DE81585C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Der Elektricitätszähler, auf welchen sich die Erfindung bezieht, gehört zu derjenigen Art, bei denen das Zählwerk mit einem dauernd umlaufenden Triebwerk je nach der Stärke des Stromes für verschieden lange Zeit gekuppelt wird. Dies geschieht, wie die Zeichnung zeigt, durch eine Nadel X, welche auf einem Cylinder C mit sich verjüngender Auflagefläche aufliegt und in ihrer Stellung durch den Mefsstrom beeinflufst wird.

Fig. ι' zeigt eine Seitenansicht des Elektricitätszählers,

Fig. ι a eine die Stellung der Nadel in ihrer Thätigkeit darstellende Einzelansicht,

Fig. 2 eine Vorderansicht des Elektricitätsmesssers,

Fig. 3 einen Grundrifs und

Fig. 4 den Klinkenantrieb des Minutenrades.

Auf einer Fundamentplatte S sind in entsprechenden Gestellen sowohl der Wattmesser W wie das Zählwerk bezw. der Registrirmechanismus T und eine entsprechend angeordnete elektrische Unruhe E befestigt; die letztere dient dazu, die Hauptwelle A des Zählwerkes fortwährend in Drehung zu versetzen. Auf diese Hauptwelle A ist auch das mit der Wattmessernadel X zusammenspielende Organ in Form einer Walze mit theilweise ausgeschnittenem Mantel C gekeilt; oberhalb desselben schwingt die Nadel X, und zwar so, dafs sie in ihrer Mittelstellung rechtwinklig zur Hauptwelle A steht.

Die fortwährend mit der Hauptwelle rotirende Walze C besteht aus einem Hohlcylinder, dessen Mantel auf einer Hälfte ganz weggeschnitten ist, so dafs die stehenbleibende Hälfte an einer Seite durch eine gerade Linie und an der anderen Seite durch eine Schraubenlinie begrenzt ist, wobei die Ganghöhe derselben der Länge des Cylinders gleichkommt. Die Form dieses halben Mantels kann man sich am besten dadurch vergegenwärtigen, dafs man sich zur Bildung desselben statt eines cylindrisch gebogenen Rechtecks ein nach der Diagonale zerschnittenes, also ein rechtwinkliges Dreieck denkt, und zwar so, dafs die kleine Kathete die Basis, die grofse Kathete die gerade Linie und die Hypothenuse die Schraubenlinie der Walzenoberfläche bildet. Dies hat zur Folge, dafs der Querschnitt der so geformten Mantelhälfte an dem einen Ende, wo ihre spiralförmige Begrenzung in eine Spitze endigt, gleich Null ist, während von dieser Spitze aus nach der Basis hin die Mantelbreiten bis zum Maximum der Leitlinie, welche an der Basis dem vollständigen Mantelkreise gleich ist, zunehmen. Die ausgeschnittene Mantelhälfte, welche den leeren Raum bildet und dieselbe Form wie die beschriebene hat, nimmt in demselben Verhältnifs, jedoch im umgekehrten Sinne zu.

In diesem leeren Raum schwebt frei die nach unten gerichtete und an der hinteren Seite abgeschrägte Spitze b der Nadel im Zusammenspiel mit dem Manteldaumen C, welcher durch seine Umdrehung mit seinem geraden Rande an die Spitze b schlägt, dieselbe auf den Mantel hinauf hebt und dadurch, wie weiter unten beschrieben, das Zählwerk in Gang setzt.

