DE48013C - Kontaktapparat für elektrische Wasserstandszeiger - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT

Bei der Construction dieses Apparates waren drei Grundbedingungen mafsgebend:

ι. Höchste Sicherheit in der Richtigkeit der Zeigerangaben und Vermeidung aller sich addirenden und fortschleppenden Fehler sollen dadurch erreicht werden, dafs der Zeiger sich vor jeder neuen Angabe auf ο einstellt und dann auf den richtigen Theilstrich vorschreitet.

2. Die Anzeigen sollen selbsttätig jedesmal erfolgen, so oft der Wasserspiegel einen gewissen Höhenunterschied nach auf- oder abwärts überschreitet.

3. Der Betrieb soll vollständig mit Arbeitsstrom erfolgen.

Zunächst sei das hinsichtlich des Patentschutzes nicht in Betracht kommende Zeigerwerk erwähnt, um eine leichtere Verständlichkeit der ganzen Anordnung einzuleiten.

Der Zeiger Z sitzt auf gleicher Welle mit einem Steigrad S und einer Schnurrolle r. Der Hebel H dient als Anker für zwei polarisirte Elektromagnete M₁ und M₂. M₁ reagirt nur auf einen negativen, Ai₂ nur auf einen positiven Strom. Um die Rolle r ist eine Schnur gelegt, an deren Ende das Gewichtchen g hängt.

Wird M₂ erregt, so dreht der Hebel H das Steigrad S um einen Zahn und den Zeiger um einen Theilstrich vorwärts; wird dagegen M₁ erregt, so wird H aus dem Bereich der Zähne des Rades S gehoben und das Gewicht g.dreht das Steigrad zurück und stellt den Zeiger auf o.

Statt der polarisirten Elektromagnete kann man natürlich auch einfache Elektromagnete mit polarisirten Relais oder zwei Leitungen anwenden.

Das Contactwerk besteht im wesentlichen aus einer runden metallenen Scheibe C. Diese Scheibe ist zur Hälfte auf ihrem Rande mit Zähnen % \ % versehen, während die zweite Hälfte nicht gezahnt ist und einen um die Zahnlänge kleineren Radius hat als die gezahnte Hälfte.

Die Contactscheibe C wird nach links oder rechts um ihre Mitte gedreht, je nachdem das Wasser, steigt oder fällt, indem ein Schwimmer Y mit Kette und Gegengewicht mittelst Räderübersetzung W auf ein Zahnrad wirkt, das auf der Welle der Scheibe C befestigt ist.

Um die Sache möglichst anschaulich zu machen, ist die Contactscheibe doppelt und im Schnitt gezeichnet.

Vor der Scheibe C ist ein Halbring R isolirt angebracht, welcher den unteren Rand von C verdeckt. Wenn bei geleertem Behälter der Schwimmer am tiefsten steht, so ist die gezahnte Hälfte von C völlig hinter dem Halbringe R versteckt. Wenn das Wasser dann um einen bestimmten Höhenunterschied, z. B. um 10 cm steigt, so wird durch den Schwimmer und das Räderwerk W die Scheibe C so weit gedreht, dafs ein einziger Zahn ^ sichtbar wird. Je höher das Wasser steigt, desto mehr Zähne ^ werden hervorgedreht, und jeder sichtbar gewordene Zahn entspricht einem bestimmten Wasserstand, so dafs z. B., wenn die bestimmten Höhenunterschiede je gleich 10 cm sind, bei einer Höhe des Wasserspiegels von 1 m zehn Zähne über dem Halbring R vorstehen. .

Conaxial mit der Scheibe C, aber isolirt von derselben, ist ein Contactarm A angeordnet.

Derselbe wird durch ein Laufwerk mit Gewicht- oder Federzug bewegt und macht eine Umdrehung, so oft das Laufwerk ausgelöst wird. Letzteres ist der Deutlichkeit halber in der Zeichnung weggelassen.

Der Contactarm A befindet sich gewöhnlich in der in der Zeichnung skizzirten Stellung und rotirt, wenn das Laufwerk ausgelöst wird, in der durch den Pfeil angedeuteten Richtung. Der Halbring R verhindert dabei, dafs die Contactfeder F des Armes A den Rand der Scheibe C berührt. Sobald aber A in seiner Drehung so weit gelangt ist, dafs die Feder ,F den Ring R verläfst, wird dieselbe auf den Zähnen \\\ der Scheibe C schleifen und ebenso oft Contacte geben als gerade, dem jeweiligen Wasserstand entsprechend, Zähne in dem Bereich der Feder F sich befinden.

Bevor die Feder F den Ring .R verläfst, gleitet sie über das Contactstück K₁ und entsendet damit nach dem Zeigerwerk einen negativen Strom, der den Zeiger auf ο einstellt. Hierauf erfolgen so oft positive Stromschlüsse, als der Contactarm bezw. die Feder F über Zähne \ gleitet, und der Zeiger wird wieder um ebenso viele Theilstriche vorwärts bewegt. A vollendet dann seine Umdrehung und bleibt bis zur nächsten Auslösung in seiner ursprünglichen Stellung.

