DE205746C

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KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

- M 205746 KLASSE 21 e. GRUPPE- M 205746 CLASS 21 e. GROUP

ALBERT LOTZ in CHARLOTTENBURG.ALBERT LOTZ in CHARLOTTENBURG.

Oszillierender Elektrizitätszähler. Patentiert im Deutschen Reiche vom 13. Februar 1907 ab.Oscillating electricity meter. Patented in the German Empire on February 13, 1907.

Ordnet man ein an den Kontaktstellen t, t¹ (Fig. i) aus zwei thermoelektrisch verschiedenen Materalien, wie z. B. Konstanten t, t¹ und Kupfer w, w, w, zusammengesetztes Thermoleitergebilde, das in Form einer Spule « einem Gegenmagnetfeld, wie z. B. S, N, ausgesetzt ist, um eine Achse α drehbar an und läßt alsdann durch einen ähnlich wie h (Fig. i) unterhalb der einen Kontaktstelle t angeordneten, letztere nicht berührenden, sich jedoch über einen größeren, nachstehend bezeichneten Drehbereich erstreckenden Widerstand, Hitzdraht ο. dgl. einen genügend starken elektrischen Strom beliebiger Art fließen, so wird durch die von letzterem erzeugte Wärmestrahlung des Widerstandes (wie h) die Kontaktstelle t erwärmt.If one assigns a at the contact points t, t ¹ (Fig. I) of two thermoelectrically different materials, such as. B. constants t, t ¹ and copper w, w, w, composite thermoconductor structure, which in the form of a coil «an opposing magnetic field, such as. B. S, N, is exposed, rotatable about an axis α and then leaves through a similar to h (Fig. I) arranged below the one contact point t , the latter not touching, but extending over a larger range of rotation, referred to below , Hot wire ο. Like. If a sufficiently strong electric current of any kind flow, the contact point t is heated by the thermal radiation of the resistor (such as h) generated by the latter.

Da hierdurch bekanntlich in dem zu einer Windung geschlossenen Thermoelemente ein Thermostrom in Richtung der eingezeichneten Pfeile erzeugt wird, so bewirkt dessen Zugkraft auf das Feld 5, N eine Drehung des beweglichen Teiles, in diesem Falle des Thermoleitergebildes, und zwar, wie angedeutet, umgekehrt wie die Uhrzeigerrichtung. Dies jedoch nur bis zur Erreichung der in diesem Falle bekanntlich eintretenden elektrodynamischen Endlage, d. h. wenn in der Windung das Feld S, N ein Maximum erreicht, das Gebilde sich also um 90° gegen die gezeichnete Stellung verdreht hat und die Kraftlinien senkrecht zur Windungsfläche desselben verlaufen. Since this is known to generate a thermal current in the thermocouple closed to form a turn in the direction of the arrows, its tensile force on the field 5, N causes a rotation of the movable part, in this case the thermoconductor structure, as indicated, in reverse the clockwise direction. However, this only takes place until the electrodynamic end position, which is known to occur in this case, is reached, i.e. when the S, N field in the winding reaches a maximum, i.e. the structure has rotated 90 ° from the position shown and the lines of force are perpendicular to the winding surface .

Die Hervorrufung eines elektrischen Gleichstromes in einer frei drehbar angeordneten Windung und deren Drehung ohne jegliche Stromzuführung durch Kontakte (Bürsten, Schleifringe, Kommutatoren usw.) läßt nun derartige Vorrichtungen als vorteilhaft erscheinen für die Bildung von Geräten zur Registrierung der von elektrischen Strömen in Heizspiralen erzeugten Wärme bzw. dieser selbst, da auf diese Weise die durch Kontakte bezeichneter Art bekanntlich verursachten, meßtechnisch nachteilig wirkenden Reibungsmomente · vermieden werden können. Außerdem treten bei solchen Meßgeräten durch Änderung der Leitfähigkeit der Kontaktstellen Änderungen der Gerätekonstante ein.The creation of an electrical direct current in a freely rotatable Winding and its rotation without any power supply through contacts (brushes, slip rings, commutators, etc.) can now Such devices appear to be advantageous for the formation of devices for Registration of the heat or heat generated by electrical currents in heating coils itself, since in this way the kind designated by contacts is known to be caused, Friction torques which have a disadvantageous effect in terms of measurement technology can be avoided. In addition, changes in the conductivity of the contact points occur in such measuring devices Changes to the device constant.

Den Gegenstand der vorliegenden Erfindung bilden nun Elektrizitätszähler, insbesondere auch elektrische Zeitzähler, die unter Verwendung von derartigen, nach einem gewissen Drehwinkel zum Stillstand kommenden thermoelektrischen Triebvorrichtuhgen gebildet sind. Bei denselben sind nun die Anordnungen der bereits erwähnten Triebfaktoren derart getroffen, daß durch die Wärme eines zu registrierenden Spannungs- oder Nutzstromes in einem der Einwirkung beliebiger Gegenmagnetfelder (Dauermagnet, Stromspulen) ausgesetzten geschlossenen Thermoleitergebilde (Anker) ein Strom erregt wird, der eine Drehung des beweglichen dieser Teile (Anker, Feld) in einer Richtung bis zur kraftlosen oder durch einen Anschlag vordem begrenzten Endlage bewirkt; während dieses Stillstandes nimmt dieser Strom infolge der durch den Drehwinkel entstandenen Entfernung derThe subject of the present invention now forms electricity meters, in particular also electric time counters that make use of such, according to some Angle of rotation coming to a standstill thermoelectric Triebvorrichtuhgen formed are. With these are now the arrangements of the drive factors already mentioned taken in such a way that by the heat of a voltage or useful current to be registered in a closed thermoconductor structure exposed to the action of any counter magnetic fields (permanent magnet, current coils) (Armature) a current is excited, which causes a rotation of the moving parts of these parts (armature, Field) in one direction up to the powerless or previously limited by a stop End position causes; during this standstill this current takes due to the the angle of rotation resulting from the distance

