DE245775C - - Google Patents
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Description
KAISERLICHES
PATENTAMT.
PATENTSCHRIFT
245775 KLASSE 42o. GRUPPE
Elektrischer Geschwindigkeitsmesser. Patentiert im Deutschen Reiche vom 21. Februar 1911 ab.
Bei den bekannten elektrischen Einrichtungen zur Geschwindigkeitsmessung, bei denen
die Umdrehungszahl pro Zeiteinheit durch ein Voltmeter oder dergleichen Meßgerät angezeigt
wird, das mit einer kleinen Dynamo in Verbindung ist, die von der zu überwachenden Maschinenachse
o. dgl. angetrieben wird, machen sich einige Nachteile geltend.
Wendet man z. B. eine Gleichstromdynamo
Wendet man z. B. eine Gleichstromdynamo
ίο mit Kollektor an, so wird dieselbe in Verbindung
mit einem Voltmeter, z. B. einem solchen der Weston-Type, anfänglich wohl eine sehr
genaue Geschwindigkeitsmessung ermöglichen. Sobald aber die Kontaktfähigkeit und die
Glätte des Kollektors und der Bürsten aus irgendwelchen Ursachen (öl, Staub, Anfressen
usw.) sich ändern, treten meist auch unzulässige Veränderungen oder zumindest Schwankungen
der Konstante des Anzeigegerätes auf, wonach die Einrichtung wieder in guten Zustand
versetzt werden muß.
Meistens kann dies jedoch nicht ohne Betriebsstörung ausgeführt werden und ist bei
Dauerbetrieb schon nach Frist von einem Jahre oder weniger nur durch Auswechselung des
Kollektors möglich. Hinzu kommt, daß der Ohmsche Ankerwiderstand der Dynamo bei erwünscht billigem Preise derselben ein ziemlich
hoher wird, weil deren Normalspannung verhältnismäßig hoch gewählt werden muß, um behufs tunlichster Eliminierung der zu
erwartenden Kollektorwiderstandsänderungen den Ohmschen Gesamtwiderstand des mit der
Dynamo verbundenen Stromkreises verhältnismäßig hoch bemessen zu können. Zu dem Zwecke wird dem Voltmeter 0. dgl. meist ein
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hoher Vorschaltwiderstand vorgeschaltet, am besten ein solcher mit geringem Temperaturkoeffizienten,
um gleichzeitig denjenigen des Gesamtstromkreises zu verringern.
Solche Meßgeräte erfordern aber auch im günstigsten Falle doch mehrere Milliampere
Strom, welche in der Wickelung des kleinen Dynamoankers ' einen merklichen Spannungsabfall
verursachen. Da dessen Größe sich aber zufolge Stromvermehrung bei Einschaltung jedes weiteren Anzeigegerätes wiederum
ändert, z. B. schon bei Anschluß eines zweiten, das als Normalgerät bei der Adjustierung der
Einrichtung dienen soll, so ist klar, daß das erste Gerät eine andere Konstante bekommt,
mehrere Geräte sich also gegenseitig beeinflussen und zusammen geeicht und benutzt
werden müssen. In der Praxis ist dies umständlich und manchmal nicht angängig. So
z. B. im Falle eines Leitungsfehlers in einem derselben oder einer Unterbrechung oder des
Kurzschlusses seiner Verbindungsleitung würden alle übrigen Geräte veränderte Angaben
machen..
Bei Anwendung von Ein- oder Mehrphasen-Wechsel'stromdynamos
mit ruhenden Wickelungen nun können allerdings jegliche Schleifkontakte und die Nachteile ihrer Widerstandsänderungen
vermieden, dagegen aber die sehr vorteilhaften Gleichstromgeräte nach der Weston-Type oder andere magnetelektrische
Triebvorrichtungen nicht angewendet werden. Die dabei verwendungsfähigen elektromagnetischen
oder Ferraris-Geräte erfordern aber naturgemäß weit höhere Stromstärken, weshalb
bei Einschaltung mehrerer solcher die
geschilderte gegenseitige Beeinflussung zufolge des Ohmschen Spannungsabfalles im Anker
noch in weit höherem Maße eintritt. Hinzu kommt noch der erhebliche störende Einfluß
des induktiven Spannungsabfalles im Anker der Dynamo sowie der Parallelschaltung solch
induktiv wirkender Geräte, abgesehen davon, daß der Temperaturkoeffizient einer solchen
Einrichtung bekanntlich nur in umständlicher
ίο Weise und mangelhaft verringert werden kann.
Bei dem den Gegenstand der vorliegenden Erfindung bildenden elektrischen Geschwindigkeitsmesser
nun sind die bezeichneten Nachteile dadurch vermieden oder doch auf ein
weit geringeres Maß zurückgeführt, daß als elektrischer Stromerzeuger, der durch die zu
überwachenden mechanischen Bewegungen anzutreiben ist, ein solcher unipolarer Bauart
(Unipolardynamo) angeordnet wird, während in bekannter Weise das in einem an denselben
angeschlossenen elektrischen Gerät beliebiger Bauart (sogenanntes Meßgerät oder Relais) jeweils entgegen einer Gegenkraft (z. B.
Feder o. dgl.) erzeugte Drehmoment bzw. der Dreh winkel als Maß zur Anzeige bzw. Registrierung
der jeweiligen Geschwindigkeit dient. In den Fig. 1 bis 7 der beiliegenden Zeichnung
ist der Gegenstand der vorliegenden Erfindung an mehreren Beispielen veranschaulicht
und nachstehend des näheren beschrieben.
Daselbst bedeuten «... die Anker und q
Mittelleiter der Unipolardynamos, η .. . deren
Triebachsen, u, u1 und h, h1 Vorgelegeachsen
bzw. Lagerteile, g . : . dazugehörige Antriebselemente. m . . . sind Stahlmagnete, w die
etwaige Wickelung, p . . . die zugehörigen Polschuhe der Feldmagnete von Dynamos oder
Motor- bzw. Registriergeräten, e . . . die Drehspulen bzw. Anker der letzteren, 0 ... deren
Achsen bzw. Zeigerachsen, f . . . die Gegenfedern, i . . . die Zeiger oder Schreiber und
d . . . die zugehörigen Skalen oder Diagramm-Registrierpapiere
derselben. Etwa vorhandene Schleifkontakte der unipolaren Apparate sind mit b . . ., deren etwa vorhandene Kontaktflüssigkeit
(Quecksilber) mit y . . ., die zentralen bzw. äußeren Elektroden derselben mit
c ... bzw. t . . ., Isolationsgefäße derselben mit ν . .., isolierende Zwischenschichten mit
χ .. ., besondere Verschlußdeckel bzw. Tropfvorsprünge mit k bzw. I und Stopfbüchsen
oder dergleichen Dichtungen mit s . .. bezeichnet, ζ ist eine gleichzeitig als Schmierfänger
ausgebildete Isolation des Lagerbockes.
r . . . sind elektrische Widerstände, insbesondere
solche mit geringem Temperaturkoeffizienten.
Wie in Fig. 1 beispielsweise dargestellt ist, wird zweckmäßig eine Unipolardynamo mit
Glockenanker, wie z. B. a, verwendet. Dieser Anker ist in dem zylindrischen Luftspalt zwischen
einem äußeren hohlzylindrischen Polschuh p und einem inneren zylindrischen Polschuh
p1 um eine Achse η leicht drehbar gelagert.
Die von p zu p1 den zylindrischen
Teil von α durchsetzenden bzw. induzierenden magnetischen Kraftlinien werden am zweckmäßigsten
durch Stahlmagnete, wie z. B. m, m1,
erzeugt, deren Pole N1S an je einen scheibenförmigen
Kranz, wie z. B. p2, des einen Polschuhes p1 bzw. einen entsprechenden Kranz
des anderen Polschuhes p verschraubt sind (vgl. auch Fig. 5). Der Anker α kann so
ohne Entfernung eines Teiles des Feldmagneten herausgenommen werden, z. B. zwecks Revision,
Reinigung, Auswechselung o. dgl. Dem Glockenanker α kann ein gleichzeitig als Achsenverlängerung
dienender zylindrischer Schaft, wie z. B. q, angenietet sein, in dem von oben der
äußere Lagerzapfen n, von unten ein Lagerstupfzapfen befestigt ist, welch letzterer zweckmäßig
auf einem in einer Schraube, wie c, angeordneten Lagerstein läuft.
Wird nun der Anker a um seine Achse gedreht, so wird in seinem von p umschlossenen
zylindrischen Teil eine in achsialer Richtung auftretende elektrische Stromspannung induziert,
die je nach der Drehrichtung nach oben oder nach unten gerichtet ist. Erfolgt z. B.
die Drehung im entgegengesetzten Sinne wie der Uhrzeiger, so zeigt der Anker α oben den
— Pol, unten den positiven Pol. Ein aus ihm angezapfter Strom würde also von oben nach
unten fließen.
Zu dem Zwecke bzw. zur Stromabnahme können nun z. B. ein Schleifkontakt, wie b2,
auf der mit α leitend verbundenen Achse η schleifend, und Schleifkontakte, wie b, b (z. B.
U-förmig umgebogene Blattfedern o. dgl.), am unteren Ende von α schleifend, angeordnet
sein und den Strom nach außen leiten. An Stelle des Schleifkontaktes b2 oder außer
diesem wird zweckmäßig die innere Achse q des Ankers α als Mittelleiter (z. B. aus Kupfer)
ausgebildet, der am Ankerboden starr und leitend verbunden ist und frei in eine im
inneren Polschuh p1 des Feldmagneten geschaffene
konzentrische Bohrung ragt, um durch dieselbe hindurch leitend nach außen verbunden werden zu können. Hierzu kann no
der Mittelleiter q verlängert und völlig nach unten durch p1, p2 hindurchgeführt und außerhalb
des Polgehäuses p2 oder aber, wie in Fig. ι dargestellt, innerhalb der Bohrung von
p1 mit Schleifkontakten, wie z. B. b1, b1, belegt
werden, an die er den Strom ableitet. Diese Schleifkontakte b1, b1 können des weiteren
leitend nach außen verbunden sein, indem sie z. B. zunächst an einem von p1 isolierten
hohlen Leitkörper, z. B. einem Kupferrohr t2, leitend befestigt sind, in dessen Boden
eine von p2 isolierte Leit- und gleichzeitig
Lagerschraube, wie ζ. B. c, eingeschraubt ist, an welche der äußere Anschluß erfolgen kann.
