DE299008C

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Publication number: DE299008C
Application number: DENDAT299008D
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Publication date: 1900-01-01

Description

Die · Erfindung bezieht sich auf Einrichtungen, welche den Entladezustand von Sammlerbatterien festzustellen gestatten. ■ Dieser Zustand ist durch zwei zusainmengehörige Werte.der Klemmenspannung und der herrschenden Entladestromstärke eindeutig bestimmt. Mit diesen Werten kann man in eine empirisch gewonnene Kurvenschar eingehen und aus ihr in üblicher Weise durchThe invention relates to devices which control the discharge state of Allow collecting batteries to be identified. ■ This state is due to two related Values of the terminal voltage and the prevailing discharge current strength clearly certainly. With these values one can enter an empirically obtained family of curves and out of it in the usual way

ίο die bekannten Größen die unbekannte dritte bestimmen.ίο the known sizes the unknown third determine.

Um die Bestimmung des Entladezustandes zu vereinfachen, hat man vorgeschlagen, eine derartige Kuryenschar auf dem Skalenblatt eines der beiden Instrumente unmittelbar anzubringen. Die Ablesung ist dann insofern vereinfacht, als der eine Zeiger eine den abzulesenden Wert schneidende Gerade darstellt. Der Wert selbst muß dann in der Weise gefunden werden, daß die Angabe des zweiten Instrumentes zur Bestimmung des in Frage kommenden Punktes der Geraden benutzt wird.In order to simplify the determination of the state of discharge, it has been proposed to use a to place such a group of curios directly on the dial of one of the two instruments. The reading is then simplified insofar as one pointer is the one to be read Represents value intersecting straight line. The value itself must then be found in such a way that the specification of the second instrument used to determine the point in question on the straight line will.

Auch diese Einrichtung hat jedoch den Nachteil, daß man den Entladezustand der Batterie erst mit Hilfe von zwei Ablesungen erhalten kann. Abgesehen von der Unbequemlichkeit besteht auch die Möglichkeit, daß insbesondere von mangelhaft geschultem Personal in dringenden Fällen leicht Fehler gemacht werden.However, this device also has the disadvantage that the discharge state of the Battery can only be obtained with the help of two readings. Except for the inconvenience There is also the possibility that, in urgent cases, mistakes can easily be made, especially by insufficiently trained personnel be made.

Diese Nachteile werden erfindungsgemäß dadurch beseitigt, daß Strom- und Spannungsmesser in besonderer Weise vereinigt werden, indem nämlich der Zeiger des einen Instrumentes über einer an dem beweglichen Teil des zweiten Instrumentes angebrachten Skala spielt. Hierbei gibt alsdann die Stellung des Zeigers auf der Skala unmittelbar das Maß des Entladezustandes an.These disadvantages are eliminated according to the invention in that ammeter and voltmeter be united in a special way, namely by placing the pointer of one instrument over one on the movable one Part of the scale attached to the second instrument plays. Here then gives the position the pointer on the scale immediately indicates the degree of the discharge status.

In der Zeichnung ist in Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel schematisch dargestellt, bei dem das Skalenblatt auf einer Trommel angeordnet ist. Da insbesondere bei kleinem Durchmesser der Trommel und bei einem 4-5 kurzen Zeiger, dessen Ende einen Kreisbogen von verhältnismäßig großer Pfeilhöhe beschreibt, der Zeiger beispielsweise in den Endlagen auf der Trommelfläche nahezu aufliegt, dagegen in der Mittellage einen erhebliehen Abstand von der Trommelfläche hat, so wird hierdurch die Genauigkeit der Ablesung in den Mittelstellungen stark beeinträchtigt. Eine Vergrößerung des Trommeldurchmessers oder der Zeigerlänge vergrößert jedoch die Abmessungen des ganzen Instrumentes und erschwert seine Unterbringung; daher wird im vorliegenden Falle zur Abhilfe an Stelle der Zeigerspitze für die Ablesung der Schnitt des Zeigers mit einer über der Trommel fest angebrachten Marke benutzt.In the drawing, FIG. 1 shows an exemplary embodiment shown schematically, in which the dial is arranged on a drum. Since especially with small Diameter of the drum and with a 4-5 short pointer, the end of which is an arc of a circle describes from a relatively large arrow height, the pointer, for example, in the End positions almost rests on the drum surface, whereas in the middle position one is raised Distance from the drum surface, this will improve the accuracy of the reading severely impaired in the middle positions. An enlargement of the drum diameter or the length of the pointer increases the dimensions of the entire instrument and makes it difficult to accommodate; therefore, in the present case, the remedy is to replace the pointer tip for the reading the cut of the pointer with a mark firmly affixed to the drum.

