DE109026C

DE109026C -

Info

Publication number: DE109026C
Application number: DENDAT109026D
Authority: DE

Description

KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

Eine gewisse Klasse von Amperestunden- und Wattstundenrnessern ist dadurch gekennzeichnet, dafs eine Spule oder ein Anker innerhalb einer festen Spule oder zwischen den Polen eines Elektromagneten Schwingungen ausführt, deren Dauer von dem zu messenden Strome abhängt, und deren Zahl somit zur Messung des Stromverbrauchs innerhalb einer gewissen Zeit dienen kann. Bei allen diesen Apparaten giebt es für den schwingenden Theil eine Gleichgewichtslage, d. h. eine solche, in welcher das auf Drehung wirkende elektrodynamische Kraftmoment Null ist. Der Theil würde, wenn er einmal aus dieser Gleichgewichtslage gebracht worden ist und dann sich selbst überlassen wäre, pendelartige Schwingungen um diese Gleichgewichtslage ausführen, schliefslich aber wegen der unvermeidlichen mechanischen Widerstände in dieser Gleichgewichtslage zur Ruhe kommen.A certain class of ampere-hour and watt-hour meters is characterized by that a coil or an armature within a fixed coil or between the poles of an electromagnet vibrates executes, the duration of which depends on the current to be measured, and thus the number of which depends on the Measurement of power consumption within a certain time can serve. With all of these Apparatus gives the vibrating part a position of equilibrium, i.e. H. such, in which the electrodynamic moment of force acting on rotation is zero. The part would, once he was brought out of this equilibrium and then it would be left to itself to carry out pendulum-like oscillations around this equilibrium position, but ultimately because of the inevitable mechanical resistance in this equilibrium position come to rest.

Soll der Apparat fortdauernd arbeiten, so mufs also Vorsorge getroffen sein, dafs der Theil in Schwingung erhalten bleibt. Dies geschieht bei einigen Apparaten dadurch, dafs dem um seine Gleichgewichtslage schwingenden Theile von Zeit zu Zeit Impulse ertheilt werden, z. B. durch einen Hülfselektromagneten (s. D. R. P. Nr. 24268), bei anderen dadurch, dafs der Strom entweder in der beweglichen oder in der festen Spule im geeigneten Augenblick cornmütirt wird (s. D. R. P. Nr. 50082 und Schweiz. Patent Nr. 12753).If the apparatus is to work continuously, then precautions must be taken that the Part remains in vibration. In some apparatuses this is done by the fact that gives impulses from time to time to the part vibrating about its equilibrium position be e.g. B. by an auxiliary electromagnet (see D. R. P. No. 24268), with others by that the current either in the movable or in the fixed coil at the appropriate moment cornmütirt (see D. R. P. No. 50082 and Switzerland. Patent No. 12753).

Die vorliegende Erfindung dagegen trifft im Interesse einer gröfseren Genauigkeit der Messungen und wegen constructiver Vortheile die Einrichtung so, dafs die Spule nur auf einer Seite der Gleichgewichtslage schwingt, aber bis in diese, um bei Erreichung derselben durch einen mechanischen Impuls von stets gleichbleibender Stärke entgegen der elektromotorischen Kraft von gleichbleibender Richtung zurückgetrieben zu werden. Diese Einrichtung, sowie eine zweite sich alsdann nothwendig machende, welche den schwingenden Theil stets mit Sicherheit bis in die Gleichgewichtslage bringt und zugleich ein selbstthätiges Angehen des Apparates gewährleistet, ergeben sich vollständig aus dem in den Fig. 1 bis 6 dargestellten Beispiele, sowie aus der folgenden Beschreibung desselben.The present invention, however, is in the interest of greater accuracy Measurements and, because of constructive advantages, the arrangement in such a way that the coil only opens one side of the equilibrium position swings, but up to this, in order to achieve the same by means of a mechanical impulse of constant strength, contrary to the electromotive impulse Force to be driven back from a constant direction. This facility, as well as a second, which then becomes necessary, which always brings the vibrating part into the equilibrium position with certainty and at the same time ensures that the apparatus starts working automatically, result completely from the examples shown in FIGS. 1 to 6, as well as from the following description of the same.