Der achsiale und der konzentrische Abstand
(Luftspalt) der Feldmagnetpole werden zweckmäßig durch Anordnung passender Stücke aus
antimagnetischem Materiale (z.B. Kupfer o. dgl.) gewahrt, indem die Polstücke mittels Schrauben
aus'gleichfals antimagnetischem Materiale (Messing usw.) gegen diese Zwischenstücke gepreßt
werden. Diese können z. B.^in einem einen Ansatz von f umfassenden Kupferrohr,
wie t, und einem anschließenden Bodenring, wie fi, bestehen, welch letzterer den Pol p1
zentriert. Gleichzeitig können an t bzw. έ1
die Stromabnahmeschleifkontakte, wie z. B. b, b, befestigt und auch leitend mit denselben
verbunden oder von ihnen isoliert sein. Sowohl von diesen als auch von den Schleifkontakten
b1, b1 an q können natürlich je eine
größere Anzahl ringsum angeordnet sein, um den Kontaktwiderstand auf ein Minimum zu
verringern, z. B. im Falle große Stromstärken zu übermitteln sind.
Der Anker α ist nun leitend nach außen
verbunden und kann an ein oder mehrere als Geschwindigkeitsmesser dienende Geräte, wie
z. B. ein Drehspulgerät System Weston ο. dgl., angeschlossen werden, wie in Fig. 1 zu ersehen
ist.
In manchen Fällen, so z. B. wenn mit dem Antrieb des Geschwindigkeitsmessers möglichst
geringe Kraftverluste verbunden sein sollen, also z. B. wenn derselbe von einer kraftarmen
Triebvorrichtung angetrieben werden soll, wie
z. B. einer Uhr, einem kleinen Elektro-, Wasser-, Wind- oder sonstigen Motor, oder von einem
Meßapparat, wie z. B. einem Gas-, Wasseroder Elektrizitätsmesser, einem Anemometer,
hydraulischen Flügel oder dergleichen Apparat, wurden die Reibungswiderstände von Schleifkontakten,
wie b, b1, δ2 ο. dgl., unzulässig groß
sein. Dies kann nun nach vorliegender Erfindung dadurch vermieden werden, daß ein
unipolarer Stromerzeuger verwendet wird, bei dem die Stromabnahme durch einen Flüssigkeitskontakt,
z. B. Quecksilber o. dgl., wie z. B. y, y1 (Fig. 1), erfolgt.
Gegebenenfalls können immerhin gleichzeitig auch Schleifkontakte verhanden sein, die alsdann
mit nur geringem Druck oder lose aufzuliegen brauchen, wenn sie von der Kontaktflüssigkeit
benetzt, also von ihr leitend überbrückt werden. Z. B. kann in das den Mittelleiter
q umschließende Rohr t2 (Fig. 1) — aus
Kupfer 0. dgl. ·— etwas gut leitende Flüssigkeit, wie y1 eingefüllt sein, am besten reines Quecksilber,
ebenso in den durch den Zylinder t, den Ring t1 und den inneren Polschuh φ1 gebildeten
ringförmigen Behälter, wie z. B. y. Dabei bilden t, t1, t% und c Elektroden zur Stromabnahme,
und ist leicht einzusehen, daß je eine derselben eventuell auch entbehrlich wäre
bzw. mit einem isolierenden Überzug versehen sein oder völlig aus Isoliermaterial bestehen
könnte. Die Schleifkontakte b, b bzw. l·1, b1
(Fig. 1) sind derart eventuell völlig entbehrlich, wonach deren Reibung wegfällt und lediglich
diejenige von α und q im Quecksilber y bzw. y1
sowie die geringe Lagerreibung verbleibt. Dabei wird das untere Stopflager des Ankers in c
von dem Quecksilber 0. dgl. y1 stets gekühlt und geschmiert.
Der Bau und die Wirkungsweise des in Fig. 1 beispielsweise zur Geschwindigkeitsmessung bzw.
Anzeige dienenden Gerätes System Weston sind allgemein bekannt, ebenso die besondere
Schaltung der Drehspule e in Reihe mit einem Vorschaltwiderstand r und parallel zu einem
Nebenschlußwiderstand r1, wobei deren Temperaturkoeffizienten
derart gewählt sind, daß der gesamte des Gerätes möglichst klein bzw. der Strom in e praktisch etwa proportional
der an den Klemmen auftretenden Spannung ist. Selbstverständlich könnte der Nebenschlußwiderstand
r1 eventuell auch wegbleiben und die Drehspule e unmittelbar oder in Reihe
mit r an die Dynamo α angeschlossen werden.
Der bei Drehung des Ankers a (Fig. 1) entgegen
der Uhrzeigerrichtung erzeugte Strom nun geht nach unten über b, b bzw. y nach
den mit diesen in Verbindung stehenden Elektroden t bzw. t1, weiter über die mit letzteren
verbundene Leitung nach der Klemme Hnks am Registriergerät, durchläuft dieses, geht
durch die untere Verbindungsleitung nach der zentralen Elektrode c bzw. i2 und von da
weiter durch y1 bzw. δ1, δ1 nach q und durch
diesen Leiter bis zum Boden des Ankers a und in dessen induzierten Teil zurück, so den
Potentialausgleich herstellend.
Die in einer solchen Unipolarmaschine erzeugte Spannung ist naturgemäß eine relativ
niedrige und proportional der von jedem Leiterstreifen des Ankers pro Sekunde geschnittenen
Kraftlinienzahl, also bekanntlich
N - io~8
Volt,
wenn η die minutliche Umdrehungszahl des
Ankers und Λ7 die gesamte, den Anker durchsetzende
Kraftlinienzahl (C. G. S.), also diejenige zwischen den Polschuhen p, p1 (Fig. 1)
ist. Bei einer Dynamo nach Fig. 1 mit nur 27 mm Bohrung und 36 mm Höhe von j>
konnte N leicht auf z.B. 9 · io4 gebracht werden, wenn an den Polschuhen ringsum
acht Magnete, wie z. B. m, m1, angeordnet
werden (vgl. auch Fig. 5).
Hierbei ergeben sich bei nur 100 minutlichen Umdrehungen am Anker α demnach 0,0015 Volt
Spannung. Da heutzutage Zeiger-Millivoltmeter nach der Weston-Type für nur 15 Millivolt
Endausschläg und weniger mehrfach billig im
Handel zu haben sind, so leuchtet es ein, daß ein solches Instrument in Verbindung mit einer
solchen Unipolarmaschine bei obiger Spannung bzw. ioo minutlichen Umdrehungen derselben
schon mit io Prozent belastet, bei nur iooo minutlichen Umdrehungen aber schon beim
Endausschlag angelangt wäre. Dies genügt für die Praxis völlig, und ist es klar, daß das
Gerät schon die geringste Vor- oder Rückwärtsbewegung des Ankers α durch einen entsprechend
gerichteten Ausschlag des Zeigers i (Fig. i) anzeigen wird.
Bekanntlich bleibt bei richtiger Vorbehandlung das Magnetfeld eines solchen Meßgerätes
praktisch konstant und läßt sich dasselbe auch bei einer Dynamo vorliegender Art erreichen.
Der Ohmsche Widerstand einer der hier.
vorgeschlagenen Unipolardynamos nun ist aber selbst zuzüglich desjenigen der Stromabnahmekontakte
sehr klein und beträgt z. B. für die beschriebene Dynamo nach Fig. 1 mit Quecksilberkontakt
nur etwa 6 · io~~5 Ohm, wovon
weit mehr als die Hälfte auf das Ankermaterial selbst entfällt. Es sind dies aber nur etwa
8 · io"~4 Prozent des Meßgerätewiderstandes,
wenn dieser z. B. 7,5 Ohm beträgt. Somit ■ können selbst durch hohe Temperaturunterschiede
hervorgerufene Änderungen des gesamten Ankerwiderstandes der Dynamo keine nennenswerte Änderung der Angaben des Anzeigegerätes
hervorrufen, und auch eine vielfache Vermehrung des Widerstandes der Stromabnahmekontakte
der Dynamo, was bei An-Wendung von reinem Quecksilber ohnehin ausgeschlossen ist, würde noch keine praktisch
unzulässige Störung der Meßgenauigkeit' verursachen.
Das vorstehend in Betracht gezogene Anzeigegerät der Weston-Type erfordert beim
Endausschlag demnach 2 Milliampere Strom. Um nun in der Dynamo mit 6 · io~5 Ohm
keinen größeren Spannungsabfall als den ohne weiteres zulässigen von nur z. B. 2/10 Prozent
zu verursachen, dürfen demnach aus dem ; Anker, wie α (Fig. 1), bei der Spannung von ;
0,015 Volt nicht mehr als 0,5 Ampere Strom
entnommen werden. Hieraus geht aber klar hervor, daß somit 250 der erwähnten Anzeigegeräte
System Weston gleichzeitig . an eine solche kleine Unipolardynamo angeschlossen
und in beliebiger Zahl abgetrennt werden können, ohne daß sie hierdurch das Stamm- oder
Normalgerät oder sich gegenseitig um einen größeren Fehler wie 2/10 Prozent beeinflussen,
womit sogar Präzisionsansprüchen noch genügt wäre. Anstatt der 250 empfindlichen
Instrumente können unter Wahrung derselben Fehlergrenze sogar noch fünf Geräte mit z. B.