In dem Gehäuse α ist eine Trommel b raitiels der Achse c drehbar gelagert, d ist ein dynamometrisches Instrument, dessen Anker über Kollektor und Bürsten an eine konstante Spannung gelegt und dessen Feld proportional der Stromstärke erregt ist. Die Trommel b wird also in Abhängigkeit vom Strom bewegt, und zwar kann für die Skala nahezu der volle Ausschlag von 360⁰ ausgenutzt werden. Als Gegenkraft des dynamo-In the housing α a drum b raitiels of the axis c is rotatably mounted, d is a dynamometric instrument whose armature is connected to a constant voltage via the collector and brushes and whose field is excited proportionally to the current intensity. The drum b is therefore moved as a function of the current, and almost the full range of 360 ⁰ can be used for the scale. As a counterforce of the dynamo-

metrischen Instrumentes dient die Spiralfeder i, die einerseits am Gehäuse k und andererseits an der Trommel b befestigt ist. e ist der an die Spannung der Batterie angeschlossene ' Drehspulenspannungsniesser. Sein Zeiger / spielt so über der Trommel b, daß er in seiner mittleren Stellung senkrecht zur Trommelachse steht, und daß er bei den vorkommenden Spannungsänderungen dieThe metric instrument is used by the spiral spring i, which is attached on the one hand to the housing k and on the other hand to the drum b. e is the moving coil voltage meter connected to the voltage of the battery. Its pointer / plays over the drum b in such a way that it is perpendicular to the drum axis in its central position and that when the voltage changes that occur, the

ίο volle Trommelfläche bestreicht.ίο covered the entire drum surface.

In der Vorderwand des Gehäuses σ ist eine Glasscheibe g eingesetzt, die auf ihrer Unterseite als feststehende Marke einen eingeätzten Strich Ji besitzt. Beim Ausschlagen der Instrumente ist die Lage des Schnittpunktes des Spannungszeigers / mit der festen Marke //. in bezug auf die Kurven auf der Trommel b leicht ablesbar.In the front wall of the housing σ, a glass pane g is inserted, which has an etched line Ji on its underside as a fixed mark. When the instruments are knocked out, the position of the intersection of the voltage pointer / with the fixed mark is //. easily readable with respect to the curves on the drum b.

Fig. 2 stellt die Kurven auf der Trommel b in der Abwicklung dar. Um die Ablesung bei geringen Stromstärken zu verbessern, sind die Ausschläge und die Teilung in Richtung des Trommelumfanges (Ampere) unproportional gemacht, wie dies in der Meßtechnik häufig ausgeführt wird, um bei großen und kleinen Ausschlägen prozentual gleiche Genauigkeit zu erhalten. Entsprechend dem praktischen Bedürfnis für die wohl häufigste Benutzung des Instrumentes auf Fahrzeugen geben ferner die Kurven an Stelle von Hundertteilen der Kapazität oder von Amperestunden der Restladung unmittelbar die Zeitdauer an, für die die Restladung bei dauernd gleichem Stromverbrauch noch den Betrieb gestattet. Es wird hierdurch gleichzeitig dem Irrtum vorgebeugt, daß man etwa durch Division der Amperestunden durch eine andere als die gerade verbrauchte Stromstärke die Benutzungsdauer für die neue Verbrauchsstromstärke finden könnte. Die Ablesung geschieht folg-endermaßen: Steht beispielsweise zu einer bestimmten Zeit der Zeiger / auf 1,94 A^oIt und die Trommel auf 150 Ampere, so ergibt die Ablesung (Schnittpunkt des Zeigers / mit der Marke/1) unmittelbar, daß mit diesem Stromverbrauch noch zehn Stunden weitergefahren werden kann. Auf die Werte von Spannung und Strom ist hier nur zur Erläuterung hingewiesen; ihre Ablesung, insbesondere des Spannungswertes, ist natürlich nicht erforderlich. Fig. 2 shows the curves on the drum b in the development. In order to improve the reading at low currents, the deflections and the division in the direction of the drum circumference (ampere) are made disproportionate, as is often done in measuring technology to obtain the same percentage accuracy for large and small deflections. In accordance with the practical need for the most frequent use of the instrument on vehicles, the curves also indicate, instead of hundred parts of the capacity or ampere-hours of the remaining charge, the period of time for which the remaining charge still allows operation with constant power consumption. This at the same time prevents the error that one could find the duration of use for the new consumption current strength by dividing the ampere-hours by a current strength other than the current one. The reading takes place as follows: If, for example, at a certain time the pointer / is at 1.94 A ^ oIt and the drum is at 150 amperes, the reading (point of intersection of the pointer / with the mark / 1) immediately shows that with this Power consumption can be continued for ten hours. The values of voltage and current are referred to here for explanation purposes only; their reading, especially the voltage value, is of course not necessary.

