DE952116C

DE952116C - Contact device on electricity meters

Info

Publication number: DE952116C
Application number: DEL9006A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Klaus Engelbach
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1951-05-16
Filing date: 1951-05-16
Publication date: 1956-11-29

Description

Kontakteinrichtung an Elektrizitätszählern Zusatz zum Patent 946 372 Gegenstand des Hauptpatents ist eine Kontakteinrichtung an Elektrizitätszählern, die aus einer von dem Zähler angetriebenen, drehbar gelagerten Trommel besteht, die eine mit einer Ableitung dauernd verbundene kleine Quecksilbermenge enthält sowie ein Zahnrad, dessen Zähne bei der Drehung der Trommel nacheinander in das Q.uecksilber eintauchen und eine elektrische Verbindung zu der anderen Ableitung herstellen.Contact device on electricity meters Addition to patent 946 372 The subject of the main patent is a contact device on electricity meters, which consists of a rotatably mounted drum driven by the meter, which contains a small amount of mercury permanently associated with a discharge as well as a gear, the teeth of which as the drum rotates one after the other into the Q. immerse mercury and make an electrical connection to the other lead produce.

Mit dieser Kontakteinrichtung erfolgt bei der Drehung der Zählerwelle abwechselnd ein Öffnen und Schließen des Stromkreises. Die Erfindung sieht eine Weiterbildung des Gegenstandes des Iiauptpatents vor, die bei Anlegen einer Wechs4-spannung als Umschalter oder Serienschalter wirkt und zwei polarisierte elektrische Verbraucher wechselweise oder auch gleichzeitig einzuschalten gestattet. This contact device takes place when the counter shaft rotates alternating opening and closing of the circuit. The invention sees one Further development of the subject matter of the main patent before the application of an alternating voltage acts as a changeover switch or series switch and two polarized electrical consumers to be switched on alternately or at the same time.

Erfindungsgemäß ist ein Zahnrad über einen Gleichrichter einer bestimmten Durchlaßrichtung mit der einen Ableitung verbunden und ein zweites Zahnrad, dessen Zähne gegenüber den Zähnen des ersten Zahnrades versetzt angeordnet sind, über einen Gleichrichter entgegengesetzter Durchlaßrichtung mit der gleichen Ableitung wie das erste Zahnrad verbunden. According to the invention, a gear is a specific via a rectifier Passage direction connected to the one derivative and a second gear, whose Teeth are arranged offset from the teeth of the first gear, via a Rectifiers of opposite forward direction with the same derivative as the first gear connected.

Zweckmäßig sind die Gleichrichter als Plattengleichrichter ausgebildet und auf dem mit der einen Ableitung verbundenen Achsstummel der Trommel befestigt. The rectifiers are expediently designed as plate rectifiers and attached to the stub axle of the drum connected to the one outlet.

Wenn es die Abmessungen der Trommel und der Plattengleichrichter zulassen, können die letzteren innerhalb der Trommel angeordnet und jeder von ihnen unmittelbar mit dem zugehörigen Zahnrad verbunden sein. If it is the dimensions of the drum and the plate rectifier allow, the latter can be placed inside the drum and each of them be directly connected to the associated gear.