0,1 Ampere Stromverbrauch oder zwei mit je 0,25 Ampere usw. angeschlossen werden.
Da in der Praxis jedoch in vielen Fällen auch ein derartiger Fehler von 2 Prozent noch
zulässig ist, so kann hierbei die Stromentnahme aus der Dynamo auf 5 Ampere getrieben
werden. Nun ist aber auch der bei vorstehenden Beispielen nicht berücksichtigte,
weil die anderen Anzeigegeräte nicht beeinflussende Spannungsabfall in den Eirizelzuleitungen
zu jedem Gerät noch in Betracht zu ziehen. .Setzt man als Maximum desselben
1Z10 Prozent an, so ergibt sich der zulässige
Leitungswiderstand bei 7,5 Ohm Gerätewiderstand zu nur 7,5 · 10 ~~ 3 Ohm, gleich etwa
2,6 m Kupferdraht von 6 mm2 Querschnitt. Läßt man 0,9 Prozent solcher Einzelfehler zu,
so kann diese Leitung schon auf etwa 23,4 m Gesamtlänge bzw. etwa 11,7 m Entfernung
ausgedehnt werden, bei Wahl eines größeren Querschnittes natürlich auf eine entsprechend
größere. Oder aber es kann auch ein noch viel höherer Leitungswiderstand von z.B. iOhm
durch entsprechende Reduktion des Vorschaltwiderstandes des zugehörigen Gerätes ausgeglichen
werden, z. B. durch Verändern eines regelbaren Vorschaltwiderstandes, wie r (Fig. 1),
r2 (Fig. 2), r3 (Fig. 3), r5. (Fig. 4). Danach
brauchte z. B. selbst auf eine Entfernung von 140 m jedes Gerät nur durch' eine Doppelleitung
von je 2,5 mm2 Kupferquerschnitt mit der Unipolardynamo verbunden zu werden.
Die Maximalleistung einer solchen Dynamo nach Fig. 1 kann jedoch durch Steigerung der
minutlichen Umdrehungszahl unbedenklich dauernd auf ein Mehrfaches des bisher angenommenen
Betrages von 15 Millivolt gebracht und des weiteren durch Hochmagnetisieren
des zusammengesetzten Magnetsystemes, z. B. mittels der Wicklung w (Fig. 1), bekanntlich
leicht dauernd auf den doppelten vorherigen Wert gesteigert werden.1 Für Einrichtungen
mit solch großen Entfernungen der Geschwindigkeitsanzeigegeräte von der Dynamo, wie
z. B. auf großen Schiffen, in Fabriken usw., lohnt es sich aber auch, eine größere, ohne
weiteres herstellbare Dynamo mit entsprechend höherer Spannung, z. B. 0,15 bis 1 Volt, anzuwenden,
wobei die anzuschließenden Geschwindigkeitsmesser einen entsprechend höheren Eigenwiederstand haben können, die Zu- no
leitungen also entsprechend schwächer oder langer sein können, unter Wahrung des besagten
prozentualen Spannungsabfalls in ihnen.
Da die von einer Unipolardynamo der hier geschilderten Art erzeugte Stromspannung
im übrigen innerhalb weiter Grenzen genau proportional der ihrem Anker erteilten minutlichen
Umdrehungszahl ist,' so ist klar, daß diese von einem an die Dynamo angeschlossenen,
in geeigneter Weise geeichten Gerät riehtig angezeigt oder auf einem sich abwickeln- '
den Papier 0. dgl. registriert wird. Dabei
können die Skalen o. dgl. die Geschwindigkeit der Dynamo und damit der sie antreibenden,
zu überwachenden mechanischen- Bewegungen unmittelbar angeben oder aber mittels angegebener
Konstante, wie z. B. x10 (Fig. i).
Selbstverständlich kann das Gerät auch so eingerichtet sein, daß sein Zeiger, Schreiber
o. dgl. nach beiden Seiten ausschlagen bzw. auch Rückwärtsumdrehungen der Dynamo anzeigen
kann, wie z. B. auf Schiffen erforderlich. Dabei kann auf dem Gerät auch die Drehrichtung bezeichnet sein. Im übrigen
können die Ausschläge solcher elektromagnetischer Geräte nach der Weston-Type usw.
bekanntlich leicht völlig aperiodisch gestaltet werden, so z. B. insbesondere· durch Hochmagnetisieren
nach Patent 200114. Dabei verbleibt nämlich trotz nachfolgender künstlicher
Schwächung etwa der 1,75 fache Betrag dervorherigen Feldstärke, wonach die Dämpfung
naturgemäß eine etwa 3 fache wie vordem wird. Solche Geräte reagieren z. B. kaum
mehr auf den Ungleichförmigkeitsgrad selbst langsam laufender Kolbenschiffsmaschinen,
sondern zeigen in erwünschter Weise die mittlere Geschwindigkeit derselben an.
Aus bereits gesagten Gründen erscheint es in manchen Fällen vorteilhaft, das von den
zu überwachenden mechanischen Bewegungen aufzubringende Reibungsmoment der Unipolardynamo
des Geschwindigkeitsmessers tunlichst klein zu gestalten. Auf ein geringstes Maß
wird dasselbe nach vorliegender Erfindung nun dadurch gebracht, daß ein Stromerzeuger
(Unipolardynamo) angeordnet wird, in dessen Kontaktflüssigkeit (Quecksilber) der Anker
völlig eintaucht, wie z. B. der Anker a1 (Fig. 2)
oder e2 (Fig. 3) und e3 (Fig. 4), wobei lediglich
die dünne Achse die Oberflächenhaut des Quecksilbers y2 bzw. yi und y5 durchbohrt
wie n1 (Fig. 2) bzw. o3 (Fig. 3) und o4 (Fig. 4),
welch beide letztere Achsen z. B. ebenfalls Stromerzeugern mit ähnlichem Feldmagnetsystem
wie m2 usw. (Fig. 2) oder wie Fig. 6 angehören können. Zu gleichem Zwecke wird
manchmal auch der Durchmesser des Ankers, wie a1 (Fig. 2) usw., möglichst klein zu bemessen
sein, um seine Reibung im Quecksilber zu verringern, insbesondere wenn sein Antrieb
durch einen der geschilderten kraftarmen Apparate erfolgen soll. In Hinsicht hierauf
kann die Ankerachse der Unipolardynamo eines Geschwindigkeitsmessers der vorliegenden
Art eventuell auch in Spitzen gelagert werden, wie z. B. n1 oder o1 (Fig. 2), wobei nach Art
der Meßgerätesysteme Steinlager angeordnet sind.
Nach dem bisher Gesagten wird auch die Wirkungsweise dieser unipolaren Apparate
Fig. 2, 3, 4 leicht verständlich sein, jedoch soll der Apparat Fig. 2 noch des näheren erläutert
werden. In dem von dessen Feldmagnetpolen ps, pi und ps, pi0 gebildeten
scheibenförmigen Luftspalt, der ringsum abgeschlossen ist, z. B. durch ts, befindet sich
die Kontaktflüssigkeit y2, in die der Anker a1
völlig eintaucht, so daß nur seine dünne Achse n1 ein daher geringes Reibungsmoment
durch die bekanntlich mit der Zeit zäh werdende Oberfläche des Quecksilbers erleidet.
Wird der vom Feld geschnittene Anker a1 nun
gedreht, z. B. in der Pfeilrichtung der Achse n1,
so äußern sich die Potentiale der in ihm induzierten elektromotorischen Kraft einerseits
in seiner Mitte, anderseits an seiner Peripherie, und zwar an letzterer bei der angenommenen
Feld- und Drehrichtung der positive Pol. Die Stromabnahme kann wiederum ähnlich erfolgen,
wie bei Fig. 1 beschrieben. So durch eine äußere Elektrode, wie z. B. ein gleichzeitig
den Polabstand haltendes Kupferrohr, wie t3, und eine zentrale Elektrode, wie z. B. c1,
welch letztere wieder gleichzeitig als Fußlager der Ankerachse n1 dienen und z. B. einen Saphiro.
dgl, Lagerstein enthalten kann, etwa wie bei Motorzählern üblich. Der Antrieb der
Achse n1 (Fig. 2) kann unmittelbar oder z. B. durch ein Vorgelege u1 mittels Zahnräder o. dgl.
erfolgen, um eine hohe Umdrehungszahl der Achse zu erreichen. Diese kann gleichzeitig
in bekannter Weise durch ein Zählwerk, wie z. B. d3 (Fig. 2), registriert werden, das von n1
oder u1 angetrieben wird.
Wie Versuche ergeben haben, können nun auch bei unipolaren Apparaten solcher Art,
wie Fig. 2, 3, 4 usw., trotz der geringen Fläche des Luftspaltes bei geringem Ankerdurchmesser
unter Anwendung einer ringsum an den erweiterten Rändern (wie z. B. p4·, p50,
Fig. 5) der Pole angeordneten Anzahl Magnete, wie bezüglich Fig. 1 angenommen, dennoch
leicht etwa 8 · io4 Kraftlinien im Luftspalt
erzeugt werden. Abzüglich der Kraftlinien, die laut Rechnung bei einem Durchmesser
von 27 mm der Pole p3 bzw. ps (Fig. 2)
nicht durch den Anker a1 von nur 25 mm
Durchmesser gehen, wird letzterer noch von etwa 6,6 · io4 geschnitten und entwickelt bei
z. B. nur 100 minutlichen Umdrehungen eine elektromotorische Kraft von 0,0011 Volt. Da
der innere Widerstand einer solchen unipolaren Dynamo natürlich noch kleiner wie der für eine
solche nach Fig. 1 angenommene, nämlich nur ;etwa 0,00003 Ohm ist, so würde der in einem
z. B. gleich großen Belastungswiderstande auftretende Kurzschlußstrom des Ankers a1
schon bei diesen 0,0011 Volt Ankerspannung bereits über 18 Ampere betragen, abgesehen
vom Leerstrom im Quecksilber.
