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Der vorliegende Elek@rizitätszähler gehört zur Gruppe von Zählern mit feststehender Ankerwicklung, die einen oder mehrere paramagnetische, von feststehenden Hauptstromspulen beeinflul3te Anker polarisiert. Von den bekannten Ausführungsformen dieser Zählergattung unterscheidet sich der vorliegende Zäh) er durch eine besondere Anordnung der Hauptstromspulen, welche die Verwendung von Ankern mit geringster magnetischer Aussenwirkung ermöglicht, wodurch der Einfluss äusserer Magnetfelder auf den Gang des Zählers in vorteilhafter Weise auf ein Mindestmass beschrankt wird. Die Anker der bisher bekannten Zähler der vorgenannten Art halten gewöhnlich die Form einer gekröpften Magnetnadel, deren Schenkel in einander entgegengesetzter Richtung von der Ankerachse abstehen.
Infolgedessen ist der Einfluss äusserer Magnetfelder auf diese Anker bedeutend. Es ist auch bereits ein Zähler bekannt geworden, bei welchem beide Schenkel eines Ankers nach derselben Seite von der Ankerachse abstehen. Beide Ankerformen sind in der britischen Patentschrift Nr. 2H334/1898 enthalten. Bei allon diesen Anordnungen werden beide Schenkel eines Ankers von derselben Hauptstromspulengruppe beeinflusst, es hat jedoch nur der Anker mit einander entgegengesetzt gerichteten Schenkeln Eingang in die Praxis gefunden, während die zweite bekannt gewordene Ankeranordnung, bei welcher die beiden nach derselben Seite der Ankerachse gerichteten Schenkel eines Ankers von einer Hanptstromspulengruppe beeinflusst werden, praktisch ohne Bedeutung geblieben ist, weil hiebei die Achsen der Hauptstromspulen parallel zur Ankerachse (vgl.
Fig. 14 und 15) angeordnet waren und die Spulen infolgedessen den Anker nur auf einer kurzen Wegstrecke beeinbussen konnten, da an den rechtwinklig zu seinen beiden Totpunktlagen liegenden Stellen. wo der Anker bei richtiger Spulenanordnung seine grösste Zugkraft ausüben müsste, sich zwischen seinen Schenkeln überhaupt keine vom Hanptstrome durchflossene Windungen mehr befinden.
Bei vorliegendem Zähler sind die Hauptstromspulen mit ihren Achsen rechtwinklig zur Zählerachse gestellt, wodurch die günstigste Wirkung der Spulen auf den Anker erreicht wird, jedoch ist hier die Anordnung so getroffen, und hierin liegt das Wesen der Erfindung, dal3 entweder jeder Schenkel desselben Ankers in einem besonderen Hauptstromfelde rotiert, oder nur ein Schenkel von einem Hauptstromfelde beeinflusst wird, da ein gemeinsames Feld für beide Ankerschenkel bei zur Ankerachse rechtwinklig angeordneten Achsen der I1auptstromspulen wegen der astatischen Form des Ankers ohne Einfluss auf diesen wäre.
In Fig. 1 bis 13 beiliegender Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel des vorliegenden Etoktrizitätszählers in seinen Einzelheiten dargestellt. Fig. 1 zeigt die Vorderansicht,
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vorrichtung des Zählers ; Fig. 14 und 15 veranschaulichen die bekannte Spulenanordnung eines Zählers mit astatischem Anker ; Fig. 16 bis 21 zeigen verschiedene Ausführung- formen der Anker- und Spulenanordnung vorliegender Erfindung ; Fig. 22 veranschaulicht die Einrichtung eines für den vorliegenden Zähler besonders geeigneten Zählwerks.
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Sämtliche Teile des Zahler sino bei der dargestellten Ausführungsform (Fig. l bis 3) auf der Grundplatte 1 montiert und durch eine mit Schauöffnungen versehene Kappe 2 nach aussen abgeschlossen. Die Ankerachse 8 ist zwischen den Böcken 4 und 5 drehbar gelagert und trägt den paramagnetischen Anker 6, dessen Schenkel 7 und 8 nach der- selben Seite von der Achse 3 abstehen. Die vom Nebenschlussstrom durchflossene, feststehende Ankerspule 9 umschliesst den lotrechten Teil des Ankers 6. Der Ankerschenkel 7 kreist unterhalb, der Ankerschenkel 8 innerhalb der Hauptstromspulen 10 und 11, so dass nur letzterer Schenkel von den Spulen beeinflusst wird.