Die Auslösung des den Contactarm A treibenden Laufwerkes wird durch einen Elektromagneten E bethätigt. Auf gleicher Welle mit dem Kettenrad s, das unmittelbar von dem Schwimmer betrieben wird, befindet sich eine Schleiffeder /_τ. Diese Feder schleift auf der Fläche einer festen Scheibe H. Auf dieser Scheibe sind im Kreise eine Anzahl Contactpläjtchen angeordnet, und zwar so, dafs die Feder J₁ ebenso oft mit einem anderen Contactplättchen in Berührung kommt, als das Wasser um den bestimmten Höhenunterschied gestiegen oder gefallen ist.

Die Contactplättchen sind in zwei Gruppen mit einander leitend verbunden, so zwar, dafs je ein Contactplättchen einer Gruppe abwechselungsweise auf ein Plättchen der zweiten Gruppe folgt, wie es der leichten Uebersicht halber in der Zeichnung schematisch durch schwarze und weifse Kreise angedeutet ist.

Aufserdem ist dieselbe Anordnung noch einmal vorhanden, indem auf einer festen Scheibe / mit zwei Gruppen Contactplättchen die Feder f₂ schleift. Der ganze Unterschied besteht darin, dafs J₁ durch das Wasser und den Schwimmer in zweierlei Richtung, J₂ dagegen durch einen Elektromagneten e und ein Zahnrädchen a in einerlei Richtung gedreht wird.

Sämmtliche schwarz gezeichneten Plättchen der-Scheibe H sind durch die Leitung u mit sämmtlichen schwarz gezeichneten Plättchen der Scheibe J verbunden, wogegen die Leitung ν alle weifsen Plättchen von H mit allen weifsen. der Scheibe J verbindet.

Es möge nun z. B. J₁ auf einem schwarzen, f₂ auf einem weifsen Plättchen ruhen. Das Wasser steige oder falle allmälig um einen bestimmten Höhenunterschied (z. B. io cm), wodurch die Feder f_x auf ein nächstfolgendes, weifs gezeichnetes Plättchen kommt. Dies hat die Schliefsung der Batterie b und die Erregung des Elektromagneten E zur Folge. Der Stromlauf ist dabei, vom -\- Pol ausgehend, über i, 2, 3, 4, E,f_u v,/₂, a, 6 zurück zum

— Pol.

Der Elektromagnet löst demnach das den Arm A treibende Laufwerk ebenso oft aus, so oft das Wasser um ben bestimmten Unterschied steigt oder fällt.

Nun würde jedoch der Fall eintreten können, dafs bei längerem Stillstand des Wassers die Feder J₁ lange Zeit auf dem Plättchen stehen •bleibt, und es würden dadurch nicht nur die Batterien b und -B übermäfsig beansprucht, sondern es würde auch das Laufwerk nicht mehr arretirt und frühzeitig ablaufen, sowie der Zeiger des Empfangsapparates in eine fortwährende Hin- und Herbewegung gerathen, die eine bequeme Beoabachtung verhindert.

Um dies zu vermeiden, mufs die Uebereinstimmung in den zwei Contactsystemen H und J wieder aufgehoben werden.

Nachdem E das Laufwerk ausgelöst hat, beginnt A seine Bewegung und die Feder F schleift nach kurzer Zeit auf dem Contactstück K₂ , wodurch die Batterie b und der Elektromagnet e in Thätigkeit kommen. Der Stromlauf ist dabei, vom -f- Pol ausgehend, über i, 2, 3, 4, 5 zum Contactarm A, Contactstück H₂, 7, 8 durch e über 6 zurück zum

— Pol.

Der Elektromagnet e dreht das Zahnrädchen a um einen Zahn weiter und mit diesem die Feder f₂ auf das nächste schwarz gezeichnete Plättchen der Scheibe J, so dafs das ganze System wieder stromlos wird, bis durch die Schwankungen des Wasserspiegels die Feder J₁ ebenfalls wiederum auf ein schwarz gezeichnetes Plättchen kommt, worauf das Spiel von neuem beginnt.

Natürlich können statt der Federn/j und/₂ auch die Scheiben H und J mit ihren Contactplättchen beweglich und die Federn feststehend sein. Auch läfst die Anordnung der Batterien und die Schaltungsweise des Ganzen verschiedene, das Grundwesen der Erfindung nicht beeinflussende Modificatiohen zu.

Claims (1)

1. Patent-Ansprüche:

   i. Ein Contactwerk für elektrische Wasserstandszeigerapparate, charakterisirt durch die zur Hälfte mit Contacten versehene Scheibe C und den Halbring R, welcher die Schleif-

   feder F hindert, die Hälfte der Scheibe C zu. berühren.

   Die Auslösung des die Contactgebung veranlassenden Laufwerkes durch den Elektromagneten E bezw. die Feder J₁ und das Contactsystem H auf dem Stromweg i, 2, 3, 4, ^₂/i>." (^{oder U}),U ^ai 6, Batterie b\ ferner die Wiederunterbrechung dieses Strom-•kreises durch den Elektromagneten e mit dem Zahnrad α, der Feder /₂ und dem Contactsystem J auf dem Stromweg 1, 2, 3, 4, 5> ^A-> ^Fi Kv 7, ⁸> ^e, ⁶> Batterie b.
   Die Anwendung der unter Anspruch 1. und 2. fallenden Einrichtungen zur elektrischen Fernanzeige von Wasserständen, Temperaturen und anderen mefsbaren Zuständen.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen.