DE130968C

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Publication number: DE130968C
Application number: DENDAT130968D
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Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

- M 130968 KLASSE 21 e.

Die vorliegende Erfindung betrifft einen oscillirenden Elektricitätszähler mit feststehenden Stromspulen, schwingenden, durch Umschalter abwechselnd ein- bezw. umgeschalteten Spannungsspulen und einer die Schwingungen des Waagebalkens dämpfenden Luftbremse. Von üblichen Einrichtungen, durch welche einerseits die Benützung, stromdurchflossener Spulen zur Bewegung des Zählwerkes (vergl. D. R. P. 5781 3) und andererseits die Anordnung einer der durch die elektrische Energie ausgeübten Kraft entgegenwirkenden Luftbremse (vergl. D. R. P. 23823) an sich bereits bekannt geworden ist, unterscheidet sich der Erfindungsgegenstand dadurch, dafs die an einem Ende des Waagebalkens wirkende Luftbremse aus einer in eine Flüssigkeit eintauchenden Glocke besteht, welche Luft durch eine Oeffnung hindurchdrückt bezw. ansaugt. Durch diese eigenartige Ausbildung der Luftbremse wird es ermöglicht, die Wirkungsweise der Bremse durch geeignete Abmessung der Glocke und des Luftkanals derart zu regeln, dafs das Austreiben bezw. Ansaugen der Luft mit einer der treibenden Kraftwirkung entsprechenden Geschwindigkeit erfolgt, und mithin auch das Mais der Bremsung dem wirksamen Strombetrag genau entspricht, ohne einen Theil des letzteren selbst zur Bremsung benutzen zu müssen. Hierdurch werden wiederum Unregelmäfsigkeiten des Ganges des Zählwerkes vermieden und eine thunlichst genaue Messung des. thatsächlichen Stromverbrauches ermöglicht.

Bei Ausführung der Erfindung wird zweckmäfsig die durch die Luftbremse bewegte Luft durch ein Rohr hindurchtreten gelassen, welches solche Länge gegenüber dem Durchmesser erhält, dafs der zu überwindende Widerstand gleichbleibt. Das Luftrohr kann an der beweglichen Taucherglocke befestigt sein oder durch die Wandung des feststehenden Flüssigkeitsbehälters in das Innere der Glocke über den Flüssigkeitsspiegel geführt werden.

In den Zeichnungen ist der

Erfindungsgegenstand beispielsweise dargestellt.

Fig. ι ist eine Seitenansicht der Vorrichtung;

Fig. 2 eine Endansicht, wobei die Luftbremse theilweise fortgebrochen dargestellt ist;

Fig. 3 ist eine Oberansicht bei abgenommenem Deckel;

Fig. 4 ist eine Endansicht der Luftbremse.

A und A¹ bezeichnen zwei Dynamometerspulen, welche mit Polen X und Y derart verbunden sind, dafs der elektrische Strom, der der Verbrauchsstelle zugeführt wird, ununterbrochen durch die Spulen tritt. X ist der Pol, an welchem der Verbrauchsstrom eintritt, Y der Pol, an welchem der Verbrauchsstrom austritt. Die Spulen A und A¹ bestehen aus isolirtem Draht, der auf einen nicht leitenden Kern oder eine Spule Z gewickelt ist. Die Richtung der Ströme, welche in den Spulen fliefsen, ist entgegengesetzt zu einander, so dafs ein Nordpol in der Mitte und ein Südpol an jedem äufseren Ende gebildet wird. Zwischen den beiden Nordpolen wird ein Raum frei gelassen, dessen Länge der Bewegung der auf- und abgehenden Nebenschlufsspule B gleich ist, welche zweckmäfsig doppelte Länge wie der Polraum erhält, damit die gegenseitige Induction zwischen ihr und den festen Spulen A und A¹ auf das Mindest-

mafs beschränkt ist. Der Durchmesser der Nebenschlufsspule ist derart, dais sie frei über die Enden der festen Spulen greifen kann.