Lötstelle von der Erregervorrichtung derart ab, daß danach derselbe bewegliche Teil durch eine entgegengesetzt wirkende beliebige Hilfskraft (z. B. Feder, Schwerkraft, magnetische Kräfte, Hilfsstrom) oder durch einen inzwischen erregten Thermostrom umgekehrter Richtung, bzw. Wirkung wieder in die Anfangslage zurückbewegt werden kann, wie durch die Beispiele in Fig. ι bis 7 der Zeichnung erläutert und nachstehend beschrieben ist.Solder joint from the exciter device in such a way that the same movable part then passes through any opposing auxiliary force (e.g. spring, gravity, magnetic Forces, auxiliary current) or by means of a thermo current, which has been excited in the meantime, in the opposite direction, or effect can be moved back into the initial position, as shown by the examples in Fig. ι to 7 of the drawing is explained and described below.

Die Wirkungsweise solcher Geräte ist nun folgende: Wird der Wirkungsbereich der Erregervorrichtung h (Fig. 1) etwa wie dargestellt beschränkt, so gerät t schon nach kurzer Drehung .entgegen der eingangs erläuterten verlängerten Anordnung von h außerhalb des Bereiches des letzteren, wird wieder kalt, und der vordem erregte Thermostrom kann erlöschen. Wird nun an dem Gerät (Fig. 1), wie z. B. an dem Thermoleitergebilde (Fig. 3) gezeigt, eine Feder / als schwache Gegenhilfskraft in erläuterter Art angeordnet, so zieht sie das Thermoleitergebilde (Fig. 1). leer in die anfängliche gezeichnete Stellung zurück, t gerät wieder unter den Einfluß von h, und nach einer von des letzteren Erregerstärke abhängigen Dauer des Stillstandes tritt wiederum ein Thermostrom und eine Drehung ein wie zuerst.The operation of such devices is the following: (Fig. 1) If the area of influence of the excitation device h as limited as shown, device so t after a short rotation .entgegen of the above-described extended array of h outside the range of the latter is again cold, and the previously excited thermal current can go out. If now on the device (Fig. 1), such. B. on the thermoconductor structure (Fig. 3), a spring / arranged as a weak counter-auxiliary force in the manner explained, so it pulls the thermoconductor structure (Fig. 1). empty back to the initial position shown, t comes under the influence of h again, and after a period of standstill, which depends on the intensity of the latter, a thermal current and a rotation occur again as before.

Ebenso wird z. B. die Kontaktstelle t des Thermoleitergebildes (Fig. 2) durch eine schwäche Hilfskraft, z. B. die Schwerkraft, in den Wirkungsbereich des Erregerwärmepotentials h gedreht. Das niedrige Wärmepotential der gegenpoligen Kontaktstelle t¹ kann vorläufig durch die umgebende Luft erzeugt werden. Sobald nun der hierdurch in t, w, t¹, w erzeugte Thermostrom unter der Einwirkung des durch einen Dauermagneten oder Elektromagneten erzeugten Gegenmagnetfeldes S, N eine der schwachen Hilfskraft und der zu leistenden Arbeitskraft (Antrieb des Zählwerkes) überlegene Zugkraft ausübt, dreht sich das Thermoleitergebilde in der Uhrzeigerrichtung, und zwar so weit, bis ein größerer Widerstand auftritt bzw. bis zu einem eventuell vorhandenen Anschlag 0. dgl., wie z. B. b, b¹ (Fig. 3 und 4). Hier tritt Stillstand ein, indem die erwärmte Kontaktstelle t ihr Wärmepotential nicht sofort nach dem Verlassen der Wirkungszone von h verliert und somit auch der Thermostrom und dessen Zugkraft nicht sofort aufhören.Likewise, z. B. the contact point t of the thermoconductor structure (Fig. 2) by a weak auxiliary force, z. B. gravity, rotated in the area of action of the exciter heat potential h. The low heat potential of the opposite polarity contact point t ¹ can be provisionally generated by the surrounding air. As soon as the thermal current generated by this in t, w, t ¹ , w , under the action of the opposing magnetic field S, N generated by a permanent magnet or electromagnet, exerts a pulling force that is superior to the weak auxiliary force and the work to be performed (drive of the counter), it rotates Thermoconductor structure in the clockwise direction, until a greater resistance occurs or up to a possibly existing stop 0. The like. Such. B. b, b ¹ (Figs. 3 and 4). Here comes a standstill because the heated contact point t does not lose its heat potential immediately after leaving the effective zone of h and thus the thermal current and its tensile force do not stop immediately.