Angenommen nun, der Manteldaumen C mache eine Umdrehung in der Minute, so wird

das Zählwerk während dieser Minute in fortwährendem Betrieb bleiben, wenn der durch den Wattmesser geschickte Strom sein Maximum hat, indem dann die Spitze b der Nadel nahe der Basis des Cylinders, also während der ganzen Umdrehung auf dem vollen Mantelkreise erhoben bleibt. Nur halb so lange wird das Zählwerk während der betreffenden Umdrehung in Function bleiben, wenn der Strom nur halbe Stärke hat, weil dann die Nadel X sich gerade über der Mitte des Mantels C befindet und daher nur während einer Hälfte der Umdrehung mit der Auflagefläche in Berührung sein und während der anderen Hälfte aber im leeren Raum schweben wird. Hat der Strom nur ein Viertel seiner Stärke, so dauert das Zusammenwirken der Nadel mit dem Cylindermantel auch nur eine Viertelumdrehung u. s. w.

Jede Intensitätsverminderung wird daher durch die Abweichung der Nadel entsprechend vom Zählwerk registrirt werden, und diese Registrirung könnte noch dadurch mit gröfserer Genauigkeit stattfinden, dafs der Daumen statt einer zwei oder mehrere Umdrehungen in der Minute machte, wobei das Zählwerk natürlich entsprechende Zwischenräder erhalten würde, indem dadurch etwaige, während desselben Minutenbruchtheils stattfindende Abweichungen registrirt werden können. Die Gröfse der Abweichungen in der Intensität kann beliebig sein, indem zur Registrirung derselben weiter nichts erforderlich ist, wie genügende Länge des Manteldaumens gegenüber dem entsprechenden Nadelausschlag des Wattmessers.

Neben dem Manteldaumen C sitzt nun auf der Hauptwelle A das feingezahnte Sperrrad Y, welches mit dem Trieb P aus einem Stück hergestellt ist. Diese beiden Räder werden durch eine Feder R fest gegen ein Widerlager gedrückt; in demselben dreht sich die Hauptwelle frei, so lange das Sperrrad Y von der Klinke c arretirt wird, während dieselben von der Feder R mitgenommen werden, sobald die Klinke ausgelöst ist, wobei nun der Trieb P die richtige Bewegung durch eine Reihe von berechneten Zahneingriffen auf die Zifferblätter überträgt, welche die Zehntel, Hundertstel u. s. w. Watt aufzuzeichnen bestimmt sind.

Nun wird hier das Ausheben der Sperrklinke c gerade durch das Anheben der Nadel X bewirkt, und zwar dadurch, dafs die Nadel auf ihrer oberen Fläche einen Zapfen ρ hat, welcher sich unter der vorderen, der Schwingung der Nadel entsprechenden Kreisbogenschiene eines mit dem Gehäuse des Wattmessers gelenkig verbundenen Rahmens C^h bewegt.

An der einen, über das Sperrrad reichenden Seitenschiene des Rahmens ist die Klinke c befestigt, und es ist nun leicht ersichtlich, dafs dieselbe ausgelöst wird, sobald der Manteldaumen die Nadel hebt, wohingegen das Sperrrad und folglich das Zählwerk festgelegt ist, sobald die Nadel freigelassen wird, wobei der Rahmen sinkt und die Klinke sich in das Sperrrad einlegt; es ist leicht verständlich, dafs die Form eines Rahmens zu dem Zwecke gewählt wurde, um die von veränderlichen Stellungen des Zapfens ρ ausgehenden Bewegungen stets starr und gleichmäfsig auf die Klinke c übertragen zu können. Die leichte, jedoch starre, horizontal unter dem Rahmen C^h schwingende Nadel X ist mit ihrem hinteren Ende an der sich zwischen Spitzen drehenden verticalen Welle der Vollspule bezw. der mit Draht umwickelten Spule des Wattmessers befestigt. -Diese verticale Welle und folglich die Nadel wird durch eine oben um dieselbe gelagerte feine, dem magnetischen Einflufs entgegenwirkende Spirale nach dem Nullpunkte, also der Spitze des Cylindermanteldaumens C hingetrieben, wo dieselbe nicht unter dem Einflüsse des Stromes steht, welcher das Ablenken der Nadel in der entgegengesetzten Richtung im Verhältnisse zu seiner Intensität bewirkt.

