DE578853C

DE578853C - Magnetelektrisches Messgeraet

Info

Publication number: DE578853C
Application number: DEH129567D
Authority: DE
Original assignee: Joh Wehrle & Soehne
Current assignee: Joh Wehrle & Soehne
Priority date: 1931-11-27
Filing date: 1931-11-27
Publication date: 1933-06-19

Description

Magnetelektrisches Meßgerät Die Erfindung bezieht sich auf ein magnetelektrisches Meßgerät mit einem in einer Spule ausschwingbar gelagerten Weicheisenplättchen, das von einem die Spule teilweise umfassenden, permanenten Magneten gerichtet wird. Die Erfindung besteht in der besonderen Ausbildung eines solchen Gerätes, durch die eine wesentliche Verbesserung dieses insofern erzielt wird, als der Energieeigenverbrauch des Gerätes auf ein Minimum zurückgeführt, ein rascher und genauer Zeigerausschlag erzielt und eine vollständig gleichmäßig unterteilte Skala ermöglicht wird, das MeBgerät einfach und billig herzu° stellen ist und trotz großer Widerstandsfähigkeit ein ganz geringes Gewicht besitzt.
In der Zeichnung ist das Meßgerät nach der Erfindung beispielsweise in zwei Ausführungsformen dargestellt. Es zeigt Abb. i die eine und Abb.2 die andere Ausführungsform in je einem durch die Mittelebene des Gerätes geführten Schnitt nach Linie I-I der Abb. 3 und nach Linie II-II der Abb. q..
Abb. 3 und q. zeigen je eine Draufsicht auf den Spulenkörper und die Lagerung der Zeigerwelle im Schnitt.
Der Spulenkörper zum Tragen der Drahtbewickelung besteht aus der oberen Wand i, der parallel zur oberen Wand i liegenden unteren Wand 2 und dem zwischen den beiden Wänden rund 2 angeordneten, mit diesen ein Ganzes bildenden, die Form einer schmalen halbkreisförmigen Kapsel aufweisenden Teil 3. Die Innen- und Außenwand der Stirnseiten des Teiles 3 liegen parallel zueinander, so daß die Drahtlagen der Spulenwickelung auf dem Körper 3 der Rundung der Innenwand dieses Teiles folgen und infolgedessen gleichmäßig dicht auf der Wandung des Körpers 3 liegen. Der Spulenkörper i, 2, 3 ist mit einem in den Hohlraum der Kapsel 3 ragenden Ansatz q. versehen. Dieser dient zur Begrenzung des Ausschlages des in dem Hohlraum der Kapsel 3 ausschwingbar gelagerten Weicheisenplättchens 5. Dieser Weicheisenkörper 5 ist auf der Welle 6 gelagert. Diese liegt in der Höhe der oberen waagerechten Spulenwand i, die zu diesem Zweck mit dem Schlitz 7 versehen ist. Infolge dieser Anordnung der Welle 6 liegt diese fast unmittelbar neben den Spulendrähten. Der Weicheisenkörper 5, der aus dünnem Weicheisenblech ausgestanzt wird, besteht aus zwei in gleicher Ebene liegenden, gegeneinander versetzten, parallelen und durch einen Quersteg miteinander verbundenen Schenkeln. Der Weicheisenkörper weist eine außerordentlich geringe Masse auf. Wie aus der Abb. i ersichtlich, können die Schenkel des Weicheisenkörpers auch so angeordnet sein, daß sie einander übergreifen, wodurch die Empfindlichkeit des Gerätes noch erhöht wird. Durch diese Ausführung wird erreicht, daß der Weicheisenkörper 5 in jeder Lage unter dem unmittelbaren Einfluß der Drahtlagen steht und keiner schwachen Stelle des Feldes ausgesetzt ist. Infolge dieser Ausbildung vereinigt der Weicheisenkörper 5 in Verbindung, mit der Spule in sich ein Maximum an Energieübertragung und ein Minimum an Gewicht und eine schnelle und sehr sichere Einstellung selbst bei schwächster Strommessung.
Die Welle 6 trägt außer dem Weicheisenkörper 5 noch den Zeiger 8, der über der-vollständig gleichmäßig unterteilten Skala 9 spielt. io ist der die Spule teilweise umfassende Magnet. Dieser muß, um Ausschläge des Zeigers 8 zu erhalten, die genau proportional der zu messenden Stromstärke entsprechen, ganz- bestimmt gestaltet sein. Beträgt z. B. die Entfernung der Pole N. und S voneinander - bei Abb. i in doppelter Größe wie praktisch ausgeführt - mehr als 14 bis 15 mm,_ so gibt der Zeiger 8 im letzten Drittel der Skala erheblich mehr Strom an, als der wirklichen Stromstärke entspricht. Stehen die Pole aber näher zusammen, beträgt also ihre Entfernung weniger als 14 bis 15 mm, so erfolgt umgekehrt eine zu schwache Stromanzeige. Es kann sogar der Fall .eintreten, daß der Zeigerausschlag am Anfang und am Ende der Skala 9 nicht mehr zu beherrschen ist und über die Enden der Skala hinausschlägt, ohne nach Stromausschaltung wieder in die Ausgangslage zurückzukehren.
Der richtige Polabstand beträgt, wie durch eingehende Versuche festgestellt wurde, bei einem Ringmagnet von 30 mm innerem Durchmesser 14,5 bis 15,5 mm. Es wird dann in Verbindung mit der beschriebenen Spule und dem Weicheisenkörper 5 ein genau der Stromstärke entsprechender Zeigerausschlag des Zeigers 8 erzielt.
Durch eine besondere Gestaltung der Spulenwände ist es aber möglich, auch noch bei einem über 15,5 mm betragenden Polabstand hinaus proportionale Ausschläge zu erhalten, wenn die Außenwand der Kapsel 3 bei i i verdickt wird (Abb. 2), damit die Drahtlagen an dieser Stelle weiter von dem Weicheisenkörper 5 entfernt sind und dadurch der Zeiger 8 im letzten Drittel der Skala auf einen proportionalen Wert der Stromstärke zurückgeht. Je größer der Polabstand in diesem Falle ist, desto dicker muß die Verstärkung 1 i an der Spulenwand sein. Die Verstärkung Ti muß bei größerem Polabstand als 17 mm auch auf die Seiten der Spulenkapsel 3 bei 12 übergreifen (Abb. 4). Bei noch größerem Polabstand ist aber ein proportionaler Ausschlag.nicht mehr zu erzielen. Durch den vollkommen symmetrisch gestalteten Weicheisenkörper 5, der fast genau in der Mitte des Halbkreises der Spulenkapsel 3 sitzt, ist es möglich, einen zweiten dem Spulenkörper 1, 2, 3 genau entsprechenden auf diesen,aufzusetzen. Das Meßgerät hat dann einen noch geringeren Energieeigenverbrauch und ermöglicht es, z. B-. ein Voltmeter mit nur 3 Milliamp. Stromverbrauch für den vollen Ausschlag des Zeigers herzustellen, während die bisher bekannten Weicheiseninstrumente mindestens 30 Milliamp. benötigten.
Es ist vorteilhaft, einen übermäßig starken Stahlmagneten zu benutzen und diesen durch einen,passenden Anker auf die nötige Kraft herabzumindern.
Uni dem - Meßgerät eine gute und billige Dämpfung zu verleihen, lagert man die Enden der- mit feinen Körnern versehenen Welle 6 in tiefen Löchern 13, die mit etwas Öl gefüllt sind (Abb. 3 und 4).. Bei größeren Meßgeräten kann man die Dämpfung der Zeigerbewegung auch so bewerkstelligen, daß man das eine Ende der- Welle 6 in einem Spurlager 15 ruhen läßt und nahe dem Lager 15 ein Scheibchen 16 auf die Welle 6 setzt und zwischen diesem und dem Lager 15 C51 einbringt, wodurch eine vorzügliche Dämpfung erzielt wird, ohne feinste Ausschläge zu verhindern. -

