DE77082C - Entfernungswasserstandszeiger mit elektrischer Uebertragung - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT:

KLASSE 42: Instrumente.

Die vorliegende Erfindung hat einen elektrischen Wasserstandszeiger zum Gegenstande, dessen Zweck es ist, den jeweiligen Stand des Wassers in irgend einem Behälter, Gefäfs oder Wasserlauf auf gröfsere Entfernung und in möglichst sichtbarer Weise, also durch eine grofse Scala (Zifferblatt) und durch einen grofsen Zeiger anzuzeigen, unter Anwendung eines mit Wechselstrom und mit Ruhestrom arbeitenden neuen Contactwerkes, durch das das Zeigerwerk der erforderlichen Uhr sicher und zuverlässig regiert wird, mag das Wasserniveau steigen oder fallen. Ein Contactwerk, nur mit Ruhestrom arbeitend und mit dem Aeufsern nach ähnlicher Anordnung wie das zu unserem Entfernungswasserstandszeiger benutzte, ist durch das erloschene Patent Nr. 46448 bekannt geworden.

Die Art und Weise, wie die Rückwärts- und Vorwärtsdrehung des Zeigerwerkes geschehen soll, ist in genannter Schrift nicht angegeben; auch kann das Spοhr'sche Contactwerk. nicht mit Wechselstrom arbeiten; auch fehlt jenem Instrument eine Controlvorrichtung gegen Hinderung des Stromdurchlasses bezw. Vorschiebung des Uhrzeigers bei Schwankungen des Schwimmers, die nur durch Wellenschlag, nicht durch Steigen und Fallen des Wasserniveaus hervorgerufen werden.

Diesen und anderen Mängeln des Spohrschen Contactwerkes beugt unsere Erfindung vor; durch sie ist ein vollkommenes, allen Anforderungen gerecht werdendes Instrument geschaffen.

In der beiliegenden Zeichnung des Instrumentes ist:

Fig. ι eine Vorderansicht, theilweise im Schnitt,

Fig. 2 eine Ansicht, rechtwinklig zu Fig. 1 gesehen,

Fig. 3 ein Grundrifs.

Fig. 4 zeigt eine Zusammenstellung des ganzen Apparates, d. h. des eigentlichen Mefsinstrumentes am Messungsort und des Zeigerwerkes am Lese- oder 'Beobachtungsort.

Die Fig. 5 bis 9 sind Details der Einrichtung.

Fig. 10 bis 13 veranschaulichen die Specialeinrichtung der Uhr für vorliegende Zwecke.

Fig. 14 ist eine schematische Darstellung der Stromleitung.

Der vollkommene Apparat besteht aus zwei Haupttheilen: dem . am Aufnahmeort aufzustellenden Gehwerk und dem am Beobachtungsort befindlichen Zähl- oder Registrirwerk.

Das Gehwerk ist wie folgt eingerichtet:

In einem geeigneten Gestell oder in Ständern A B ist die Achse 1 gelagert, an deren vorderem Ende das Kettenrad 2 aufgekeilt ist, um das eine Kette gelegt ist, die auf irgend bequeme Weise nach dem nach seiner Höhe zu registrirenden Wasserspiegel geleitet ist und hier mit einem Schwimmer so in Verbindung steht, dafs derselbe jede Niveauschwankung auf das Kettenrad überträgt und dieses also der Senkung oder Hebung entsprechend (Fallen oder Steigen des Wassers) links oder rechts herumdreht, indem am anderen Ende der Kette ein entsprechend schweres Gegengewicht aufgehängt ist, durch welches die Kette in Spannung gehalten wird und welches die Bewegung des Schwimmers mitmacht, in umgekehrtem Sinne natürlich.

. Hinten an dem Plattenständer A befindet sich auf der Kettenradspindel ein Zahnrad 3, das mit einem Getriebe 4 auf einer Spindel 5 in Eingriff steht; auf derselben Spindel, deren vorderes Ende in einem Hängebügel C gelagert ist, sitzt eine Scheibe 6 mit zwei daumenartigen radialen Absätzen oder Ausschnitten. An jeden der radialen Ausschnitte legt sich der Zapfen 7¹ eines lose um seine Achse drehbaren Hebels 7.

Wir schalten hier ein, dafs sämmfliche in der Folge genannten Theile doppelt, d. i. links und rechts von der verticalen Mittelebene angeordnet sind; dieselben erhalten aber die gleichnamige Bezeichnung; in ihrer Thätigkeit unterscheiden sie sich nur dadurch, dafs die einen für Linksdrehung, die anderen für Rechtsdrehung des Werkes, bezw. die einen für Steigen, die anderen für Senken des zu registrirenden Wasserspiegels bestimmt sind. Bei den in der Folge angegebenen Drehungsrichtungen beziehen wir uns der Einfachheit wegen stets auf die linke Seite des Apparates; für die rechte Seite mufs jeweils die umgekehrte Drehungsrichtung angenommen werden.

