permettre au ressort 36 de tirer la barre 35 et, par conséquent, de permettre aux goupilles 38 de tourner les bras et de les dégager de leur contact avec les cames de sorte qu'aucune résistance par frottement ne soit imposée à la rotation des cames. La configuration de chaque came en colimaçon est telle que, durant le mouvement rotatif de la came, le bras respectif se déplace de zéro à dix sur sa partie de la bande enregistreuse, et puis retombe à zéro.
L'arbre de came 22 associé à la section 13 de la bande enregistreuse peut être entraîné par un moteur synchrone. Une came 44 de l'arbre 22 et la section 13 peuvent être arrangées de telle sorte que le bras 45 marque une date ou un temps. Le bras 45 est disposé de la même manière que les bras 27 à 30; il est supporté dans un palier 46 et soumis à la force d'un poids 47.
Dès que la bande enregistreuse a été marquée, un mécanisme est enolenché automatiquement pour tourner l'arbre 1 1 et ainsi transporter la bande 12 à travers une fente vers l'extérieur du compteur, où elle peut être prise par le consommateur. Afin d'attirer l'attention du consommateur au fait qu'une facture lui a été remise, le compteur peut comprendre un système d'alerte ou de signalisation, par exemple en forme d'une lampe automatiquement illuminée. Cette lampe restera illuminée jusqu'à ce que la bande enregistrée soit tirée et enlevée du compteur. Le système d'alerte peut aussi comprendre un organe d'alerte sonore.
Le but de la barre 35 et des goupilles 38 est de tenir les bras à l'écart des périphéries des cames pendant les intervalles relativement longs entre les opérations consé cutives de marquage afin d'éviter que le mécanisme de comptage soit chargé par des forces de frottement.
Les fig. 2 et 3 représentent une forme alternative des cames qui commandent les bras de marquage. Cette forme contient un cylindre 48 monté sur l'arbre de cadran. Le cylindre 48 présente, sur sa surface, une came hélicoïdale. Un bras de marquage 50 pivote dans le palier 51 et porte un poids 52. Le cylindre 48 tourne dans le sens de la flèche représentée sur la fig. 2. En tournant, le cylindre 48 entraîne le bras 50 et le déplace progressivement par-dessus la bande enregistreuse du côté zéro au côté dix . Dès que le bras a atteint le côté dix , il dépasse la fin de l'hélice 49.
Grâce à l'action du poids 52, le bras exécute un mouvement de retour jusqu'à ce que son extrémité inférieure touche le début de l'hélice 49, ce qui correspond à la position a zéro > de l'extrémité de marquage du bras, représentée sur la fig. 3. Naturellement, l'hélice 49 est telle qu'elle présente une longueur d'un peu plus qu'un tour unique; en même temps, son extrémité ou fin 53 est placée de manière que l'une des extrémités du bras dépasse la fin 53 lorsque l'aiguille sur l'arbre associé atteint la marque zéro .
La fig. 4 représente un diagramme schématique par blocs d'un compteur complet contenant plusieurs éléments entiers. Tous ces éléments entiers sont contenus dans un bloc 54. Les éléments comprennent un enregistreur 55 à feuilles enregistreuses qui contient une réserve de feuilles blanches et le mécanisme d'avancement pour délivrer une feuille à travers une fente du compteur, et cela après que la feuille a été marquée par l'enregistreur.
En même temps, le mécanisme d'avancement peut avantageusement transporter une nouvelle feuille dans la position de marquage. Un moteur à watt-heures 56 commande un mécanisme de cadran indicateur 57 de la manière habituelle afin de présenter la position ou indication numérique du compteur. L'information provenant du mécanisme 57 est envoyée (par l'intermédiaire des arbres 18 à 21 de la fig. 1), à l'enregistreur 55. L'indication est marquée dans les sections de la feuille enregistreuse, et elle est aussi envoyée vers l'unité 58 qui calcule la différence entre l'indication courante et l'indication précédente, multiplie la différence avec le prix par unité, et exprime le résultat en valeurs monétaires, comme par exemple francs et centimes. Le résultat de ce calcul sera aussi marqué sur la feuille enregistreuse.
A cette fin, un mécanisme similaire à celui de la fig. 1 peut être utilisé. La facture délivrée au consommateur sera donc marquée d'un temps et/ou d'une date, elle montre l'indication du compteur et le prix de l'énergie débitée et consommée.
Le marquage de la feuille enregistreuse et la délivrance de la facture peuvent avoir lieu à des intervalles réguliers, déterminés par une unité 59 temps/date. Alternativement, la feuille peut être marquée et délivrée, dans le cas d'une alimentation en énergie électrique, à la suite de la réception d'un signal transmis par l'autorité centrale de l'électricité, et superposé au courant du secteur, ce signal mettant le cycle de marquage en marche.