Ist letzteres nach einer natürlich von der Intensität der Erwärmung von t abhängigen ■ Dauer dieses Stillstandes in der oberen Lage eingetreten bzw. die Hilfskraft dem etwa noch verbliebenen schwachen Thermostrome wieder überlegen, so dreht sie das Thermoleitergebilde wieder leer gegen h zurück, und das Spiel kann von neuem beginnen usw.If the latter occurs after a duration of this standstill in the upper layer, which is of course dependent on the intensity of the heating of t , or if the assistant is again superior to any remaining weak thermal current, then it turns the thermoconductor structure back empty against h , and the game can start over, etc.

Es ist zweckmäßig, die Hilfskraft irgendwelcher Art derart wirkend zu gestalten, daß sie bei allen solchen Geräten in der Anfangslage, also z. B. von t (Fig. 2) an h oder t (Fig. ι und 3) über h usw., am stärksten wirkt und dann abnimmt, damit der sich der Zugkraft des Anfangsthermostromes unter anderen Dreh winkeln entgegenstellende Widerstand mindestens konstant bleibt, besser aber mit der Größe des Drehwinkels abnimmt, z. B. indem die Winkelkomponente des Angriffspunktes der z. B. durch die Schwerkraft oder eine Feder wiey (Fig. 3) usw. gebildeten Hilfskraft kleiner wird, wie aus Fig. 3 ersichtlich.It is useful to make the assistant of any kind so effective that they are in the initial position of all such devices, so z. B. from t (Fig. 2) to h or t (Fig. Ι and 3) through h etc., acts most strongly and then decreases so that the resistance against the tensile force of the initial thermal current under other angles of rotation remains at least constant, better but decreases with the size of the angle of rotation, e.g. B. by the angular component of the point of application of the z. B. by gravity or a spring wiey (Fig. 3) etc. formed auxiliary force is smaller, as shown in FIG.

Bei dem Geräte nach Fig. 3 dagegen wird in der Endlage '"ί-'''i¹ des beweglich angeordneten Thermoleitergebildes in diesem, wie ersichtlich, zufolge nunmehriger Erwärmung seiner gegenpoligen Kontaktstelle i¹ während des Stillstandes naturgemäß ein Thermostrom umgekehrter Richtung erzeugt, der ebenfalls in Wechselwirkung mit dem hier nicht eingezeichneten Gegenmagnetfeld den beweglichen Teil wieder in die Anfangslage t-t¹ zurückbewegt usw.In the device according to FIG. 3, however, in the end position '"ί -''' i ^{1 of} the movably arranged thermoconductor structure in this, as can be seen, due to the heating of its opposing contact point i ¹ during the standstill, a thermal current in the opposite direction is naturally generated also in interaction with the opposing magnetic field not shown here, the moving part is moved back into the starting position tt ¹ , etc.

In Fig. 4 ist z. B. ein Mehrfachgerät solcher Art gezeigt und weist dasselbe des Beispiels halber auch ein mehrpoliges Gegenmagnetfeld auf.In Fig. 4, for. B. a multiple device of this type shown and has the same of the example for the sake of a multi-pole counter magnetic field.

Auch hier wird ebenso wie bei dem Gerät nach Fig. 3 trotz des Thermohilfsstrom.es eine schwache Hilfskraft bzw. z. B. eine Feder wie e f (Fig. 3) erforderlich sein, um bei ungünstiger Unterbrechung der Erregerwärme (z. B. zufolge Abstellens des Stromes in h usw.) das Gerät über die neutralen Stellungen (wie z. B. ^Vt-"P-, Fig. 3) hinweg in die Anfangslage zu bewegen und ein im vorliegenden Falle nicht angängiges Anstoßen von Hand zu ersetzen.Here too, as with the device according to FIG. 3, a weak auxiliary force or z. B. a spring such as ef (Fig. 3) may be required in the event of an unfavorable interruption of the excitation heat (e.g. due to switching off the current in h etc.) the device via the neutral positions (e.g. ^V t- " P-, Fig. 3) to move away into the starting position and to replace a not common in the present case bumped by hand.

Während bisher angenommen wurde, daß die jeweils nicht erwärmte oder aber wieder abzukühlende Kontaktstelle, wie z. B. P-(Fig. ι und 2), durch das umgebende Medium, die Luft, gekühlt werde, kann natürlich auch ein Kühlmittel sonstiger Art angewendet werden, wie z. B. k, k (Fig. 1) oder k, k¹ (Fig. 6) usw., oder es kann ein solches, z. B. Quecksilber 0. dgl., derart in einem nach oben offnen Behälter untergebracht und das Thermoleitergebilde derart angeordnet werden, daß die abzukühlende Kontaktstelle, wie z. B. t (Fig. 2) oder "t, t¹ (Fig. 3) in das Kühlmittel jeweils von oben eintaucht, wobei die bezeichneten Figuren um i8o° gedreht in Betracht zu ziehen sind.While it was previously assumed that the contact point that was not heated or had to be cooled again, such as, for. B. P- (Fig. Ι and 2), will be cooled by the surrounding medium, the air, a coolant of other types can of course also be used, such as. B. k, k (Fig. 1) or k, k ¹ (Fig. 6) etc., or it can be such, z. B. mercury 0. B. t (Fig. 2) or "t, t ¹ (Fig. 3) is immersed in the coolant from above, the designated figures are to be considered rotated by 180 °.

Zwecks Erzielung einer rascheren Bewegung durch die anfänglichen oder rückwirkenden Thermostromzugkräfte trotz der vom Gegenmagnetfeld induzierten Gegenspannung können, wie an einem Beispiele in Fig. 5 gezeigt, eine Mehrzahl von Thermoelementen in Reihen-In order to achieve a faster movement through the initial or retroactive Thermal current tensile forces can, despite the counter-voltage induced by the counter magnetic field, as shown in an example in Fig. 5, a plurality of thermocouples in series

schaltung für jede Windung des Thermoleitergebildes in dieses eingeschaltet werden.circuit for each turn of the thermoconductor structure are switched on in this.

