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Den Gegenstand vorliegender Erfindung bildet ein Elektricitätszähler, bei welchem eine Achsialverschiebung des Ankers und des Kollektors zu den Bürsten oder umgekehrt möglich ist. Die Erfahrung hat nämlich gezeigt, dass bei den starken Belastungen der Motorzähler mit Kommutator häufig ein Abschleudern der Bürsten erfolgt, wodurch infolge der dabei entstehenden Funkenbildung ein starker Verschleiss der Laufflächen an Bürsten und Kollektor auftritt. Dies ist besonders dann der Fall, wenn der Anker oder Kollektor nicht ganz rund läuft, sowie bei Zählern mit hoher Umdrehungszahl, wie sie u. a. auch bei Amp. -Stundenzählern vorkommen.
Während es also von diesem Gesichtspunkte aus nötig erscheint, einen grossen Bürstendruck anzu'nden, vorlangt die Rücksicht auf möglichste Verkleinerung der Reibungswiderstände bei kleiner Belastung und auf guten Anlauf eine möglichst leichte Bürstenauflage. Während man nun diesem Cbelstand bisher durch Anwendung der verschiedensten Bürstenformen abzuhelfen versucht hat, bietet der hier beschriebene Zähler den ausserordentlichen Vorteil, den Bürstendruck je nach der momentanen Belastung zu regeln.
Die Regelung des Andrucks der Bürsten gegen den Kollektor geschieht allgemein dadurch. dass durch grössere oder geringere Spreizung der auf entgegengesetzter Seite gegen den Kollektor schleifenden Bürsten die Andruckfeder der Bürsten mehr oder weniger gespannt werden.
Die Erfindung kann in verschiedener Weise verwirklicht werden, und sind in beigegebener
Zeichnung verschiedene Ausführungsformen desselben Problems schematisch dargestellt.
In der Zeichnung stellen dar :
Fig. 1 den Zähler,
Fig. 2 den Teller, auf welchem der Regelungselektromagnet befestigt ist.
In den Fig. 3-6 sind die verschiedenen Lösungen der Erfindung dargestellt.
Der Elektricitätszähler besteht in bekannter Weise aus einem Magnet d, zwischen dessen
Polen der Anker a, b, c sich dreht. Durch die Welle e und das Zahnradgetriebe f. 9 werden die
Drehungen des Ankers in bekannter Weise auf ein Zählwerk übertragen. Die relative Verstellung der Bürsten i gegen den Kollektor h des Ankers kann selbsttätig durch eine elektromagnetische
Regelungsvorriehtung bewirkt werden. Die Regelungsvorrichtung besteht aus einem Solenoid 1, das, auf einem Teller m befestigt, durch Federn am Magneten angehängt ist. Das Solenoid trägt das Spurlager k der Ankerwplle e. Der polarisierte Kern n ist mit dem einen Pol des Magneten
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fliesst, das Solenoid mehr oder weniger sich dem Kern n naher, welche in die Öffnung des Solenoids eintritt.
Senkt sich das Solenoid, so senkt sich auch der Anker a, b, c und die Bürstenstellung auf dem Kollektor h wird verändert.
Diese Anordnung ist an sich nicht neu.
Die Neuheit besteht darin, dass gleichzeitig mit der Änderung der Bürstenstellung auch die Stärke des Andruckes der Bürsten gegen den Umfang des Kollektors geändert wird. Zu diesem Zweck ist in Fig. 1 der Kollektor kegelförmig gestaltet, so dass beim Senken des Ankers die Bürsten gegen Stellen des Kollektors schleifen, an welchen der Durchmesser grösser ist, als er an der von den Bürsten zuvor berührten Stelle gewesen ist. Die Bürsten werden also stärker auseinander getrieben, d. h. sie werden gespreizt, wodurch die auf die Bürsten drückenden Federn stärker gespannt werden. Das Ergebnis hiervon ist eine kräftigere Anpressung der Bürsten. Es ist nicht nötig, dass die Federn Blattfedern sind, sie können ebensogut Torsionsfedern sein, welche, auf die Drehachse der Bürsten gesteckt, diese gegen den Kollektor pressen.
Fig. 3 zeigt einen Querschnitt durch diese Anordnung unter Weglassung der Federn, denn es ist klar, dass auch die Bürsten selbst in sich federnd stärker gespannt werden, sobald sie weiter voneinander entfernt werden.
