DE21182C - Neuerungen an Elektrometern - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 21: Elektrische Apparate.

Patentirt im Deutschen Reiche vom ai. März 1882 ab.

Zweck dieser Erfindung ist, die Stärke des elektrischen Stromes zu messen, welcher durch eine Hauptleitung gegangen oder von derselben abgeleitet ist, in einem beliebigen System zur Vertheilung der Elektricität für den Betrieb von Apparaten, Unterhaltung elektrischen Lichtes oder zu anderen Bestimmungen. Die Erfindung besteht in neu construirten und neu combinirten Mechanismen, wie nachbeschrieben.

In der Zeichnung stellt Fig. 1 ein mit den Neuerungen versehenes Elektrometer dar, ein Theil der Vorderwand ist weggenommen, um die im Gehäuse befindlichen Theile sichtbar zu machen; der Hauptelektromagnet ist im Verticalschnitt gezeichnet. Fig. 2 zeigt Einzeltheile.

Auf der Grundplatte α des Gehäuses A ist der Elektromagnet B in senkrechter Stellung angebracht; derselbe hat geringen Widerstand und einen axial verschiebbaren Kern C, welcher durch eine Gelenkstange D mit einem Hebel E in Verbindung steht. Dieser Hebel schwingt um einen Zapfen / auf einer durch einen geeigneten Tragbalken g befestigten Stütze. Das eine Ende des Hebels E ist durch eine Gelenkstange h mit einem auf einer kurzen Welle K befestigten Arm i verkuppelt; die Welle K ist auf einer Stütze / gelagert, die von dem Tragbalken g getragen wird. Auf der Welle K ist ein verzahntes Segment L befestigt, dessen Verzahnung mit einer Reihe von ringförmigen Rändern m auf einer schräg liegenden Welle M in Eingriff steht. Diese Welle ruht in Lagern«»¹, welche an Armen eines Trägers l^x , der vom Tragbalken g ausgeht, befestigt sind. Die Welle M ist in ihren Lagern axial verschiebbar und auch drehbar; auf dem unteren Theil der Welle sitzt ein kleines Reibrädchen O, welches sich zwischen den zwei einander entgegengesetzt angeordneten Frictionskegeln P und P¹ und mit denselben in Berührung befindet. Der Kegel P¹ sitzt auf einer Welle Q, welche eine Schnecke q trägt, die in das Arbeitsrad r eines Zählapparates R eingreift, ähnlich wie bei der Construction eines Gasmessers. Der andere Kegel P sitzt auf dem Ende einer Welle S, welche sich in Lagern der beiden Träger P /² dreht und auf welcher, zwischen den beiden Trägern, das Schneckenrad T montirt ist, das in die Schnecke T¹ greift, die hinter dem Sperrrad U punktirt angedeutet und in Fig. 2 in der Seitenansicht gezeigt ist. Das Sperrrad sitzt auf dem Vorderende der Schneckenwelle t, welche sich in Lagern der Träger t^x dreht. Die Träger ruhen auf dem metallenen Gehäuse G, auf welchem auch ein Ende des Tragbalkens g aufliegt. Auf der Schneckenwelle t und vor dem Sperrrad U ist eine Pendelstange V lose aufgehängt; an derselben ist eine beschwerte Sperrklinke υ angebracht, die in die Zähne des Sperrrades U eingreift. Am unteren Ende der metallenen Pendelstange ist eine schwere Armatur V¹ angebracht, welche zwischen den Polen zweier einander entgegengesetzter Elektromagnete W und W¹ schwingt. Nahe unter der Sperrklinke ν befinden sich an der Pendelstange zwei in entgegengesetzter Richtung vorspringende federnde Metallzungen b b¹, welche bei der Schwingung des Pendels abwechselnd mit den beiden Metallplatten c und c¹ in Berührung treten. Die Platten cc¹ werden von dem Gehäuse«?, auf entgegengesetzten Seiten vom Pendel, geträgen, sind jedoch von dem Gehäuse isolirt. _;

Mit diesen Metallplatten stehen Leitungsdrähte von einem Klemmpfosten J, und mit dem Metallgehäuse G steht ein Draht von einem anderen Pfosten y¹ in Verbindung. Die beiden Elektromagnete iFund W^x stehen auf gegenüberliegenden Seiten der Armatur V¹ und sind mit den Leitungsdrähten des Klemmpfostens J umwunden. Die Einrichtung und Wirkungsweise dieser Theile ist leicht verständlich, da sie derjenigen in gewöhnlichen elektrischen Läutewerken ähnlich ist. Es ist zu bemerken, dafs die Klemmpfosten JJ¹ mit den Enden eines von der Hauptleitung abgezweigten Stromes in Verbindung stehen und dafs eine der Zungenbb¹ am Pendel V der Regel nach in Berührung mit einer der Platten c c¹ sich befindet, so dafs, wenn ein Strom durch die Hauptleitung geht, ein Theil desselben zur Bewegung des Pendels dient und ihn in Schwingung setzt, wodurch mittelst der Klinke ν das Sperrrad U Zahn für Zahn weitergedreht wird.