Zu demselben Zwecke und um die Zeitdauer für Erwärmung und Abkühlung der Thermoleitergebilde zu verkürzen, werden insbesondere deren wirksame Kontaktstellen zweckmäßig mit großen Heiz- und Kühlflächen versehen, wie durch Beispiele in Fig. 6 und 7 gezeigt. Die betreffenden Teile können unter-For the same purpose and the time required for heating and cooling the To shorten thermoconductor structures, in particular, their effective contact points appropriately provided with large heating and cooling surfaces, as shown in the examples in FIGS. 6 and 7 shown. The parts concerned can be

ιό teilt ausgeführt und z. B. mit Einschnitten wie d³ in if⁴ (Fig. 6) bzw. d in t⁵ (Fig. 7) oder auch mit Löchern wie d¹ in t⁵ (Fig. 7) versehen werden. Oder sie können verlängert werden wie bei t (Fig. 6) oder mit Ansätzen oder Einsätzen versehen werden wie c bzw. c¹ (Fig. 6). Ferner können sie überhaupt völlig unterteilt bzw. mehrdrähtig, mehrblätterig usw. ausgeführt werden, wie z. B. t⁶ (Fig. 7).ιό shares executed and z. B. with incisions like d ³ in if ⁴ (Fig. 6) or d in t ⁵ (Fig. 7) or with holes like d ¹ in t ⁵ (Fig. 7). Or they can be lengthened as at t (Fig. 6) or provided with attachments or inserts such as c or c ¹ (Fig. 6). Furthermore, they can be completely subdivided or multi-wire, multi-leaf, etc. are executed, such. B. t ⁶ (Fig. 7).

Selbstverständlich könnten auch beliebige anders geformte Thermoleitergebilde und beliebige andere Feldanordnungen in Anwendung gebracht werden. Auch können zweckmäßig Teile, der Gegenmagnetfelder, insbesondere z. B. paramagnetische Leiter, wie z. B. e (Fig. 2), innerhalb der Thermoleitergebilde entweder unabhängig von diesen feststehend oder mit denselben drehbar angeordnet werden.Of course, any differently shaped thermoconductor structures and any other field arrangements could also be used. Also can expediently parts of the opposing magnetic fields, in particular z. B. paramagnetic conductors such. B. e (Fig. 2), can be arranged within the thermoconductor structure either independently of this stationary or rotatable with the same.

Anstatt der Thermoleitergebilde können jedoch, wie leicht einzusehen, auch die Gegenmagnetfelder und die Lagen der Erreger wärme drehbar, dagegen die Thermoleitergebilde feststehend oder aber beide Gruppen drehbar angeordnet werden. Auch lassen sich, wie in Fig. 4 gezeigt, beliebige Anordnungen der Erregerwärmepotentiale h, h^l usw. wählen, sofern dementsprechende übrige Anordnungen getroffen werden.Instead of the thermoconductor structure, however, as is easy to see, the opposing magnetic fields and the positions of the exciter can be rotated heat, whereas the thermoconductor structure can be arranged to be stationary or both groups to be rotatable. As shown in FIG. 4, any arrangements of the excitation heat potentials h, h ^l etc. can also be selected, provided that corresponding other arrangements are made.

Die unterbrochenen Bewegungen verschiedener Richtung solcher Geräte können nun in bekannter. Weise immerhin zum Betriebe von Registriervorrichtungen, Zählwerken usw. benutzt werden. So z. B. kann, wie in Fig. 2 gezeigt, mittels Schaltklinke s ein mit einem Zählwerk o. dgl. verbundenes, am besten fein gezahntes Rad n, das der Deutlichkeit halber nur bruchweise gezeichnet ist, in gleicher Richtung absatzweise fortgeschaltet und in bekannter Weise durch eine feine Sperrklinke, wie s¹, am Rückgang verhindert werden. Je nach Anordnung der Klinken s, s¹ und der Zahnung des Rades η kann dieses natürlich in der angedeuteten oder aber in der umgekehrten Richtung fortgeschaltet werden, jedoch dürfte letzteres weniger empfehlenswert sein, weil alsdann die Hilfskraft auch die Zählwerksreibung zu überwinden hat, im andern Falle nicht. Ferner könnte in bekannter Weise auch mittels Kurbel und Gestänge ein Rad, wie z. B. n¹ (Fig. 2); in Bewegung gesetzt werden, wobei die erwähnte Hilfskraft irgendwelcher Art auch oder ausschließlich auf dieses Rad einwirkend angeordnet und schließlich mit demselben auch das Zählwerk 0. dgl. verbunden sein könnte.The interrupted movements in different directions of such devices can now be known in. Way, after all, can be used to operate registration devices, counters, etc. So z. B. as shown in FIG means pawl can. 2, s o one with a counter. Like. Connected, best finely toothed wheel n, which is for clarity only drawn fracture example, indexed in the same direction intermittently and in a known manner by a fine pawl, such as s ¹ , can be prevented from falling. Depending on the arrangement of the pawls s, s ¹ and the toothing of the wheel η , this can of course be advanced in the indicated direction or in the opposite direction, but the latter may be less recommendable because then the assistant also has to overcome the counter friction, in the other Don't fall Furthermore, a wheel such. B. n ¹ (Fig. 2); be set in motion, the mentioned auxiliary of any kind also or exclusively arranged to act on this wheel and finally the counter 0.