Anstelle des kegelförmigen Kollektors kann auch ein stufenförmiger Kollektor hl, wie Fig. 4 zeigt, angewendet werden. In diesem Falle würde die Verstärkung der Anpressung natürlich nicht allmählich erfolgen, sondern schrittweise. Zwischen den einzelnen Stufen kann ein schräger
Anlauf angebracht werden, um ohne Abhebung der Bürsten vom Kollektor die Verstellung vor- nehmen zu können.
Die Ausführungsform nach Fig. 5 und 5 a besteht darin, dass das isolierende Tragstück o der Bürsten il gegen den Kollektor in solcher Weise verschoben werden kann, dass das Stück o sich dem Kollektor nähert oder sich von ihm entfernt. Wird das Stück o dem Kollektor genähert, vergl. Fig. 5 a, dann werden auch bei zylindrisch gestaltetem Kollektor die Bürsten weiter aus-
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werden also auch hier in diesem Falle gespreizt und dadurch ihre Pressfedem gespannt werden.
Die vorbeschriebene Anordnung hat aber den Nachteil, dass die Berührungspunkte der beiden Bürsten nicht immer diametral einander gegenüberliegen. Um dieses zu erreichen, müsste man die Bürsten nach Fig. 5 b anordnen, so dass jede Bürste ihren eigenen Bürstenträger besitzt, welcher gleichzeitig mit den anderen dem zylindrischen Kollektor genähert oder von ihm entfernt wird.
In diesem Falle würde der gleiche Effekt erreicht werden, wie oben beschrieben.
Schliesslich soll auch die Ausführungsform nach Fig. 6 angegeben werden. Hier sind die Bürsten ",'2 an Schienen befestigt, welche beiderseitig des Kollektors im stets gleichen Abstande vom Kollektor derartig verschoben werden können. dass die eine Schiene ql sich hebt, wenn die andere Schiene q2 sich senkt. Dies kann dadurch geschehen, dass diese beiden Schienen ql, q2
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Werden die Schienen in der Weise verschoben, dass ql sich senkt und sich hebt. dann erhalten die Bürsten e die punktiert gezeichnete Stellung, in welcher ihre Federn p stärker gespannt sind, weil jetzt der Winkel, den die Bürsten,,'2 mit ihren Schienen ql q2 bilden, stumpf geworden ist. Die Berührungsstellen der Bürsten mit dem Kollektor haben sich geändert.
Hierdurch ist erreicht worden, dass die Lage der Polachse des magnetischen Feldes entsprechend der Änderung der Stromstärke verlegt worden ist.
Durch diese Anordnung wird also nicht nur eine stärkere Anpressung der Bürsten gegen den Kollektor erzielt, der ja ebenfalls zylindrisch ist, sondern auch ein Wechsel in der Bürstenstellung zum Kollektor, welcher nötig geworden ist, um das Funken an den Bürsten zu verhüten.
Die Verstellung der Bürsten zum Kollektor kann natürlich von Hand geschehen, oder, was bei Elektricitätszählern vorteilhafter ist und wohl immer notwendig sein wird, selbsttätig durch die bereits obenerwähnte elektromagnetische Regelungsvorrichtung.
Bei den Ausführungsformen nach Fig. 5,5 a und 6 wird die relative Bewegung zwischen Bürsten und Kollektor praktisch, derart ausgeführt werden müssen, dass die Bürste gegen den unverrückbaren Kollektor verschoben ist. Es würde also nicht, wie in Fig. l. der Anker eine Verschiebung erfahren, sondern die Bürstenhalter würden in passender Weise mit dem Solenoid
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werden müssen. Bei der Ausführungsform (Fig. 6) können durch eine Zugstange, welche zwischen dem beweglichen Solenoid oder dem beweglichen Anker und dem Wagebalken r angebracht ist, dio Bürstenhalter Vorschüben werden.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Elektricitätszähler mit relativ zueinander bewegten Bürsten und Kollektor, dadurch gekennzeichnet, dass mit wechselnder Stromstärke nicht nur die Verschiebung der Bürsten auf dem Kollektor, sondern auch ein--Änderung der Stärke des Andruckes der Bürsten gegen den Kollektor bewirkt wird.