Titel: Elektrischer Arbeitsmesser mit Dynamometerwage.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1895, Band 306 (S. 159–161)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj306/ar306047

Elektrischer Arbeitsmesser mit Dynamometerwage.

Mit Abbildungen.

Zweck dieses Apparates von Déjardin in Paris (D. R. P. Nr. 92567) ist, die in einer bestimmten Zeit durch eine Leitung abgegebene Arbeit selbsthätig zu registriren, welche durch den Ausdruck ∑EJT ausgedrückt wird; in diesem bedeutet E die Spannung, J die Stromstärke und T die Zeit. Der Apparat beruht auf dem Princip der Wageelektrodynamometer, welche das Product E . J zu messen gestatten. Letztere bestehen in einer Wage (Fig. 1), deren Balken in A gelagert ist, welch letzterer auf einer Seite eine bewegliche Zweigspule C besitzt, und eine Platte D zum Auflegen von Messgewichten, während auf der anderen Seite ein Gewicht B sich befindet, welches die Wage im Stillstande in Gleichgewicht hält. Eine zweite feste Spule E, durch welche der elektrische Hauptstrom geleitet wird, sitzt über der Spule C und zieht diese an, sobald Stromschluss hergestellt wird. Um diese Spule C, also auch den Wagebalken in die ursprüngliche Lage zu bringen, |160| muss man die Schale D mit Gewichten belasten im Verhältniss zu der Anziehungskraft der Spule D, welche Function = E . J ist.

Textabbildung Bd. 306, S. 160

Um aus einem solchen Dynamometer einen Elektricitätsmesser zu machen, muss das Integral

durch den Apparat vollzogen werden. Zu diesem Zwecke wird durch die Abrollung einer Kette, welche einerseits an der Trommel eines Uhrwerkes, andererseits an dem Ende des Wagebalkens befestigt ist, letzterer continuirlich immer mehr und mehr belastet, wodurch derselbe um so rascher sich senken wird, je kleiner der Strom ist, und um so später, je grösser der Strom ist.

Mittels des nachstehend beschriebenen Apparates werden die einzelnen Wägungen, welche in regelmässigen Zeitabschnitten selbsthätig gemacht werden, aufgezeichnet. Er ist somit ein Wattstundenzähler mit periodischen continuirlichen Integrationen und unterscheidet sich von ähnlichen Apparaten dadurch, dass die Gewichte, welche zum Messen des Stromes auf- oder abgelegt, durch eine Kette ersetzt werden, welche sich gleich massig mittels eines Uhrwerkes abrollt, und zwar in regelmässigen Zeitabschnitten, und nach deren Ablauf sich immer wieder von selbst auf die dazu bestimmte Trommel aufrollt. Das stetig gleichmässig wachsende Gewicht der Kette beim Abrollen bringt in einem bestimmten Moment der Abrollung die Wage wieder ins Gleichgewicht, sobald das Uebergewicht der Kette der elektrischen Anziehungskraft der Spulen gleich ist. Als Zeitabschnitt kann z.B. der Zeitraum von 5 Minuten angenommen werden, d.h. alle 5 Minuten rollt sich die Kette wieder, und zwar schnell auf, um dann die langsame Abrollung von Neuem zu beginnen. Auf- und Abrollung werden beide von dem Uhrwerk veranlasst, also ohne Hilfe irgend eines anderen mechanischen oder dem Elektrodynamometer selbst entnommenen Mittels. Indem ein solcher Apparat alle 5 Minuten die Energie registrirt, kann er als ein fast continuirlich integrirender Apparat angesehen werden.

Das Uhrwerk ist in Fig. 2 nur durch punktirte Linien angedeutet, während die vor dem Kasten sich befindlichen Zifferblätter, wie auch der Uebertragungsmechanismus der Zeiger von dem Einer-Zifferblatt auf das Tausender-Zifferblatt ganz weggelassen sind. A bedeutet den Wagebalken, welcher sich vor dem Kasten B befindet. Das letzte Uebertragungsrad im Uhrwerk greift in das Rad C ein, welches lose auf einer Welle sitzt und auf dessen Nabe ein Kurbelarm befestigt ist, welcher mittels eines Mechanismus einen zweiten Kurbelarm beeinflusst, der auf derselben Welle festsitzt. Auf dieser Welle sind ferner ein Rad C1 und die Trommel C2, auf welcher sich die Kette beständig auf und ab rollt, festgekeilt. Rad C1 und Trommel C2 haben denselben Durchmesser wie Rad C und das später zu erwähnende Rad C3, so dass die Umrisse derselben sich sämmtlich in der Vorderansicht decken. Das Rad C1 greift in einen unten liegenden Kolben D ein, dessen Achse in dem auf und nieder gehenden Wagebalken befestigt ist, mit diesem also auf und ab geht und somit nur zeitweise mit Rad C1 in Eingriff steht. Der Kolben ist breit und sein Zweck ist, die Bewegung des Rades C1 auf ein gegenüberliegendes Rad C3 zu übertragen, welches auf einer besonderen Welle in der Verlängerung der Achse des Rades C1 sitzt. Dieser Eingriff und somit die Bewegung des Rades C3, welches die Registrirzeiger in Bewegung setzt, dauert nur so lange, als die Integration nach untenstehender Erklärung stattfindet, d.h. so lange der Balken nach oben gezogen wird.

Der Wagebalken ist in H unterstützt, die bewegliche Spule K hingegen ist an dem Punkt J aufgehängt. Die feste Spule, durch welche der Hauptstrom geht, ist in L ersichtlich; soll die Empfindlichkeit erhöht werden, so wird unterhalb der beweglichen Spule eine zweite feste Spule L1 mit entgegengesetzter Windung befestigt, so dass K sich zwischen beiden Spulen LL1 frei bewegen kann, und zwar mit kleinem Ausschlage. Bei dieser mittleren Stellung der Spule K befindet sich der Wagebalken in seiner wagerechten, ausgerückten Lage. Dies ist der Fall, wenn kein Strom durch L und L1 geleitet wird, und dann ist auch Kolben D ausgerückt. Die Kette E besteht aus fein geflochtenem Metalldraht und ist sehr geschmeidig. Wie oben erwähnt, ist sie einerseits an der Aufrolltrommel C2, andererseits an dem Wagebalken befestigt. Die Trommel wird durch das Uhrwerk angetrieben, rollt dabei die Kette regelmässig ab, wird aber in regelmässigen Zeitperioden selbsthätig ausgerückt. Sobald dies geschehen ist, wird sie unter dem Einflüsse eines Zahnkranzabschnittes F, auf welchen ein entsprechendes Gewicht F1 einwirkt, schleunigst zurückgedreht |161| und dadurch wieder aufgerollt, worauf eine neue langsame Abwickelung erfolgt, indem die Abwickelrolle mit dem Rade C1 in Eingriff kommt.

Da der Apparat für eine Maximalleistung und für einen bestimmten Zeitabschnitt geregelt ist (5 Minuten), so wird sich der Zeiger nur während eines Bruchtheiles x dieser Zeitperiode drehen, wenn die Maximalleistung nicht erreicht wird, und zwar so, dass der Gleichung

x . E . J = 5 . E1J1

genügt wird, x der auf dem Zifferblatt registrirte Bruchtheil der Zeitperiode in Minuten ist, E . J die Maximalleistung in 5 Minuten und E1J1 die Gesammtmenge, die wirklich momentan durchgeht. Wird aber die Maximalleistung erreicht, so wird der Zeiger während der ganzen 5 Minuten laufen.

Rr.

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