Bezüglich der meßtechnischen Wirkungsweise solcher Geräte sei kurz folgendes gesagt:With regard to the metrological operation of such devices, the following should be briefly said:

Als nicht mit Uhrwerken verbundene elektrische Zeitzähler eignen sich vorzugsweise Geräte ähnlich wie Fig. 2, d. h. solche, bei denen also die Zurückdrehung des beweglichen Teiles nicht wiederum durch einen ebenfalls von der Intensität der Erregerwärme h usw. abhängigen Thermbstrom, sondern durch eine Hilfskraft etwa konstanter Stärke erfolgt. Die dagegen in beiden Richtungen durch von der Stärke der Erregerwärme h usw. abhängige Thermoströme bewegten Geräte, wie z. B. Fig. 3 und 4, eignen sich dagegen natürlich besser zur Registrierung von Strömen, die in ihrer Stärke zufolge wechselnder Verbrauchshöhe veränderlich sind, wie.z.B. bei elektrischen Beleuchtungsanlagen usw.Devices similar to Fig. 2 are preferably suitable as electrical time counters not connected to clockworks, i.e. those in which the turning back of the moving part is not in turn caused by a thermal current, which is also dependent on the intensity of the excitation heat h etc., but more constant by an auxiliary force Strength takes place. The other hand, moved in both directions by the strength of the excitation heat h etc. dependent thermal currents such. B. Fig. 3 and 4, on the other hand, are of course better suited for registering currents that vary in strength due to changing levels of consumption, such as in electrical lighting systems, etc.

In letzteren Fällen werden im wesentlichen bei Bewertung der mittels solcher Geräte erhaltenen Angaben folgende Beziehungen zu beachten bzw. durch eine entsprechende Zählwerksübersetzung zum Ausdruck zu bringen sein.In the latter cases, in essence, when evaluating the results obtained by means of such devices The following relationships must be observed or by means of a corresponding register translation to be expressed.

Bekanntlich ist die in einem Leiter erzeugte Wärmemenge proportional dem Quadrate der in demselben fließenden, in vorliegenden Fällen zu registrierenden Stromstärke, vorausgesetzt, daß der Ohmsche Widerstand des Heizkörpers, Hitzdrahtes o. dgl. h konstant bleibt.As is known, the amount of heat generated in a conductor is proportional to the square of the current flowing therein, provided in the present cases, to be registered amperage in that the ohmic resistance of the heater, the hot wire o. The like remains constant. H.

Da nun die Stromwärme jeweils so lange auf die zu beeinflussenden Stellen des' Thermoleitergebildes einwirken muß, bis die Übertemperatur der letzteren gegen das Wärmepotential der gegenpoligen kalten Kontaktstelle einen Thermostrom erzeugt, dessen Zugkraft genügt, um die im wesentlichen konstant bleibenden Widerstände zu überwinden, so ist es klar, daß die Dauer dieser Wärmezeit etwa in umgekehrtem Verhältnis zur Intensität der Erregerwärme stehen würde, wenn die Metallmassen des Thermoleitergebildes keine thermische Trägheit und ferner kein den Beginn der Bewegung hinderndes Schwungmoment besitzen würden.Since the current heat is applied to the areas of the 'thermoconductor structure to be influenced for so long must act until the excess temperature of the latter against the heat potential of the opposite polarity cold contact point A thermal current is generated, the tensile force of which is sufficient to make it essentially constant To overcome permanent resistance, it is clear that the duration of this warmth time is about would be inversely related to the intensity of the excitation heat if the metal masses of the thermoconductor structure no thermal inertia and also no the beginning would have momentum hindering the movement.

Zufolgedessen werden die bezeichneten ther- no moelektrischen Teile auch jeweils eine um so größere Wärmemenge bzw. Temperatur annehmen, je höher die Intensität der Erregerwärme ist. Da jedoch andererseits dieselben Stellen sich wiederum so weit abkühlen müssen, daß durch die nun inzwischen stattfindende Erwärmung des Gegenpols wiederum eine Temperaturdifferenz entsteht, die· genügt, um einen Thermostrom umgekehrter Richtung und die Zurückdrehung des beweglichen Teiles zu bewirken, so ist klar und durch Versuche bestätigt worden, daß bei solchen zweipolig er-As a result, the designated thermoelectric parts are also each one in the same way Accept a larger amount of heat or temperature, the higher the intensity of the excitation heat is. However, since on the other hand the same places have to cool down so much that that due to the heating of the opposite pole, which has now taken place, another A temperature difference arises which is sufficient to generate a thermal current in the opposite direction and to cause the moving part to turn back is clear and confirmed by experiments that with such bipolar

regten Geräten die Zahl der hin bzw. her gehenden Bewegungen pro Zeiteinheit nicht proportional dem Quadrat der Erregerstromstärke, wohl aber etwa einfach proportional dieser Stromstärke werden wird, allerdings auch dies nur innerhalb gewisser Grenzen. Im übrigen haben bekanntlich aber auch alle andern von einer quadratischen Funktion des Stromes abhängigen Meßgeräte, wie z. B. Hitzdrahtgeräte usw., einen engen Meßbereich.devices did not stimulate the number of reciprocating movements per unit of time proportional to the square of the excitation current, but probably roughly simply proportional this amperage will be, but only within certain limits. In addition, as is well known, all others have a quadratic function of Current dependent measuring devices, such as B. hot wire devices, etc., a narrow measuring range.