Besonders vorteilhaft ist die Anwendung der Kontakteinrichtung nach der Erfindung auf die Steuerung eines Schrittschaltmotors, durch den beispielsweise die Zählwerke eines Summenzählers, eines Mehrfachtarifzählers oder eines Maximumzählers angetrieben werden. Derartige Schrittschaltmotoren besitzen zwei Spulen oder Spulenpaare, die bei ihrer abwechselnden Erregung einem Drehanker nacheinander einen Antriebs impuls erteilen. Nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung sind die beiden Spulen oder Spulenpaare über je einen Gleichrichter entgegengesetzter Durchlaßrichtung mit einer zu der gemeinsamen Ableitung der beiden Gleichrichter der Kontakteinrichtung führenden Leitung verbunden. Wenn hierbei durch eine Erschütter,ung das Quecksilber in der Kontakteinrichtung bei stillstehendem Zähler mit einem Zahn eines Zahnrades kurzzeitig ungerollt außer Berührung mit dem Quecksilber und dann wieder zum Eintauchen kommt, so findet hierbei trotzdem keine fälschliche Weiterschaltung des Schrittschaltmotors statt, da hierdurch nur die bereits erregte Spule des Schrittschaltmotors kurzzeitig aus- und wieder eingeschaltet wird, im Gegensatz zu einer Kontakteinrichtung mit nur einem Zahnrad, bei dem die Schaltung so ausgebildet sein muß, daß jede Unterbrechung und Wiederherstellung der Berührung eines Zahnes mit dem Quecksilber eine Weiterschaltung des Schrittschaftmotors erwirkt und bei der daher besondere Dämpfungsmittel, z. B. eine Ölfüllung des Quecksilbergefäßes, vorgesehen sein müssen, die eine ungewollte Bewegung des Quecksilbertropfens verhindern. Derartige Dämpfungsmittel können daher bei der Kontakteinrichtung nach der Erfindung entfallen. The use of the contact device according to is particularly advantageous of the invention to the control of a stepper motor, by way of example the counters of a totalizer, a multiple tariff meter or a maximum meter are driven. Such stepper motors have two coils or coil pairs, which with their alternating excitation a rotating armature one after the other a drive give impetus. According to one embodiment of the invention, the two coils or pairs of coils each with a rectifier in opposite direction with one to the common derivation of the two rectifiers of the contact device leading line connected. If this is caused by a shock, the mercury is released in the contact device when the meter is at a standstill with a tooth of a gearwheel briefly unrolled out of contact with the mercury and then again for immersion comes, the stepping motor is still not switched on incorrectly instead, because this only causes the coil of the stepping motor to be excited for a short time is switched off and on again, in contrast to a contact device with only one gear, in which the circuit must be designed in such a way that every interruption and restoring the mercury contact of a tooth the step shaft motor is obtained and therefore special damping means, such. B. an oil filling of the mercury vessel must be provided, which is an unwanted Prevent movement of the mercury drop. Such damping means can therefore omitted in the contact device according to the invention.

In der Zeichnung ist in Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel der Kontakteinrichtung im vergrößerten Maßstab im Schnitt in Richtung der Achse dargestellt; Fig. 2 zeigt die Anwendung der Kontakteinrichtung auf die Steuerung eines Schrittschaltmotors. In the drawing, FIG. 1 shows an exemplary embodiment of the contact device shown on an enlarged scale in section in the direction of the axis; Fig. 2 shows the application of the contact device to the control of a stepper motor.

