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KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

KLASSE 21: Elektrische Apparate und Maschinen.CLASS 21: Electrical apparatus and machines.

Patentirt im Deutschen Reiche vom 18. März 1897 ab.Patented in the German Empire on March 18, 1897.

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.In the case of the present ¹ electricity meter, a counter is moved stepwise through a switching mechanism according to the pointer position of an ammeter, that an arm constantly and evenly rotated by a clockwork acts on the lever carrying the pawls of the switching mechanism. This lever only then more or less enters the path of the rotating arm when a probe arm connected to this lever and resting against the pointer of the ammeter moves forward by following the progressive rotation of the pointer. When the pointer is set to zero, said arm rotates without grasping the lever, so that it does not affect the counter either. In order to prevent the pointer from inappropriately assuming other positions than those which are intended to regulate the counter, a clamping bracket is expediently used, which usually holds the pointer in place and is only released by a release device when the arm discussed above is opened the lever that carries the ratchets acts and the counter switching is to take place.

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.Fig. Ι of the drawing shows the electricity meter in a front view and FIG. 2 in a section along the line 2-2 of FIG Figs. 3 to 7 show details and Fig. 8 shows a variant in a schematic representation.

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' AntriebThe housing α consists expediently of glass walls which are inserted into the perpendicular post b . The coil c of the ammeter is fastened to the plate d carried by the post d ^l. The pointer e of the ammeter moves over a scale e ¹ (Fig. 1 and 3). The lead wires f and g are h by the clamping screws and h ¹ (Fig. 2) with the strip line i and i ¹ and j the plates and j ^{1 are} connected, which the comparison ¹ 'bond that wires to the poles of the ammeter coil produced. ■ The plates j and j ^l are directly connected to the poles of the ammeter coil (Fig. 1 and 2); so there. all the current to be measured is the. Knives must pass. The lamps k are arranged in parallel between the conductors. In the embodiment shown, a pendulum is selected as the motor, which with the aid of a small shaft Z ¹ of the. Plate d and the bracket Z ^{2 is} worn (Fig. Ι and 4). The pendulum is driven by an electromagnet m , which receives current from 'the pole plate j through the wire m ^l (Fig. 1 and 2) and is switched on by a current circuit device. From said magnet, the current passes through the wire m ² to the main lead wire g. To protect the magnet from damage as a result of excessive currents and to limit the amount of current used to drive it

des Pendels dient, wird zwischen dem Magneten und dem Leiter g ein geeigneter Widerstand (n) zwischengeschaltet (Fig. ι und 2).the pendulum is used, a suitable resistor (s) is interposed between the magnet and the conductor g (Fig. ι and 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.In order to also save electricity, the power supply device is not used for every oscillation of the pendulum, but only when the oscillation of the pendulum falls below a certain arc of movement. For this purpose, a suitable contact device (Fig. Ι and 5) is used, consisting of two contact springs in the line m ¹ , which are usually held from each other. A pawl ρ is rotatably attached to the pendulum rod and can be inserted into a grooved attachment p ¹ of Feder.0 (Fig. 1). The mutual position of this approach p ^l and the pawl ρ respectively. the length and thickness of these parts is chosen so that when the pendulum is in the perpendicular position the pawl touches the shoulder p ¹ and thus the spring 0 is depressed so that it comes into contact ^{with the spring o 1.}

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.The length of the attachment p ¹ is dimensioned in such a way that, with normal oscillation of the pendulum, the pawl ρ slides freely over the "attachment" without moving the spring 0. If the oscillations decrease to a certain extent, the pawl does not slide with its tip completely over the attachment p ¹ (Fig. 6), so that when the pendulum moves backwards in the direction of the arrow, the pawl grasps the attachment and depresses the spring whereby the current of the magnet m is closed and this gives the pendulum a new substance.

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. The arm q rotated by the pendulum sits on one end of the shaft q ¹ _r on the other end of a ratchet wheel q ' ^{2 which} is in engagement with the pawl q ³ (FIGS. 1 and 4). The pawl q ^a is located on the lever q \ on the lower side of which there is an inclined surface q ⁵ on which the roller q ^% , which is seated on a pin of the pendulum, rolls. As a result, the arm # ^{4 is set} in an oscillating motion and the pawl q ^{a is} moved up and down to advance the switching wheel q ' ^2. On the arm q * there is a balance weight q, so that the force required to move the lever through the pendulum is very small.

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.The display lever r ¹ carries at one end a number of pawls r ² , which are in engagement with the teeth of the wheel r, which serves as the first wheel of the display or register wheels. The use of several pawls r ² has the purpose of reducing the need for the ratchet wheel, between whose teeth an equally large number of ratchet pawls r ° engages. The other end of the lever r ¹ can be gripped by a pin r ³ on the rotatable arm q in order to set it in greater or lesser oscillations, depending on whether the lever r ¹ engages more or less far in the path of the arm q.

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.A probe arm is located on the display s lever, the upwardly bent end s settles the ammeter ¹ usually against a link e, wherein the weight of the pawls r ^2-carrying end of the detection lever r ¹ in effect occurs.