Es erscheint daher nach vorliegender Erfindung vorteilhaft, diese hohe Stromkapazität
einer Unipolardynamo dadurch entsprechend
nutzbar zu machen, daß als Geschwindigkeitsanzeige- bzw. Registriergerät ein solches mit
gleichfalls unipolarer Bauart und am besten mit Flüssigkeits- bzw. Quecksilberkontakten
angeordnet wird, dessen Drehmoment in üblicher Weise eine Gegenkraft (z. B. eine oder
mehrere Spiral- oder Torsionsfedern oder Fäden usw.) entgegenwirkt, wie z. B. in Fig. 2, 3, 4
und 6 an Beispielen veranschaulicht ist.
ίο Wie aus nachstehendem hervorgeht, kann dabei erforderlichenfalls ein großes Drehmoment
des Gerätes erzielt sowie gegebenenfalls ein unbeschränkter Drehwinkel bzw. auch
mehr als eine Umdrehung desselben ausgenutzt werden. Das Nächstliegende ist, als solches
Geschwindigkeitsanzeige- bzw. Registriergerät : z. B. einen zweiten unipolaren Apparat wie
die Dynamo a1 (Fig. 2) zu verwenden, indem
er an letztere leitend verbunden wird, ähnlich
ao wie das Gerät Fig. 2 rechts, sowie daß seine Achse nx z. B. in ähnlicher Weise wie o2
(Fig. 2) oder o3 (Fig. 3 und 6) mit einer Gegenkraft, wie z. B. die Feder f1 bzw. f2, sowie
mit Anzeige- oder Registriervorrichtungen, wie
z. B. i1, is oder d2 (Fig. 2) bzw. «4 (Fig. 3
und 6), gekuppelt wird, die in Verbindung mit den Skalen d1 bzw. dem Zeiger i2 oder dem
von einem Uhrwerk o. dgl. fortbewegten Registrierpapier di die den Anker a1 des zweiten
Unipolargerätes durchfließende jeweilige Stromstärke und damit die dem Anker α1 des ersten
Unipolargerätes, d. h. der Dynamo erteilte jeweilige Geschwindigkeit anzeigen oder graphisch
aufzeichnen.
Angenommen z. B., es seien beide unipolare Geräte gleich gebaut, entsprechend der Dynamo
Fig. 2, und der Ohmsche Widerstand der Verbindungsleitungen zwischen beiden betrage
gleich viel, wie der vordem zu 0,00003 Ohm angenommene Widerstand der Dynamo, so resultiert
bei der an letzterer bei 100 minutlichen Umdrehungen auftretenden Spannung
von 0,0011 Volt im Anzeigegerät (wie a1) ein
Strom von. 12, 22 ... Ampere, wenn der Einfachheit halber die geringe Differenz der Klemmenspannung
zufolge der Leerströme im Quecksilber vernachlässigt wird. Die Zugkraft dieses Stromes von rund 12 Ampere im zweiten Gerät
(wie a1, Fig. 2) ergibt sich nun auf Grund des früher Gesagten zu 17,75 gr, bezogen auf
den mittleren Radius von 0,675 cm des Ankers a1, das Drehmoment somit zu rund
12 cmgr bei 100 Umdrehungen/Minuten dep
Dynamo bzw. nur 10 Prozent Belastung des Geschwindigkeitsmessers, wenn man wiederum
nur 1000 Umdrehungen/Minuten als Vollast annimmt. Schon das berechnete Drehmoment
bei 10 Prozent Geschwindigkeit entspricht aber bekanntlich bereits dem Drehmoment eines in
dieser Hinsicht hervorragend guten Motorelektrizitätszählers bei Vollast desselben, während
dagegen z. B. dasjenige eines guten Meßgerätes nach der Weston -Type bekanntlich
nur etwa 0,2 bis 0,4 cmgr bzw. nur etwa 1,66 ... bis 3 Prozent des obigen beträgt.
Selbstverständlich könnte auch eine Dynamo nach Fig. 1 in der eben beschriebenen Weise
ausgebildet als zweites unipolares bzw. Geschwindigkeitsanzeige- oder Registriergerät in
Verbindung mit einer beliebigen der hier beschriebenen Unipolardynamos angewendet werden.
Behufs Erzielung einer genügenden Dämpfung der Ausschläge solcher unipolarer Anzeigegeräte
kann ihre Achse (wie n, Fig. 1, oder n1, Fig. 2) mit einer der bei Meßgeräten
bekanntlich üblichen Luftdämpfungsvorrichtungen (Flügel usw.) oder einer von Magneten
beeinflußten Metallscheibe (Wirbelstrombremse) gekuppelt werden, wie dies z. B. auch bei
Elektrizitätszählern usw. der Fall ist.
Statt dessen kann der Einfachheit halber auch, wie z. B. in Fig. 2 gezeigt, ein unipolares
Anzeige- bzw. Registriergerät zur Geschwindigkeitsmessung verwendet werden, dessen Feldmagnetpole,, wie ζ. Β. p6, p1 nicht
voll konzentrisch ausgebildet sind, also zufolge dieser Asymmetrie des Feldes im
Anker e1 desselben gleichzeitig Dämpfungsbzw. Wirbelströme erzeugen. Die Polschuhe
pe,p7 können z. B. zylindrisch und je in den
Deckel bzw. Boden eines z. B. aus Hartgummi o. dgl. hergestellten Gefäßes, wie v, eingeschraubt
und an ihren abgesetzten Enden an die Pole N, S eines oder mehrerer großer
Stahlmagnete, wie z. B. mi, befestigt sein.
Die Ankerachse o1 kann unten wieder. auf
einem Stein gelagert sein, der sich in der als zentrale Elektrode dienenden Schraube c3 befindet,
während sie (ei1) mit dem frei durch
eine Öffnung in ν führenden anderen Ende unmittelbar an einen Zeiger, wie i, (Fig. 1)
o. dgl. oder, wie dargestellt, z. B. mit einer kleinen Skalentrommel d2 (mit feststehendem
Zeiger i2) sowie mit einer nicht gezeichneten Feder o. dgl. als Gegenkraft gekuppelt ist
oder aber mittels Zahnradübersetzung mit einem Zeiger, wie z. B. i1, i3 auf der Achse o2
nebst Gegenfeder f1, während die zugehörige Skalentrommel, wie d1, feststeht.
Eine zweite Elektrode, wie z. B. die Schraube t* (aus Kupfer o. dgl.), ist der Peripherie
des Ankers e1 gegenüberstehend so angeordnet, daß der dem letzteren durch die
Verbindung mit dem Dynamoanker a1 hier
zugeführte und durch die Elektrode c3 aus seiner Mitte wieder abfließende Strom von
dem Kraftlinienfluß zwischen den Magnetpolen/)6, p1 tunlichst wirksam geschnitten wird.
Hierdurch entsteht am Anker e1 wiederum ein
Drehmoment, das den Zeiger i1, is bzw. die
Skalentrommel d2 oder eine Registrierfeder,
wie ί'4 (Fig. 3), usw. entgegen einer mit der
Geräteachse o1 oder o2 gekuppelten Gegenkraft,
wie z. B. die Spiralfeder f1, zu drehen
sucht. Der umgebogene Zeiger i1 kann in üblicher Weise mit einer Trommelskala, wie d1,
zusammenwirken oder, wie i3, mit einer Scheibenskala, wie d (Fig. 1). Oder schließlich
können diese beweglich sein, wie z. B. d2,
und dagegen die Zeiger fest, wie«2.
Es ist nun klar, daß Sowohl der Anker e1
des eben beschriebenen unipolaren Anzeigegerätes (Fig. 2) als auch die Anker der anderen
behandelten unipolaren Geräte, wie z. B. a1
(Fig. 2) oder a (Fig. 1) usw., gegebenenfalls einen unbeschränkten nutzbaren Drehwinkel
bzw. auch mehr als eine Umdrehung ausführen können, abgesehen von der Einschränkung
desselben durch die Gegenkraft, wie f1 (Fig. 2) usw. Dies ist insbesondere dann der Fall
und von Vorteil, wenn ein solches Geschwindigkeitsanzeigegerät z. B. die Schreibfeder
o. dgl. einer Registriervorrichtung in Bewegung setzen soll, wie z. B. il (Fig. 3), welcher
Schreiber auf dem z. B. von einem Uhrwerk, Motor o. dgl. auf einer Unterlage bzw. mittels
Trommel usw. fortbewegten Skalenpapier, wie di, die jeweilige Geschwindigkeit graphisch aufzeichnen
soll. Bekanntlich ist hierfür ein erhebliches Drehmoment erforderlich, das eventuell
selbst von einem dieser unipolaren Geräte nicht unmittelbar geleistet werden kann. Ein
beliebig vergrößertes Drehmoment an der Anzeigevorrichtung kann nun dadurch erzielt
werden, daß ihr Antriebgerät, insbesondere ein solches unipolarer Bauart, wie z. B. der
Anker e1 (Fig. 2) oder die Anker e2, ez (Fig. 3
und 6 bzw. 4) oder a1 (Fig. 2) und a (Fig. 1)
usw., mittels verlangsamender Übersetzung, wie z, B. der in Fig. 2 bereits dargestellten
Zahnradübersetzung zwischen den Achsen o1
und o2 oder n1 und u1 oder mittels einer
solchen wie g1, g (Fig. 1) zwischen η und u
o. dgl., mit der Anzeige- oder.Registriervorrichtung
gekuppelt wird, also z. B. mit dem Schreiber il (Fig. 3) oder mit i (Fig. 1) oder
mit der Trommel d1 oder d2 (Fig. 2), wie dargestellt.
