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die geschlossene Ankerwicklc. l1g bedingte im Anker vermieden und die Bürstellzahl auf die Mindestzahl 2 zurückgeführt.
Diese Ausführung bringt aber auch einen weiteren grossen mechanischen Vorteil mit sich.
Ist die Anordnung der Anker-, Feldspulen und Bürsten die in Fig. 1 und 11 dargestellte, so schleifen die Bürsten, deren Ausführung und Anbringung am Kollektor noch im folgenden (siehe Fig. 7 und 8) näher beschrieben'wird, auf der rückseitigen Hälfte des Kollektors, wenn man den Zähler von vorn betrachtet. Nimmt man nun den Anker durch den vorderen Einführungskanal des Feldsystemes heraus (siehe Fig. 11), so ist man hiebei durch die Bürsten, die einfach leicht nach vorn durchfedern, in keiner Weise behindert. Führt man danach den Anker wieder in den Zähler ein, so braucht man auch hiebei auf die Bürsten keine besondere Rücksicht zu nehmen.
Diese werden vielmehr durch den Kollektor, sobald der Anker wieder in seine normale Lage gebracht ist, nach rückwärts in ihre richtige Stellung durchgedrückt, in der sie einen rechten Winkel einschliessen und gleichzeitig mit dem erforderlichen Druck auf den Kollektor ruhen bzw. schleifen. Diese Möglichkeit, den Anker unbehindert von den Bürsten herauszunehmen und wieder in den Zähler einzuführen, ist allein durch die beschriebene Ankerschaltung in Verbindung mit der Feldanordnung nach Fig. 11 ermöglicht.
Die Hintereinanderschaltung der gegenüberliegenden Ankerspulen wie auch die Verbindung der drei Spulenpaare kann man mittels dünner Drähte ausführen. Das bringt indessen bei der Zahl der erforderlichen Verbindungen eine gewisse Unübersichtlichkeit mit sich, dann können an den unvermeidlichen Kreuzungen dieser Drähte leicht Isolationsfehler auftreten. In beiderlei Hinsicht schafft man Abhilfe, wenn man für die Ausführung der Verbindungen, mag der Anker der Trommel-, Ring-oder Scheibentype angehören, dünne Kupferbleche von der ungefähren Form der Fig. 2 benutzt, sogenannte Schaltbleche.
Diese werden aus dünnem Blech, 0'1 bis 0#2 mm stark, durch Stanzen hergestellt und beim Zusammensetzen des Ankers mit ihrer mittleren Öffnung über die isolierte Ankerachse gesteckt, wie dies Fig. 3 in vergrössertem Masse erkennen lässt. Zwischen je zwei solcher Schaltbleche wird eine dünne Isolationsscheibe von etwas grösserem Durchmesser als der Mittelteil eines Bleches eingefügt. Mit den Enden der Bleche werden dann die Enddrähte der Ankerspulen durch Lötung sicher verbunden. Auf diese Weise kann die Schaltung des Ankers übersichtlich ausgeführt werden, man erhält eine gute Isolation der Verbindungen untereinander und überdies ein gefälliges Aussehen des Ankers, wie Fig. 4 erkennen lässt.
Die mechanische Ausführung des Ankers selbst erfolgt bei der Scheibentype, die sich für mehrpolige Anordnung besonders gut eignet, nach Fig. 5 a und 5 b derart, dass man an einem mittleren Haltekörper oder Armatur H, die rund oder auch sechseckig ausgeführt ist, nach aussen strahlenförmig Streifen oder Speichen Sanbringt. ln die sechs Öffnungen dieses Ankersternes werden dann die vorher in entsprechender Form gewickelten Ankerspulen eingeschloben und in geeigneter Weise befestigt.
Soll der Anker mit elektromagnetischem Zählwerksantrieb ohne besonderen Kontakt gemäss
Patent Nr. 67581 ausgestattet werden, bei welcher Einrichtung durch Einfügung eines Zusatz- widerstandes in eine Kollektorverbindung periodische Schwankungen der Bärstenspannung hervor- gebracht werden, die dann das elektromagnetische Zählwerk betätigen, so kann man die Anker- armatur H nach Fig. 6 annähernd glockenförmig ausbilden und in ihrem Innern um die Achse A den Zusatzwiderstand Z W unterbringen. Hiedurch erreicht man gute Raumausnutzung, geschützte
Anordnung von Z W und kurze Verbindungen zwischen letzterem und dem übrigen Anker.