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Magnetelektrisches .Meßgerät mit einem in einer Spule ausschwingbar gelagerten Weicheisenkörper, der von einem das Gerät teilweise umfassenden permanenten Magneten gerichtet wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Spulenkörper zum Tragen der Spulenwicklung aus einer oberen Wand (i), einer zu dieser parallelen unteren Wand (2) und einer zwischen den beiden Wänden (i, 2) liegenden, mit diesen ein Ganzes bildenden, an der oberen Wand (i) offenen Kapsel (3) besteht, die in ihrem Hohlraum mit einem in diesen ragenden keilförmigen Ansatz (4) versehen ist und die auf die Kapsel (3) aufgebrachte Spule einen rechteckigen Querschnitt aufweist, der von der unteren Wand (2) -aus in Richtung der Wand (i) ständig derart zunimmt, daß die einzelnen Windungen gleichmäßig dicht auf der in dieser Ebene halbkreisförmigen Wandung der Kapsel (3) aufliegen.
2. Meßgerät nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die den Weicheisenkörper (5) tragende Welle (6) in Höhe der oberen Spulenwand (i) gelagert ist. 3.
Meßgerät nach Anspruch z oder a, dadurch gekennzeichnet, daß der Weicheisenkörper (5) aus sehr dünnem Blech ausgestanzt ist, aus zwei in gleicher Ebene liegenden, gegeneinander versetzten, parallelen und durch einen Quersteg miteinander verbundenen Schenkeln besteht und eine außerordentlich geringe Masse aufweist. q..
Meßgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich die beiden Schenkel des Weicheisenkörpers (5) mit ihren den sie verbindenden Quersteg zugekehrten Enden einander übergreifen.
5. Meßgerät nach Anspruch i oder den Unteransprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenwand der einen Stirnseite der Kapsel (3) mit einer Verstärkung versehen ist.
6. Meßgerät nach Anspruch i öder Unteranspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Vierstärkung (i i) auf die Seite der Kapsel (3) übergreift.
7. Meßgerät nach Anspruch. i oder den Unteransprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß die den Weicheisenkörper (5) und den Zeiger (8) tragende Welle (6) mit ihren je mit einem feinen Körner versehenen Enden in tiefen Löchern (i3), die mit C51 gefüllt sind, gelagert ist. B. Meßgerät nach Anspruch i oder den Unteransprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Eide der Welle (6) in einem Spurlager (i5) ruht und nahe diesem Lager ein Scheibchen (i6) auf der Welle .(6) befestigt ist und zwischen diesem Scheibchen (i6) und dem Lager (i5) sich 01 befindet.