La feuille ou bande enregistreuse peut être composée d'un papier sensible aux rayonnements électromagnétiques tels que les rayons ultraviolets ou infrarouges.
Une source correspondante de lumière y est utilisée et activée à des moments voulus pour produire un éclair d'ondes électromagnétiques. Des ombres ou des réflexions d'aiguilles peuvent être jetées sur la bande enregistreuse. On peut aussi projeter un faisceau à travers des disques d'obturation qui présentent des ouvertures pour le passage du faisceau. Ces réalisations ne deman devraient t pas les cames et bras 23, 27, etc., ni la source de tension 43 représentés dans la fig. 1, mais plutôt une source d'ondes électromagnétiques. Le mécanisme de la fig. 1 comprenant les cames et les bras peut être retenu en prévoyant des disques de petites dimensions aux extrémités supérieures des bras. Ces petits disques projetteront des ombres quand ils seront touchés par le faisceau.
On peut aussi utiliser une unité séparée pour calculer et marquer le prix. Un tel dispositif est présenté dans la fig. 5. Dans ce dispositif, une carte 12', dans sa moitié inférieure, est similaire à la carte 12 de la fig. 1. Par contre, la partie supérieure de la carte 12' est destinée à porter le prix de l'énergie électrique ou d'un autre moyen d'alimentation consommé. Dans le cas particulier représenté, des sections 64, 65, 66 et 67 sont marquées en cents y, en dollars, en unités de dix dollars et enfin de cent dollars, dans cet ordre. Evidemment, d'autres unités monétaires, comme par exemple des francs et des centimes, pourraient être prévues. Ces valeurs sont indiquées à l'aide de bras pivotants 68, 69, 70 et 71, la disposition des bras étant similaire à celle de la fig. 1.
Les bras reposent contre des cames 72, 73, 74 et 75. Les cames sont entraînées par un arbre 76 qui, lui-même, est entraîné conformément à l'entraînement du compteur. Cet arbre actionne sur les cames par un embrayage 77 et un engrenage 78, le rapport de transmission de l'engrenage étant choisi conformément au prix de l'électricité ou d'un autre moyen dont le débit doit être mesuré.
Les références 79, 80, 81 et 82 représentent des unités de report entre les étages, c'est-à-dire entre les cames.
De préférence, les e cents > y sont marqués en unités de dix, de sorte que chaque étage est un étage à décade.
Des moyens sont prévus pour remettre les cames à zéro après chaque opération de marquage. La remise à zéro se fait en débrayant Embrayage 77 et en agissant sur chacune des unités 79 à 82. La remise à zéro est représentée par des lignes pointillées. La feuille ou carte 12' peut être du type sensible à un rayonnement, par exemple aux rayons ultraviolets ou infrarouges. La feuille sera, dans ce cas, illuminée par une source correspondante de lumière qui produit un éclair. Les aiguilles ou les bras pivotants peuvent alors produire des ombres jetées sur la feuille enregistreuse.
La fig. 6 représente un autre dispositif dans lequel une feuille enregistreuse 12 du type représenté dans la fig. 1 est utilisée. Cette feuille, par contre, est photosensible. La lumière d'une source lumineuse 83 est projetée sur la feuille enregistreuse à travers plusieurs disques d'obturation 84 à 88. Ces disques sont tournés de la même manière que les cames déjà décrites. Chaque disque comporte une ouverture 89. Quand un disque tourne, la position de l'ouverture par rapport à la feuille enregistreuse 12 changera, et un marquage sera effectué sur la feuille à l'endroit correspondant, produisant ainsi un enregistrement de la quantité mesurée. Afin d'éviter toute ambiguïté possible, un écran 90 empêche un marquage lorsque les ouvertures 89 se trouvent à la place de la moitié inférieure de chaque disque.
I1 est évident que le dispositif décrit peut être utilisé pour marquer une feuille enregistreuse des indications du compteur ainsi que du prix.
La fig. 7 représente un exemple d'une manière suivant laquelle un des dispositifs décrits peut être fixé à un compteur existant du type normal.
Dans le dessin, la référence 91 indique le compteur actuel, et la référence 92 le dispositif supplémentaire.
A gauche du dispositif 92 se trouve un arbre qui porte la came 26 correspondant à la came 26 de la fig. 1, et qui sert à déplacer un bras pivotant 30.
Des feuilles enregistreuses sont amenées d'une pile 93 à l'aide de rouleaux 94, 95 et 96. Comme il est représenté dans le dessin, une feuille enregistreuse 12 est disposée verticalement en position de travail pour le marquage. Dans le cas représenté, le marquage se fait à l'aide d'un électro-aimant 97 qui tire le bras 30 contre la feuille 12. Lorsque le marquage est terminé, la feuille 12 est transportée vers le bas du compteur d'où elle tombe au-dehors le long d'une glissoire 98 et est délivrée au consommateur.