Die dem Sperrrad U durch die Klinke ν ertheilte Bewegung bewirkt eine regelmäfsige Drehung dieses Rades nach links, und ebenso wird die auf derselben Welle t befindliche Schnecke T¹ gedreht. Diese Schnecke setzt mittelst des Schneckenrades T und der Welle S den Kegel P in Drehung, der die Bewegung durch das Reibrädchen O auf den Kegel P¹ und mittelst der Welle Q und der Schnecke q auf das Antriebsrad r des Zählapparates weiter überträgt.

Die Stellung des Reibrädchens O zwischen den Kegeln P und P¹ regulirt die auf die Welle Q übertragene Drehungsgeschwindigkeit und folglich den Gang des Zählwerkes. Wenn das Rädchen O nahe dem breiten Ende (der Basis) des Kegels P sich befindet, so wird eine schnellere Drehung auf den Kegel P¹ und die Welle Q übertragen, als wenn das Rädchen O näher der Spitze des Kegels P und der Basis des Kegels P¹ steht, wie leicht ersichtlich.

Die veränderliche Lage des beweglichen Kernes C im Elektromagnet B bewirkt die Verschiebung des Reibrädchens O zwischen den beiden Kegeln, denn das Steigen und Fallen dieses Kernes überträgt die Bewegung durch das Gelenk D, den Hebel E, das Gelenk h, den Arm i und. die Welle K auf das verzahnte Segment L, dessen Zähne mit den Vorsprüngen der Welle M in Eingriff stehen; diese Vorsprünge dienen als ringförmige Verzahnung für die Verschiebung der Welle M in axialer Richtung mittelst des Segments L.

Wenn ein starker elektrischer Strom durch die .Rolle des Magneten B hindurchgeht, so wird der Kern C hineingezogen und durch die beschriebene Uebertragung wird das Segment L nach links gezogen, wodurch die Welle M so verschoben wird, dafs das Reibrädchen O näher an die Basis des Kegels P und die Spitze des Kegels P^x kommt, woraus folgt, dafs die Welle Q einen schnelleren Antrieb empfängt und das Zählwerk ebenfalls schneller geht.

Das Zahnsegment L wird nach rechts in seine normale Lage durch eine Feder F zurückgebracht, wenn kein Strom durch die Rolle des Magneten B geht; es wird dadurch das Reibrädchen auch wieder gegen die Spitze des Kegels P und die Basis des Kegels P¹ hingeschoben. So wirkt die Bewegung des Kernes C beständig auf das Uebertragungsverhältnifs zwischen den beiden Reibkegeln.

Geht ein Strom von einer geringeren als der normalen Stärke durch den Elektromagnet, so wird der Kern nur wenig hineingezogen und das Rädchen O wird in so geringe Entfernung von der Spitze des Kegels P gerückt, dafs nur eine langsame Bewegung auf den Zählapparat übertragen wird; die Schwankungen in der Stromstärke werden also durch den Kern C und die Feder F das Zahnsegment L und das Reibrädchen O so verschieben, dafs das Zählwerk dieselben Schwankungen erkennen läfst.

Die Polenden der Magnetrolle B sind mit Klemmpfosten in Verbindung, durch welche das Elektrometer in jede Leitung, deren Stromstärke gemessen werden soll, eingeschaltet werden kann.

Anstatt der beschriebenen Form des elektrischen Pendels können auch andere geeignete Vorrichtungen angewendet werden. Es soll hier nur beispielsweise die Art der Antriebsbewegung gezeigt werden. Die Einrichtung der Antriebsbewegungen mufs jedoch womöglich so beschaffen sein, dafs sie bei verschiedener Stromstärke nicht wesentlichen Schwankungen unterliegt.

In der Praxis dürfte es sich empfehlen, den Kern C mit einer Schutzkappe zu versehen, um schnelle Aenderungen in seiner Lage zu vermeiden und eine Feder anzubringen, um seiner Schwere ein Gegengewicht zu geben. Diese Theile sind in der Zeichnung nicht dargestellt, da ihre Wirkung und Anwendungsart leicht verständlich ist. Es ist ferner mit Bezug auf den Mechanismus zur Bewegungsübertragung auf den Zählapparat und die veränderliche Geschwindigkeit desselben zu bemerken, dafs die Form der Kegel P und P^x so eingerichtet sein mufs, dafs die auf die Welle Q übertragene Drehungsgeschwindigkeit im genauen Verhältnifs zur Stromstärke steht. Die am besten geeignete Form der Kegel und der Uebertragungsmechanismen wird durch Versuche leicht festzustellen sein.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   Das durch Zeichnung dargestellte Elektrometer, im wesentlichen gekennzeichnet durch: i. die Verbindung des im Elektromagneten B

   axial verschiebbaren Kernes C mit dem gezahnten Segment L zur axialen Verschiebung der Welle M mit Frictionsrolle 0;

   die Verbindung des Zählapparates H mit dem Konus P¹ durch dessen mit Schnecke q versehene Welle Q, auf welche von dem selbstthätig bewegten Konus P aus mittelst der zwischen P und P¹ axial verschiebbaren Frictionsrolle O regulirbare Bewegung übermittelt wird;

   die Verbindung des auf seiner Achse den Konus P tragenden Zahnrades T mit dem auf der Schneckenwelle i sitzenden Sperrrade U, welches durch den zwischen den Elektromagnet W W^ schwingenden Hebel mittelst der Schiebklaue ν vorgeschobeii wird.

   Hierzu I Blatt Zeichnungen.