Die mit dickem Draht umwickelte, von dem zu messenden Strom durchflossene Spule erhält eine besondere abgestufte Wickelung, welche den Durchgang von sehr veränderlichen Stromstärken zuläfst.

Die elektrische Unruhe, welche als Motor wirkt und dazu dient, die Hauptwelle A mit dem Differentialhebedaumen C in fortwährender Rotation zu erhalten, besteht in ihren wesentlichen Theilen, wie diese Apparate meistens, aus einem schwingenden Anker in Form eines Schwungrades F, welches auf die Welle A¹ gekeilt ist, die sich im vorliegenden Falle horizontal zwischen Spitzen dreht. Der Kranz des betreffenden Schwungrades besteht theilweise aus weichem Eisen und dieses Eisensegment bildet den durch die ringförmige, mit feinem Draht umsponnene Spule B schwingenden Anker, wozu der Anker bezw. das Schwungrad nur mittelst eines einzigen Armes auf Welle A¹ festgekeilt ist. Spule B befindet sich im Nebenschlufs zum Hauptstromkreis, d. h. dem zu messenden Strom, und dieselbe bewirkt dadurch die schwingende Bewegung des Ankers V, dafs der Nebenstrom in derselben abwechselnd geschlossen und abgestellt wird. Beim Stromdurchgang wird der Eisenkern in die elektrisirte Spule hineingezogen, während derselbe bei der Stromunterbrechung durch eine um W.elle A¹ gerollte Widerstandsspirale zurückgeworfen wird. Die Stromunterbrechungen werden durch eine Ausschaltvorrichtung bewirkt, welche aus einer Feder L besteht, an welche der eine Pol des Neben-

Stromes angeschlossen, während der andere Pol mit der Welle A¹ verbunden ist. Feder L drückt gegen einen cylindrischen Contact,' welcher theilweise aus leitendem und theilweise aus isolirendem Material besteht, so dafs bei den Schwingungen des Ankers V und der Welle A der Strom dadurch abwechselnd eingestellt und ,unterbrochen wird, dafs bald der leitende, bald der nicht leitende Theil des Contactes vor die Feder L gebracht wird.

Aufserdem ist auf Welle A¹ ein Excenter E¹ festgekeilt, welches während der Bewegung der Welle auf einen Hebel L¹ einwirkt, und am Ende der letzteren ist eine Sperrklinke C¹ entsprechend angelenkt und greift in die Zähne des gleichzeitig mit dem Hebedaumen C auf Welle A gekeilten Schiebrades R².

Hat nun letzteres 60 Zähne und schiebt die Klinke C¹ in jeder Secunde das Rad i?² um einen Zahn weiter, dann macht der Hebedaumen C bezw. die Hauptwelle A eine Umdrehung in der Minute, welche der Trieb P des Zählwerkes ganz oder theilweise je nach der Stellung der Nadel X bezw. je nach der Stromstärke mitmacht.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   Bei Elektricitätszählern, bei welchen das Zählwerk mit einem dauernd umlaufenden Triebwerk durch eine auf einem Cylinder mit sich verjüngender Auflagefläche aufliegende und in ihrer Stellung durch den zu messenden Strom beeinflufste Nadel X je nach der Stärke des Stromes für verschieden lange Zeiten gekuppelt wird, die Anordnung eines auf der Achse einer dauernd umlaufenden Walze C lose aufsitzenden, durch Federkraft gegen C gedrückten Zahnrades in Verbindung mit einem in dasselbe einfallenden Sperrhaken c, der federnd an einem Rahmen C¹' befestigt ist, welcher letztere von der unter ihm freischwingenden Nadel X bei der Auflage dieser auf der Walze C hochgehoben wird, so dafs dadurch die Sperrung des Zahnrades sich löst und demnach das letztere und mit ihm das Zählwerk von der dauernd umlaufenden Walze (C) bewegt wird.

   Hierzu 2 Blatt Zeichnungen.