Der Schenkel 8 ist so weit nach unten gebogen, dass zwischen ihm und dem Schenkel 7 gerade noch genügend Raum für die Hauptstromspulen 10 bezw. 11 und die Hilfsanlaufspulen 12 bezw. 13 bleibt. Durch diese Anordnung wird die magnetische Aussenwirkung des Ankers auf ein Mindestmass beschränkt. In den Nebenschlusskreis sind ferner noch eingeschaltet: die Hilfsanlaufspulen 12 und 13, die Vorschaltwiderstände 14 und 15, die Totpunktüberwindungsspule Iss, sowie der weiter unten beschriebene Umschalter für die Ankerspule 9.
Bei dem beschriebenen Zähler hat der Anker 6 während jeder Umdrehung zwei Totpunktstellungen zu durchlaufen und die Stromrichtung der Ankerspule 9 muss in jeder Totpunktstellung umgeschaltet werden.
Es sind nun nach vorliegender Erfindung besondere Einrichtungen getroffen, um ein Stehen- bleiben des Ankers in den Totpunktlagen zu verhindern, und zwar sind bei dem vor- liegenden Zähler zwei Vorkehrungen zur Überwindung der Totpunktlage vorgesehen, von welchen eine'unabhängig von der Belastung der Hauptstromspulen wirkt, so dass der
Zähler auch in unbelastetem Zustande niemals in der Totpunktlage stehen bleibt, während die andere Überwindungseinrichtung erst bei zunehmendem Verbrauchsstrome zur Wirkung kommt.
Die Vorrichtung zur Totpunktüberwindung ersterer Art, welche so schwach wirkend sein muss, dass noch ein empfindliches Anlaufen des Zählers möglich ist, wird durch rotierende Magnetfelder gebildet, die vom Nebenschlussstrom erzeugt werden.
Bei vorliegendem Ausführungsbeispiel magnetisiert die Spule 16 eine mit der Anker achse rotierende Magnetnadel 17 beliebiger Form, welche sich an fest angeordneten para
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dass sie bei der Stellung des Ankers 6 in der Totpunktlage in der Laufrichtung anziehend auf die paramagnetischen Körper-M und 19 einwirkt, wodurch der Anker durch dip Totpunktlage gezogen wird. Form und Anzahl der paramagnetischen Massen richten sich nach den jeweiligen Umständen und sind für das Wesen der Erfindung ohne Belang. An
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kleiner Feldstärke verwendet werden, die das Ankerfeld nicht stören.
Als Vorteil dieser Vorrichtung mit rotierenden Nebenschlussfeldern gegenüber den bekannten Anordnungen mit feststehenden Magnetfeldern und rotierenden Hilfsankern ist hervorzuheben, darin vorliegender Anordnung keine schädliche magnetische Streuung in das Ankerfeld stattfindet Nachdem die Totpunktlage des Ankers überwunden ist, würden die paramagnetischf'1l Körper 18 und 19 die Nadel 17 festhalten, wenn nicht die Hilfsanlaufspulen 12, 13 so angeordnet und bemessen wären, dass sie dem Anker 6 in der Nähe seiner Totpunkt' einen Hilfsantrieb erteilen, welch so stark ist, dass die Nadel 17 von den Körpern 18, 19 mit Sicherheit losgerissen wird.
Die Wirkung dieser Hilfsanlaufspulen 12, 13 ist dab'')
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Hemmwirkung der Nadel 17 im gleichen Verhältnis. Da in der Nähe der Totpunktlagell die Wirkung des Hauptstromfeldes auf den Anker abnimmt, so wird der Lauf des Ankers durch den an diesen Stellen stattfindenden Hilfsantrieb der Spulen 12 und 18 gleichmässig"
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anlauf spillen 12 und 13 kann verschieden sein ; bei dem vorliegenden Beispiel des Zählers liegen ihre Achsen parallel zur Ankerachse 3, so dass die Strecke ihrer Einwirkung auf den Anker durch die Bemessung des Durchmessers der Ililfsanlaufspulen und ihres Abstande von der Ankerachse bestimmbar ist.
Die zweite Art der Totpnnktliberwindungseinrichtung, welche erst mit zunehmendem Verbranchsstrome wirksam wird, besteht aus einem paramagnetischen Körper, z. B. aus einer Nadel 20, welche auf der Ankerachse 5 befestigt ist und in einem vom Hauptstr'n
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identisch sein kann. Diese Nadel 20 ist so eingestellt., dass sie, wenn der Anker 6 sich in einer Totpunktlage befindet, gegen ihre eigene Totpunktlage um weniger als 900 nach rückwärts (bezogen auf die Drehrichtung) versetzt ist und das Hauptfeld infolgedessen bestrebt ist, die Nadel in der Laufrichtung des Ankers zu drehen.