Nun sind aber vorliegende Geräte auch nur für die Anwendung innerhalb enger Stromstärkegrenzen in Aussicht genommen worden. Und zwar insbesondere als Gleichstrom-Ampere-Stundenzähler oder auch Wattstundenzähler zur Registrierung des wechselnden Stromverbrauches nur weniger, z. B. einer bis drei Glühlampen, in kleinsten Anlagen oder einzelnen Räumen großer oder kleiner Motoren oder namentlich auch von Bogenlampen, Heizapparaten u. dgl., deren Stromstärke ohnehin nahezu konstant bzw. nur geringen Schwankungen unterworfen ist, in welch letzteren Fällen die Geräte auch für Anzeige von Stunden usw.However, the present devices are only for use within narrow current limits been considered. In particular as a direct current ampere hour counter or watt-hour meter for registering the changing power consumption only less, z. B. one to three light bulbs, in the smallest systems or individual rooms of large or small motors or, in particular, of arc lamps, heating devices and the like, the current strength of which is almost constant or only fluctuates slightly is subject, in which latter cases the devices are also used for displaying hours, etc.

eingerichtet werden oder aber die einfachen, besonders als Zeitzähler vorgeschlagenen Apparate Anwendung finden können.can be set up or the simple devices proposed especially as time counters Can find application.

Insbesondere für die Anwendung für solch kleine Stromverbrauche, wie erwähnt, dürften sich vorliegende Zähler besonders gut eignen in Anbetracht des Wegfalls jeglicher Kontakte und aller bekanntlich damit verbundenen Störungen und Kosten sowie ihres einfachen Aufbaues wegen, und dürften gleichzeitig eine Lücke ausfüllen, indem bekanntlich die meisten anderen bekannten Gleichstromzählersysteme nicht nur größere Anschaffungskosten, sondern namentlich weit höhere und desto mehr ins Gewicht fallende Instandhaltungskosten erfordern, die kleine Anlagen in unwirtschaftlichem Maße belasten würden.In particular for the application for such small power consumption, as mentioned, are likely The present meters are particularly suitable in view of the absence of any contacts and all the disturbances and costs associated with it, as well as their simple structure because of, and should at the same time fill a gap by known most other known DC meter systems not only larger acquisition costs, but in particular require far higher and all the more significant maintenance costs, which would burden small systems to an uneconomical extent.

Wird aber der Heizwiderstand o. dgl. h eines z. B. mit einem Dauermagnetfeld S, N "versehenen Gerätes wie Fig. 2, wobei h auch in Form z. B. einer Lampe wie h¹ (Fig. 1) angeordnet sein könnte, von einem von d,er Netzspannung abgezweigten Strome erwärmt, so kann das Gerät als .Spannungszeitzähler dienen und ein mit dem Rade η verbundenes Zeigerwerk (Zählwerk) antreiben, das in bekannter Weise z. B. Stunden, Minuten oder Dekaden solcher usw. anzeigt. In gleicher Weise kann ein ■ Gerät dieser Art dagegen . auch Anwendung finden zur Registrierung der Betriebsstunden eines duxxh h geleiteten Verbrauchsstromes etwa konstanter Stärke. Jedoch werden solche nur einseitig erregte Geräte (Fig. 2) auch für einen in dieser Art durch sie geleiteten, innerhalb nicht zu großer Grenzen sich ändernden Erreger- bzw. Verbrauchsstrom, z. B. für eine, zwei und drei Glühlampen oder einen etwas veränderlich belasteten Motor usw., dennoch etwa gleichbleibende Angaben machen, also lediglich Stunden usw. anzeigen, da aus den bereits erläuterten Gründen der schnelleren Erwärmung eine längere Dauer der Abkühlung entspricht, während die Gegenhilfskraft konstant ist.But if the heating resistor o. The like. H of a z. B. with a permanent magnetic field S, N "provided device like Fig. 2, where h could also be arranged in the form of a lamp like h ¹ (Fig. 1), heated by a current branched off from the mains voltage, the device can serve as a voltage time counter and drive a pointer mechanism (counter) connected to the wheel η , which in a known manner displays hours, minutes or decades of such, etc. In the same way, a device of this type can, however. They are also used to register the operating hours of a duxxh h- directed consumption current of approximately constant strength , e.g. for one, two and three light bulbs or an engine with a somewhat variable load, etc., nevertheless provide more or less the same information, i.e. only display hours, etc., since, for the reasons already explained, the s faster heating corresponds to a longer cooling time, while the counter-assisting force is constant.

