DE37806C - Neuerungen an Elektrizitäts-Strommessern - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Vorliegende Erfindung hat Verbesserungen an dem durch R. P. No. 25542, sowie dessen Zusatz - Patent R. P. No. 26209 geschützten Elektricitätsstrommesser zum Gegenstande.

Die 'gegenüber jenen Patenten am Apparat vorgenommenen Modificationen haben den Zweck, die Construction desselben zu vereinfachen und billiger herstellen zu können, damit derselbe auch für geringen Stromverbrauch zweckdienlich ist.

Im übrigen ist der Apparat nach demselben Princip eingerichtet, nur ist der Antrieb des den Registrirapparat bewegenden Gesperres ein anderer, wie auch der mit Zähnen besetzte Drehcylinder in Wegfall gekommen und durch die Anordnung von Stufenscheiben ersetzt ist. .-.. Fig. ι zeigt die Hauptansicht, Fig. 2 die Seitenansicht mit weggenommenem seitlichen Ständer. Fig. .3 zeigt den Grundrifs des Apparates mit theilweise weggenommenem Gestell, Fig. 4 die Scheibe und die regulirenden Organe des Balanciers, während Fig. 5 bis 12 Details von. verschiedenen Theilen angeben.

A ist ein vertical gestelltes Galvanometer mit zwischen seinen Spulen α α eingelegtem Rahmen a\ durch welchen, wie aus den Fig. 2, 3 und 6 ersichtlich, eine Achse e¹ hindurchgeht, auf deren mittlerem Theil eine Nadel B sitzt.

Galvanometer A ist zwischen den Enden der aufwärts stehenden Schenkel eines am Gestell Y befestigten Hufeisenmagneten C gelagert; durch die Schenkel dieses Magneten, wie auch durch die Enden des Rahmens a¹ ist auf jeder Seite eine horizontal liegende Eisenscbraube C¹ gesteckt, welche beide dem Magneten als verstellbare Pole dienen, um diesen den Spitzen der Nadel B auf die gewünschte Entfernung nähern zu können. Ein an den Enden des Magneten befestigter und diese wie auch den Rahmen a^l umschliefsender Rahmen C² nimmt die Enden der Achse e¹ auf, Fig. 3.
■ An dem einen Ende der letzteren sitzt, wie bei Fig. 11 ersichtlich, ein Plättchen e ² mit bei χ befestigter flacher Stange E, welche mit dem Plättchen e² unter einer geringen seitlichen Verbiegung um Achse e¹ schwingt, damit sie zum Zwecke der nachbenannten Wir- . kung frei beweglich ist. Stange E, Fig. 2, 5, 6 und 11, reicht in horizontaler Richtung bis zur Welle M, gegen welche sich erstere mittelst eines zwischen einer Gabel sitzenden Röllchens e anlegen kann. Auf das Ende des Plättchens e² ist ein kleines Gegengewicht aufgesetzt. Stange E schwingt unter Einwirkung der Nadel B vertical aus und verstellt sich infolge dessen Röllchen e entlang der Welle M. Das Gegengewicht ist bestimmt, die Empfindlichkeit der Stange E zu erhöhen und diese wieder auf den Nullstrich der Scala" einzustellen. Röllchen e schwingt vor einer auf einem Steg E¹ angebrachten Scala, wie dies in Fig. 5 und theilweise in Fig· 2 ersichtlich ist. Auf dieser Scala, deren Theilstriche den

nachgenannten Stufen entsprechen, kann man die Schwingungsweite beobachten. Ist der Apparat in Ruhe, so mufs das Röllchen e ohne Berührung der Welle M mit dem Nullstrich zusammenfallen.

Die vertical durch den Apparat hindurchgehende Welle M dreht sich unten in einem an der Grundplatte des Apparates befestigten Zapfenlager, oben dagegen in einer durch die obere Traverse des Gestelles hindurchgehenden Stellschraube'. Auf dieser Welle sitzt das Schwungrad M¹ und die Spiralantriebfeder N, welche beide zusammen eine in gröfsem Mafsstabe ausgeführte Uhrhemmung bilden, deren in einer Secunde erfolgende Hin- und Herbewegung durch Regulirung der Feder erfolgt. Der den Antrieb bewirkende Motor resultirt aus der Wirkung der Elektromagnete, wie dies auch in, den Anordnungen nach den oben genannten Patenten der Fall ist.

