DE98919C

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Publication number: DE98919C
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Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Messen und Registriren, welche trotz ihres einfachen Aufbaues für viele Zwecke vollständig genügen wird.

Der vorliegender Erfindung zu Grunde liegende Gedanke ist folgender:

Bringt man in einem mit Glycerin oder dergl. gefüllten Cylinder einen gut abgedichteten Kolben an, welcher entweder infolge seiner Schwere nach unten sinken oder durch ein Gewicht nach oben gezogen werden kann, sobald eine Feststellvorrichtung ausgelöst und gleichzeitig eine die beiden Kolbenenden verbindende Absperrvorrichtung geöffnet wird, so wird durch das Verhältnifs der Ventilöffnung zum Inhalt des Gefäfses und dem Gewicht bezw. der Steigkraft des Kolbens die Zeitdauer bestimmt, welcher der Kolben zum Durchlaufen seines Weges zwischen den Endstellungen bedarf. "

Oeffnet sich das Ventil stets gleich weit, so wird sich der Kolben auch immer mit derselben Geschwindigkeit bewegen. Ist dagegen die Gröfse der Ventilöffnung unter dem Einflufs einer anderen Kraft veränderlich, so kann man aus der Zeitdauer, welcher der Kolben zum Durchlaufen verschiedener Wegtheile bedarf, auf die Gröfse der Ventilöffnung und somit auf die dieselbe beeinflussende Kraft zurückschliefsen.

-Die auf diesem Erfindüngsgedanken beruhende Vorrichtung ist in der beiliegenden Zeichnung für drei verschiedeneVerwendungszwecke schematisch dargestellt worden.

Fig. ι stellt die neue Vorrichtung in ihrer Anwendung als Gesprächszähler für Telephonanlagen dar;

Fig. 2 veranschaulicht ihre Verwendung als Elektricitätszähler;

Fig. 3 veranschaulicht die Benutzung der neuen Vorrichtung zu dem Zweck, das jeweilige Ma£s der noch in einer Accumulatorenbatterie vorhandenen elektrischen Energie anzuzeigen.

Nach Fig. 1 wird der Registrirapparat dazu benutzt, die Anzahl der Gespräche und die Zeitdauer der einzelnen Gespräche anzugeben.

In dem Cylinder α, welcher vollständig mit einer geeigneten Flüssigkeit, z. B. Glycerin, gefüllt ist, ist der Kolben b gut schliefsend, aber auch leicht auf- und abverschiebbar angebracht. Der Raum des Cylinders unter dem Kolben steht durch das Rohr ο mit dem Raum über demselben in Verbindung. Unten ist der Cylinder durch einen mit dem Kanal ρ versehenen Boden verschlossen, in welchem ein mit einer Ringnuth versehenes Ventil c verschiebbar ist. Das Ventil c ist durch den Hebel i und eine Zugstange mit dem Haken g des Hörtelephons verbunden. Letzterer steht aufserdem noch durch die Zugstange q mit der in das Sperrrad d eingreifenden Sperrklinke m in Verbindung. Beim Oeffhen des Ventils c durch Abhängen des Hörtelephons wird deshalb mit dem Oeffnen des Ventils c gleichzeitig die Klinke m ausgelöst.

Auf der Welle des Sperrrades d sitzt die Schnurrolle /. Ueber dieselbe läuft die durch den oberen Cylinderdeckel führende, den be-

weglichen Kolben tragende Schnur r. Letztere treibt bei ihrer Bewegung die Scheibe s und durch diese eine Walze t an, auf welcher sich ein Papierstreifen befindet. Auf letzterem schleift der Schreibstift k, welcher zweckmäfsig unter der Wirkung einer Feder steht. Giebt man der Papierwalze bei jeder Ventilöffnung bezw. Benutzung des Telephons eine Bewegung in axialer Richtung, so werden die axialen Striche die Zahl der Gespräche und die peripherischen die Dauer derselben angeben.

Derselbe Zweck läfst sich auch dadurch erreichen, dafs man den Schreibstift mit dem sich bewegenden Kolben in Verbindung bringt.