Die Bürsten sind bei der in Fig. 1 dargestellten Schaltung um 90 gegeneinander versetzt angeordnet. Das bringt bei dem geringen Durchmesser des Kollektors eine gewisse Schwierigkeit mit sich. Würde man nämlich wie üblich beide Bürsten in einer Ebene anordnen, so dürfte jede
Bürste, um eine Berührung mit der anderen zu verhüten, nur gerade mit ihrem äussersten Ende auf dem Kollektor aufliegen, während man bekanntlich sonst die Bürsten, um einen sicheren und guten Kontakt zu erzielen, mit einer gewissen Länge über den Kollektor hinausragen lässt.
Man vermeidet diese Schwierigkeit, indem man den Kollektor nach Fig. 7 und 8 etwas länger ausführt und die beiden Bürsten in der Höhe gegeneinander versetzt, sie also gewissermassen) In zwei Etagen übereinander anordnet. Alsdann ist man in der Ausführung und Anordnung jeder
Bürste genau so unbeschränkt wie bei der gewöhnlichen zweipoligen Ausführung.
Wie erwähnt, muss hiebei der Kollektor etwas länger genommen werden, um so mehr, je breiter man jede Bürste macht. Um nun dem Kollektor auch in der Längsrichtung die nötige
Festigkeit zu geben, bringt man, wie dies Fig. 3 erkennen lässt, in der Mitte einen Isolationsring aus Hartgummi, Fiber oder dgl. an, dem wie üblich durch einen übergeschobenen Metallring grösserer mechanischer Halt gegeben wird. Lässt man wie üblich und dargestellt den direkt auf dem Kollektor aufliegenden Isolationsring den darüber geschobenen Metallring in der Breite
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ien eine zufällige Berührung der Bürsten.
Der sechsteilige Kollektor kann wie üblich aus sechs einzelnen Segmenten hergestellt werden, von denen die über den unteren oder oberen Befestigungsring hervorragenden Enden
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oder Hülse umgebene z. B. obere Achsende, wobei man zwischen je zwei, also zwischen die erste und zweite, zweite und dritte Klammer eine dünne Isoherscheibe oder Kappe einfügt. Ausserdem werden die drei Klammern hiebei um 600 gegeneinander verdreht (siehe Fig. 10 c). Auf diese Weise wird der Aufbau des Kollektors einfacher, billiger und kräftiger.
Der Feldkörper eines solchen vierpoligen Zählers kann nach Fig. 11 durch vier im wesentlichen gleiche Spulen gebildet werden, von denen jede annähernd 90 Winkelbreite besitzt. Die Spulen liegen mit ihren geraden, also radialen Leitern eng aneinander, nur zwei, in der Abbildung z. B. die vorderen, lassen einen schmalen Einführungskanal für die Ankerachse. Die Windungen unterstützen sich daher gegenseitig in ihrer magnetischen Wirkung, und man erzielt durch diese Anordnung im wesentlichen dieselben oder ähnliche Vorzüge, wie sie der Anordnung nach Patent Nr. 67580 eigentümlich sind. Nun bleibt hier, ein besonderer Vorteil der mehrpoligen Ausführung, in der Mitte infolge der Krümmung der inneren Windungsteile der Feldspulen ein genügend freier Raum, in dem sich die Zähleraehse frei drehen kann.
Man kann also mit einer durchgehenden Achse arbeiten und erhält so, ungleich der Anordnung gemäss dem erwähnten Patente, leichte Zugänglichkeit des Unterlagers. Man kann je einen Feldkörper, wie in Fig. 11 dargestellt, zu beiden Seiten des Ankers anbringen, was die grösste Empfindlichkeit ergibt. Anker und Feldspulen werden hier in so hohem Masse zu gegenseitiger Beeinflussung gebracht, wie es bei dehl Trommelanker nicht möglich ist und einen Hauptvorzug des Flachspulenankers darstellt.
Oder aber man ordnet bei der an sich hohen magnetischen Wirksamkeit dieses mehrpoligen Feldes sämtliche Feldspulen zu einer Seite des Ankers an, befestigt sie alle auf einem einzigen, den inneren Spulenöffnungen entsprechend ausgeschnittenen Halt. ekörper. Dies ergibt einen sehr einfachen, übersichtlichen und gedrängten Aufbau des ganzen Zählers, bei dem vor allem der Anker vollkommen frei und übersichtlich daliegt.