Die vom Gestell / getragenen Elektromagnete PP wirken auf die durch Ring und Schraube^¹ auf der Welle M festgehaltenen Armaturen pp, Fig. 7 und 8, welche in normaler Lage in einer zu den Polen der Magnete schiefen Ebene liegen, bei Einwirkung der Magnete aber durch Anzug der Kerne zu. den Magneten axial eingestellt werden; letztere befinden sich in einem vom Hauptstrom oder von dem zu messenden Strom abgezweigten Strom, wobei die Verbindungen wie folgt hergestellt sind.

Die auf der Grundplatte Z des Apparates sitzenden Klemmschrauben O O¹ sind durch dicke Drähte w w^x mit den sich gegenüberstehenden Klemmschrauben der Galvanometerspulen verbunden, während sie auf gewöhnliche Weise mit den Polen dieser Spulen verbunden sind.

Die Klemmschrauben O² O³ sind durch einen breiten Leiter n>² mit einander verbunden. Die Drähte der Hauptleitung W W¹ müssen an die Klemmschrauben O und O² angeschlossen sein. Durch Draht w^ sind die Spulen des einen der Magnete P von dem einen Pol aus mit einem dicken Leiter n> und von dem anderen Pol aus durch Draht »>⁵ mit einer Metallhülse q verbunden, welche auf einer nicht leitenden Platte Q. sitzt und eine justirbare Contactschraube r trägt. Der andere Magnet ist von dem einen Pol aus durch Draht w⁶ mit dem dicken, die Klemmen O'² O^z verbindenden Leiter »>² verbunden, während der andere Pol der Spulen dieses Magneten durch Draht w⁷ mit einer auf der nicht leitenden Platte Q. befestigten Hülse q^l verbunden ist. Auf letzterer ist das eine Ende einer horizontal liegenden Blattfeder T befestigt, deren freies Ende der Spitze der Contactschraube r, Fig. ι und 4, gegenüber liegt. Hinter der Feder T liegt eine Leiste f¹, in welcher das eine Ende eines kleinen Metallarmes t drehbar gelagert ist; letzterer ist gegen die Welle M gerichtet, in deren Nähe er endet. Befindet sich die Welle in ihrer normalen Lage, so greift das nach innen zu gelegene Ende des Armes t in einen der beiden Einschnitte auf Erhöhung i², welche an dem auf Welle M befestigten Halsring t^s sitzt. Der Vorsprung dieser Erhöhung genügt, um den Arm t und somit das freie Ende der Feder T gegen das Ende der Contactschraube r zu verschieben, welche von diesem Ende nicht berührt wird, so lange nicht der Arm durch die Erhöhung bewegt wird. In. normalem Zustande ist Arm t gerade gegen Welle M gerichtet und wird in dieser Stellung durch zwei Federn SS gehalten, welche dem Arm ein seitliches Verbiegen nach beiden Richtungen gestatten, denselben aber immer in die normale Lage zurückzuführen suchen. Feder T ist an der Berührungsstelle mit Schraube r mit Platin belegt und schliefst im Contact mit Schraube r den Zweigstromkreis, in welchem sich die Magnete P P befinden. Dieser Stromkreis ist in zwei Fällen geschlossen: einmal im Ruhezustande des Apparates, das andere Mal, wenn beim Gange des Apparates die Schwingungsweite des Balanciere infolge eines Mangels an Triebkraft abnimmt. In letzterem Falle tritt ein Moment ein, wo die Erhöhung f² nicht in vollem Umfange das Ende des Armes t verschiebt, wie dies der Fall ist, wenn die Scheibe voll und ganz ausschwingt, so dafs das Ende dieses Armes nicht mehr von der einen der Kerben in der Erhöhung erfafst wird; hieraus resultirt, dafs der Arm in Längsrichtung verschoben wird und das Ende der Feder T gegen die Contactfeder r stöfst, was einen Schlufs des Zweigleitungsstromkreises bewirkt. Bei dem kurzen, etwa während einer Viertelschwingung stattfindenden Contact werden die Elektromagnete erregt und ziehen ihre Armaturen ρ ρ an, die so der Welle und dem Balancier einen neuen Impuls ertheilen, genügend, um 7 bis 12 Secunden lang volle Umdrehungen zu machen, worauf ein neuer Antrieb erfolgt. Ist der Balancier in Ruhe, so setzt er sich in Bewegung, sobald ein elektrischer Strom im Hauptstromkreis durchgeht, wobei der Zweigstromkreis geschlossen wird, und den gewünschten Theil an Strom empfängt.