Auf der Achse des Hebels 7 sitzt ein dreiarmiger Hebel 8, 9, 10. Eine Schraubenfeder 11 hat das Bestreben, den kurzen Arm 9 hochzuziehen, also 10 und 8 links herumzudrehen; diese Drehung wird begrenzt durch einen Stift 12 in der Gestellwand A, auf den sich der Arm 8 auflegt.

Wenn nun die Daumenscheibe 6 links herumgedreht wird (durch das Steigen oder Fallen des Schwimmers, je nach der Anordnung), drückt der radiale Einschnitt auf den Stift 7¹ des Hebels 7 und dreht diesen etwas rechts herum. Nun liegt aber der Hebelarm 7 auf einem Stift 13 des Hebels ι ο auf und Hebel 10 (9, 8) wird auch rechts gedreht, und zwar so lange, bis Stift 6 aus dem Einfall 6^a aus der Daumenscheibe 6 herausgetreten ist, wo er sich dann auf den Kreisumfang der Scheibe auflegt und während der folgenden halben Drehung still stehen bleibt.

Durch den oben beschriebenen Vorgang ist die Feder 11 gespannt worden, und sie ist bestrebt, den Hebel 8, 9, 10 links herumzudrehen. Diese Drehung erfolgt daher plötzlich, sobald der zweite Einfall 6 ^b'der Scheibe 6 am Stift 7¹ anlangt. Nun ist mit dem Ende des Armes 8 ein Hebelarm 14 lose drehbar verbunden, der auf einem Stift 1 5 auf 8 ruht und dessen Ende sich auf den Stift 16 eines Unruhrades 17 stützt.

Das Rad 17 sitzt auf der Achse 18, die in der Gestellwand A und auf einem Lagerböckchen D ruht, das mittelst Strebebolzen E an der Wand A befestigt ist.

Auf der Achse 18 befindet sich vor dem Rade 17 eine Hemmung mit nachstehend erläuterter Anordnung.

Ein zweiseitiger excentrischer Daumen 22 ist mit einem Einschnitt 23 versehen . (s. Fig. 5 und 6), und davor sitzt ein Schlufsstück 24. Auf dem Daumen ruht frei aufliegend der Stift 25 eines Hebels 26, der um den Zapfen 27 an der Platte A frei drehbar ist. Dem oben genannten Stift 16 auf dem Rade 17 diametral gegenüber ist ebenfalls ein Stift 28 auf dasselbe gesteckt, gegen den eine Feder 29 drückt.

Wenn nun durch Drehung des Kettenrades der Hebelarm 7 niedergedrückt wird, wird die Feder 11 gespannt, Hebel 8 und 14 gehoben; 14 entfernt sich vom Stift 16, dieser aber folgt wegen des Gegendruckes der Feder 27 auf Stift 28. Wird alsdann Hebel 7 nach Ablauf des halben Kreistheiles der Scheibe 6 plötzlich frei und fällt in den Einfall 6^b hinein wegen des Zuges der Feder 11, der stärker ist als der Gegendruck der Feder 29, dann wird das Rad 17 herumgeschleudert und mit. ihm die Hemmung 22, 23, 24, aber nur um eine halbe Drehung, weil der Stift 16 wieder gegen die Feder 29 anschlägt, welche den Schwang des Rades 17 hemmt und so zum Stillstand bringt.

Etwas hemmend wirkt dabei ferner auch die Steigung der excentrischen Gestalt des Daumens 22, sowie die Contactfedern 30 und 31.

Am vorderen Ende der Achse 18 sitzt nämlich eine Scheibe 32, welche mit zwei nicht leitenden Daumen 33 und 34 zu dem Zwecke armirt ist, beim Ruhestand die Federn 30 und 31 von den Contactstiften 37 und 38 des Contact-' trägers 36 abzuhalten. Das Contactstück 32 steht durch die leitenden Theile des Werkes mit dem Erddraht 43 in Verbindung (s. Fig. 14).

Die Contactfedern sind vor einem Isolirstüek 3 5 am Lagerständer D befestigt, an welchem zwischen ihnen auch der Contactträger 36 angeschraubt ist mit den Contactstiften 37 und 38, und mit welchem die Leitungsdrähte 39 und 42 verbunden sind.

Aus der Zeichnung ersieht man nun, dafs während einer halben Umdrehung des Rades, je nachdem die Daumen 33 oder 34 die Federn aus einander halten, Contact zwischen 31 und 32 hergestellt wird, oder auch zwischen 30 und 36. Die beiden Federn 31 sind durch den Stab 45 mit dem positiven Batteriedraht verbunden, die beiden Federn 30 dagegen mit dem negativen Batteriedraht durch den Stab. 44. Bei der Umdrehung von 32 stellt die niedere Kreisfläche Contact her zwischen 30 und 36 und die hohe Kreisfläche bewirkt die Verbindung zwischen 32 und 31.

Bei der zweiten halben Drehung wiederholt sich dasselbe Spiel in umgekehrter Weise. Die Folge hiervon ist, dafs einmal durch die Leitungen 39 und 42 ein negativer Strom und das andere Mal ein positiver Strom geleitet wird, der durch 43 zurückkehrt.