Die Trommel besteht aus dem schalenförmigen Teil I und dem Deckelteil 2. Der Teil I besteht aus elektrisch gut leitendem Metall, z. B. aus Nickeleisen, Messing oder Stahl, während der Deckelteil aus dem gleichen Material oder auch aus einem Isolierstoff, z. B. Porzellan oder Keramik, hergestellt sein kann, das teilweise verzinnt ist, um es durch Löten mit der Lagerbuchse 3 und dem Gehäuseteil I verbinden zu können. Sind beide Teile aus Metall hergestellt, dann können sie durch Emaille isoliert miteinander luftdicht verbunden werden. Mit dem Teil I ist die Lagerbuchse 4 verlötet. Die Trommel ist mittels der beiden Achsstummel 5 und 6, die mit den zugehörigen Lagerbuchsen 3 und 4 verlötet sind, drehbar gelagert. Die Trommel ist luftleer oder mit einem Schutzgas gefüllt. An der tiefsten Stelle des schalenförmigen Teils I befindet sich ein in der Größe genau dimensionierter Quecksilbertropfen 12. Auf dem nach innen in die Trommel hineinragenden Achsstummel 5 sind mittels der Metallbuchse 11 zwei Plaftengleichrichter g und 10 und an diesen zwei aus gut leitendem Material, z. B. Nickeleisen, bestehende Zahnräder 7 bzw. 8 befestigt, deren Zähne gegeneinander versetzt angeordnet sind. Deren Teilung und die Größe des Quecksilbertropfens sind so bemessen, daß der Quecksilbertropfen I2 in einer Lücke zwischen zwei Zähnen desselben Zahnrades stehen kann, ohne diese zu berühren. Dabei ist dann ein Zahn des anderen Zahnrades in das Quecksilber eingetaucht. Andererseits wird der Quecksilbertropfen so groß gewählt, daß bei der Drehung der Trommel vorübergehend zwei Zähne, und zwar von jedem Zahnrad eines mit dem Quecksilber in Berührung steht. Die Gleichrichter g und 10 sind in bezug auf die mit ihnen verbundenen Zahnräder so angeordnet, daß ihre Durchlaß richtung entgegengesetzt ist. Wenn also an die beiden Achsstummel eine Wechselstromquelle gelegt wird, so fließt über das eine Zahnrad nur die eine Halbwelle und über das andere Zahnrad nur die andere Halbwelle des Wechselstromes. The drum consists of the bowl-shaped part I and the lid part 2. Part I consists of a highly electrically conductive metal, e.g. B. made of nickel iron, Brass or steel, while the cover part is made from the same material or from an insulating material, e.g. B. porcelain or ceramics, can be made that partially is tinned to connect it to the bearing bush 3 and the housing part I by soldering to be able to. If both parts are made of metal, they can be enameled insulated to be connected to each other airtight. With part I is the bearing bush 4 soldered. The drum is by means of the two stub axles 5 and 6, which with the associated bushings 3 and 4 are soldered, rotatably mounted. The drum is evacuated or filled with a protective gas. At the deepest point of the cupped Part I is a precisely sized drop of mercury 12. On the inwardly protruding stub axle 5 into the drum are means the metal socket 11 has two space rectifiers g and 10 and on these two from good conductive material, e.g. B. nickel iron, existing gears 7 or 8 attached, whose teeth are offset from one another. Their division and size of the mercury drop are dimensioned so that the mercury drop I2 in a Gap between two teeth of the same gear without touching them. One tooth of the other gear is then immersed in the mercury. on the other hand the mercury drop is chosen so large that it is temporary when the drum rotates two teeth, one of each gear wheel with which the mercury is in contact. The rectifiers g and 10 are with respect to the gears connected to them arranged so that their passage direction is opposite. So when to the an alternating current source is placed on both stub axles, then flows through one of them Gear only one half-wave and only the other half-wave via the other gear of alternating current.

In Fig 2 ist schematisch die Kontakteinrichtung in der Schaltung mit einem Schrittschaltmotor dargestellt, der auf einem vierpoligen Magnetkern vier Wicklungen trägt, von denen je zwei diametral gegenüberliegende in Reihe geschaltet sind. Mit jedem so gebildeten Wicklungspaar ist ein Gleichrichter I3 bzw. 14 entgegengesetzter Durchlaßrichtung in Reihe geschaltet und mit der Leitung verbunden. Die anderen Enden der Wicklungspaare sind mit der einen Klemme einer Wechselstromquelle verbunden, deren andere Klemme mit dem Achsstummel 6 der Kontakttrommel in Verbindung steht. In Fig. 2, the contact device is schematically in the circuit shown with a stepper motor on a four-pole magnetic core four Wears windings, two of which are diametrically opposite each other connected in series are. With each winding pair formed in this way, a rectifier I3 or 14 is opposite Forward direction connected in series and connected to the line. The others Ends of the pairs of windings are connected to one terminal of an alternating current source, whose other terminal is connected to the stub axle 6 of the contact drum.

Wenn angenommen wird, daß die Durchlaßrichtung der Gleichrichter 10 und I4 übereinstimmt und ein Zahn des Zahnrades 8 in den Quecksilbertropfen eintaucht, so fließt ein Strom durch das für diese Richtung freigegebene Wicklungspaar auf den rechten und linken Polen des Schrittschaltmotors, und der Anker 15 wird aus der dargestellten Stellung im Uhrzeigersinn gedreht, bis er diesen Polen gegenübersteht. Das andere Wicklungspaar ist durch die vorgeschalteten Gleichrichterg und I3 entgegengesetzter Durchlaß richtung gesperrt. Wenn die Trommel I, 2 etwas weitergedreht wird, taucht ein Zahn der Zahnscheibe 7 ein, bevor der bereits mit dem Quecksilber in Berührung stehende Zahn der anderen Zahnscheibe vom Quecksilber frei wird. If it is assumed that the forward direction of the rectifier 10 and I4 match and one tooth of gear 8 is immersed in the drop of mercury, a current flows through the pair of windings released for this direction the right and left poles of the stepper motor, and the armature 15 is off the position shown is rotated clockwise until it faces these poles. The other pair of windings is more opposite due to the upstream rectifiers and I3 Passage direction blocked. If the drum I, 2 is turned a little further, it dives a tooth of the toothed disk 7 before it already comes into contact with the mercury standing tooth of the other toothed disc is freed from the mercury.