Neben den ausgezogenen Kurven für die Fahrtdauer ist noch eine Schar punktierter Kurven eingezeichnet, die die anderen schneidet. Diese Kurven sind geometrische Orte der Punkte gleichen Entladungszustandes und dienen zur Bestimmung der Fahrtdauer bei Stromstärken, die von dem augenblicklichen Verbrauch abweichen. Soll beispielsweise schneller gefahren und hierzu die Stromstärke erhöht werden, so ergibt die Verfolgung der durch den Ablesepunkt hindurchgehenden punktierten Kurve, daß bei einer Steigerung des Stromverbrauches auf etwa 270 Ampere noch eine Fahrtdauer von fünf Stunden möglich ist; andererseits würde eine Verringerung des Stromverbrauches auf etwa 85 Ampere noch eine Fahrtdauer von 20 Stunden gestatten.In addition to the drawn-out curves for the duration of the journey, there are also a number of dotted lines Plotted curves that intersect the others. These curves are geometrical locations of the points with the same discharge state and are used to determine the travel time at currents that are different from the current one Consumption may vary. For example, if you want to drive faster and increase the current intensity for this purpose, the result is Following the dotted curve passing through the reading point that at an increase in power consumption to around 270 amperes, a journey time of five hours is possible; on the other hand, there would be a reduction in power consumption around 85 amperes allow a journey time of 20 hours.

Um zur Erleichterung dieser Ablesung eine Drehung der Trommel vornehmen zu können, ist auf der Achse c ein aus dem Gehäuse herausragender Knopf m befestigt, durch den die erforderliche Bewegung entgegen der Richtkraft des Instrumentes mit der Hand ausgeführt wird.In order to be able to make a rotation of the drum to facilitate this reading, a button m protruding from the housing is attached to the axis c , by means of which the necessary movement is carried out by hand against the directional force of the instrument.

Für die Genauigkeit der Angaben des Entladezustandes einer Batterie ist beachtlich, daß die Spannung der Batterie nur bei einer ganz bestimmten Säuredichte in Verbindung mit dem Entladestrom die Kapazität kennzeichnet. Bei anderer Säuredichte ist die derselben Kapazität entsprechende Spannung eine andere. Es empfiehlt sich daher, den Nullpunkt des Spannungszeigers verschiebbar zu machen, damit der Zeiger von Zeit zu Zeit bei vollgeladener Batterie auf denjenigen SpannungSAvert eingestellt werden kann, der diesem Zustand bei normaler Säuredichte entspricht.For the accuracy of the information on the discharge status of a battery, it is important that that the voltage of the battery is only related to a very specific acid density indicates the capacity with the discharge current. If the acid density is different, it is the same Capacity corresponding voltage another. It is therefore advisable to move the zero point of the voltage vector to make so that the pointer from time to time when the battery is fully charged on the one Voltage SAvert can be set to match this condition at normal acid density is equivalent to.

Da ferner die Kurven von der. Größe der Batterie abhängig" sind, wird man bereits aus fabrikationstechnischen Gründen die Skala ausAvechselbar herstellen. Jedoch auch für dieselbe Batterie wird es erforderlich sein, um der Abnutzung (Kapazitätsschwund) Rechnung zu tragen, die Kurven während des Betriebes nach längeren Zeiträumen auszuwechseln. Die Aufstellung neuer Kurven erfolgt auf Grund einer neuen Kapazitätsprobe der Batterie.Furthermore, since the curves of the. Size of the battery are dependent ", you will already For manufacturing reasons, make the scale from interchangeable. But also for the same battery it will be necessary to reduce the wear and tear (loss of capacity) To take into account to change the curves during operation after longer periods of time. The creation of new curves is based on a new capacity test of the battery.

Bei der Anordnung der Kurven auf dem Umfang einer Trommel kann durch Lagerung der Spannungszeigerachse und der Trommelachse in derselben Geraden eine sehr gedrängte Bauart des Instrumentes erzielt werden. Als Ablesemarke muß hierbei eine schraubenförmige Kurve auf einer zylindrischen Glasfläche verwendet werden.When arranging the curves on the circumference of a drum can be done by storage the tension vector axis and the drum axis in the same straight line achieved a very compact design of the instrument will. A helical curve on a cylindrical one must be used as the reading mark Glass surface can be used.

An Stelle der Anordnung der Kurven auf dem Umfang einer Trommel können sie auch auf eine ebene Ringfläche übertragen werden. Es ergibt sich dann der Vorteil, daß ihr Verlauf mit einem Blick übersehen werden kann und eine Drehung des Kurventrägers von Hand nicht mehr nötig ist, wenn die Fahrtdauer für Stromwerte bestimmt werden soll, die von dem augenblicklichen Stromver^ brauch abweichen.Instead of arranging the curves on the circumference of a drum, you can can be transferred to a flat ring surface. There is then the advantage that its course can be overlooked at a glance and a rotation of the curved beam from Hand is no longer necessary if the journey time is to be determined for current values, which deviate from the current power consumption.

Ein entsprechendes Ausführungsbeispiel ist in Fig. 3 schematisch dargestellt, η ist derA corresponding embodiment is shown schematically in FIG. 3, η is the

das Skalenblatt tragende scheibenförmige ! Ring, dessen Antrieb der. Übersichtlichkeit j wegen fortgelassen ist. e ist wieder der ; Spannungsmesser mit dem Zeiger / und die jdisk-shaped bearing the dial! Ring, whose drive is the. Clarity j is omitted because of. e is that again; Voltmeter with the pointer / and the j

strichpunktierte Kurve h stellt für diesen \ Fall die Ablesemarke dar.provides dot-dashed curve h for this \ case, the reading mark is.

An- Stelle der in Fig. 3 dargestellten konzentrischen Lagerung der Scheibe η und des Spannungsmessers e kann der letztere auch außerhalb der Scheibe η gelagert sein, wie dies Fig. 4 zeigt. In diesem Fall kann die j besondere Ablesemarke h entfallen, und die Ablesung geschieht an der Stelle, wo sich die Spitze des Zeigers befindet.Instead of the concentric mounting of the disk η and the tension meter e shown in FIG. 3, the latter can also be mounted outside the disk η , as FIG. 4 shows. In this case, the j special reading mark h can be omitted and the reading takes place at the point where the tip of the pointer is located.

Der Vollständigkeit halber, sei darauf hin- j gewiesen, daß naturgemäß die Kurvenschar auch an dem beweglichen Teil des Spannungsmessers angebracht sein und der Zeiger von einem dynamometrischen Instrument proportional der Stromstärke bewegt werden kann.For the sake of completeness, it should be pointed out that naturally the family of curves also be attached to the moving part of the voltmeter and the pointer of a dynamometric instrument can be moved proportionally to the current strength.