Die Spule B ist an das eine Ende des Waagebalkens C aufgehängt, an welchem sie durch Metallgehä'nge, die durch Seidenschnüre 2 und 3 befestigt sind, angebracht ist. Sie ist mit einem Stromwender oder Polwechsler elektrisch verbunden, so dafs ihre Polarität am Ende jeder Schwingung des Waagebalkens umgekehrt werden kann. Die Spule kann aus einer einfachen Wickelung bestehen, deren Polarität durch einen gewöhnlichen Commutator oder Schalter gewechselt werden kann, der durch den Strom selbstthätig in Bewegung gesetzt wird. Es empfiehlt sich indessen, eine doppell gewickelte Spule zu verwenden, deren beide gleiche Wickelungen neben einander liegen. Der Anfang einer Wickelung ist an das Ende der anderen angeschlossen und die Verbindungsstelle wird elektrisch mit dem Waagebalken C' verbunden, der wiederum elektrisch mit dem positiven Pol X verbunden ist, wie durch punktirtc Linien in Fig. 1 veranschaulicht wird. Die beiden freien Enden der Spule sind mit biegsamen Drähten verbunden und bei R bezw. durch Drahtverbindungen an isolirte Contactstifte KIO angeschlossen, die einen Theil des Polwechslers oder Umschalters bilden.

Der Waagebalken C ist zweckmäßig, wie aus der Oberansicht Fig. 3 ersichtlich, als Doppelbalken ausgebildet Und bewegt sich auf Schneiden, während eine seitliche Bewegung des Waagebalkens durch Führungen U, wie aus Fig. i, 2 und 3 ersichtlich ist, verhindert wird. Auf der Achse des Waagebalkens ist ein Cuierarm angeordnet, der mit Contactstücken PP¹ versehen ist, die mit dein einen oder anderen der Contactstifte O O¹ am Ende jeder Schwingung des Waagebalkens Stromschlufs herstellen und dadurch den Polwechsler in Thätigkeit setzen. Die Länge der Schwingung des Waagebalkens wird durch Einstellung der Höhe der Stifte O O¹ geregelt, so dafs sie als Artschläge wirken.

Der Polwechsler besteht aus dem schwingenden Balken oder Ausleger L, der durch zwei Solenoide II¹ bewegt wird, die auf Eisenkerne JJ¹ einwirken, welche an den Balken angehängt sind. Die Solenoide sind aus feinem . Draht bestehende Nebenschlufswickelungen auf nicht leitenden Spulen.

Um den Polwechsler zu bewegen und gleichzeitig den Waagebalken C am Ende jeder Schwingung anzuhalten, sind zwei isolirte Contactstifte O O¹ vorgesehen, die unter den Contactstücken PP¹ liegen und durch Drähte mit den Solenoiden II¹ des Polwechslers verbunden sind. Diese Solenoide sind hinter eincinander geschaltet und in Verbindung mit dem Ausleger oder Balken L an den negativen Pol N angeschlossen. Da der Waagebalken C mit dem Pol X in Verbindung steht, so folgt daraus, dafs bei jeder Schwingung des Waagebalkens das eine oder andere der Contactstücke PP¹ auf einem der Contactstifte O O¹ aufliegt und ein Strom durch das eine oder andere der Solenoide II¹ gesandt wird, so dafs der Ausleger oder Balken L umgelegt wird.

Wenn der Ausleger L auf K aufliegt, so fiiefst· der Strom ■ durch - eine Wickelung der Spule £7, und diese bewegt sich in einer Rieh-: tung. Wenn der Ausleger in Berührung mit K¹ umgelegt wird, so fiiefst der Strom in der entgegengesetzten Richtung durch B, und B bewegt sich alsdann in einer Richtung entgegengesetzt zu der ersterwähnten. Auf diese Weise wird eine auf- und abgehende Bewegung der Nebenschlufsspule B mitgetheilt.

