DE51203C - Neuerung an Elektricitätszählern - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT

Der Zählapparat besteht in der Hauptsache aus einem Ampere- oder Wattmeter, einem durch ' Elektricität bethätigten Uhrwerk, einer das Integriren der Stromstärke nach der Zeit bewirkenden Vorrichtung und endlich einem gewöhnlichen Anzeigeapparat.

In der Zeichnung ist in Fig. 1 ,die Vorderansicht, in Fig. 2 die Seitenansicht und in Fig. 3 der Grundrifs des Zählapparates dargestellt. Fig. 4 zeigt in Ansicht die Vorrichtung zum Integriren, die in Fig. 5 im Grundrifs ersichtlich ist. Fig. 6 zeigt die Ansicht des die Amperemeternadel bethätigenden Dreiecks, Fig. 7 im Grundrifs den mit Scala versehenen beweglichen Rahmen. In Fig. 8 ist in Vorderansicht, in Fig. 9 in Seitenansicht der Anzeigeapparat mit dem Antrieb des Sperrrades ersichtlich. Fig. 10 bis 13 zeigen den selbstthätig den Strom unterbrechenden Regeler für den Gang des Uhrwerkes; Fig. 14 bis 17 zeigen Abänderungen für einzelne Theile des Apparates. In Fig. 18 endlich ist schematisch der Lauf des Stromes durch den Apparat ersichtlich.

A ist die den Apparat tragende Holzplatte, B das Gestell für das Uhrwerk, B¹ dasjenige für das Amperemeter und B ² der an B und B ^l sich anschliefsende Querrahmen, auf welchem die das Uhrwerk mit dem Integrirapparat verbindenden Theile sitzen. C C sind die festliegenden Spulen des Ampere- oder Wattmeters, welche aus dickem, aufgewickeltem Draht gebildet sind, durch welchen die Gesammtheit des zu messenden Stromes hindurchgeht. Im Innern dieser Spulen C C liegt eine aus sehr feinem Draht gebildete Spule C^x (Fig. 18), die auf der drehbaren Verticalachse C^l mit der Zeigernadel C² sitzt. Diese Achse C¹ ist durch Schraubenfeder C⁹ am Rahmen C³ aufgehängt.

D¹D¹ und D²D² sind die Spulen der Elektromagnete, deren Anker d d die Achse D ³ des Uhrwerks in Drehung versetzen; am unteren Ende dieser Achse sitzt die Unruhe D⁴ und unter dieser die regulirende Spirale D ⁵. E ist der in Fig. 10 bis 13 im Detail angegebene selbsttätige Stromunterbrecher.

Der Apparat functionirt in folgender Weise: Unter dem Einflufs des Stromes, dessen Lauf nachstehend angegeben ist, wird die Achse D³ hin- und hergedreht, an deren oberem Ende ein Stellring F mit Nuth sitzt. Dieser Ring überträgt seine Hin- und Herbewegung auf eine Zunge F¹ aus weichem Stahl, Fig. 2, welche am Ende des frei um die Achse F³ schwingenden Hebels F² sitzt. Achse F³ ist auf dem Querrahmen B ² gelagert. Am Hebel F² sitzt ein Sperrzahn F⁴ im Eingriff mit dem auf Achse F³ sitzenden Sperrrade F⁵. Sperrzahn F* dreht das Rad F⁵ immer in demselben Sinne, da ein Rückwärtsdrehen desselben durch Zahn F⁶ verhindert wird. Hebel F² sucht unter Einwirkung zweier gegenüberliegender Federn ff immer seine normale, senkrecht zur Achse D³ gerichtete Lage einzunehmen. Am oberen Ende der Achse F³ sitzt ein mit Nuth versehener Cylinder G; die eine Hälfte dieser Nuth ist rechtsgängig, die andere linksgängig. In dieser Nuth läuft ein Röllchen G¹, Fig. 5, welches die Drehbewegung in eine Hin- und Herbewegung umwandelt und am Ende eines kleinen Armes G² sitzt. Letzterer schliefst sich rechtwinklig an den Hebel G³ an, durch welchen die Achse G*

eine schwingende Drehbewegung erhält. Auf letzterer sitzt ein durch Gegengewichte g g ausgeglichener beweglicher Rahmen G⁵ fest, der an der Drehbewegung der Achse theilnimmt und an dessen vorderem Ende ein einstellbares rechtwinkliges Dreieck G⁶ (Fig. 5 und 6) sitzt; die Hypothenuse dieses Dreiecks bestimmt die senkrechte Bewegung der biegsamen Nadel C² und demzufolge des mit Scala besetzten beweglichen Rahmens H (Fig. 7).