Wird der Batterie kein Strom entnommen, so geht das dynamometrische Instrument in seine Nullage. Der Spannungsmesser stellt sich zwar auf einen bestimmten Wert ein, der jedoch keine Rückschlüsse auf den Entladezustand der Batterie zuläßt. Um auch dann den Entladezustand zu kennen, werden die beweglichen- Teile des Instrumentes zweckmäßig mit Feststellvorrichtungen versehen, durch die sie in der letzten Betriebss'tellung gehalten werden, ehe der Batterie-' Stromkreis geöffnet wird. Geschieht die Feststellung von Hand, so wird sie zweckmäßig in irgendeiner bekannten Weise von außen deutlich erkennbar gemacht, damit sie bei Weiterbenutzung der Batterie wieder aufge-■ hoben ,,wird. ■ jIf no power is drawn from the battery, the dynamometric instrument switches to its zero position. The voltmeter adjusts itself to a certain value, which, however, does not allow any conclusions to be drawn about the battery's state of discharge. To also then knowing the state of discharge become the moving parts of the instrument appropriately provided with locking devices, through which they in the last operating position held before the battery circuit is opened. The determination is made by hand, it is expediently made clearly recognizable from the outside in some known manner, so that it is at Further use of the battery is ■ canceled. ■ j

Die Feststellung kann auch selbsttätig er- \ folgen, indem beispielsweise unter Federspannung stehende Bremsbacken die beweglichen Teile des Instrumentes festhalten, so- · lange nicht durch Solenoide die Federspannung aufgehoben wird. Mit dem den Bat- I teriestrom schließenden Schalter werden dann .Hilfskontakte verbunden, die die Solenoide j speisen, wenn die Batterie eingeschaltet wird. Sind auf einem Fahrzeug außer dem Fahrstromschalter noch Beleuchtungsschalter vorbanden, so werden zweckmäßig die- Hilfskon- j takte an dem Fahrstromschalter angebracht. I Sofern dieser gestattet, den Batteriestrom auf sehr kleine Werte herabzuregeln, ehe er j unterbrochen wird, empfiehlt es sich, die Hilfskontakte so anzuordnen, daß sie unter- ; ■brachen werden, solange der Batteriestrom noch einen für die Kapazitätsbestimmung geeigneten Wert besitzt.The finding may also automatically ER \ follow, for example by holding the moving parts of the instrument under Spring loaded brake shoes, so-* will not be lifted until the spring tension by solenoids. Auxiliary contacts are then connected to the switch that closes the battery and feed the solenoids when the battery is switched on. If, in addition to the traction current switch, there are also lighting switches on a vehicle, the auxiliary contacts are expediently attached to the traction current switch. If this allows the battery current to be reduced to very low values before it is interrupted, it is advisable to arrange the auxiliary contacts so that they are below; ■ broke as long as the battery current still has a suitable value for determining the capacity.

Claims

Patent Claims:

1. Device for determining the discharge status of a collector battery by means of an ammeter and voltmeter, characterized in that the pointer of one instrument is positioned over one of the Movable part of the second instrument attached scale plays, the position of the pointer on the scale the measure indicates the state of discharge immediately.

2. Device "according to claim 1, characterized marked that on the scale in addition to the family of curves, which indicates the capacity, another family of Curves is appropriate, the points of the same state of discharge for different Connect discharge currents.

3. Device according to claim 1, characterized by a device for Shifting the zero point of the voltmeter so that it bottomed out in place of the Voltage an apparent voltage that takes into account the acidity of the battery Voltage can indicate.

4. Device according to claim 1, characterized by locking devices for the moving parts, for the purpose of recording their details before the battery power is interrupted.

5. Device according to claim 4, characterized in that the determination g _{0 position} by an auxiliary current controlled by the battery switch or the like. Happens automatically.

6. Device according to claim 1,. characterized in that the scale is on a drum is arranged, and that in the direction of the drum axis a straight line Mark is attached, the intersection of which with the pointer of the second instrument gives the reading point.

7. Device according to claim 2 and 6, wherein the drum according to the Amperage is adjusted, characterized by a button or the like. To turn the Drum by hand to follow the curves of the same state of discharge to be able to set other current values against the directional force of the instrument.

8. Device according to claim 1, ge no characterized by the arrangement of the scale on a drum or disc and the use of a curved reading mark, for the purpose of arranging the axes of rotation of the moving parts concentrically to be able to.

1 sheet of drawings.