DE21446C - Neuerungen an elektrischen Apparaten zum Messen der Quantität von Elektrizität, welche durch einen Leiter geführt wird - Google Patents

Description

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KAISERLICHES

PATENTAMT

Die Erfindung bezieht sich auf einen Apparat zum Messen und Registriren der Quantität Elektricität, welche in einer gewissen Zeit durch einen Leiter fliefst. Das Princip, auf welches der Apparat basirt ist, kann wie folgt erklärt werden: In einer gewissen Zeit macht das Steigrad eines Uhrwerkes eine gewisse Anzahl Schwingungen, welche von dem Verhältnifs zwischen der Masse des Rades und der Stärke der Triebfeder abhängt. Wird die Kraft der Feder vermehrt oder verringert, so wird die Anzahl Schwingungen des Rades in einer gewissen Zeit in einem correspondirenden Verhältnifs vermehrt oder verringert. Wenn man nun statt einer Feder, welche stets bestrebt ist, das Rad in die neutrale Stellung zurückzubringen, die Anziehungskraft substituirt, welche Solenoide, durch welche ein elektrischer Strom fliefst, auf an dem Rade befestigte Eisenkerne ausüben, so wird die Anzahl Schwingungen des Rades in einer gewissen Zeit von der gröfseren oder geringeren Kraft abhängen,' mit welcher die Solenoide die Eisenkerne anziehen, d. h. von der gröfseren oder kleineren Quantität Elektricität, welche durch die Solenoide fliefst. Würde z. B. gefunden, dafs mit einem Stromkreise von einem gewissen Widerstände und von einer bekannten Batteriestärke das Rad unter dem Einflüsse der Solenoide eine gewisse Anzahl Schwingungen pro Minute machte, so würde bei einer gröfseren öder kleineren Anzahl Schwingungen eine correspondirende Zunahme oder Abnahme der Elektricität angedeutet werden, entweder von Zuwachs oder Abnahme der Batteriekraft oder von Vermehrung oder Verminderung des Widerstandes im Stromkreise herrührend. Es ist daher nur nothwendig, mit dem Steigrade ein Zählwerk zu verbinden, welches die Anzahl der Schwingungen des Rades in einer gewissen Zeit registrirt, um ein Mafs der Elektricität zu erhalten, welche während dieser Zeit durch den Apparat geflossen ist.

Der Apparat ist auf beiliegender Zeichnung dargestellt.

Fig. ι zeigt eine Seitenansicht des Apparates, Fig. 2 einen Schnitt nach Linie X-X,
Fig. 3 einen Schnitt nach Linie Y- Y,
Fig. 4 einen Schnitt nach Linie Z-Z,
Fig. 5 eine Ansicht des Zählwerkes.
Die Achse A trägt zwei Arme a a, an welche zwei Segmentstücke B B von weichem Eisen befestigt sind, die frei durch die feststehenden Drahtspulen C C und D D sich hin- und herbewegen können.

Die Achse A trägt einen Stift E, der bei der Drehung der Achse in der Richtung des Pfeiles gegen eine leichte Feder F stöfst und durch Biegung derselben verursacht, dafs sie momentane Contacte mit einem Stift«? erhält, wobei dann E die Feder im Vorbeigleiten wieder freiläfst. Die Achse A trägt ferner eine

Sperrklinke H, die in die Zähne eines Sperrrades / eingreift und dasselbe bei jeder Schwingung von A um einen Zahn weiterdreht. Die Rückbewegung des Rades / wird durch eine zweite Sperrklinke J verhindert.

Die Achse von / bewegt den Zeiger des einen Zifferblattes des Zählwerkes K, und die anderen Zeiger werden durch bekannte Uebersetzungen von diesem aus bewegt, um somit die Anzahl der Schwingungen von A zu zählen. Die Leiter Z Z¹ des Stromkreises, in welchen der Apparat eingeschaltet ist, sind stets in Verbindung mit den zwei Spulen C C, und der eine Leiter Z ist stets durch einen Zweigdraht mit dem ' einen Ende des Drahtes der kleineren Spulen DD verbunden, indem der andere Z¹ mit Contactstift G in Verbindung steht und die anderen Enden der Spulen DD mit der Feder F in Verbindung sind.

Der Apparat arbeitet nun wie folgt: Ein durch ZZ¹ fiiefsender elektrischer Strom bringt die Spulen CC in Wirkung, und die Segmentstücke B B sind alsdann im Zustande des Balanciere einer Uhr, indem sie in den Spulen mit gröfserer oder geringerer Geschwindigkeit hin- und herschwingen, .je nachdem mehr oder weniger Elektricität durch die Spulen fliefst. Diese Bewegung würde stetig fortdauern, wenn keine Reibungs- und sonstigen Widerstände vorhanden wären; aber da diese Widerstände die Segmentstitcke allmälig zur Ruhe bringen würden, so dienen die kleinen Spulen DD dazu, denselben einen neuen Impuls bei jeder doppelten Schwingung zu geben, und somit sie in steter Bewegung zu erhalten.

Zu diesem Zwecke ist der Stift E an A mit Bezug auf die Feder F so eingerichtet, dafs, wenn die Segmente B B ungefähr in der Mitte ihres Ganges in der einen Richtung sind, E mit F, somit auch F mit G in Berührung kommt und ein Theil des elektrischen Stromes während einer kurzen Zeit durch die Spulen DD fliefst, wodurch den Segmenten ein Impuls in der Richtung ihrer Bewegung mitgetheilt wird. Natürlich könnten andere kleine Spulen wie D D auf der anderen Seite von C C angebracht werden, sowie ein weiterer Contactstift G auf der anderen Seite von Feder F, so dafs die Segmente Impulse in beiden Richtungen ihrer Bewegung erhalten.

Wie oben beschrieben, theilt A bei jeder Hin- und Herbewegung der Achse des Rades I durch Klinke J eine theilweise Drehung mit, und diese Bewegung wird durch das Zählwerk registrirt, indem die Anzahl solcher Bewegungen in einer gewissen Zeit je nach der Stärke des Stromes variiren, und es bildet somit die Registrirung auf dem Zählwerk ein Mafs der Elektricität, welche durch den Apparat geflossen ist.

Die Schwingungszeit der Segmente bei einer gewissen Stromstärke kann dadurch regulirt werden, dafs man an den Armen α α angebrachte Gewichte M mehr oder weniger nach innen oder aufsen schraubt.

Selbstverständlich könnte, wenn nöthig, der Achse A aufser von den Spulen C und D auch noch von einem Uhrwerk Bewegung mitgetheilt werden, wie in dem Haupt-Patent No. 19520 beschrieben wurde.

Anstatt bei jeder Schwingung des Rades einen Impuls, wie beschrieben, zu geben, kann der Impuls automatisch von Zeit zu Zeit gegeben werden, wenn es nöthig ist, die gehörige Bewegung des Rades zu erhalten. Zu diesem Zwecke, anstatt des regelmäfsig stattfindenden Contactes, wird eine Einrichtung angewendet, wodurch von Zeit zu Zeit Contacte hervorgebracht werden, um die Solenoide D in Wirkung zu bringen, wenn ein Impuls verlangt wird. Fig. 6 zeigt eine Einrichtung zu diesem Zweck. A ist ein Theil der Steigradachse; auf dieser sitzt ein Knaggen K, an dessen oberer Fläche sich eine Nuth befindet. N und N^x sind zwei Federn, wovon eine mit dem Hauptstromkreise und die andere mit den Solenoiden D verbunden ist. Von der unteren Feder N hängt ein Finger η herab, der sich hin- und herbewegen kann, während der Knaggen K unter demselben oscillirt. Ist die Schwingung von K bedeutend, so entweicht der Finger η von demselben, wenn aber die Schwingungen von K in der einen Richtung so verringert werden, dafs die Spitze des Fingers η der Nuth in K nicht entweicht, so wird bei der Rückbewegung von K, während der Finger in dessen Nuth bleibt, die untere Feder N gehoben werden und mit N¹ in Contact kommen. Ein elektrischer Strom wird alsdann durch die Windungen von D fliefsen, und es wird dem Rade ein neuer Impuls mitgetheilt.

Wird der Apparat mit der Achse A in horizontaler Lage gebraucht, so kann Knaggen K und Finger η wie in Fig. 7 angedeutet eingerichtet werden.

Anstatt bei oben beschriebener Einrichtung die Solenoide D anzuwenden, kann man die in Fig. 8 im Grundrifs angedeutete Anordnung treffen. Hier ist P ein Elektromagnet, dessen Windungen mit einer der Federn N N^x ■ verbunden sind, so dafs, wenn der Knaggen K, auf Finger η einwirkend, diese Feder in Contact setzt, der Magnet P den an der Achse A sitzenden Anker Q anzieht und somit der Achse ein Impuls mitgetheilt wird. Knaggen K und Federn NN^x nebst Finger η sind wie in Fig. 10 eingerichtet.

Claims (1)

1. Patent-Ansprüche:

   i. Bei Apparaten zum Messen von elektrischen Strömen die Anwendung von an einer Achse A angebrachten eisernen Segmentstücken B, die innerhalb feststehender Drahtspulen C schwin-

   gen, durch welche der zu messende Strom geführt wird, indem die Schwingungen der Achse einem Zählwerk mitgetheilt werden, wie beschrieben.

   Bei Apparaten zum Messen von elektrischen Strömen, bei welchen eiserne Segmentstücke B, an einer Achse A angebracht, innerhalb Drahtspulen C schwingen, durch welche der zu messende Strom geführt wird, die Combination von weiteren Spulen D, durch welche ein Theil des Stromes zeitweise dadurch geführt wird, dafs die Achse bei ihren Schwingungen Coiitacte F G in Berührung bringt und somit eine mit den weiteren Spulen D verbundene Zweigleitung schliefst, wie beschrieben.

   Bei Apparaten zum Messen von elektrischen Strömen die Combination der Achse A, Segmentstücke B, Drahtspulen CD, des Stiftes E, der Feder F, des Contactstiftes G, der Sperrklinke H, des Sperrrades / und des Zählwerkes K, wie beschrieben.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen.