DE96278C - - Google Patents

Description

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KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

KLASSE 21: Elektrische Apparate und Maschinen.

Patentirt im Deutschen Reiche vom 18. März 1897 ab.

Bei dem vorliegenden¹ Elektricitätszähler wird ein Zählwerk dadurch entsprechend der Zeigerstellung eines Strommessers durch ein Schaltwerk absatzweise fortbewegt, dafs ein durch ein Uhrwerk beständig und gleichmäfsig gedrehter Arm auf den die Klinken des Schaltwerks tragenden Hebel einwirkt. Dieser Hebel tritt nur dann mehr oder weniger in die Bahn des sich drehenden Armes, wenn ein mit diesem Hebel verbundener und sich gegen den Zeiger des Strommessers legender Tastarm sich dadurch vorbewegt, dafs er bei der fortschreitenden Drehbewegung des Zeigers folgt. Bei der Nullstellung des Zeigers dreht sich der genannte Arm, ohne den Hebel zu erfassen, so dafs dieser auch das Zählwerk nicht beeinflufst. Um zu verhindern, dafs der Zeiger unzeitgemäfs andere Stellungen einnimmt als solche, die zur Regelung des Zählwerks dienen sollen, kommt zweckmäfsig ein Klemmbügel zur Anwendung, welcher den Zeiger für gewöhnlich festhält und nur dann durch eine Auslösevorrichtung freigegeben wird, wenn der oben besprochene Arm auf den die Schaltklinken tragenden Hebel einwirkt und die Weilerschaltung des Zählwerks erfolgen soll.

Fig. ι der Zeichnung zeigt den Elektricitätsmesser in vorderer Ansicht und Fig. 2 in einem Schnitt nach der Linie 2-2 der Fig. 1. Die Fig. 3 bis 7 zeigen Einzelheiten und die Fig. 8 zeigt eine Abart in schematischer Darstellung.

Das Gehäuse α besteht zweckmäfsig aus Glaswandungen, die in die lothrechten Pfosten b eingesetzt sind. Auf der von Pfosten d^l getragenen Platte d ist die Spule c des Amperemeters befestigt. Der Zeiger e des Amperemeters bewegt sich.über eine Scala e¹ (Fig. 1 und 3). Die Zuleitungsdrähte f und g sind durch die Klemmschrauben h und h¹ (Fig. 2) mit den Leitungsstreifen i und i¹ und den Platten j und j¹ verbunden, welche die Ver-¹' bindung jener Drähte mit den Polen der Amperemeterspule herstellen. ■ Die Platten j und j^l sind mit den Polen der Amperemeterspule unmittelbar verbunden (Fig. 1 und 2),; so dafs. der ganze zu messende Strom den. Messer passiren mufs. Die Lampen k sind zwischen den Leitern in Parallelschaltung an-· geordnet. Bei der dargestellten Ausführungsform ist als Motor ein Pendel / gewählt, welches mit Hülfe einer kleinen Welle Z¹ von der. Platte d und dem Bügel Z² getragen wird (Fig. ι und 4). Das Pendel wird durch einen Elektromagneten m angetrieben, welcher von' der Polplatte j durch den Draht m^l (Fig. 1 und 2) Strom empfängt und durch eine Strom-> schlufsvorrichtung eingeschaltet wird. Von dem genannten Magneten gelangt der Strom durch den Draht m² nach dem Hauptleitungsdraht g. Um den Magneten vor Beschädigung infolge zu starken Stromes zu schützen und die Menge des Stromes zu begrenzen, welche zum' Antrieb

des Pendels dient, wird zwischen dem Magneten und dem Leiter g ein geeigneter Widerstand (n) zwischengeschaltet (Fig. ι und 2).

Um ferner Strom zu sparen, wird die Stromschlufsvorrichtung nicht bei jeder Schwingung des Pendels, sondern nur dann benutzt, wenn die Schwingung des Pendels einen gewissen Bewegungsbogen unterschreitet. Zu diesem Zweck kommt eine geeignete Contactvorrichtung (Fig. ι und 5) in Anwendung, bestehend aus zwei Contactfedern in der Leitung m¹, welche für gewöhnlich aus einander gehalten werden. An der Pendelstange ist eine Klinke ρ drehbar befestigt, welche sich in einen genutheten Ansatz p¹ der Feder.0 einlegen kann (Fig. 1). Die gegenseitige Lage dieses Ansatzes p^l und der Klinke ρ bezw. die Länge und Dicke dieser Theile ist derart gewählt, dafs bei der lothrechten Stellung des Pendels die Klinke auf den Ansatz p¹ aufsetzt und somit die Feder 0 niedergedrückt wird, so dafs sie mit der Feder o¹ in Berührung kommt.

Die Länge des Ansatzes p¹ ist derart bemessen, dafs bei normaler Schwingung des Pendels die Klinke ρ frei über den, Ansatz 'hinweggleitet, ohne die Feder 0 zu bewegen. Verkleinern sich die Schwingungen bis zu einem gewissen Grade, so gleitet die Klinke mit ihrer Spitze nicht vollständig über den Ansatz p¹ hinweg (Fig. 6), so dafs bei der Rückwärtsbewegung des Pendels in der Pfeilrichtung die Klinke den Ansatz erfafst und die Feder niederdrückt, wodurch der Strom des Magneten m geschlossen wird und dieser dem Pendel einen neuen Stofs ertheilt.