Infolgedessen werden beide Wicklungspaare des Schrittschaltmotors erregt an der Antriebsmotor um etwa 450 weitergedreht. Tritt dann der Zahn der Scheibe 8 aus dem Quecksilber aus, so ist nur noch das Wicklungspaar auf den oberen und unteren Polen erregt, und der Anker wird um weitere 450 gedreht, bis er diesen Polen gegenübersteht. As a result, both pairs of windings become the stepping motor energized at the drive motor turned further by about 450. Then the tooth of the disc occurs 8 from the mercury, then only the winding pair on the upper and the lower pole is energized, and the armature is rotated an additional 450 until it reaches that pole facing.

Für die Umsteuerung der Wicklungen des Schrittschaltmotors werden also nur zwei Leitungen zwischen der Kontakteinrichtung und dem Schrittschaltmotor benötigt. Wenn durch Erschütterungen kurzzeitig ein Öffnen oder Schließen des von der Kontakteinrichtung gesteuerten Stromkreises eintritt, findet keine fälschliche Weiterschaltung des Schrittschaltmotors statt, denn bei einer Unterbrechung wird der ganze Schrittschaltmotor spannungslos, und der Anker bleibt in seiner bisherigen Lage stehen. Bei einer Erschütterung kann &chlimmstenfalls der nächste Zahn zu früh mit dem Quecksilber in Berührung kommen und der Schrittschaltmotor um 450 weiterdrehen; dafür erfolgt dann aber keine Weiterschaltung des Schrittschaltmotors, wenn beim Weiterdrehen der Trommel dieser Zahn planmäßig in das Quecksilber eintaucht. For reversing the windings of the stepper motor so only two lines between the contact device and the Stepper motor required. If the device briefly opens or Closing of the circuit controlled by the contact device occurs, takes place no incorrect switching of the stepper motor instead, because with one Interruption, the entire stepper motor is de-energized and the armature remains stand in its previous position. In the event of a shock, & in the worst case the next tooth come into contact with the mercury too early and the stepper motor turn further by 450; however, the stepper motor is then not switched on, if this tooth plunges into the mercury as the drum continues to rotate.

Die Gleichrichterplatten g und 10 können, statt wie dargestellt, auch außerhalb der Trommel isoliert auf der Trommelachse angebracht und mit dem zugehörigen Zahnrad durch je einen Draht verbunden werden. The rectifier plates g and 10 can, instead of as shown, also mounted outside the drum isolated on the drum axis and with the associated gear are connected by a wire each.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Contact device on electricity meters that consists of a rotatably mounted drum driven by the counter, the one contains a small amount of mercury permanently associated with a discharge, as well as a Gear, the teeth of which are successively inserted into the mercury as the drum rotates immerse and establish an electrical connection to the other lead, according to patent 946 372, characterized in that the gear wheel via a rectifier a certain forward direction is connected to the one discharge and a second gear, the teeth of which are offset from the teeth of the first gear are arranged, via a rectifier with opposite forward direction the same derivative as the first gear is connected.

2. Contact device according to claim I, characterized in that the rectifier designed as plate rectifier on the one with one discharge connected stub axles of the drum are attached.

3. Contact device according to claim 2, characterized in that each of the plate rectifiers is directly connected to the associated gear is.

4. Contact device according to claim I to 3 for controlling a stepping motor with alternately excited coils or coil pairs, characterized in that the two coils or pairs of coils via a rectifier in opposite direction are connected to a line that leads to that with the two rectifiers of the Contact device connected derivation leads.