Soll hingegen ein Gerät einen veränderlichen Strom dementsprechend anzeigen, z. B. in Amperestunden, so werden, wie bereits erwähnt, zweckmäßig doppelpolig erregte Geräte (Fig. 3 usw.) angewendet und deren Feld wie z. B. S, N (Fig. 2) ebenfalls konstant erhalten, z. B. durch einen Dauermagneten erzeugt. Zu diesem Zweck könnte z. B. das Thermoleitergebilde (Fig. 2) ähnlich demjenigen nach Fig. 1 und 3 symmetrisch ausgebildet und darnach die Kontaktstelle t¹ ebenfalls abwechselnd erwärmt werden, wenn diese sich nach unten und t sich nach oben gedieht hat. In der Praxis werden in solchen Fällen die Gegenpole t, t¹ zweckmäßig unter einem solchen Drehwinkel, z. B. 90 °, zueinander angeordnet, daß beide abwechselnd unter den Einfluß einer und derselben Heizvorrichtung k geraten. Die Anordnung einer zweiten solchen, wie z. B. h¹ (Fig. 3 und 4), ist alsdann lediglich zur Bildung von Mehrleiterzählern (Dreileiter), oder wie in Fig. 4 zur Ausnutzung eines mehrpoligen Feldes erforderlich.If, on the other hand, a device should display a variable current accordingly, e.g. B. in ampere hours, so, as already mentioned, expedient double-pole energized devices (Fig. 3, etc.) are used and their field such. B. S, N (Fig. 2) also obtained constant, e.g. B. generated by a permanent magnet. For this purpose, z. B. the thermoconductor structure (Fig. 2) similar to that of Fig. 1 and 3 is symmetrical and then the contact point t ^{1 are} also alternately heated when it has moved downwards and t upwards. In practice, in such cases, the opposing poles t, t ^{1 are} expediently at such an angle of rotation, e.g. B. 90 °, arranged to each other that both come alternately under the influence of one and the same heating device k . The arrangement of a second such, such. B. h ¹ (Fig. 3 and 4), is then only required to form multi-wire counters (three-wire), or as in Fig. 4 to utilize a multi-pole field.

Um eines der vorliegenden Geräte als Wattstundenzähler für Gleichstrom bzw. gegebenenfalls als Voltamperestundenzähler für Wechselstrom auszubilden, kann die Heizvorrichtung h usw. von einem von der Netzspannung abgezweigten Strome gespeist, das Feld S, N usw. dagegen in üblicher Weise durch eine von dem Verbrauchsstrome oder einem Zweigstrome desselben durchflossene Elektromagnetwicklung oder eisenfreie Stromspule erzeugt werden, wobei die Bildung von Mehrleiterzählern in bekannter Weise geschehen kann. Selbstverständlich können auch die Amperestundenzähler sowie insbesondere die Zeitzähler vorliegender Art ohne weiteres für Wechselströme oder jede sonstige Stromart in Anwendung gebracht werden.In order to design one of the present devices as a watt-hour meter for direct current or, if necessary, as a volt-ampere-hour meter for alternating current, the heating device h etc. can be fed by a current branched off from the mains voltage, while the field S, N etc., on the other hand, is usually supplied by one of the consumption currents or A branch current of the same traversed electromagnet winding or iron-free current coil can be generated, whereby the formation of multi-conductor meters can be done in a known manner. Of course, the ampere-hour counters and, in particular, the time counters of the present type can easily be used for alternating currents or any other type of current.

Ein besonderer Vorteil der vorliegenden thermoelektrischen Geräte liegt nun auch noch no darin, daß bei denselben ,die Erregervorrichtuhgen, wie Heizkörper, Hitzdrähte usw., als Anschläge für den beweglichen Teil dienen und somit in der Ruhelage jeweils mit den zu heizenden Stellen der Thermoleitergebilde in unmittelbare Berührung gebracht werden können, wie z.B. der Heizkörper h (Fig. 2) mit t. Es ist klar, daß hierbei nicht nur eine wesentlich raschere und ausgiebigere Wärmeübertragung erzielt, sondern auch jegliche Reibung vermieden werden kann, was bekanntlich gerade bei Meßgeräten meistens dasA particular advantage of the present thermoelectric devices is that with the same, the excitation devices, such as radiators, hot wires, etc., serve as stops for the movable part and thus in the rest position with the points of the thermoconductor structure to be heated in the immediate vicinity Can be brought into contact, such as the radiator h (Fig. 2) with t. It is clear that this not only achieves a much faster and more extensive heat transfer, but also avoids any friction, which is known to be mostly the case with measuring devices

Haupterfordernis- ist. Wollte man z. B. die unterhalb der Kontaktstelle t (Fig. i) angeordnete Heizvorrichtung h, t berühren lassen, so würde letzteres durch die Reibung an der Drehung behindert, da in vorliegenden Fällen nur schwache Zugkräfte zur Geltung kommen, wie etwa bei Ferraris-Geräten.Main requirement is. If you wanted to z. If, for example, the heating device h, t located below the contact point t (FIG. I) can be touched, the latter would be hindered by the friction in the rotation, since in the present cases only weak tensile forces come into play, such as with Ferraris devices.

Zu beachten ist noch, daß sich die z. B. als Zeitzähler (Stromzähler) dienenden GeräteIt should also be noted that the z. B. as a time counter (electricity meter) serving devices

to zufolge der quadratischen Funktion des zu registrierenden Stromes leicht, z. B. durch entsprechende Bemessung der Gegenhilfskraft (Feder usw.) so einstellen lassen, daß sie mitgroßer Schärfe nur auf ein bestimmtes Minimum bzw. Maximum an Stromstärke reagieren bzw. anlaufen und diese registrieren.to according to the quadratic function of the current to be registered easily, z. B. by Have the corresponding dimensioning of the counter-assisting force (spring, etc.) set so that it is greater Sharpness only react or start to a certain minimum or maximum of amperage and register this.

Obwohl die vorliegenden Geräte im wesentlichen reibungslos ausführbar sind, wird bei den für veränderliche Ströme bestimmten (Amperestunden- usw. -zähler) zweckmäßig ein z. B. von einem schwachen Spannungsstrome erwärmter Heizkörper, Hitzdraht usw., ähnlich h (Fig. I, 2 usw.), z. B. dicht neben dem Hauptheizkörper h (Fig. 1, 2, 3 usw.) angeordnet, um eine Hilfszugkraft zu erzeugen, die den Anlauf bei Auftreten auch eines nur schwachen Haupterregerstromes bzw. bei . geringer Belastung des Gerätes begünstigt bzw. das Reibungsmoment der Lagerung, des Zählwerkes usw. etwa kompensiert und zutreffendere Angaben bei geringer Belastung ermöglicht. Übrigens können in ähnlicher Weise durch nebeneinander angeordnete Heizdrähte usw. natürlich auch Mehrleitergeräte gebildet werden.Although the present devices can be carried out essentially smoothly, a z. B. from a weak voltage current heated radiator, hot wire, etc., similar to h (Fig. I, 2, etc.), z. B. close to the main radiator h (Fig. 1, 2, 3, etc.) arranged in order to generate an auxiliary traction that the start-up when even a weak main excitation current or at. low load on the device or the frictional torque of the bearing, the counter etc. compensated for and more accurate information possible with low load. Incidentally, multi-conductor devices can of course also be formed in a similar manner by heating wires etc. arranged next to one another.

Sind in diesen Fällen sowohl der Hil.fs- als auch der oder die Hauptheizkörper an ein und derselben Stelle, nicht wie z. B. h, h¹ (Fig. 3) an verschiedenen Stellen angeordnet, so können sie auch innerhalb ein und desselben Wärmeschutzgehäuses angeordnet werden. Ein solches kannz. B. völlig aus Wärmeschutzmaterial bestehen oder damit nur ausgekleidet sein oder nur aus Metall usw. hergestellt sein und wird am besten stets in Anwendung gebracht, um die von h usw. erzeugte Stromwärme abzuschirmen und derart eine begrenzte Wärmezone zu bilden, in welcher sich das Thermoleitergebilde t, t¹ durch eine z. B.If in these cases both the auxiliary radiator and the main radiator (s) are in one and the same place, not like e.g. B. h, h ¹ (Fig. 3) arranged at different points, they can also be arranged within one and the same heat protection housing. Such a can. B. be made entirely of heat protection material or so only be lined or only made of metal etc. and is best always used to shield the heat generated by h etc. and so to form a limited heat zone in which the thermoconductor structure t, t ¹ by a z. B.

schlitzartige öffnung frei und reibungslos aus und ein bewegen kann.slot-like opening can move freely and smoothly in and out.

Die erwähnten Versuche haben nun aber auch ergeben, daß bei vorliegenden Geräten, insbesondere den doppelt erregten, Bremsvorrichtungen angeordnet werden können, wie z. B. elektrische Wirbelstrombremsen oder Flügel-, Kolben-, Schrauben- u. dgl. Bremsen für Luft usw., und daß mittels solcher sich die Angaben der Geräte leichter einstellen lassen, und zwar nicht nur in bezug auf die allgemeine Konstante, sondern namentlich auch in bezug auf die jeweils erforderliche Proportionalität oder in einem anderen erwünschten Verhältnisse auftretende Abhängigkeit der Angaben (Drehungszahlen) von den jeweils zu registrierenden Werten der Ströme. Die Anordnung ergibt sich in bekannter Weise von selbst. An Stelle einer besonderen Bremswicklung kann jedoch z. B. auch ein Mittelleiter wie ν (Fig. 5) angeordnet werden, der ersichtlich in beiden Hälften sowohl den Verlauf getrennter Thermosttöme (Dreileiter) als auch von Induktionsbremsströmen ermöglicht.The experiments mentioned have now also shown that in the present devices, especially the double-excited braking devices can be arranged, such. B. electric eddy current brakes or wing, piston, screw and the like. Brakes for air, etc., and that by means of such the information of the devices can be adjusted more easily, not only with regard to the general constant, but also specifically With regard to the required proportionality or in another desired relationship occurring dependency of the information (number of rotations) on the respective values of the currents to be registered. The arrangement results in a known manner by itself. Instead of a special brake winding, however, z. B. also a center conductor such as ν (Fig. 5) can be arranged, which can be seen in both halves both the course of separate thermostatic currents (three-wire) and induction braking currents.

Claims

Godfather sayings:

1. Oscillating electricity meter, characterized in that the heat a voltage or useful current to be registered in one of the effects of any Closed thermoconductor structures (armatures) exposed to opposing magnetic fields (permanent magnets, current coils) generate a thermal current is excited, which is a rotation of the movable of these parts (armature, field) by a certain angle from the area of the exciter heat potential causes wor-, ■ on the same moving part according to the corresponding Reduction of the thermal current by any opposing auxiliary force (e.g. spring, gravity, magnetic forces) or by a thermal current that has been excited in the meantime .Direction is moved back to the starting position.

2. Oscillating electricity meter according to claim 1, characterized in that. the current heating device (hot wire, radiator) at the same time as a stop in one of the vibration limiting devices Serves layers. .

3. Oscillating electricity meter according to claim 1 and 2, characterized in that the counter-auxiliary force (spring, gravity, etc.) is determined such that the start-up only takes place at a certain excitation current or voltage.

• For this 1 sheet of drawings.

Berlin. depressed in the ReichsdrüCkereI.