Der durch das Pendel gedrehte Arm q sitzt auf einem Ende der Welle q¹ _r auf deren anderem Ende ein mit der Klinke q³ im Eingriff sich befindendes Schaltrad q'² sitzt (Fig. 1 und 4). Die Klinke q^a befindet sich an dem Hebel q\ an deren unterer Seite eine schräge Fläche q⁵ sich befindet, auf welche sich die an einem Zapfen des Pendels sitzende Rolle q^% abrollt. Hierdurch wird der Arm #⁴ in schwingende Bewegung versetzt und die Klinke q^a zur Fortschaltung des Schaltrades q'² auf- und abbewegt. An dem Arm q* befindet sich ein Ausgleichgewicht q, so dafs die Kraft, die zur Bewegung des Hebels durch das Pendel erforderlich wird, sehr gering ist.

Der Anzeigehebel r¹ trägt an einem Ende eine Anzahl Klinken r², welche sich mit den Zähnen des Rades r in Eingriff befinden, das als erstes Rad der Anzeige- oder Registerräder dient. Die Anwendung mehrerer Klinken r² hat den Zweck, den Hab des Schaltrades zu verringern, zwischen dessen Zähne eine ebenso grofse Anzahl Sperrklinken r° eingreift. Das andere Ende des Hebels r¹ kann von einem Zapfen r³ auf dem drehbaren Arm q erfafst werden, um ihn in gröfsere oder geringere Schwingungen zu versetzen, je nachdem der Hebel r¹ mehr oder weniger weit in die Bahn des Armes q eingreift.

An dem Anzeigehebel befindet sich ein Tastarm s, dessen aufwärts gebogenes Ende s¹ sich für gewöhnlich gegen den Zeiger e des Amperemeters legt, wobei das Gewicht des die Klinken r² tragenden Endes des Anzeigehebels r¹ in Wirkung tritt.

Befindet sich der Zeiger des Amperemeters in der Nullstellung (Fig. 3), so hält der Tastarm s den Anzeigehebel r¹ von der Bahn des Armes q entfernt, so dafs bei der Drehbewegung dieses Armes unter der Einwirkung des Pendels keine Bewegung auf den Anzeigehebel übertragen wird. Bewegt sich aber der Zeiger e mehr oder weniger über die Scala 'e\ so folgt demselben der Tastarm s, und der Hebel r¹ tritt in die Bahn des Zapfens r³ des Armes q ein, so dafs bei jeder Umdrehung des Armes q der Hebel r¹ und infolge dessen auch das Rad r um einen entsprechenden Winkel gedreht wird. Offenbar müssen richtige Verhältnisse zwischen den verschiedenen Theilen hergestellt werden, um richtige Registrirungen zu erlangen. Nimmt man z. B. an, dafs der Zeiger e sich auf dem ersten Theilstrich der Scala befindet, der einen Strom von einem Ampere darstellt, und dafs eine Umdrehung des Rades r einem Strom von einem Ampere während einer Stunde entspricht, und dafs ferner der Arm q durch das Pendel so gedreht wird, dafs er eine Umdrehung in der Minute ausführt, so mufs der Anzeigehebel r¹ mit Bezug auf das Rad r und den Arm q so angeordnet sein, dafs das Rad r, falls es 120 Zähne besitzt, bei jeder Schwingung des Hebels r¹ um zwei Zähne weiter gedreht wird. Befindet sich der Zeiger über dem zweiten Theilstrich, so führt das Rad eine weitere Schaltung um vier Zähne aus, und befindet sich der Zeiger über dem zehnten Theilstrich, so entspricht die Drehung einer Theildrehung von 20 Zähnen.

Vortheilhaft erscheint es, das Rad r mit einem Zeiger t auszurüsten, welcher sich über das Zifferblatt u bewegt. Eine volle Umdrehung des Zeigers t entspricht bei obigen Annahmen einem Stromverbrauch eines Ampere während einer Stunde. Wenn ein Strom von 10 Ampere bei einer elektromotorischen Kraft von 100 Volt eine Stunde lang verbraucht wird, welche als eine Einheit betrachtet werden kann, so mufs der Zeiger t, um eine Einheit anzuzeigen, zehnmal um das Zifferblatt sich herumbewegen. Zweckmäfsig wird ein Zifferblatt u ^: von solcher Beschaffenheit benutzt, dafs eine Umdrehung dessen Zeigers eine Elektricitätseinheit angiebt, und die übrigen Zifferblätter dienen zum weiteren Verzeichnen der Zehner, Hunderter und Tausender.

Zum Festhalten des Zeigers e entgegen der, Bewegung durch den Taster dient die Klemmvorrichtung v. Dieselbe besteht aus einem Rahmen, welcher sich um die Spitzen v¹ drehen kann (Fig. 3) und zwei bei v³ genuthete Stäbe v'² besitzt (Fig. 4), zwischen welchen sich der Zeiger des Amperemeters bewegt (Fig. 7).