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.If the pointer of the ammeter is in the zero position (Fig. 3), the probe arm s holds the indicator lever r ¹ away from the path of the arm q , so that when this arm rotates under the action of the pendulum, no movement is transmitted to the indicator lever will. But if the pointer e moves more or less over the scale 'e \ , the feeler arm s follows it, and the lever r ¹ enters the path of the pin r ^{3 of} the arm q , so that with every turn of the arm q the lever r ¹ and, as a result, the wheel r is also rotated through a corresponding angle. It is evident that correct relations must be established between the various parts in order to obtain correct registrations. If you take z. Let us assume, for example, that the pointer e is on the first division of the scale, which represents a current of one ampere, and that one revolution of the wheel r corresponds to a current of one ampere during one hour, and furthermore that the arm q passes through it If the pendulum is rotated so that it performs one revolution per minute, the indicator lever r ^{1 must be arranged} with respect to the wheel r and the arm q in such a way that the wheel r, if it has 120 teeth, occurs with every oscillation of the lever r ¹ is rotated two teeth further. If the pointer is above the second division, the wheel performs a further shift by four teeth, and if the pointer is above the tenth division, the turn corresponds to a partial turn of 20 teeth.

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.It appears advantageous to equip the wheel r with a pointer t which moves over the dial u . One full revolution of the pointer t corresponds to a current consumption of one ampere during one hour, assuming the above assumptions. If a current of 10 amperes is consumed at an electromotive force of 100 volts for one hour, which can be regarded as a unit, the pointer t must move around the dial ten times to indicate a unit. Zweckmäfsig a dial ^u: use of such a nature, a revolution whose DAF pointer a Elektricitätseinheit angiebt, and the other dials are for further indexing of all tens, hundreds and thousands.

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).To hold the pointer e against the movement through the button, the clamping device v is used. It consists of a frame which can rotate around the tips v ¹ (Fig. 3) and has two rods v ' ² grooved at v ³ (Fig. 4), between which the pointer of the ammeter moves (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.If the frame is rotated to the position of FIG. 7, the pointer cannot move; However, the pointer is rotated about its axis such that rods DAF v ^'2 assume a different position, and release the pointer e, so it can be moved under the action of its coil. The movement of this frame is mediated by the arm q , which for this purpose has a curved surface which, with each rotation of the arm q, acts on the lever w ^l , which engages an arm χ of said frame. The arm q rotates one revolution per minute; it is therefore clear that the pointer e of the ammeter is released once every minute to allow the ammeter to adjust to a change in the amount of current from the previous minute.

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.This release of the ammeter pointer takes place at the time in which the pin r ³ acts on the lever r ¹ , so that the probe arm is moved back into the zero position and thus cannot prevent the free movement of the pointer e when it is being set.

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.At the lever r ^{1 there} is a curved point r ⁴ , · concentric to the path of the pin r ³ ; when the lever is in a position which corresponds to the zero position of the pointer e , so that the feeler arm is held in the zero position for a certain time and the ammeter pointer has time to come to rest, if it is not specially designed, so that it immediately remains in the end position without any return material and the clamping device has time to close itself in order to fix the ammeter pointer in its new position before the probe arm comes into contact with it.

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).In the embodiment shown in FIG. 3, the ammeter scale is divided equally so that similar movements of the pointer e correspond to similar changes in the current. In this case, the axis of the indicator lever r ^{1 is} perpendicular to the axis of the pointer e, so that the same movements of the ammeter pointer correspond to the same movements of the feeler arm and therefore also of the display lever. It is known, however, that the same movements of the ammeter pointer do not always correspond to the same movements of the current, as can be understood from a consideration of FIG. 8, in which the lines y correspond to the same changes in the current. In order to allow uniform movements of the probe arm and, as a result, of the lever r ^{1 to} occur in this case due to the uneven movements of the pointer, the axis of the said lever is arranged on one side to the perpendicular line that goes through the axis of the ammeter pointer, e.g. B. in the point \ (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.To fix the pendulum when the apparatus is being transported, a spring ^ ^{1 is} provided, which is held down by a fastener ^ ² when the apparatus is to be put into action.

An Stelle des oben besprochenen Amperemeters kann auch ebenso vortheilhaft ein Wattmesser Anwendung finden.Instead of the ammeter discussed above, a wattmeter can also be used advantageously Find application.

An Stelle des Pendels kann jeder andere geeignete Motor Anwendung finden, z. B. ein Balancirgewicht.Instead of the pendulum, any other suitable motor can be used, e.g. B. a Balance weight.

Claims

Patent Claims:

1. Electricity meter, in which a counter is switched on periodically by a switching mechanism, corresponding to the pointer position of an ammeter, that an arm (q) , which is evenly rotated by a clockwork, acts on the lever (r ¹ ) carrying the pawls of the switching mechanism, which only then more or less enters the path of the rotating arm (q) when a probe arm (s) connected to this lever and resting against the pointer of the ammeter is moved forward as a result of the progressive rotation of the pointer.

2. An embodiment of the electricity meter specified under claim i, characterized by a rotatable clamping bracket, which usually holds the pointer of the ammeter and only then with the aid of a rotatable arm mentioned in claim ι. served Trip device is released when this arm is on the carrying the ratchets Lever acts, and thus the index is indexed.

1 sheet of drawings.