Diese Ströme bethätigen nun das in den Fig. ι ο bis 13 dargestellteUhrwerk von im wesent-

lichen bekannter, aber für vorliegenden Zweck abgeänderter und vervollständigter Construction nach den Patenten Nr. 13289 und 18057. Von diesem Uhrwerk, das zu vorliegendem Zwecke doppelt angeordnet ist, erwähnt Erfinder nur die Stahlmagnete 46, 46 \ die rohrenden Anker 47, 47 \ die Elektromagnete 48, 48'.

Je nachdem nun ein Strom durch den Elektromagneten 48 oder 48^J geleitet wird, erfolgt eine Drehung von 47 oder 47^x. Die Bewegung wird durch Uebersetzung auf das Rad 49 übertragen, und zwar von der Achse 50 des Ankers 47¹ durch directe Uebertragung mittelst des Getriebes 51 und Kegelgetriebe 59, 58, von der Achse 52 des Ankers 47 mittelst Vorgeleges 53: 5.4) 55) 5^{6 auf das} Kegelrad 57 und 58, wovon ersteres mit 56 lose auf der Zeigerachse 60 des Rades 49 sitzt. Je nachdem nun der Anker 47 oder 47' bezw. die Achse 52 oder 50 die treibende ist, erfolgt die Drehung des Zeigers, im einen Falle links, im anderen rechts herum, unter Vermittelung des Wechselgetriebes 57, 58, 59 wie folgt:

Rad 49 sitzt fest auf der Achse 60 und ebenso das Kegelrad 59. Das Kegelrad 58 dreht sich lose um einen Zapfen, der mittelst einer lose auf 60 aufgesteckten Büchse 61 sich ebenfalls um 60 drehen kann. Mit dieser Büchse ist der Zeiger 62 verbunden, und es erfolgt daher die Drehung des Zeigers nach der einen oder der anderen Richtung, wie 'die Fig. 12 und 13 ohne Weiteres ergeben, je nachdem der Anker 47 oder 47 ¹ das treibende Element bildet.

Dieses ist aber wieder bedingt von dem Wege, den der Schwimmer an der Kette des Kettenrades 2 macht. Je nachdem derselbe steigt oder fällt, wird der linksseitige oder der rechtsseitige Theil des Gehwerkes in Thätigkeit gesetzt, also der Strom durch 39 oder 42 nach 48 oder 48' geleitet, somit Anker 47 oder 47 * gedreht und der Zeiger 62, wie schon beschrieben, links herum oder rechts herum bewegt. Je nach der Uebersetzung von Achse 1 auf Achse 4 kann auf jeden Centimeter oder auf jeden Decimeter Steigung oder Senkung des Schwimmers Stromschlufs in der Leitung hergestellt werden, und da die Scala auf dem Zifferblatte des Zeigerwerkes mit der Niveauhöhe des Wassers im Einklang steht, zeigt dieselbe stets den richtigen Wasserstand an.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   Ein Entfernungswasserstandszeiger mit elektrischer Uebertragung und für Wechselstrom geeignet, bestehend:

   a) aus dem doppelten Contactwerk, gekennzeichnet durch eine beiden Hälften gemeinschaftliche, vom Schwimmer mittelst Räderübersetzung 3,4 mittelbar bethätigte Daumenscheibe 6, auf deren mit radialen Einschnitten 6^a und 6^b versehene Rollfläche ein Hebel 7 aufliegt, der durch Drehung der Scheibe verschoben wird und auch den

   ■ mit ihm zusammenhängenden dreiarmigen Hebel 8, 9, 10 in Drehung setzt, dadurch eine Feder 11 anspannend, welche beim Einfallen des Hebels 7 in die radialen Einschnitte den ersten Hebel (8,9,10) plötzlich zurückzieht und dadurch ein von ihm beeinflufstes Unruhrad (17) zu einer halben Umdrehung veranlafst, während eine Hemmung (22 bis 25) die Drehung auf diesen halben Umgang genau beschränkt, so dafs durch eine auf der Achse des Unruhrades sitzende Daumenscheibe (32) mit nichtleitenden Ansätzen (33, 34) der Contact zwischen den beiden Federn (30, 31) mittelst eines Contactträgers (36) hergestellt und ein elektrischer Strom durchgeführt werden kann, wobei die Verbindung zwischen beiden Hälften durch die leitenden Stäbe (44 und 45) hergestellt wird.

   b) Aus der den Wasserstand registrirenden Uhr mit derartiger Einrichtung, dafs durch paarweise angeordnete rotirende Anker, je nachdem der Strom durch den einen oder den anderen der unter a) beschriebenen Contactapparate geleitet ist, die Zeigerspindel rechts oder links herum bewegt werden kann, indem beide ein planetenradartig angeordnetes Kegelgetriebe (57, 58, 59), mit welchem der Zeiger verbunden ist, sammt diesem in Drehung versetzen.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.