Ist der Rahmen in die Lage Fig. 7 gedreht, so kann sich der Zeiger nicht bewegen; wird der Zeiger jedoch um seine Achse derart gedreht, dafs die Stäbe v'² eine andere Stellung einnehmen und den Zeiger e freigeben, so kann dieser unter der Einwirkung seiner Spule bewegt werden. Die Bewegung dieses Rahmens wird durch den Arm q vermittelt, welcher zu ■diesem Zweck eine Curvenfläche besitzt, die bei jeder Umdrehung des Armes q auf den Hebel w^l einwirkt, der einen Arm χ des genannten Rahmens erfafst. Der Arm q vollführt eine Umdrehung in der Minute; es ist daher klar, dafs der Zeiger e des Amperemeters in jeder Minute einmal freigegeben wird, um dem Amperemeter zu gestatten, sich entsprechend einer Aenderung in der Strommenge gegenüber der vorhergehenden 'Minute einzur stellen.

Diese Freigabe des Amperemeterzeigers vollzieht sich zu der Zeit, in welcher der Zapfen r³ auf den Hebel r¹ einwirkt, so dafs der Tastarm in die Nullstellung zurückbewegt wird und somit die freie Bewegung des Zeigers e bei deren Einstellung nicht hindern kann.

An dem Hebel r¹ ist eine gekrümmte Stelle r⁴ vorhanden,· concentrisch zur Bahn des Zapfens r³; wenn der Hebel in einer Stellung sich befindet, die der Nullstellung des Zeigers e entspricht, so dafs der Tastarm in der Nullstellung eine gewisse Zeit lang gehalten wird und der Amperemeterzeiger Zeit hat, zur Ruhe zu gelangen, falls dieser nicht besonders construirt ist, so dafs er ohne Rückstofs sofort in der Endstellung verbleibt und die Klemmvorrichtung Zeit hat, sich zu schliefsen^ um den Amperemeterzeiger in seiner neuen Stellung festzulegen, ehe der Tastarm mit ihm in Berührung kommt.

Bei der in Fig. 3 gezeigten Ausführungsform ist die Amperemeterscala gleichmäfsig eingetheilt, so dafs gleichartige Bewegungen des Zeigers e gleichartigen Aenderungen des Stromes entsprechen. In diesem Falle ist die Achse des Anzeigehebels r¹ lothrecht über der Achse des Zeigers e angeordnet, so dafs gleiche Bewegungen des Amperemeterzeigers gleichen Bewegungen des Tastarmes und mithin auch des Anzeigehebels entsprechen. Es ist jedoch bekannt, dafs gleiche Bewegungen des Amperemeterzeigers nicht immer gleichen Bewegungen des Stromes entsprechen, wie bei einer Betrachtung der Fig. 8 verständlich wird, in welchen die Linien y den gleichen Aenderungen des Stromes entsprechen. Um in diesem Falle durch die ungleichmäfsigen Bewegungen des Zeigers gleichmäfsige Bewegungen des Tastarmes und infolge dessen des Hebels r¹ eintreten zu lassen, ist die Achse des genannten Hebels einseitig zu der lothrechten Linie angeordnet, welche durch die Achse des Amperemeterzeigers durchgeht, z. B. in dem Punkt \ (Fig. 8).

Zum Festlegen des Pendels beim Transport des Apparates ist eine-Feder ^¹ vorgesehen, welche durch einen Vorreiber ^² niedergehalten wird, wenn der Apparat in Thätigkeit gesetzt werden soll.

An Stelle des oben besprochenen Amperemeters kann auch ebenso vortheilhaft ein Wattmesser Anwendung finden.

An Stelle des Pendels kann jeder andere geeignete Motor Anwendung finden, z. B. ein Balancirgewicht.

Claims (2)

Patent-Ansprüche:

1. Elektricitätszähler, bei welchem ein Zählwerk dadurch entsprechend, der Zeigerstellung eines Strommessers durch ein Schaltwerk periodisch eingeschaltet wird, dafs ein durch ein Uhr-werk gleichmäfsig gedrehter Arm (q) auf den die Klinken des Schaltwerks tragenden Hebel (r¹) einwirkt, welcher nur dann mehr oder weniger in die Bahn des sich drehenden Armes (q) tritt, wenn ein mit diesem Hebel verbundener und gegen den Zeiger des Strommessers sich legender Tastarm (s) infolge der fortschreitenden ■ Drehbewegung des Zeigers vorbewegt wird.

2. Eine Ausführungsform des unter Anspruch i angegebenen Elektricitätszählers, gekennzeichnet durch einen drehbaren Klemmbügel , welcher den Zeiger des Strommessers für gewöhnlich festhält und nur dann mit Hülfe einer durch den im Anspruch ι genannten drehbaren Arm. bediente Auslösevorrichtung freigegeben wird, wenn dieser Arm auf den die Schaltklinken tragenden Hebel einwirkt, und somit die Weiterschaltung des Zählwerks erfolgt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.