DE77090C - Elektricitätszähler - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

KLASSE 21: Elektrische Apparate.

Elektricitätszähler.

Patentirt im Deutschen Reiche vom g. August 1893 ab.

Den Gegenstand vorliegender Erfindung bildet eine Neuerung an Motorzählern.

Auf beiliegenden Zeichnungen ist derselbe dargestellt, und zwar durch

Fig. ι in Seitenansicht,

Fig. 2 in senkrechtem Schnitt,

Fig. 3 in Vorderansicht und

Fig. 4 in Oberansicht.

Fig. 5 ist eine schematische Darstellung des Zählers, aus welcher der Stromlauf ersichtlich ist.

Fig. 6 ist ein Schnitt, welcher den Motor und die Verbindung der Motorspindel mit der Registrirvorrichtung im vergröfserten Mafsstabe darstellt.

In dem verticalen Messingbehälter A liegen eine Anzahl permanenter Magnete B. Oben und unten trägt dieser Messingbehälter je einen Arm C und D, welche als Magnetpole dienen und von denen jeder einen der beiden Eisenkerne JE und G trägt, welche letztere durch ein messingenes Zwischenstück F verbunden sind. Die beiden Kerne E und G tragen die horizontalen Platten H und /, welche vorzugsweise aus Gufseisen hergestellt werden. Auf der glatten Oberfläche des unteren Polstückes / sitzt ein kupferner Ring K, welcher eine kreisförmige Nuth erhält und Vorsprünge besitzt, damit er Leitungsdraht aufzunehmen vermag. Dieser Kupferring wird durch den Deckel N auf der Platte I gehalten und ist durch eine Lederscheibe oder sonst einen nicht leitenden Ring von demselben isolirt und quecksilberdicht gemacht. Der untere flache Pol / wird durchbohrt ' und von einem Kupferrohr L durchbrochen, welches ein Contactstück M trägt, an welches ein Leitungsdraht angeschlossen werden kann. Durch das Kupferrohr L geht ein Stahlzapfen P hindurch, der durch eine Schraube regulirbar ist. Der lederne Packungsring liegt auf einer Papierscheibe, welche zweckmäfsig gefirnifst sein kann, und das Papier ist ausgeschnitten, um die.Kupferhülse L und den Zapfen P hindurchzulassen. Auf dem Stahlzapfen P sitzt eine metallische Spindel Q, welche auf Steinen gelagert ist, um nur geringe Reibung zu haben. Die Spindel Q trägt einen Scheibenanker R, welcher aus Kupfer besteht und eine mit Quecksilber amalgamirte Kante R¹ besitzt. In ähnlicher Weise ist der Ring R in der Nähe des Centrums amalgamirt.

Auf der Oberfläche der Ankerscheibe R wird eine Scheibe von vulkanisirtem Fiber befestigt, in der Weise, dafs es dem Anker erlaubt ist, mit seiner elektrischen Ladung in Quecksilber zu schwimmen. Durch diese Vorrichtung wird bewirkt, dafs die Spindel Q bei schwachen Strömen von dem oberen Steinlager T getragen wird, während bei stärkeren Strömen und gröfseren Geschwindigkeiten die Centrifugalkraft des rotirenden Quecksilbers ein Niederdrücken der Scheibe R verursacht, wodurch das untere Lager in Thätigkeit kommt. Der Deckel N des Kupferringes K wird ebenfalls von weichem Eisen construirt und ist zu einer Scheibe mit Oesen ausgebildet, um Befestigungsschrauben zu tragen, welche dazu dienen, den Deckel mit dem unteren Pol / zu verbinden.

Wie aus Fig. 2 zu ersehen ist, hat der Deckel N eine solche Form, dafs zwischen demselben und dem Kupferring R ein Behälter K'² entsteht, der zur Aufnahme des Quecksilbers bestimmt ist.

Die Ankerspindel Q geht durch das Loch O hindurch und trägt oberhalb des Deckels eine Kupferscheibe S, die als Bremse des beweglichen Apparattheiles dient. Die Bremsscheibe S dreht sich dicht an dem oberen Polstück H, welches mit Vorsprüngen H¹ versehen ist, die entsprechenden Vorsprüngen IV² des Deckels N gegenüberstehen. Der eiserne Deckel JV erstreckt sich auch abwärts bis in den Quecksilberbehälter. Der in denselben hineinragende Vorsprung IV¹ bildet eine der Ankerscheibe R naheliegende Fläche, so dafs die Ankerscheibe mit ihrer Oberfläche in der Nähe des Deckels N rotirt und ihre Grundfläche sich in der Nähe der unteren Polfläche bewegt.

Der eiserne Deckel N bildet so ein Vermittelungsstück zwischen Bremse und Anker und wirkt wie ein Magnet. Der obere Theil wirkt auf die Bremsscheibe und der untere auf den Motoranker.

Die Spindel Q. trägt sowohl Bremsscheibe als auch Anker und ist mit einem geeigneten registrirenden Uhrwerk in Verbindung, wie es zu ähnlichen Zwecken oft angewendet wird.

Die Scheibe rotirt, wenn der Zähler vom Strom durchflossen wird, nach bekanntem Gesetz. Der Strom geht von der Kupferhülse aus durch einen Draht d, einer weichen Eisenstange V, welche an dem Deckel befestigt ist, und von hier aus durch einen Draht e, welcher um den Pol E gewickelt ist. Die Drähte d und e sind hinter einander geschaltet. Der Draht der Stange V ist so angeordnet, dafs das magnetische Feld des Ankers durch die Wirkung des Stromes gestärkt wird, und der Draht des Poles E ist so geregelt, dafs er die Wirkung des erstgenannten Drahtes aufheben und dessen Einflufs auf die Bremse oder die Hauptmagnete unwirksam machen kann. Der Deckel TV und der untere Pol / sind durch eine weiche Eisenstange verbunden, die isolirt aufgeschraubt ist, und deren Entfernung von Deckel und Pol geregelt werden kann.

Wird durch die Arbeitsleitung, also auch durch den Draht d kein Strom geschickt, so werden von der Eisenstange V dem Anker eine Menge Kraftlinien entzogen, so dafs die Bremse das Uebergewichl erhält. Wird aber durch die Arbeitsleitung und so auch durch den Draht d und e ein Strom geschickt, so wird dieser Strom, wenn er stark genug ist, den Anker in seiner Bewegung unterstützen und durch die Anordnung des Drathes e die Bremswirkung abschwächen, so dafs eine gleichzeitige Einwirkung auf Anker und Bremse stattfindet.

In Fig. 5 und 6 Ut der Stromlauf durch Pfeile angedeutet. Der Strom tritt bei der positiven Klemme f ein und geht in Richtung des Pfeiles durch den Draht, welcher um den oberen Eisenkern E gewickelt ist (Spirale e) und fliefst dann, wie ebenfalls durch Pfeile angedeutet, durch den um das Eisenstück V gewickelten Draht d und von dort zu der Schraube M; sodann tritt der Strom in den Motortheil des Elektricitätszählers ein und nimmt seinen Weg in demselben, wie aus der Fig. 6 zu ersehen ist und' wie weiter unten beschrieben werden wird. Nach Austritt aus dem Motor geht der Strom durch den Draht b zur negativen Polklemme und von dort zur Hauptleitung zurück.

Ist der Strom durch die Schraube Min den Motor eingetreten, so nimmt er seinen Weg durch das Kupferrohr L, das Quecksilber U, fliefst dann — wie durch die Pfeile gezeigt — in die Motorscheibe R, durch die amalgamirte Oberfläche R² und in allen Richtungen nach auswärts — ebenfalls wie es die Pfeile zeigen — durch die Scheibe, zu der amalgamirten Oberfläche i?¹, wieder in das Quecksilber U zurück, durch dasselbe zu dem Kupfer K, von wo er in den Draht b fliefst und dann seinen weiteren Lauf nimmt, wie vorher beschrieben.

Ein grofser Theil des elektrischen Stromes, welcher von der negativen Polklemme g der Kupferhülse L fliefst, findet seinen Weg zu dem Kupferring K, ohne durch die Motorscheibe R zu gehen, weil das Quecksilber eine gewisse Strommenge mit sich nimmt. Da aber der Widerstand, welchen der Strom beim Durchgang durch das Quecksilber findet, viel gröfser ist als derjenige, welcher durch die kleinen Quecksilberräume und die Kupferscheibe geboten wird, so wird der Haupttheil des Stromes durch die Scheibe gehen.

Die radial verlaufenden Ströme gehen daher, während der Elektricitätszähler in Thätigkeit ist, fortwährend von dem Mittelpunkt zu der Peripherie der Scheibe JR, und da der obere Deckel N den einen Pol eines starken Magneten bildet und der untere Deckel J den entgegengesetzten Pol darstellt, so rotirt die Scheibe R nach den von Ampere und Faraday aufgestellten Gesetzen.

Der obere Pol, der Südpol, ist mit S\ der andere Pol, der Nordpol, mit IV¹ bezeichnet. Wenn der Strom in der durch die Pfeile angezeigten Richtung fliefst und die Magnetpole so angeordnet sind, wie eben beschrieben wurde, so rotiren die Scheibe R und die Spindel Q. in der durch Pfeile 1 in Fig. 5 und 6 angezeigten Richtung.

Die Rotation der Spindel Q wird in be^ kannter Weise auf ein Zifferblatt übertragen, und zwar vermittelst des Zapfens Q¹, welcher

in das Zahnrad Q² eingreift; letzteres setzt eine Spindel in Bewegung, welche ein Schraubengewinde Q³ trägt. Dies Gewinde Q³ treibt das Zahnrad Q⁴, welches den Zapfen Q⁵ bewegt, der wieder in das Zahnrad Q⁶ eingreift. Das Rad Q⁶ setzt einen Zeiger, welcher zweckmäfsig an einem Zifferblatt angeordnet ist, in Bewegung; ebenso können auch von dem Rade Q⁸ durch Räderübersetzung, wie bei bekannten Einrichtungen andere Zeigervorrichtungen angebracht werden, wobei die Zifferblätter so eingerichtet sind, dafs sie die Stromeinheit und ein Vielfaches von dieser, wie gewünscht, anzeigen.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   Ein Elektricitätszähler derjenigen Art, bei welcher eine vom Arbeitsstrom radial durchflossene Ankerscheibe unter dem Einflüsse permanenter Magnete rotirt, dadurch gekennzeichnet, dafs eine mit Drahtwickelungen versehene Eisenstange (V) bei geringer Stromstärke als magnetischer Nebenschlufs wirkend, das Magnetfeld der Ankerscheibe schwächt, bei gröfserer Stromstärke dasselbe verstärkt, wobei gleichzeitig dem Magnetfelde einer auf derselben Welle (Q) getrennt aufsitzenden Bremsscheibe (S) durch die Wickelung (e) des einen Magnetpols (E) Kraftlinien entzogen werden.

   Hierzu 3 Blatt Zeichnungen.