Der Strom nun in dem Geschwindigkeitsmesser nach Fig. 2 fließt bei der durch einen
Pfeil auf n1 bzw. durch die Plus- und Minuszeichen
erkenntlichen Dreh- bzw. Stromrichtung des Ankers a1 der Dynamo aus deren
Elektrode t3 durch die Leitung nach der Geräteelektrode tA, durchsetzt über das Quecksilber
ys den nach hier zeigenden Radius des Ankers e1, wobei die Magnetpole pe, f den
Anker e1 entgegen der Federkraft von f1 in
der Richtung des Pfeiles auf o1 zu drehen
suchen. Von der Mitte des Ankers e1 findet der Strom seinen Rückweg über y3, die zentrale
Elektrode c3, den Eichwiderstand o. dgl. r2
und dessen Leitung zur Dynamoelektrode c1 sowie durch diese über y2 zum Zentrum des
Dynamoankers a1 und durch diesen selbst.
Anstatt c3 als Elektrode des Gerätes Fig. 2 zu benutzen, könnte natürlich eine zweite
Elektrode, wie z. B. tl, und diametral gegenüber
dieser oder unter beliebigem anderen Winkel nicht zu nahe den Polen -p6, pn angeordnet
werden. Auch könnte in solchem Falle noch ein weiterer Feldmagnet mit Polschuhen,
wie m4, pe, ρη, in entsprechender Lage
zu dieser zweiten Peripherieelektrode, wie t*,
angeordnet werden, z. B. um das Drehmoment zweiarmig und etwa doppelt so groß zu gestalten.
Verbindungsleitungen zwischen solch unipolaren Apparaten müssen natürlich einen der
hohen Stromstärke und geringen Spannung einer solchen Kombination entsprechend geringen
Widerstand haben. Sie können aber zweckmäßig gleichzeitig als Vorschaltwiderstand
benutzt und aus einem Material mit geringem Temperaturkoeffizienten ausgeführt werden, um denjenigen der Kombination tunliehst
zu verringern. Im übrigen' kann die Regelung der Stromstärke bzw. die Eichung
auch solcher oder beliebiger anderer der hier behandelten Kombinationen noch durch einen
regelbaren Widerstand gleicher Eigenschaften, go wie z. B. f2 (Fig. 2), r3 (Fig. 3 und 6), r4
oder rh (Fig. 4) usw., erfolgen. Des ferneren
ist es klar, daß auch alle die hier behandelten unipolaren Anzeige- bzw. Registriergeräte,
in ähnlicher oder sonst üblicher Weise wie bezüglich des Drehspulgerätes Fig. 1 gezeigt,
in Verbindung mit einem Nebenschlußwiderstand (Shunt), wie z. B. r1 (Fig. 1), zur
Geschwindigkeitsmessung angewendet werden können bis zu den größten Stromstärken, indem
dann nur ein Teil dieser durch den Geräteanker fließt.
Immerhin eignen sich solche unipolare Anzeigegeräte angesichts des großen Strombedarfs
hauptsächlich für Geschwindigkeitsmesser mit nur einem angeschlossenen Gerät und für Nahanzeige.
Eine in dieser Hinsicht vorteilhafte Ausführungsform des Geschwindigkeitsmessers nach
vorliegender Erfindung besteht daher darin, die Unipolardynamo und das unipolare Anzeigegerät
in der Weise zu vereinigen, daß der Anker des letzteren, wie z. B. e2 (Fig. 3
und 6) oder e3 (Fig. 4), vom Feldmagneten (wie z. B. ps, p9 bzw. p10, p11) des unipolaren Stromerzeugers
(wie z. B. β2 bzw. a3) induziert wird
(vgl. Fig. 3 und 6 bzw. 4). Das Feldmagnetsystem solcher Kombinationen kann im übrigen
z. B. dasselbe sein wie in Fig. 5 bzw. Fig. 2 für a1, so daß z. B. die Polschuhe p10
und p11, p12 den mit p3, pl bzw. p™, pb in
Fig. 2 bezeichneten entsprechen, jedoch einen
größeren Abstand (Luftspalt) haben, um beiden Ankern e3 und a3 genügend Raum zu
bieten. In Fig. 3 sind des Beispiels halber vereinfachte niedrige Polschuhe, wie fis, φ9, sonst
ähnlicher Anordnung angenommen, die eventuell z. B. auch nur einseitig an Stahlmagnete
(wie z. B. ni5) magnetisch verbunden sein können.
Bei beiden Ausführungsformen kann im übrigen die Kontaktflüssigkeit bzw. das Quecksilber
0. dgl., wie z. B. y4 (Fig. 3) bzw. y5 und y6
(Fig. 4) wiederum in den ringsum abgeschlossenen Ankerraum (Luftspalt) eingefüllt sein, so
die Stromüberleitung zwischen den Ankern und deren Elektroden vermittelnd.
Diese können in verschiedener Weise angeordnet werden. So z. B., wie in Fig. 3 gezeigt
ist, indem die Peripherien der Anker a2 und e2· mittels yi an eine gemeinsame äußere
Elektrode, wie z. B. das konzentrische Rohr t5 (aus Kupfer o. dgl.), leitend verbunden sind,
wobei i5 wiederum gleichzeitig den Polabstand
halten und als Gefäßteil für y4 dienen kann. Erforderlichenfalls kann t5 vom Polgehäuse
ps, p9 auch isoliert sein, wie z. B. t3 (Fig. 2).
Nun sind noch die Mitten der Anker zu verbinden. Uni in den Stromkreis jedoch wiederum
einen etwa erforderlichen Vorschalt- oder Regelungswiderstand, einen Schalter o. dgl., wie
z. B. r3 (Fig. 3) r5, (Fig. 4) bzw. w2 (Fig. 6), zu
genannten Zwecken einfügen zu können, werden, wie des weiteren in Fig. 3 bereits als Beispiel gezeigt
ist, die Mitten der Anker (wie a2 bzw. e2)
mittels des Quecksilbers o. dgl. (wie y4) zweckmäßig an je eine besondere zentrale Elektrode
(wie z. B. c4 bzw. c5) leitend verbunden, während diese nach außen an die genannten Widerstände
o. dgl., wie v3 usw., angeschlossen sind. Wird nun der Anker α2 ζ. B. in der durch
einen Pfeil auf der Achse n3 bezeichneten Richtung gedreht, so fließt sein Strom vom
Zentrum nach der Peripherie, ringsum durch yl über ts und ringsum zurück durch yi nach
und durch e2 sowie von dessen Zentrum durch y4, c5, r3 und c4 wieder beim Zentrum
von a2 anlangend.
Bei der Anordnung Fig. 4 sind die in manchen Fällen schwierigen äußeren Verbindungen
der zentralen Elektroden sowie eigentlich auch diese selbst vermieden, indem die einander
zugekehrten Mitten des Ankers der Dynamo a3 und des Ankers des Anzeige- bzw. Registriergerätes
e3 durch unmittelbare leitende Berührung mit der Kontaktflüssigkeit yB, y6 oder,
wie dargestellt, zudem durch eine zwischengefügte gemeinsame zentrale Elektrode, wie
z. B. c6, leitend verbunden sind. Die weitere Verbindung der Anker an der Peripherie könnte
auch in diesem Falle mittels einer gemeinsamen äußeren Elektrode, wie t5 (Fig. 3), oder einer
isolierten, wie t3 (Fig. 2), erfolgen. Oder aber, wie als Beispiel in Fig. 4 dargestellt, in der
Weise, daß die Peripherien des Ankers des Stromerzeugers a3 und des Ankers e3 des Motorgerätes
an je eine besondere äußere Elektrode, wie z. B. die voneinander isolierten Rohrstutzen P bzw. fi, mittels der Kontaktflüssigkeit
y6 bzw. y5 leitend verbunden sind.
So ist es z. B. wiederum möglich, Vorschalt- bzw. Regelungs- oder Kompensationswiderstände
oder andere etwa erforderliche Vorrichtungen, wie Schalter usw., in die Verbindung
dieser äußeren Elektroden einzuschalten zu dem bereits mehrfach erläuterten Zweck (vgl.
r4, rB, Fig. 4 usw.). Ein besonderer Vorteil der
Einfügung solcher Widerstände usw. zwischen solche äußere Elektroden besteht darin, daß dieselben
(wie z. B. r4, r5) erforderlichenfalls ringsum
an te, P in größerer Zahl angeordnet und dennoch
leicht einzeln bemessen Werden können, z. B. behufs Eichung der Kombination, insbesondere
wenn in dieser große Stromstärken zur Geltung kommen sollen.
Obwohl die je zwischen den zwei Ankern der Geschwindigkeitsmesser solcher Art wie Fig. 3
und 4 möglichen Leerströme im Quecksilber zufolge des spezifisch hohen Widerstandes des
letzteren gering sind, werden doch in manchen Fällen solche unnützen Verbindungen
zwischen zwei Ankern oder, wie auch im Falle der Fig. 1 und 2, zwischen, den Spannungspolen
des Dynamoankers an sich zweckmäßig eingeschränkt, so z. B. dadurch, daß zwischen
dem Dynamoanker a2 (Fig. 3) bzw. a3
(Fig. 4) und dem Anker des Anzeigegerätes e2 bzw. es eine isolierende dünne Schicht eines
schlechten Leiters oder Isolators angeordnet wird, und zwar, z. B. wie x, Fig. 3, (Lack,
Emaille, Glimmer o. dgl.) an dem einen oder anderen oder beiden Ankern selbst, eventuell
auf beiden Seiten derselben, oder aber, wie z. B. x1 (Fig. 4), feststehend zwischen den Ankern
etwa als Membran, wobei x1 eventuell gleichzeitig die Isolation zwischen den Elektroden,
wie t6, P, bilden, oder als Träger der Elektrode c6, oder ζ B. als Fußlager des Ankers,
wie e3, dienen kann. Im Falle von Fig. 3 dagegen kann z. B. der eine der Anker
a2 als Lagerträger des anderen Ankers e2
dienen und z. B. einen Fußlagerstein tragen, wie bei Meßgeräten üblich, um so das sich auf
den zweiten Anker übertragende, eventuell störende Lagerreibungsmoment tunlichst klein
zu gestalten. Ferner kann zumindest die eine zentrale Elektrode, wie z. B. c4 (Fig. 3), mit
einer der Nabe des anliegenden Ankers a2
Raum gebenden Ausbohrung versehen sein, deren innere Fläche nebst der Ankernabe eventuell gleichzeitig zur Vergrößerung der
Kontaktfläche dienen oder aber isolierend beschaffen, z. B. lackiert sein kann usw. Die
Membran x1 kann z. B. aus Glimmer, Preßspan, Hartgummi o. dgl. oder aber, wie c6,
eventuell mit diesem Teil zusammen aus Metall hergestellt und an der Oberfläche, soweit
notwendig, isoliert sein, z. B. wie x. Ferner kann x1, wie in Fig. 4 angedeutet, eine
5 oder mehrere kleine Öffnungen haben, die die Kommunikation zwischen y6 und y6 herstellen,
insbesondere beim Einfüllen und Entleeren des Quecksilbers. Zu ähnlichem Zwecke, insbesondere
aber zum Entweichen der Luft aus der Ankerkammer beim Einlaufen des Quecksilbers
werden auch die Polschuhe p8 (Fig. 3 und 6) bzw. p10 (Fig. 4) zweckmäßig mit Öffnungen
versehen, "wie solche bereits in dem unteren Teil des Polschuhes p3 (Fig. 2) zu
gleichem Zwecke eingezeichnet und durch innere Pfeile kenntlich gemacht sind.