Die Zeit, während welcher jede Schwingung des Waagebalkens ausgeführt wird, wird durch die Luftbremse E D F geregelt.

D ist ein Behälter zur Aufnahme von Wasser oder einer anderen Flüssigkeit, die als ein Verschluss für den Behälter E dient, der in umgekehrter Lage in D eintaucht und mit seiner Mündung unter den Flüssigkeitsspiegel in D tritt. E ist an dem Waagebalken C befestigt und wird von diesem bewegt. F ist ein Luftrohr, durch welches alle Luft, welche nach E eingelassen oder aus diesem Behälter herausgetrieben wird, treten mufs, das aber einen Widerstand gegen diese. Luftbewegiing bieten soll. Das Rohr F ist ein feines Rohr aus Glas oder Metall, das nach der Darstellung Fig. ι gerade und vertical angeordnet ist, während es nach Fig. 3 und 4 gebogen und horizontal angebracht ist; in jedem Falle ist es an dem Behälter E befestigt. Anstatt indessen in dieser Weise angebracht zu sein, kann es in dem Behälter D befestigt werden; in diesem Falle wird es rechtwinklig gebogen und das eine Ende des so gebogenen Rohres tritt durch die Seitenwände des Behälters, während das andere Ende in der Mitte des Behälters über den Flüssigkeitsspiegel hervorragt, wie durch punktirte Linien in Fig. 4 bei FF¹ veranschaulicht. Der Luftbehälter E wird bei jeder Umkehrbewegung des Waagebalkens C mit Luft gefüllt oder von Luft entleert.

Da die Dynamometerspule im Allgemeinen schwerer als der Luftbehälter ist, so mufs ein zusätzliches Gewicht angeordnet werden, um letzteren gegen die Spule an dem Waagebalken auszugleichen. Da auch das Gewicht des Luftbehälters an dem Waagebalken sich ändert, je nachdem der Behälter mehr oder weniger in die Flüssigkeit eintaucht, wird zum Ausgleich der Aenderungen ein Gewicht W (Fig. ι und 2) verwendet, welches an den! verticalen Arm, an Stelle dessen auch ein

Brückenstück Verwendung finden kann, an dem Waagebalken befestigt ist, so.dafs, sobald der Waagebalken auf der Seite des Luftbehä'lters niedergeht, dieses Gewicht nach und nach demjenigen des Luftbehälters sich hinzufügt, sobald derselbe in der Flüssigkeit niedersinkt, während bei der entgegengesetzten Bewegung das Gewicht allmählich in Abzug kommt, sobald der Luftbehälter, in der Flüssigkeit steigt. Der Waagebalken selbst ist zweckmäfsig ebenfalls an oder nahe an seinem Mittelpunkte ausreichend zu belasten, um ein Ablieben desselben zu verhindern.

Das Luftrohr soll eine möglichst gleichförmige· und glatte Bohrung durchweg und eine solche Länge gegenüber. dem Durchmesser erhalten, dafs sein Widerstand gegenüber dem Durchtritt von Luft constant ist. Es ist festgestellt worden, dafs es für jeden Rohrdurchmesser eine bestimmte Rohrlänge giebt, bei welcher der Widerstand, welchen das Rohr der ausströmenden Luft bietet, constant ist; alsdann ist die in der Zeiteinheit ausströmende Luft direct proportional dem ausgeübten Druck. Um die günstigste Rohrlänge zu ermitteln, wird wie folgt verfahren: Es wird das Rohr anfangs etwas langer hergestellt; alsdann wird der Luftbehälter E in. seine höchste Lage auf dem Waagebalken gebracht und ein kleines, bestimmtes Gewicht auf den Behälter E aufgelegt; es wird dan.n die Zeit vermerkt, welche beansprucht wird, um den Waagebalken in seine tiefste Lage zu führen; ferner wird die Zeit vermerkt, die für denselben Vorgang beansprucht wird bei einem Gewicht von der zehnfachen Gröfse des ersterwähnten. Wenn das Rohr im Widerstand constant ist, so wird die beanspruchte Zeit ebenso viel Mal geringer sein, als das Gewicht gröfser ist. Wenn das Product von Zeit und Gewicht gröfser ist bei kleinem Gewicht als bei dem gröfseren Gewicht, dann ist das Rohr zu lang und mufs gekürzt werden, bis dieses Product constant ist; wird es bei hohen Drucken gröfser, dann ist das Rohr zu kurz und es mufs ein längeres Rohr Verwendung finden. . ■