Auf Welle M sitzen zwei aus Stufenscheiben gebildete Konen JJ von der in den Zeichnungen ersichtlichen eigentümlichen Form; dieselben sind gegen einander verstellbar und wird jeder derselben durch eine Schraube auf Welle M befestigt. Die Symmetrieachse der Konen entspricht dem Nullstrich der Scala E'. Die Radien der Konenstufen nehmen nach einander um ι mm zu, während die Stufen selbst ca. ι mm dick sind.

Das am hinteren Ende der Stange E sitzende Röllchen e entspricht im Ruhezustande dem zwischen den Konen liegenden Theil, indem dasselbe in einem Abstand von ungefähr 2 mm von Welle M gehalten wird; sowie aber die durch den Strom beeinflufste Nadel B ihre Achse e¹ in Drehung versetzt, schwingt Stange E in verticaler Richtung aus, wobei das entlang der Welle M sich auf- und abbewegende Röllchen e die symmetrisch und mit ihrem Rand an einander liegenden Stufen J trifft, auf welchen Röllchen e hinrollt.

In Fig. 12 ist ein solcher durch Scheiben gebildeter Konus dargestellt. Die Konenstufen sind von excentrischem Querschnitt und sitzen auf demjenigen Theil der Welle M, welcher durch die Schwingungen von E mit dem Röllchen in Berührung kommt. Die Stufen laufen in die Wellenumfläche aus, wodurch es ermöglicht wird, dafs Röllchen e continuirlich läuft und nach dem zwischen den Konen liegenden Theil zurückkehren kann, welcher gegen Röllchen e wirkungslos ist. Die Stufen JJ bewirken, dafs sich letzteres mehr oder weniger von der Welle M entfernt; bei dieser Hin- und Herbewegung der Stange E legt sich dieselbe gegen den Steg J?¹ an und stöfst denselben bei jeder Bewegung zurück.

Steg E¹ mit Scala zum Anzeigen der Ausschwingung der Stange E ist, wie aus Fig. 5 ersichtlich, zwischen zwei horizontal liegenden Stangen -D D befestigt, welche einen Rahmen bilden, dessen hintere verticale Seite d^l sich um zwei durch die Arme einer an dem hinteren Magnetschenkel C befestigten Kupferplatine hindurchgebende Schrauben bewegt, Fig. 2. Rahmen DD, durch eine am Hauptgestell / befestigte Spiralfeder /² beständig in seine normale Stellung zurückgeführt, trägt auf einer Traverse d² einen kleinen Klotz, durch den eine horizontal liegende, nach Bedarf verstellbare Stange JF, Fig. 5, 9 und 10, hindurchgesteckt ist. Stange F endet in eine abgeplattete Zunge, welche in die von einander abstehenden Zähne des horizontalen Sperrrades G eingreift und dasselbe in Drehung versetzt. Auf Stange JF sitzt ein Halter mit Keil f, welcher sich ebenfalls behufs Begrenzung des Vorwärtsganges von F gegen die Zähne des Sperrrades anlegt. Eine einerseits an dem KeU. f, andererseits an dem Querstück d des Rahmens D befestigte Feder f¹ sucht Stange F zurückzuschwingen, um die Zunge derselben vor die Zähne des Sperrrades zu stellen.

Es findet selbstverständlich kein Zurückziehen der Stange JF in Richtung ihrer Achse durch Feder/¹ statt; bei der Schwingbewegung des Rahmens D durch die Hebedaumen und durch die hieraus resultirende Verschiebung der Schubstange F bei ihrer Drehung des Sperrrades G aus der Stellung der Fig. 10 in die der Fig. 9 findet eine kleine Verschiebung in der Stellung der drehbaren Stange F zu dem Rahmen D statt.

Weil nun diese Stange JFin dem Rahmen JD die dem Vorschieben der Zähne entsprechende kleine Drehung in horizontaler Ebene ausführen kann und mufs, so wird auch die an der Stange F (am Keil f) einerseits und am Qüerstück d des Rahmens D andererseits befestigte Zugfeder f¹, welche beim Ausschube der Stange JF etwas angespannt wurde, beim Zurückschwingen des Rahmens aus der Stellung Fig. 9 in die der Fig. 10 wiederum sich zurückziehen und dabei die Stange JF in die Stellung Fig. 10 zurückschwingen.