Ist der Kolben am Ende seines W^Teges angekommen, so kann man denselben etwa einen Ausschalter bethätigen lassen, welcher die Telephonleitung unterbricht. Auf diese Weise läfst sich eine mifsbräuchliche Benutzung des Apparates vermeiden, denn die Unterbrechung der Leitung bleibt so lange blockirt, bis der Kolben durch Aufziehen oder auf sonst geeignete Weise in seine Anfangsstellung zurückgebracht ist.

Erfolgt hierbei eine entsprechende Verstellung der Registrirtrommel, so dafs diese sich zur Aufnahme eines neuen Striches einstellt, so kann das beschriebene Spiel von Neuem beginnen. Der Apparat ist also für lange Benutzungszeit ohne besondere Aufsicht geeignet.

Die Verrechnung erfolgt gemäfs der Anzahl der erfolgten Abläufe des Kolbens, welche etwa auch an einem Zählwerk abgelesen werden können.

Bei der beschriebenen Vorrichtung tritt das Registriren lediglich infolge des Abhängens des Hörtelephons ein. Jedes Uhrwerk ist überflüssig, was um so wichtiger ist, als die Schläge des Pendels oder der Unruhe, welche man stets von beiden Stationen hören würde, die Verständlichkeit zu sehr beeinträchtigen wurden.

Bei der in Fig. 2 veranschaulichten Anordnung wird das Ventil c von einer veränderlichen Kraft beeinflufst. Angenommen, es sei für 100 Kilowattstunden ein Einheitspreis festgesetzt, so wird der Weg des Kolbens zwischen Anfangs- und Endstellung einen Mafsstab hierfür abgeben, wenn bei gleichbleibender Spannung die jeweils vorhandene Stromstärke das Ventil zwingt, sich so weit zu öffnen, dafs der Kolben sich mit gröfserer oder geringerer Geschwindigkeit bewegen kann.

In Fig. 2 geht der Verbrauchsstrom oder ein bestimmter Theil desselben von den beiden Klemmen ν und w durch den Elektromagneten u und das Solenoid 5 hindurch, dessen geeignet gestalteter Eisenkern das Ventil c so beeinflufst, dafs die Ventilöffnung proportional der Stromstärke ist; es verändert sich die Geschwindigkeit des sinkenden Kolbens im Verhältnifs der Stromstärke bezw. der verbrauchten elektrischen Energie, und die Zeitdauer des ganzen Kolbenweges ist ein Mafs derselben. Die Einrichtung für diese bestimmte Gröfse geschieht durch Veränderung des Cylindervolumens, der Durchgangsweite des Ventils oder des Kolbengewichtes.

Am einfachsten kann die Einregulirung für eine bestimmte Leistung durch die Federn erreicht werden, welche unter dem Ventil sitzen und wielndicatorfedern abgeglichen sein können. Der stattgehabte Verbrauch kann wie im ersten Falle auf einer Papierwalze registrirt, oder es können die Kolbenniedergänge auf ein Zählwerk übertragen werden. Ebenso kann man die Stromentnahme ohne Controle leicht dadurch unmöglich machen, dafs man den Kolben am Ende seines Weges auf einen Ausschalter wirken läfst. Bei der Entnahme von Strom für Kraft, Heizung und Kochzwecke hat die zeitweilige Stromunterbrechung nichts zu sagen. Beim Lichtbetrieb dagegen läfst sich die vollständige Verdunkelung durch Einschaltung eines Widerstandes vermeiden.

Der beschriebene Verbrauchszähler soll besonders bei kleinen Elektricitätswerken die theuren Zähler ersparen und bei Werken, welche mit vollkommenen Zählern den Stromverbrauch verrechnen, in solche Installationen eingeschaltet werden, bei denen Strom für Koch- und Heizzwecke zu billigen Preisen abgegeben werden soll.

Die in Fig. 3 dargestellte Anordnung besteht aus zwei durch den Kanal ρ mit einander communicirenden Cylindern α und α¹, in denen die mit einer über die Schnurrolle d laufenden Schnur r verbundenen Kolben b und b¹ . beweglich sind.

Die gleich schweren Kolben können sich nur dann bewegen, wenn der eine ein Uebergewicht über den anderen erhält. Dies wird durch zwei Spannungsspulen f und g erreicht, in welche derart bemessene und gestaltete Eisenkerne eintauchen, dafs sie für die Länge des Kolbenweges mit gleicher Kraft eingezogen werden. Die Eisenkerne h und i hängen an einer über die Schnurscheibe ~e geführten Schnur r¹. Die Oeffnung zwischen den beiden Cylindern ist durch das vom Solenoid k beeinflufste Ventil c veränderlich.

Wird z. B. die Spule / unter Strom gesetzt und das Ventil c der Ladestromstärke entsprechend durch das Solenoid k geöffnet, so bewegt sich der Kolben b abwärts, während b^l steigt. Ein auf einer Scala spielender Zeiger giebt dann annähernd die Zahl der in die Batterie hineingeladenen Amperestunden an. Bei der Entladung erhält dann die andere Spule g Strom, so dafs ein Sinken des Kolbens b^l und die Zeigerbewegung rückwärts erfolgt. Hierbei wird das Ventil in demjenigen

Verhältnifs mehr geöffnet, als dem durch die Stromaufspeicherung bedingten Verlust entspricht. Oder man erhöht die auf den Kolben b^x wirkende Kraft durch Verstärkung der Kraft der Spannungsspulen.

Aus der Stellung des Zeigers auf der Scala ergiebt sich dann, wie viel Amperestunden ungefähr noch zur Verfügung stehen.

Die beschriebenen drei Anwendungsarten der Vorrichtung zeigen, in welcher Weise der vorliegende Erfindungsgedanke zur Ausführung gebracht werden kann, ohne dafs damit das weite Gebiet seiner Verwendbarkeit erschöpft wäre.

Die dargestellten Vorrichtungen machen keineswegs Anspruch auf absolute Genauigkeit; sie genügen aber thatsächlich für viele Zwecke der Praxis, wo es weniger auf grofse Genauigkeit als auf Billigkeit der Zählapparate ankommt.

An Stelle eines vertical angeordneten Cylinders kann man auch einen horizontal angeordneten Cylinder verwenden, dessen Kolben durch ein Gewicht gezogen wird.

Claims

Patent-AnsPRÜ che:

ι . Registrirvorrichtung, gekennzeichnet durch einen in einer von zwei oben und unten bezw. "bei horizontaler Anordnung an beiden Enden communicirenden Röhren laufenden Kolben, der sich bei Lösung einer Absperrvorrichtung und bei gleichzeitigem Oeffnen eines in einem der Verbindungskanäle der Röhren angebrachten Ventils in Bewegung setzt, zu dem Zweck, die Gröfse der Verschiebung des Kolbens als Mafs für die Zeit oder den Betrag eines gewissen, während der Bewegung des Kolbens stattfindenden Gebrauches oder Verbrauches zu benutzen.
2. Eine Ausführungsform der zu i. gekennzeichneten Vorrichtung als Gesprächszähler für Telephonanlagen in der Weise, dafs beim Abhängen des Hörtelephons das Ventil (c) geöffnet und der die Kolbenbewegung sperrende Hebel fm) ausgelöst wird.
3. Eine Ausführungsform der zu 1. gekennzeichneten Vorrichtung als Energiezähler in der Weise, dafs der Verbrauchsstrom einerseits den die Kolbenbewegung sperrenden Hebel fm) auslöst und andererseits je nach der vorhandenen Stromstärke das in den Verbindungskanal eingesetzte Absperrorgan mehr oder weniger öffnet.
4. Eine Ausführungsform der zu 1. gekennzeichneten Vorrichtung zum Anzeigen der in einer Stromsammlerbatterie enthaltenen Energie, dadurch gekennzeichnet, dafs zwei neben einander angeordnete Cylinder (a a¹) einen mit dem unter der Wirkung einer Spule (k) stehenden Absperrorgan ausgestatteten Verbindungskanal besitzen, während die beiden durch die über eine Schnurrolle (d) geführte Schnur (r) verbundenen Kolben (b b^) aufserdem unter der Einwirkung zweier vom Ladestrom und vom

• Entladestrom beeinflufster Eisenkerne ft h) stehen, zu dem Zweck, aus der Stellung eines Zeigers die in der Batterie noch verfügbare Energie zu erkennen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.