Ein Einlafsrohr G (Fig. i, 2, 3 und 4) ist an dem Behälter befestigt, um Flüssigkeit einzuführen, ebenso ein Auslafsrohr H, um jeden Ueberschufs an Flüssigkeit austreten zu lassen, um den Flüssigkeitsspiegel constant zu erhalten. T ist eine Thür, welche die Pole XFiV zugänglich macht.

Ein Satz von Zählrädern M, wie sie bei Mefsgeräthen gewöhnlich Verwendung finden, ist vorgesehen, um die Menge des zugeführten Stromes zu verzeichnen. Der Radsatz wird je einmal für jede Auf- und Niederbewegung des Waagebalkens mittels! eines Armes weitergeschaltet, der hinter, aber auf derselben Welle wie der Ausleger bezw. Balken L befestigt ist; dieser Arm trägt eine Klinke Q, die in ein Sperrad S des ersten Rades des Anzeigerwerkes greift. Die Triebkraft zum Antrieb des Anzeigerwerkes wird durch Magnete oder Solenoide geliefert, die zweckmäfsig denjenigen des Polwechslers entsprechen. Es sind drei Einstellungen vorgesehen, durch welche die Schwingung des Waagebalkens genau auf die gewünschte Anzahl pro Stunde und Einheit gebracht werden kann: 1. durch Einstellung bezw. richtige Auswahl der Rohrbohrung, 2. durch Auswahl des Durchmessers des Luftbehälters und 3. durch Anordnung eines regelbaren elektrischen Widerstandes in dem Stromkreise der Spule B und Aenderung dieses Widerstandes, bis die gewünschte Geschwindigkeit erreicht ist. Der Waagebalken und die Pole sind, wie in der Darstellung durch dicke schwarze. Linien kenntlich gemacht, isolirt; ebenso ist dies bei den Stiften K K¹ O O¹ und dem Ausleger oder Balken L der Fall.

Claims

Patent-Ansprüche:

1. Ein oscillirender Elektricitätszähler mit feststehenden Stromspulen, schwingenden, durch Umschalter abwechselnd ein- bezw. umgeschalteten Spannungsspulen und Luftbremse, dadurch gekennzeichnet, dafs die am einen Ende des Waagebalkens (C) wirkende LuftbremseY-D,) aus einer in eine Flüssigkeit eintauchenden Glocke (E) besteht, welche Luft mit einer der treibenden Kraftwirkung entsprechenden Geschwindigkeit durch eine Oeffnung (F) hindurchdrückt bezw. durch sie ansaugt.

2. Eine Ausführungsform des Elektricitätszählers nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dafs die durch die Luftbremse bewegte Luft durch ein Rohr von solcher Länge gegenüber dem Durchmesser strömt, dafs der zu überwindende Widerstand gleich bleibt.

3. Eine weitere Ausführungsform des Elektricitätszählers nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dafs das Luftrohr (F) nicht an der beweglichen Taucherglocke (E) befestigt ist, sondern durch die Wandung des feststehenden Flüssigkeitsbehälters (D) hindurch in das Innere der Glocke (E) über den Flüssigkeitsspiegel geführt ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.