Eine das Auslaufen des Quecksilbers beim Kippen des Geschwindigkeitsmessers, z. B. beim
Transport, verhütende Dichtung, wie z. B. s1 (Fig. 1), verursacht eine aus bereits geschilderten
Gründen nicht immer zulässige Reibung. Diese wird vermieden bei der den genannten
Zweck dennoch erfüllenden, auch sonstige Vorteile bietenden, beispielsweise in Fig. 2 gezeigten
Anordnung. Die Ankerachse β1 ist hier frei durch ein nach innen ihr entgegenragendes
Rohr k geführt, das die zentralen zweiten Wandungen eines sonst geschlossenen,
über dem Ankerraum angeordneten und mit diesem kommunizierenden Hohlraumes bildet,
der beim Kippen des Apparates das Quecksilber ersichtlich aufnimmt. Damit jedoch
auch bei plötzlichem Kippen in das Rohr k kein Quecksilber y2 springen kann, wird, wie
dargestellt, dem Ende desselben ^Aj gegenüber
an der Achse a1 zweckmäßig ein Bund, wie
z. B. I, fest angeordnet, z. B. in Form einer Linse, Scheibe usw., der das Quecksilber von
der Öffnung von k seitwärts ablenkt beim Aufschlagen auf ihn. Selbst bei raschem
Schütteln und Kippen tritt so kein Quecksilber aus dem Apparat aus, und er kann betriebsfertig
gefüllt und geeicht anstandslos ohne besondere Abdichtung der Achse α1 versandt
werden. Eine ähnliche Vorkehrung läßt sich natürlich auch bei allen anderen hier beschriebenen
Geschwindigkeitsmessern treffen.
Um auch die Scheibenanker, wie z. B. Fig. 2, 3, 4 und 6, zu den bezüglich a (Fig. 1) schon
erwähnten Zwecken herausnehmen und einsetzen zu können, ohne das ganze Magnetsystem
auseinandernehmen zu müssen, wird zweckmäßig mindestens ein Polschuh bzw. Pol desselben, wie z.B. pi, ps (Fig. 2), p11, p12
(Fig. 4), aus zwei konzentrisch zusammengepaßten Teilen ausgeführt, von denen der eine
(p3 bzw. p12j die den Ankerraum abschließende
Polfläche bildet, so daß nach seiner Entfernung aus dem Magnetsystem 'die ungehinderte
Herausnahme des Ankers a1 bzw. a3
möglich ist, ohne den noch verbleibenden Kraftlinienfluß unterbrechen zu müssen. Noch
vollkommener in dieser Hinsicht ist es, wenn auch der zweite Pol verschiebbar ist. Werden
z. B. die den Pol ps (Fig. 2) haltenden Schrauben
gelöst, ebenso diejenigen, welche den oberen Pol p3 halten, so kann dieser samt
dem Anker a1 nach oben herausgezogen werden,
während gleichzeitig p5 hinter a1 her
nach oben geschoben wird, bis er den festen Polschuh pl nahezu oder völlig berührt, so
einen guten magnetischen Schluß aufrechterhaltend. Umgekehrt können die Pole (Fig. 4)
z. B. nach unten geschoben werden usw.
Der Stromverlauf zwischen den Ankern a3 und es (Fig. 4) ist ersichtlich im wesentlichen
derselbe, wie bezüglich Fig. 3 erläutert, d.h. der Strom verläuft bei beiden Anordnungen
in den zwei Ankern je in entgegengesetzter Richtung bzw. in as unter Annahme derselben
Feldrichtung wie in Fig. 3 und der auf der Achse nl durch einen Pfeil angegebenen Drehrichtung
von der Peripherie nach der Mitte, im Anker e3 also umgekehrt. Folglich dreht
sich bei beiden Anordnungen der Geräteanker e2 bzw. e3 im Sinne der Drehrichtung des
Ankers des Stromerzeugers, indem der Strom in diesem bekanntlich stets ein Drehmoment
im entgegengesetzten Sinne ausübt. Diese Wahrung der Drehrichtung bei solchen Ge- go
schwindigkeitsmessern erscheint in manchen Fällen vorteilhaft.
Laufen die beiden Anker jedoch nicht in je einer besonderen, durch eine Scheidewand
getrennten Kammer, wie es z. B. in Fig. 3 der Fall ist, so ist klar, daß ; die durch die
Drehung des Dynamoankers a2 in Rotation versetzte Kontaktflüssigkeit yi ihrerseits zufolge
hydraulischer Reibung ebenfalls ein Drehmoment auf den Motorgeräteanker e2 ausüben
wird. Es erscheint aber manchmal erforderlich, dieses Drehmoment in bezug auf die
Eichung bzw. Skala des Geschwindigkeitsmessers in umgekehrtem, also verzögerndem
Sinne zur Geltung bringen zu können. Noch wichtiger erscheint die Möglichkeit der Umkehrung
der Drehrichtung des Geräteankers gegenüber dem Dynamoanker, im Falle dieser aus irgendwelchen Gründen des öfteren rückwärts
laufen muß und z. B. dennoch eine einfache Skala o. dgl. des Anzeigegerätes ausgenutzt
werden soll. Diesen Anforderungen kann nach vorliegender Erfindung dadurch genügt
werden, daß, wie beispielsweise in Fig. 6 gezeigt ist, eine solche Kombination zweier unipolarer
Geräte angeordnet wird, bei der die Verbindungen des Ankers des Registriergerätes
e2 mit dem Anker des Stromerzeugers a2 doppelpolig umschaltbar sind, z. B. mittels
Umschaltvorrichtung u2. Deren in Form eines
doppelpoligen Umschalters in üblicher Weise angeordnete Hauptkontakte sind z. B. einer-
seits an zwei besondere zentrale Elektroden c* bzw. cB, andererseits an die zwei besonderen
äußeren Elektroden P bzw. te der beiden
Anker angeschlossen. Aus der Zeichnung ist 5 ohne weiteres ersichtlich, daß bei der z. B.
dargestellten Stellung des Umschalters die Richtung des Drehmomentes des Registriergerätes
e2 gegenüber der nach Fig. 3 und 4 sich ergebenden geändert, d. h. entgegengesetzt
der Drehrichtung des Dynamoankers a2 sowie der Richtung des gegenseitigen hydraulischen
Reibungsmomentes der Anker ist. Während also der Dynamoanker a2 (Fig. 6)
nun rückwärts gedreht wird, dreht sich der Geräteanker e2 nunmehr doch wieder in der
vor der Umschaltung bzw. bei der ohne eine solche ausgerüsteten Anordnung nach Fig. 3
sich ergebenden, auch auf der Achse o3 durch einen Pfeil angegebenen Richtung. Wird der
Umschalter dagegen in die andere Endstellung rechts gedreht, so werden ersichtlich wiederum
je die inneren bzw. die äußeren Elektroden der Anker untereinander verbunden bzw. wie
dies nach Fig. 3 und 4 der Fall ist, wobei die Drehrichtung des Motorgerätes mit derjenigen
der Dynamo übereinstimmt.
Um den Geräteanker e1 während eines solchen
Wechsels seiner Verbindungen zu bremsen, können z. B., wie in Fig. 6 gezeigt ist, am
Umschalter w2 noch zwei untereinander verbundene Hilfsmittelkontakte (zwischen den drei
Hauptkontakten) angeordnet werden, an welchen die beiden Hauptkontaktarme des Umschalters
in ihrer Mittelstellung, also beim Umschalten von einer Drehrichtung zur anderen
Kontakt machen und so den mit ihnen einerseits über die zentrale Elektrode c5, andererseits
über die äußere Elektrode i6 verbundenen Motorgeräteanker e% kurzschließen,
wobei dieser natürlich zeitweise durch seinen eigenen Kurzschlußstrom rasch gebremst bzw.
also aperiodisch wird. Damit der Anker e2 erforderlichenfalls z. B. erst bei weiter vorgeschrittenem
Umlegen des Umschalters u2 völlig, zunächst aber durch einen Bremswiderstand
kurzgeschlossen wird, kann ein solcher (τη),
wie z. B. in Fig. 6 dargestellt ist, einerseits fest am einen Hilfsmittelkontakt links verbunden
sein, während über ihn (r1), verschiedene Längen von ihm einschaltend, ein
Hilfskontaktarm bzw. Knopf, wie z. B. re,
schleift, der z. B. durch ein flexibles Kabel, eine Schleifschiene o. dgl. mit dem anderen
Hilfsmittelkontakt leitend verbunden und (z. B.
mittels des isolierenden Bogenarmes) mit dem Hauptumschalter zwangläufig gekuppelt ist.