Dieser Rahmen schwingt um eine Achse H¹ und ist durch Gegengewichte h h h¹ h¹ ausgeglichen, Fig. 2 und 3; seine Seitenwangen sind vorn durch eine die verstellbare Gabel H³ tragende Stange//² verbunden. Der Anzeigeapparat wird durch den Zahnsector /, Fig. 7 und 8, bethätigt, der mit einer durch Gabel H³ bewegten Speiche /² versehen (Fig. 8) und durch Gegengewicht i ausgeglichen ist. Zahnsector / bethätigt das Zahnrad I³ mit Arm I⁴, an dessen Ende ein Sperrzahn P sitzt, um das Sperrrad K in der aus Fig. 8 ersichtlichen Pfeilrichtung in Umdrehung zu versetzen. Statt dieser Räderanordnung kann ■ man auch eine Scheibe K mit Reibungsrolle anordnen. Im übrigen ist der Anzeigeapparat derselbe, wie der in den früheren Patenten des Erfinders beschriebene.

Der in der Fig. 18 schematisch angegebene Lauf des Stromes ist folgender:

In dieser Figur ist an Stelle des Amperemeters ein Wattmeter in den Apparat eingesetzt. C C sind die äufseren, festliegenden Spulen des Wattmeters mit Draht von grofsem Querschnitt, durch welchen der gesammte zu messende Strom hindurchgeht; C^x ist die innere bewegliche Spule mit feinem Draht, durch welchen ein zur elektromotorischen Kraft des zu messenden Stromes proportionaler Zweigstrom hindurchgeht.

Der Strom tritt durch Klemme 1 ,in den Apparat ein, läuft im Leiter W¹ durch die Spulen C C und tritt aus denselben in den Leiter W² über, welcher in die Klemme 2 endigt, worauf der Strom zu den Verwendungsstellen (Lampen u. s. w.) weitergeleitet wird. Beim Zurückleiten tritt der Strom durch Klemme 3 wieder in den Apparat ein, passirt Leiter W³ und verläfst den Apparat an Klemme 4. Aus Fig. 18 ist auch ersichtlich, wie man je nach Bedarf den Anschlufs der Leitungsdrähte vertauschen kann. Die Spule C^x aus feinem Draht wird durch einen vom Leiter W¹ abgeleiteten Nebenstrom Y durchflossen, der durch den an Leiter W³ angeschlossenen Draht F¹ abgeleitet wird.

Ein anderer Nebenstrom setzt das Uhrwerk in Bewegung und wird bei Z dem Leiter W² entnommen, durchfliefst die Spulen D¹ jD¹, den Stromunterbrecher E, die Spulen D² D² und schliefst sich durch Draht-Z¹ an den Leiter W³ an.

Der selbsttätige Stromunterbrecher ist in Fig. ι ο bis 13 dargestellt und besteht aus folgenden Theilen: Auf Achse D³ sitzen zwei Ringe E¹ E²\_ unter dem Ring E^x befindet sich ein Stift e, der bei jeder Schwingung in der einen und anderen Richtung den um die Achse E⁴ schwingenden Hebel E³ zurückschiebt (Fig. 11); an das hintere Ende des letzteren schliefst sich ein Rundstift E⁵ an, der zwischen den Federn E⁶ liegt, welche bei jeder Ausschwingung den Hebel in seine Normalstellung zurückdrücken.

im Ringe E² sind zwei Einschnitte e¹ e^l so angebracht, dafs sie je nach der Schwingungsweite der Achse/)³ den Hebel E¹ verschieben oder nicht. Beide Hebel E³ und E¹ tragen isolirte Stahlzungen E^s E^a, die durch biegsame Drähte mit den Elektromagneten verbunden und mit Contacten versehen sind.

Je nach der Anordnung der Theile und deren Schwingungsweite werden die Contacte hergestellt oder unterbrochen, um eine regelmäfsige Bewegung der Unruhe aufrecht zu erhalten. Die beiden- Hebel E³ und Ε^Ί sind ähnlich construirt; die Federn E¹⁰ ermöglichen eine Verschiebung der Hebel E³ und E¹ in ihren Trägern nach hinten, wenn durch Zufall der Hebel und Stift e in eine Linie zusammenfallen. Zunge E^s ist gabelförmig; die Enden derselben sind je mit einer Erhöhung versehen, deren zugehörige Erhöhungen auf der Zunge E⁹ sitzen. Diese Anordnung hat den Zweck, dafs immer eine der Erhöhungen auf der anderen Seite liegt, damit sich der Funken immer an derselben Stelle bildet.