Es wirkt demnach Feder /', trotzdem sie mit der Stange F verbunden ist und beide, F und f\ mit D verbunden sind, auf die Stellung der Stange F ein.

Ein auf dem äufseren Ende der Stange JF verschiebbar aufgesetztes Gegengewicht/³ dient dazu, die Bewegung derselben zu reguliren und dieselbe dann im Gleichgewicht zu halten, wenn die Stellung des Apparates keine senkrechte ist. Eine an den Arm g befestigte Feder g² verhindert den Rückgang des Sperrrades., Je mehr sich Rahmen D infolge des Stofses durch Stange E entfernt, desto mehr Zähne überspringt die Zunge der Stange F unter Vermittelung der Zugfeder /', wie aus Fig. 9 und 10 ersichtlich, welche die äufsersten Stellungen dieser Theile angeben, und von denen erstere Figur die Ruhelage, die letztere ein Ueberspringen von sechs Zähnen darstellt, welch letzteres der gröfsten Konenstufe J entspricht. Dieser Umstand erklärt sich durch die Uebereinstimmung des Abstandes der Zähne des Rades mit der Veränderung der Konenstufen nach ihrer Länge und Breite; liegt also Röllchen e auf der ersten Stufe eines der Konen auf, so verschiebt die Zunge von JF einen Zahn; liegt dagegen die Rolle auf der sechsten Stufe, so verschiebt Stange JF sechs Zähne, Fig. 10, u. s. w., so dafs sich in beiden Fällen das Rad durch den Antrieb der Zunge und je nach der durch den Strom gegen die Nadel B hervorgebrachten Wirkung um einen bis sechs Zähne weiter bewegt. Sperrrad G ist auf eine verticale Achse G¹ gesteckt, welche sich im Arm g dreht, und deren Fufs in einer Hülse ruht, welche auf der hinteren Seite einer am Registrirapparat H sitzenden Platte befestigt ist. Achse G¹ trägt ein Gewinde g¹ im Eingriff mit einem Zahnrad z, Fig. 2, welches dem den Registrirapparat H bildenden Räderwerk angehört; die Einrichtung dieses Apparates "ist die bekannte und bedarf daher keiner Beschreibung.

Claims (1)

1. Aus vorstehendem ergiebt sich, dafs, wenn die Intensität des zu messenden Stromes ihre Wirkung auf die Nadel B äufsert, diese auf Stange E wirkt, welche ihrerseits durch ihre Bewegung auf den Stufen der Konen JJ den Rahmen DD verschiebt, dessen Bewegung auf Stange F übertragen wird, wodurch die Zahl der vorwärts gestofsenen Sperrradzähne und demzufolge die Rotation des Registrirräderwerkes bestimmt wird.

   Selbstverständlich mufs die Stellung und das Spiel der Theile je nach dem zu erzielenden Zwecke regulirt werden, wie auch die Ausführungsdetails verändert werden können, ohne vom Princip des Apparates abzuweichen.

   Pa ten τ-An sp Rüche:

   i. An Stelle des im Haupt-Patente No. 25542 erwähnten, mit Daumen besetzten, durch Strom in Bewegung gesetzten Cylinders die Anordnung von durch Strom in Bewegung gesetzten Stufenscheibengruppen (JJ), welche bei verticaler Ausschwingung der Galvanometernadel (B) und ihrer Verlängerung (E) die horizontale Ausschwingung des diese Nadel umgebenden Rahmens (D) bestimmen, wobei die Gröfse dieser Ausschwingung durch den Registrirapparat markirt wird.

   Zur Uebertragung der im Anspruch 1. genannten Ausschwingung des Rahmens (D) auf die Registrirvorrichtung die Anordnung der unter Federzug stehenden Schubstange (F) und des auf dieser Stange einstellbaren Keiles ff).

   Hinzufügung einer Scala (E¹) zu dem im Anspruch 1. genannten Rahmen (D) in Verbindung mit der Stange (E) behufs Anzeige der über zehn verbrauchten Stromeinheiten.

   Hierzu 2 Blatt Zeichnungen.