Im übrigen kann der Umschalter w2 z. B. an seiner Schubstange o. dgl. von Hand oder
aber automatisch in Abhängigkeit von den mechanischen Bewegungen beliebiger Maschinen,
Apparate, Automaten, Meßgeräte, FJektromagnete oder sonstiger Relais, z. B. nach
Art der Fernschalter usw., in die verscMedenen Stellungen bewegt werden. Dabei oder
überhaupt wird derselbe am besten durch einen auch für die eventuell auftretenden
großen Stromstärken geeigneten Quecksilberumschalter ersetzt, der dennoch nur geringe
Kräfte erfordert, wie sie auch von kraftarmen Apparaten, Relais usw., noch gut geleistet
werden können.
Die Möglichkeit, bei den hier beschriebenen Geschwindigkeitsmessern durchweg Regelungswiderstände oder solche zur Korrektur des
Temperaturkoeffizienten einschalten zu können, läßt sie auch vorteilhaft erscheinen gegenüber
den in verschiedenen Arten bekannt gewordenen Geschwindigkeitsmessern nach dem Wirbelstromprinzip.
Abgesehen davon ist bei diesen das Anzeigegerät stets mechanisch an den
Stromerzeuger gebunden bzw. bildet einen Teil desselben und kann daher von ihm weder
örtlich getrennt, noch in einer Mehrzahl betätigt werden.
Gegen das Quecksilber isolierende Mittel, wie Lack usw., sind bereits vorstehend mehrfach
angegeben. Aber auch zum chemischen Schutz, außer behufs Isolation, werden sowohl
die Elektroden, wie t, t\ t2, P, t5, te, f
und c3, c4, c6, als auch die Anker der nnipolaren
Stromerzeuger bzw. Motorgeräte; wie a, a1, a?, a3 und e1, e\ e3, an ihrer Oberfläche
mit einem Schutzüberzug bzw. Isolation, wie Lack, Emaille, Glimmer, Papier usw., zu versehen
sein, soweit sie nicht in leitendem Kontakt mit dem Quecksilber sein müssen. Dies
ist bei α bzw. q nur am untersten Ende derselben,
bei den anderen Ankern je an ihrer Peripherie und auf einem der Größe der
Mittelelektroden, wie c1 usw., diesen gegenüber befindlichen entsprechenden runden zentralen
Fleck notwendig. Diese leitenden Stellen nun werden am besten galvanisch oder sonstwie mit einem Platinüberzug 0. dgl. versehen,
ebenso schließlich die mit ihnen zusammenwirkenden Stellen aller der Elektroden,
wie if... und c .., usw. sowie b, b1.
Zur Unterstützung der Feldmagnete dieser unipolaren Apparate oder zur bereits erwähnten
Nach- oder Hochmagnetisierung der Ma- no gnete bzw. des ganzen Systems in zusammengesetztem
Zustande oder aber zur alleinigen Erzeugung des Feldes ohne Magnete, z. B. mittels besonderer Dynamo oder Batterie oder
beider gemeinsam (vgl. Fig. 1), kann auch eine Wicklung, wie z. B. w, um die paramagnetischen
Leiter der Feldmagnete angeordnet sein. Im Falle das Feld durch w allein erzeugt werden
soll, können die den äußeren magnetischen Schluß vermittelnden Stücke, wie m, m1,
m2, ms, ηί\ mB usw., zweckmäßig aus Eisen
j o.. dgl. ausgeführt sein. Oder besser werden
dicht um w herum in achsialer Richtung Eisenlamellen oder ein zusammenhängender
Zylinder angeordnet, die einen kürzeren guten magnetischen Außenschluß der Kraftlinien von
w bzw. zwischen den Polschuhkränzen, wie fi
und p2 (Fig. i) usw., bilden.
Die Hochmagnetisierung eines Stahlmagnetsystems, wie z. B. Fig. ι usw., mittels einer
Wicklung, wie w, oder aber mittels je um die
ίο Magnete selbst, wie m, m1 usw., angeordneter
Drahtlage ergab stets eine dauernde Zunahme der Feldstärke im Luftspalt um bis ioo Prozent,
wonach also z. B. die Dynamo Fig. ι bei iooo minutlichen Umdrehungen am Anker eine
Spannung von etwa 30 anstatt wie vordem nur 15 Millivolt lieferte. Ebenso läßt sich bei
den anderen hier behandelten Geräten und Dynamos etwa eine Verdoppelung der Feldstärke
erzielen.
Eine derartige Feldverstärkung ist insbesondere auch dann von Vorteil, wenn aus
bereits erörterten Gründen der Anker des unipolaren Apparates bzw. der Dynamo einen
tunlichst kleinen Durchmesser bzw. bei bestimmter Umdrehungszahl eine kleine Umfangsgeschwindigkeit
bei daher geringer hydraulischer Reibung haben soll oder, wenn als Anzeigegerät dienend, der Hebelarm seiner
Zugkraft und damit sein Drehmoment entsprechend klein sind.
Die hier beschriebenen Unipolardynamos mit Flüssigkeitskontakt können nicht ohne
weiteres von unten her angetrieben werden, wie dies in manchen Fällen, so z. B. bei Anwendung
als Geschwindigkeitsmesser von Automobilen usw., erwünscht ist, während nach
• oben die Skala usw. sichtbar sein soll. Eine dafür zweckmäßige Ausführungsform des Geschwindigkeitsmessers
nach vorliegender Erfindung besteht nun darin, daß die Achse des Stromerzeugerankers, wie z. B. n2 (Fig. 3)
oder n* (Fig. 4), die Kontaktflüssigkeit y4
bzw. ye abschließend nach unten herausgeführt und erforderlichenfalls durch eine besondere
Stopfbüchse, wie z. B. s (Fig. 4), abgedichtet ist. Die Achsen η2, κ4 können so
unmittelbar von unten angetrieben werden, z. B. mittels biegsamer Welle, wie n3 (Fig. 3).
Und auf der oberen Seite des Apparates wird Raum geschafft für das Motor- bzw. Anzeigeoder
Registriergerät, wie o3, f2, i*, dl (Fig. 3)
oder o4 (Fig. 4), in Verbindung mit beliebigen der bereits ausführlich beschriebenen und in
Fig. i, 2, 3 und 6 dargestellten Anzeige- oder Registriervorrichtungen. In ähnlicher Weise
können natürlich auch bei den Unipolarapparaten, wie α (Fig. ι), αΛ und e1 (Fig. 2) usw.,
die Antriebsachsen derselben nach unten herausgeführt werden. Auch können eventuell
unipolare Apparate, wie e1, p6., φη usw. (Fig. 2),
als Dynamo für vorliegenden Geschwindigkeitsmesser angewendet werden, insofern der Verlust
durch die Wirbelströme im Anker zulässig ist. Die Stromabnahme kann durch dieselben
Elektroden erfolgen, wie z. B. i4, cs
usw.
Aus den bereits mehrfach dargelegten Gründen ist es nach vorliegender Erfindung insbesondere
auch vorteilhaft, den unipolaren Stromerzeuger des Geschwindigkeitsmessers, vor allem
einen solchen mit Quecksilberkontakten (Fig. 1, 2 usw.) mit dem motorisch wirkenden Teil (Luftschraube,
Windflügel oder Flüssigkeitsschraube bzw. Flügel) eines sogenannten Anemometers
bzw. Windmessers oder eines sogenannten hydrometrischen Flügels bzw. Strömungs- oder
Flüssigkeits - Geschwindigkeitsmessers o. dgl. zu kuppeln, am besten mittels Winkelgetriebe,
wie beispielsweise in Fig. 7 gezeigt ist. Die Umdrehungen des Flügels usw. werden
so nämlich tunlichst hemmungsfrei und damit genau angezeigt oder registriert, insbesondere
auch schon bei geringen Geschwindigkeiten bzw. überhaupt von Null ab, indem ja eine geeignete Dynamo, wie z. B. die nach
Fig. 2, nahezu reibungslos arbeitet. Zudem kann das Anzeigegerät, wie z. B. e (Fig. 1),
auch entfernt vom Flügel 0. dgl. angeordnet und abgelesen werden. Obwohl dies letztere
ja auch bei den eingangs erwähnten bekannten anderen elektrischen Geschwindigkeitsmessern
zutrifft, so verursachen diese dagegen zufolge der Bürstenreibung eine namentlich
bei geringen Belastungen die Genauigkeit der Umdrehungszahl des Flügels o. dgl. störende
Hemmung desselben, die zudem nicht einmal konstant bleibt.
Zu solchem Zwecke kann der Flügel usw., wie z. B. g5 (Fig. 7), in manchen Fällen, z. B.
unmittelbar mit der Ankerachse der Dynamo des Geschwindigkeitsmessers, gekuppelt oder
eventuell sogar auf diese aufgesetzt werden. Im ersteren Falle kann die Kupplung eventuell
auch mittels biegsamer Welle erfolgen. Da solche Flügel usw. aus praktischen Gründen,
bzw. der Strömungsrichtung folgend, meistens bei horizontaler Achse, die unipolaren
Dynamos mit Quecksilberkontakten dagegen aus besagten Gründen bei vertikaler Achse laufen müssen, so werden daher beide
zweckmäßig mittels Winkelgetriebe gekuppelt, wie bereits z. B. in Fig. 7 gezeigt ist, wo der
einem Anemometer, hydraulischen Flügel o. dgl. angehörende Flügel o. dgl. gB unmittelbar auf
der Vorgelegeachse u des Winkelgetriebes g, g1
sitzt oder mit u sonstwie gekuppelt ist, derart den Anker α der Unipolardynamo des
Geschwindigkeitsmessers antreibend. Dabei können die Angaben des Anzeige- bzw. Registriergerätes
anstatt in Umdrehungszahlen des Flügels pro Zeiteinheit eventuell auch in den ibei
solcher Art Geräte bzw. Flügel sonst üblichen
•Werten, wie ζ. B. Meter pro Sekunde oder Kilometer
oder Seemeilen pro Stunde usw., erfolgen bzw. auf der Skala angegeben sein. Eventuell
ist die empirische Eichung in dieser Hinsicht erforderlich, zufolge des Wegfalls
störender Bürstenreibung usw. jedoch meistens für jede Gerätetype nur einmal.
Ein solcher kombinierter Geschwindigkeitsmesser wird alsdann vorteilhaft, insbesondere
ίο auch auf Luft-, Wasser- oder Bahnfahrzeugen
usw., Anwendung finden können, um die zufolge des von der Luft- oder Flüssigkeitsströmung
bewegten Flügels o. dgl. sich ergebende Fahrgeschwindigkeit an beliebigen anderen
Stellen der Fahrzeuge oder auch am Aufstellungsort des Flügels an den mit der Unipolardynamo
verbundenen Anzeigegeräten unmittelbar ablesen zu können, anstatt sie auf Grund von Umdrehungszahl und Zeit des
Flügels berechnen zu müssen.
Bei Anwendung auf Fahrzeugen empfiehlt es sich auch, den Flügel o. dgl. mit dem unipolaren
Stromerzeuger an bzw. in einem gemeinsamen Trag- bzw. Schutzgehäuse anzuordnen,
das sie statisch verbindet und z. B. auf Schiffen abgedichtet in eine Bordwand so weit nach außen angeordnet ist, daß der
aus dem Gehäuse hervorragende Flügel durch das außen vorbeiströmende Medium (Luft,
Wasser usw.) wirksam beströmt und angetrieben wird, während seine Achse abgedichtet in
das Dynamogehäuse führt, aus dem heraus im übrigen die elektrischen Leitungen zu den
Anzeigegeräten führen. Der Flügel selbst kann aber bekanntlich durch ein sich der Bordwand
außen anschmiegendes starkwandiges Rohr geschützt sein, durch dessen in der Fahrtrichtungliegende öffnungen das Wasser o. dgl. hindurch
sowie durch den Flügel strömt, den eventuellen Biegungen des Rohres folgend.
Der Vorgelegeachse, wie z.B. u (Fig. 1) oder κ1
(Fig. 2) usw., wird am anderen Ende zweckmäßig ein Drucklager, wie z. B. ein durch
eine zentrale Schraube festgehaltener Stein, wie h1 (Fig. 1 bzw. 7), entgegengesetzt, um
den auf u z. B. von einem solchen Flügel o. dgl. ausgeübten achsialen Druck aufzunehmen.
Ein solcher entsteht z. B. insbesondere auch dann, wenn der vorliegende Geschwindigkeitsmesser,
wie z. B. in Fig. 1 gezeigt ist, anstatt mittels auf der Schnurrolle, wie g2, laufender
Schnur o. dgl. oder mittels der Friktionsrolle, wie g4 (aus Gummi o. dgl.), in auch
sonst üblicher Weise mittels kantiger Triebkörner bzw. Dreikants, wie z. B. gs, angetrieben
wird.
Erwähnt sei noch, daß bei allen vorliegenden Apparaten, insbesondere auch den unipolaren
Anzeigegeräten, die, wie beschrieben, mit einem Winkelgetriebe (vgl. Fig. 1 und 7)
versehen sind, die horizontale Achse desselben, wie z. B. u, ohne weiteres mit einer Skalentrommel,
wie z. B. d1 (Fig. 2), bei in üblicher
Weise ebenfalls horizontal liegender Achse derselben oder mit einem sich über einer solchen
Skala bewegenden Zeiger, wie z. B. i1 (Fig. 2),
gekuppelt werden kann, was in Hinsicht auf den Einbau in ein Gehäuse, eine Schalttafel
usw. des öftern erwünscht sein wird.
Schließlich kann bei allen hier behandelten Ausführungsformen eines Geschwindigkeitsmessers
irgendeines der sonst zur Anzeige dienenden Geräte, insbesondere auch ein unipolares,
als ein von seinem Ankerstrom bzw. also von der Triebgeschwindigkeit der Dynamo
abhängiges Kontaktrelais in bekannter Weise ausgebildet und angewendet werden, indem
mit seiner Achse, wie η, Ή1, oi-oi, u, u1 oder o2
usw., ein geeigneter Kontaktarm gekuppelt und in üblicherweise zur weiteren Gesch windigkeitsmessung
bzw. Anzeige ausgenutzt wird.
Claims (8)
1. Elektrischer Geschwindigkeitsmesser
mit von den zu überwachenden mechanisehen Bewegungen mittel- oder unmittelbar
angetriebenem elektrischen Stromerzeuger, dadurch gekennzeichnet, daß ein solcher unipolarer Bauart (Unipolardynamo)
angeordnet ist, während in bekannter Weise das in einem an denselben angeschlossenen
elektrischen Gerät beliebiger Bauart (sogenanntes Meßgerät oder Relais) jeweils entgegen
einer Gegenkraft (z. B. Feder o. dgl.) erzeugte Drehmoment bzw. der Drehwinkel
als Maß zur Anzeige bzw. Registrierung der jeweiligen Geschwindigkeit dient,
zum Zweck, die meßtechnischen Nachteile ■ von Kollektor- oder sonstigen anderen Dynamos
zu vermeiden, sowie erforderlichenfalls eine größere Zahl geeigneter Anzeigegeräte
anschließen zu können, ohne daß eine wesentliche gegenseitige Beeinflussung
derselben zufolge des Ohmschen Span^ nungsabfalls im Stromerzeuger eintritt.
2. Elektrischer Geschwindigkeitsmesser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß ein Stromerzeuger mit Glockenanker angeordnet ist, um diesen ohne Entfernung
eines Teils des Feldmagneten herausnehmen und nebst dem Inneren des letzteren
revidieren zu können.
3. Elektrischer Geschwindigkeitsmesser nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet,
daß ein Stromerzeuger angeordnet ist, bei dem die Stromabnahme durch
einen Flüssigkeitskontakt (z. B. Quecksilber) erfolgt, um diese Dynamo bei tunlichst geringen Kraftverlusten, gegebenenfalls
z. B. auch durch kraftarme Triebvorrichtungen, wie z. B. Uhren, kleine Elektro-
oder sonstige Motoren, Gas-, Wasser-
oder Elektrizitätsmesser u. dgl. Apparate mehr, tunlichst reibungslos antreiben und
somit deren Geschwindigkeit ohne wesentliche Hemmung derselben messen bzw. registrieren zu können, z. B. als Ersatz
stroboskopischer Einrichtungen.
4. Elektrischer Geschwindigkeitsmesser nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß ein Stromerzeuger angeordnet ist, in dessen Kontaktflüssigkeit (Quecksilber) der
Anker völlig eintaucht.
5. Elektrischer Geschwindigkeitsmesser nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
daß als Anzeige- bzw. Registriergerät ein solches mit gleichfalls unipolarer
Bauart und am besten mit Flüssigkeitsbzw, mit Quecksilberkontakten zur Stromzuführung
angeordnet ist, zum Zweck, die hohe Stromkapazität des unipolaren Strom-
ao erzeugers nutzbar zu machen und erforderlichenfalls ein großes Drehmoment des
Gerätes zu erzielen, sowie gegebenenfalls einen unbeschränkten Drehwinkel bzw. auch mehr als eine Umdrehung desselben
ausnutzen zu können.
6. Elektrischer Geschwindigkeitsmesser nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
daß die Unipolardynamo mit einem unipolaren Registriergerät derart
vereinigt ist, daß auch der Anker des letzteren vom Feldmagneten des Stromerzeugers
oder umgekehrt induziert wird, zum Zweck, je einen besonderen Feldmagneten
zu erübrigen und einen kompendiösen Bau des Ganzen zu ermöglichen.
7. Elektrischer Geschwindigkeitsmesser nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß die Verbindungen des Ankers des Registriergerätes mit dem Anker des Stromerzeugers doppelpolig umschaltbar sind,
eventuell mittels Quecksilberumschalter, zum Zweck, die Richtung des Drehmomentes
des Registriergerätes ändern zu können, insbesondere gegenüber der Richtung
des hydraulischen Reibungsmomentes des Stromerzeugerankers oder z. B. bei Rückwärtsgang des Dynamoankers, gegebenenfalls
durch automatische Betätigung des Umschalters in Abhängigkeit von mechanischen Bewegungen beliebiger Maschinen,
Apparate, Relais 0. dgl.
8. Elektrischer Geschwindigkeitsmesser nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet,
daß die Achse des Stromerzeugerankers die Kontaktflüssigkeit abschließend
nach unten herausgeführt und erforderlichenfalls durch eine Stopfbüchse gedichtet
ist, um den Stromerzeuger von unten antreiben zu können, z. B. unmittelbar
mittels biegsamer Welle, und im Falle des Anspruchs 6 oben freien Raum
zu schaffen für das Registriergerät bzw. dessen Zeiger, Schreiber, Feder, Skala u. dgl.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.
Publications (1)
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DE245775C true DE245775C (de) |
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DE (1) | DE245775C (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE758835C (de) * | 1940-06-26 | 1952-12-15 | Askania Werke Ag | Als Tachometer-Generator dienende Induktionsmaschine |
DE973746C (de) * | 1942-04-01 | 1960-05-25 | Askania Werke Ag | Gleichstromkleinstmotor mit eisenlosem Glockenanker und dreiteiligem Kollektor |
-
0
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE758835C (de) * | 1940-06-26 | 1952-12-15 | Askania Werke Ag | Als Tachometer-Generator dienende Induktionsmaschine |
DE973746C (de) * | 1942-04-01 | 1960-05-25 | Askania Werke Ag | Gleichstromkleinstmotor mit eisenlosem Glockenanker und dreiteiligem Kollektor |
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