Die Fig. 4 und 5 sind Auf- bezw. Grundrifsdarstellung eines nach den Gesichtspunkten der vorliegenden Erfindung eingerichteten Amperestundenzählers unter willkürlicher Annahme der Dimensionen, während die Fig. 1 bis 3 Einzelheiten wiedergeben und Fig. 6 eine rein schematische Darstellung des Apparates und seiner Schaltungsweise ist.4 and 5 are Auf- or. Basic representation according to the point of view The ampere-hour meter incorporated in the present invention is assumed to be arbitrary of the dimensions, while FIGS. 1 to 3 show details and FIG. 6 shows a pure is a schematic representation of the apparatus and its circuitry.

Im Innern einer grofsen Spule A A¹, deren Achse horizontal liegt, ist eine zweite Spule oder ein von mehreren Windungen gebildeter Ring B¹ B¹ ebenfalls mit horizontaler Achse angeordnet, der um eine Verticalachse X frei drehbar ist, indem er an einem Rahmen O hängt, welcher sich mit einem Spitzzapfen auf eine feste Pfanne oder Scheibe stützt. Die Windungen der Spule B¹B¹ endigen in zwei in der verticalen Achse liegenden Spitzen aus geeignetem Metall, welche in zwei mit Quecksilber gefüllte Näpfchen gg tauchen und zur Zu- und Ableitung des Stromes dienen. Eine Schicht einer isolirenden Flüssigkeit, wie z. B.Inside a large coil AA ¹ , the axis of which is horizontal, there is a second coil or a ring B ¹ B ¹ formed by several turns, also with a horizontal axis, which is freely rotatable about a vertical axis X by hanging on a frame O. which is supported by a pointed spigot on a solid pan or disc. The turns of the coil B ¹ B ¹ end in two tips made of suitable metal lying in the vertical axis, which are immersed in two mercury-filled cups gg and serve to supply and discharge the current. A layer of an insulating liquid, such as B.

Glycerin, schützt die Quecksilberspiegel vor Berührung mit der Luft. Die Näpfchen können mit Deckel versehen sein, welche als Halslager für die verticale Achse der beweglichen Spule ausgebildet sind, um seitliche Verschiebungen derselben zu verhindern. Beide Spulen sind hinter einander geschaltet, werden also stets von demselben Strom durchflossen.Glycerin, protects the mercury level from contact with the air. The wells can be provided with a lid, which acts as a neck bearing for the vertical axis of the movable coil are designed to prevent lateral displacement of the same. Both coils are connected one after the other, so the same current always flows through them.

Unter dem Einflüsse dieses Stromes sucht die bewegliche Spule, die vorher in beliebiger Lage zu denken ist, eine Gleichgewichtslage auf, bei welcher ihre Windungen denen der festen Spule parallel laufen; sie würde aber dabei, wenn sie sich selbst überlassen wäre, Schwingungen um diese Gleichgewichtslage ausführen, für die nach elektrodynamischen Gesetzen das Product aus Schwingungsdauer und Intensität des Stromes constant ist, so dafs also die Anzahl der während einer beliebigen Zeit vollführten Schwingungen ein Mafs für die Elektricitätsmenge darstellt, welche in dieser Zeit durch die Spulen geflossen ist.Under the influence of this current seeks the moving coil that was previously in any To think about is a position of equilibrium in which its turns match those of the fixed coil run in parallel; but she would, if she were left to her own devices, Vibrations run around this equilibrium position, for which after electrodynamic If the product of the period of oscillation and the intensity of the current is constant, then thus the number of oscillations carried out during any given time is a measure of represents the amount of electricity which has flowed through the coils during this time.

Wie schon erörtert, ist die praktische Einrichtung des Apparates so getroffen, dafs die Spule B¹B¹ nur auf einer Seite der Gleichgewichtslage schwingt. Sobald sie nämlich die letztere erreicht, trifft sie mit dem Ende eines Armes C auf eine Feder R, welche durch die Federkraft des Ankers D eines Hülfselektromagnefen EE gegen einen Anschlag Ei gedrückt wird, so lange der Elektromagnet stromlos ist. As already discussed, the practical arrangement of the apparatus is such that the coil B ¹ B ¹ oscillates only on one side of the equilibrium position. As soon as it reaches the latter, the end of an arm C hits a spring R which is pressed against a stop Ei by the spring force of the armature D of an auxiliary electromagnefen EE , as long as the electromagnet is de-energized.