Die Wirkung dieser Einrichtung besteht darin, dass der Anker 6, wenn er sich in der Totpunktlage befindet, mit einer dem Quadrat der Hauptstromstärke proportional wachsenden Kraft aus der Totpunktlage entfernt wird, so dass ein Festhalten des Ankers in dieser Lage nicht eintreten kann, selbst wenn die magnetisierende Kraft der Hauptstromspulon JO, H die der Ankerspule 9
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überwiegt. Kommt der Anker 6 in die Phase seiner grössten Zugkraft, so muss er die Nadel 20 ans der zum Hauptstromfelde parallelen Lage berausbewegen ; dadurch wird der Lauf des Zählers an dieser Stelle gehemmt und infolgedessen im ganzen gleichmässiger.
Zur Umschaltung der Ankerspule 9 kann irgendeine der bekannten Umschaltvorrichtungen verwendet werden. Bei der dargestellten Ausführungsform des Zählers ist ein von der Ankerachse 3 getrennt gelagerter Umschalter vorgesehen, der von einem auf der Ankerachse exzentrisch sitzenden Stift 21 und durch eine Stange, 22 oder durch gleichwertige Mittel in oszillierende Bewegung versetzt wird.
Dieser Umschalter besteht, wie aus Fig. 6 bis 13 ersichtlich ist, aus einem um den Zapfen 23 drehbaren Isolierstücke 24, an welchem zwei Kontaktstücke 25 und 26 befestigt
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das andere Mal das Kontaktstück 25 auf dem Rade 28 und das Kontaktstück 26 auf dem Rade 27 aufliegt. Der Stift 21 wird so eingestellt, dass der Übergang der Räder 27 und 28 von einem Kontaktstück auf das andere und somit die Ankerumschaltung genau in der Totpunktlage des Ankers 6 erfolgt. Der Vorteil dieser Umschaltung liegt in der auftretenden rollenden Reibung, welche viel geringer und unveränderlicher ist, als die gleitende Reibung der sonst üblichen Bürsten, durch welche die Genauigkeit des Zählers erheblich beein- trächtigt wird.
In Fig. 16 bis 21 sind noch verschiedene Ankerformen und Spulenanordnungen dargestellt, welche in den Bereich vorliegender Erfindung fallen. Alle diese Ausführungsformen besitzen das gemeinsame Merkmal, dass in jedem rechtwinklig zur Ankerachse stehenden Hauptstromspulenfelde immer nur ein Schenkel eines Ankers bezw. je eines Ankers rotiert, wenn mehrere Anker vorhanden sind. In Fig. 16 und 7 rotiert jeder Schenkel 7 und 8
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Vermieden. Versetzt man die Anker um weniger bezw. um mehr als 180 gegeneinander und lässt die Umschaltung der beiden Ankerspulen ss*, 9b zu entsprechend verschiedenen Zeiten erfolgen, so sind besondere Mittel zur Totpunktül) erwindung nicht erforderlich, weil dann das System mehrpolig wirkt.
Die beschriebene Zählereinrichtung ist sehr geeignet zum Antrieb eines ausserhalb des Zählers angebrachten Zählwerks, das z. B. für Messung nach verschiedenem Tarif oder zur Fernübertragung der Zählerangaben benutzt werden kann, ohne dass man besonderer Kontakte oder dgl. für den Antrieb des Zählwerks bedarf. Hiebei wird die Stromwendung in der Ankerspale. 9 benutzt, um ein polarisiertes Relais oder einen vom Nebenschlussstrom erregten Elektromagneten zu betätigen, wie in Fig. 22 gezeigt ist.
Die Wicklung 84 eines beliebig konstruierten Relais 35 ist in den Stromkreis der Ankerspule 9 oder parallel dazu geschaltet, so dass durch die oben beschriebene Umschaltvorrichtung auch die Strom- richtung der Wicklung 34 entsprechend oft der Ankerdrehung gewechselt und der Relaisanker 36'in oszillierende Bewegung gesetzt wird, welche die mit ihm verbundene Schalt- link {\ 38 au das Schaltrad 40 überträgt. Dieses Schaltrad 40 schaltet durch geeignete Übersetzungsräder ein Zählwerk bekannter Bauart fort. Durch eine Uhr oder auf andere Weise kann das Schaltrad 4 zeitweise festgehalten oder freigegeben werden, so dass die zn bestimmten Tageszeiten verbrauchte Energiemenge besonders registriert wird, während die Gesamtanzeige in üblicher Weise, z.
B. durch eine auf der Ankerachse 3 des Zählers sitzende Schnecke 37 (Fig. 1 und 4), ein darin eingreifendes Schneckenrad 39 und ein mit diesem in Verbindung stehendes Übersetzungsgetriebe erfolgt.
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