Wenn der Apparat infolge Aufhörens von Strom -nicht mehr arbeitet, so berühren sich die Contacte, damit bei erneutem Durchfliefsen von Strom durch den Apparat letzterer in Gang gesetzt wird.

Das Anzeigen des Stromes. Die Unruhe D⁴, welche unter dem Einflufs der Elektromagnete D¹D¹ und D² D², sowie der Spirale!)⁵ steht, macht jede Secunde genau eine Doppelschwingung, so dafs durch Hebel F² und Sperrzahn i⁷⁴ das Rad F^s um einen Zahn weitergerückt wird. Dieses Rad mit 60 Zähnen macht also wie der Cylinder G pro Minute eine Umdrehung, durch dessen Nuthenanordnung der bewegliche Rahmen G⁵ und das Dreieck G⁶ pro Minute eine Doppelschwingung macht. Nadel C² bewegt sich unter dem Einflufs des zu messenden Stromes entlang der Scala H¹ mit Eintheilung von ο bis 100. Bei Hin- und Herbewegung des Dreiecks G⁶ trifft die Hypothenuse desselben an die Nadel C², die um eine ihrer Abweichung proportionale Gröfse emporgehoben wird; 'hierdurch wird der bewegliche Rahmen H und demzufolge mittelst der Gabel H³ der Zahnsector / emporgehoben. Dieser mit' dem Zahnrädchen I^s in

Eingriff stehende Sector schiebt das Rad K um eine zur Abweichung der "Nadel C² proportionale Gröfse nach vorwärts, d. h. proportional zur Stärke oder Menge des Stromes, je nachdem man ein Amperemeter oder ein Wattmeter verwendet.

Fig. 14 bis 17 zeigen einige Abänderungen an gewissen Theilen des Apparates.

Dreieck G⁶, Fig. 4, 5 und 6, bewegt sich infolge seiner Befestigung an den Enden der Arme G⁵ parallel zu sich selbst. Es kann auch die in Fig. 14 und 15 ersichtliche Anordnung verwendet werden, nach welcher an das Ende des mit Rahmen B fest verbundenen Armes b bei G⁷ die Schiene G⁶ drehbar gelagert ist, während das andere Ende durch den Schwingarm G⁵ bewegt wird. Die Einwirkung auf die Nadel C² ist die gleiche, gleichviel, ob man die eine oder andere Anordnung verwendet; bei der letzteren Anordnung ist die Einwirkung auf die Nadel eine beständige, während bei der Anordnung nach Fig. 4, 5 und 6 die Zeitdauer der Stöfse auf die Nadel C² je nach der Stellung der letzteren eine unveränderliche ist, was im Anzeigeapparat plötzliche Bewegung verursacht.

Bei der vereinfachten Anordnung des Anzeigeapparates nach Fig. 16 und 17 ist der Zabnsector /, Fig. 7 und 8, sowie die Gabel H³ in Wegfall gebracht und durch eine auf dem Arm H des beweglichen Rahmens sitzende gezahnte Zugstange L ersetzt, welche unmittelbar in das Zahnrad /³ eingreift.

Fig. 2 und 3 zeigen eine Abänderung am Wattmeter, durch welche die Abweichung der Nadel genau proportional zur elektrischen, durch den Apparat gehenden Strommenge wird. Auf der Nadelachse sitzen zwei radial gestellte Arme C* C⁵, die man beliebig einstellen kann. An diese Arme sind zwei einstellbare Schraubenfedern C⁸ C angehängt, deren anderes Ende am Apparatgestell befestigt ist.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   In einem Elektricitätsmesser die Anordnung einer bei" G⁷ mit dem Apparatgestell, bei G⁸ mit dem vom elektrischen Uhrwerk D¹ bis D⁵ bethätigten Schwingarme G⁵ drehbar verbundenen Schiene G⁶, welche bei ihrer von genanntem Uhrwerk hervorgerufenen lothrechten Schwingbewegung die vom Wattmeter C C^x nach Mafsgabe der Stromstärke beeinflufste Zeigernadel C² während ihrer waagrechten Ausschwingung dergestalt hebt, dafs die Integrirung der Stromstärke nach der Zeit im Anzeigeapparat erfolgt.

   Hierzu 4 Blatt Zeichnungen.