Beim Auftreffen von C auf R aber schliefst sich der Stromkreis des Elektromagneten, der Anker läfst die Feder JR los und die Spule B¹B¹ erhält von letzterer einen Impuls, vermöge dessen sie wieder zurückschwingt.When C meets R, however, the circuit of the electromagnet closes, the armature releases the spring JR and the coil B ¹ B ¹ receives an impulse from the latter, by means of which it swings back again.

Weder die Amplitude der Schwingungen noch die Stärke des Impulses erweist sich als von merklichem Einflufs auf die Schwingungsdauer der Spule. Neither the amplitude of the vibrations nor the strength of the impulse turns out to be of noticeable influence on the period of oscillation of the coil.

Der Strom für den Elektromagneten kann entweder durch Abzweigung dem Hauptstromkreise oder einer besonderen Hülfsquelle entnommen werden.The current for the electromagnet can either be branched off from the main circuits or taken from a special auxiliary source.

Mit dem Anker des Elektromagneten ist nun eine Schaltvorrichtung verbunden, welche für jede Schwingung der Spule B¹ B¹ das erste Rad eines Zählwerkes Co, das in Fig. 5 angedeutet ist, um einen Zahn weiterbewegt.A switching device is now connected to the armature of the electromagnet, which moves the first wheel of a counter Co, which is indicated in FIG. 5, by one tooth for each oscillation of the coil B ¹ B ^1.

Auf diese Weise werden die Schwingungen der Spule in keiner Weise von dem Widerstände des Zählwerkes beeinflufst.In this way, the vibrations of the coil are in no way affected by the resistors of the counter.

Der Apparat würde nicht von selbst in Thätigkeit treten, wenn bei ausgeschaltetem Strom die bewegliche Spule kurz vor der Gleichgewichtslage zur Ruhe käme.The apparatus would not come into operation of its own accord if switched off Current the moving coil would come to rest shortly before the equilibrium position.

Um dieses zu verhindern, ist folgende Einrichtung getroffen.To prevent this, the following device has been implemented.

An dem Rahmen O befindet sich ein leichter Hebelarm L, der an seinem Ende einen kleinen Cylinder F aus weichem Eisen trägt. An einem festen Theile des Apparates befindet sich ein dauernd magnetischer Stahlkörper B, dem sich der Eisencylinder um so mehr nähert, je näher die Spule B¹ B¹ ihrer Gleichgewichtslage kommt. Wollte dieselbe nun beim Aufhören des Stromes kurz vor der letzteren stehen bleiben, so würde die Anziehungskraft des Magneten B sie vollends in dieselbe bringen, worauf die Feder R in Wirksamkeit treten und die Spule zurückstofsen würde. Die Anziehungskraft des Magneten hat auch während des Arbeitens des Apparates die Aufgabe, den Reibungswiderstand der Spule zu überwinden, wenn die Abweichung derselben aus der Gleichgewichtslage sehr gering geworden ist, und sichert deshalb nicht nur das selbstthätige Angehen des Apparates, sondern erhöht auch, wie die Beobachtung gelehrt hat, besonders bei schwachen Strömen dessen Genauigkeit.On the frame O there is a light lever arm L, which carries a small cylinder F made of soft iron at its end. On a fixed part of the apparatus there is a permanently magnetic steel body B, to which the iron cylinder approaches, the closer the coil B ¹ B ¹ comes to its equilibrium position. If the same wanted to stop shortly before the latter when the current stopped, the force of attraction of magnet B would bring it completely into the same, whereupon the spring R would come into effect and the coil would fall back. The attraction of the magnet also has the task of overcoming the frictional resistance of the coil during the operation of the apparatus, when the deviation of the same from the equilibrium position has become very small, and therefore not only ensures that the apparatus starts up automatically, but also increases it, like that Observation has taught us, especially with weak currents, its accuracy.

Alle Theile des Apparates werden bei praktischer Ausführung nachstellbar eingerichtet.All parts of the apparatus are made adjustable when practically implemented.

Claims

Patent Claims:

1. Electricity meter, the electrodynamically influenced oscillating part (armature or coil) of which is driven back when the equilibrium position is reached by a spring (R), the triggering of which it caused by closing the electric circuit of an electromagnet (EEj ).

2. Electricity meter of the type mentioned under 1., in which the attraction of a magnet (B) acts to bring the oscillating part into the equilibrium position.

1 sheet of drawings.