Statt nun die vier für das normale und vorteilhafte Arbeiten des Zählers erforderlichen Folgepole durch vier Feldspulen in der Anordnung der Fig. 11 zu erzeugen, kann man auch zur Vereinfachung zwei Pole gleichen Zeichens, z. B. N-Pole, einander gegenüber setzen-also praktisch in derselben Lage von N N in Fig. und die geMsuien Ampèrewindungen auf diese beiden Wicklungen verteilen. Man nutzt hiebei die Aussenfelder jeder Feldspule aus, so dass man die Südpole ohne besondere Aufwendung von Windungen erhält. Diese Anordnung ist mechanisch
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bzw. zwei Spulenpaare herzustellen hat, die jetzt aber nicht Pole verschiedenen, sondern desselben
Vorzeichens bilden.
Wenn vorstehend allein der Sechsspulenanker der Erörterung der mehrpoligen Anordnung als Ankerform zugrundegelegt ist, so ist er natürlich nur als ein allerdings praktisch sehr wichtiges Ausfübrungsbeiapiel zu betrachten. Jedenfalls trefen die vorstehenden Darlegungen über die Anker-und Kollektorschaltungen, um mit zwei Bürsten auszukommen. Anordnung und Aufbau von Kollektor und Bürsten die Ausführung des Feldkörpers auch auf die anderen möglichen
Ankerschaltungen und Ausführungen zu. So kann man z. B. bei vierpoligem Felde den Anker auch in offener Schaltung aus acht Spulen von je 450 Winkel breite bilden, von denen je die gerad- und ungeradzahligen Spulen in Reihe geschaltet sind.
Anfang und Ende der einen Gruppe sind mit je zwei geradzahligen, die der anderen Gruppe mit den ungfradzahligen Lamellen eines acht- teiligen Kollektors verbunden, bei der wieder die gegenüberliegenden Segmente untereinander leitend verbunden sind.
PATENT-ANSPRÜCHE : l. Mehrpoliger Gleichstromwattstundenzähler mit trommel-, ring-oder scheibenförmigem
Anker geschlossener oder offener Wicklung, dadurch gekennzeichnet, dass die der Wirkung gleich. namiger Pole im gleichen Sinne und Stärke unterliegenden Ankerapulen in Reihe geschaltet und mit einem mehrpoligen Kollektor entsprechender Lamellenzahl verbunden sind, deren einzelne Lamellen nach Art der Kollektoren mehrpoliger Maschinen unter sich leitend verbunden sind, um jede unnötige Stromteilung im Anker zu vermeiden und mit zwei einen kleineren Winkel als 180"einschliessenden Bürsten auszukommen.
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the closed Ankerwicklc. l1g conditional avoided in the anchor and the Bürstell number reduced to the minimum number 2.
However, this design also has another major mechanical advantage.
If the arrangement of the armature, field coils and brushes is that shown in FIGS. 1 and 11, the brushes, the design and attachment of which will be described in more detail below (see FIGS. 7 and 8), grind on the rear half of the collector when looking at the meter from the front. If the armature is now removed through the front entry channel of the field system (see FIG. 11), one is in no way hindered by the brushes, which simply spring slightly forward. If you then reinsert the armature into the meter, you do not need to pay any special attention to the brushes.
Rather, as soon as the armature is returned to its normal position, these are pushed backwards by the collector into their correct position, in which they enclose a right angle and at the same time rest or grind with the required pressure on the collector. This possibility of unhindered removal of the armature from the brushes and reinsertion into the meter is made possible solely by the armature circuit described in connection with the field arrangement according to FIG. 11.
The series connection of the opposing armature coils as well as the connection of the three pairs of coils can be done using thin wires. However, this leads to a certain confusion with the number of connections required, and insulation faults can easily occur at the inevitable crossings of these wires. A remedy is provided in both respects if thin copper sheets of the approximate shape of FIG. 2, so-called switching sheets, are used to make the connections, whether the armature is of the drum, ring or disk type.
These are made from thin sheet metal, 0.1 to 0.2 mm thick, by punching and, when assembling the armature, are placed with their central opening over the insulated armature axis, as can be seen in enlarged form in FIG. A thin insulating washer with a slightly larger diameter than the middle part of a metal sheet is inserted between every two such switching sheets. The end wires of the armature coils are then securely connected to the ends of the metal sheets by soldering. In this way, the connection of the armature can be carried out in a clear manner, good insulation of the connections from one another and, moreover, a pleasing appearance of the armature, as can be seen in FIG. 4.
The mechanical design of the armature itself takes place in the disk type, which is particularly well suited for a multi-pole arrangement, according to FIGS. 5 a and 5 b in such a way that a central holding body or armature H, which is round or hexagonal, is outwardly Radial strips or spokes Sanbringt. The armature coils, which were previously wound in the appropriate form, are then inserted into the six openings of this armature star and fastened in a suitable manner.
If the armature with electromagnetic counter drive is to be used without any special contact in accordance with
Patent No. 67581, in which device by inserting an additional resistor in a collector connection, periodic fluctuations in the bears voltage are produced, which then actuate the electromagnetic counter, the armature armature H according to FIG. 6 can be made approximately bell-shaped and accommodate the additional resistor ZW inside around axis A. This achieves a good use of space, protected
Arrangement of Z W and short connections between the latter and the rest of the anchor.
In the circuit shown in FIG. 1, the brushes are offset by 90 relative to one another. Given the small diameter of the collector, this poses a certain difficulty. If you were to arrange both brushes in one plane, as usual, each one could
Brush, in order to prevent contact with the other, only rest with its outermost end on the collector, while it is known that the brushes protrude a certain length beyond the collector in order to achieve a safe and good contact.
This difficulty is avoided by making the collector according to FIGS. 7 and 8 a little longer and by staggering the height of the two brushes against one another, thus arranging them to a certain extent on two levels one above the other. Then one is everyone in the execution and arrangement
Brush just as unlimited as in the ordinary two-pole version.
As mentioned, the collector has to be taken a little longer, the more the wider you make each brush. To now the collector also in the longitudinal direction the necessary
To give strength, as shown in FIG. 3, an insulation ring made of hard rubber, fiber or the like is attached in the middle, which is given greater mechanical support as usual by a metal ring pushed over it. If, as usual and shown, the insulation ring lying directly on the collector is left the width of the metal ring pushed over it
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ien an accidental touch of the brushes.
As usual, the six-part collector can be made from six individual segments, the ends of which protrude beyond the lower or upper fastening ring
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or sleeve surrounded z. B. upper end of the axle, inserting a thin Isoherscheibe or cap between each two, that is, between the first and second, second and third brackets. In addition, the three brackets are rotated against each other by 600 (see Fig. 10 c). In this way the construction of the collector becomes simpler, cheaper and stronger.
The field body of such a four-pole counter can be formed as shown in FIG. 11 by four essentially identical coils, each of which has an angular width of approximately 90. With their straight, radial conductors, the coils lie close to one another, only two, in the figure e.g. B. the front, leave a narrow inlet channel for the anchor axis. The windings therefore support one another in their magnetic action, and this arrangement achieves essentially the same or similar advantages as are peculiar to the arrangement according to Patent No. 67580. Now, a special advantage of the multi-pole design, there is enough free space in the middle due to the curvature of the inner winding parts of the field coils, in which the counter shaft can rotate freely.
So you can work with a continuous axis and thus, unlike the arrangement according to the aforementioned patent, easy accessibility of the base. A field body, as shown in FIG. 11, can be attached to both sides of the armature, which results in the greatest sensitivity. Armature and field coils are brought to such a high degree of mutual influence, as it is not possible with the drum armature and is a main advantage of the flat coil armature.
Or, given the inherently high magnetic effectiveness of this multi-pole field, all field coils are arranged on one side of the armature, and they are all attached to a single support cut out according to the inner coil openings. ebody. This results in a very simple, clear and compact structure of the entire meter, in which above all the anchor is completely free and clearly laid out.
Instead of generating the four subsequent poles required for the normal and advantageous operation of the counter by four field coils in the arrangement of FIG. 11, two poles of the same symbol, e.g. B. Set N poles opposite each other - practically in the same position of N N in Fig. And distribute the general ampere turns on these two windings. The outer fields of each field coil are used so that the south poles are obtained without the need for special turns. This arrangement is mechanical
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or has to produce two pairs of coils, which now do not have different poles, but the same
Form the sign.
If only the six-coil armature is used as the basis for the discussion of the multi-pole arrangement as the armature shape above, it is of course only to be regarded as a practical example that is very important. In any case, the above explanations apply to the armature and collector circuits in order to get by with two brushes. Arrangement and structure of the collector and brushes the execution of the field body on the other possible
Armature circuits and designs too. So you can z. B. form the armature in an open circuit from eight coils of 450 angles each, of which the even and odd-numbered coils are connected in series.
The beginning and end of one group are each connected to two even-numbered lamellas, those of the other group to the odd-numbered lamellas of an eight-part collector, in which the opposite segments are again conductively connected to one another.
PATENT CLAIMS: l. Multipole direct current watt hour meter with drum, ring or disc shaped
Closed or open winding armature, characterized in that the effect is equal. Named poles in the same sense and strength are connected in series and connected to a multipole collector with a corresponding number of lamellas, the individual lamellas of which are conductively connected to one another like the collectors of multipole machines in order to avoid any unnecessary current division in the armature and with two a smaller one Angle than 180 "including brushes.