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Elektrizitätszähler Die Erfindung bezieht sich auf Elektrizitätszähler
und in erster Linie auf eine neuartige Anordnung der Bremsmagnete und deren Traganordnung.
wie sie beispielsweise in Elektrizitätszählern benutzt werden. welche eine als Läufer
eines Induktionsmotors von dem Fluß der Induktionszählermagnete angetriebene leitende
Scheibe verwenden. deren Umdrehungszahl durch den Fluß von Dauermagneten abgebremst
wird.
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Zur Ausflührung der Erfindung wird für den Permanentmagnet ein Material
von außergewöhnlich hohem BH-Wert und hoher Koerzitivkraft verwendet, so daB diese
Magnete so klein und leicht ausgel)ildet werden können, daß man sie als Teil des
aus Spritzguß hergestellten Zählerrahmens eingießen kann, der die Triebmagnete und
Zählerlager tragt. Für diesen Zweck geeignete Dauermagnete mit einem maximalen Wert
von B H (Feldstärke X Induktion), wie er bei handelsüblichen Magneten schon erreicht
wird. sind an sich bekannt.
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Ein wichtiger Faktor bei der Herstellung eines solchen Permanentmagnets
ist eine Wärmebehandlung, bei der der Magnet von einer Temperatur oberhalb des Curiepunktes
herab abgekühlt wird und dabei einem den Magnet in derselben Achse oder Richtung
durchsetzenden Magnetfeld unterworfen wird. in welcher der endgültige permanente
Magnetfluß später verlaufen soll. Dadurch erhält
das Material eine
magnetische Vorzugsrichtung und wi"berlegene permanentmagnetische Eigenschaften.
Anschließend an eine solche Behandlung wird der Magnet in der üblichen Weise permanent
magnetisiert. Um einen solchen Magnet in Spritzguß einzubetten, muß er also auf
eine Temperatur erhitzt werden, die annähernd so hoch ist wie die Schmelztemperatur
des verwendeten Spritzgußmaterials, und die endgültige Polarisierung des Magnets
muß nach einer solchen Erwärmung stattfinden.
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Nach einem bevorzugten, bekannten Verfahren werden die Magnete zunächst
längs der gewünschten Achse durch eine Wärmebehandlung in einem magnetischen Feld
mit Vorzugsrichtung magnetisiert. Auf diese Behandlung folgen Alterungsbehandlungen
im Bereich von 6000 C. Danach dürfen die Magnete nicht wieder auf solche Temperaturen
erhitzt werden, wenn eine Beeinträchtigung der magnetischen Eigenschaften vermieden
werden soll. Sofern sich die Temperatur der Curietemperatur nähert, die im Bereich
von soo bis goo0 C liegt, werden nicht nur die koerzitiven Eigenschaften des Magnetmaterials,
sondern auch die Eigenschaften der magnetischen Vorzugsrichtung zerstört. Die Magnete
werden dann in ein entsprechendes Spritzgußmaterial eingegossen, dessen Schmelzpunkt
gut unterhalb der Temperatur des Curiepunktes liegt. Ein für die Zwecke der Erfindung
geeignetes Spritzgußmaterial ist eine Legierung von II bis I3 O/o Silicium mit dem
Rest Aluminium und einem Schmelzpunkt von etwa gso0 C. Es kann jedoch auch ein anderes
Spritzgußmaterial verwendet werden. Die wirkliche 'Erwärmung der Permanentmagnete
bei einem solchen Spritzgußvorgang ist verhältnismäßig kurzzeitig, und die wirkliche
Magnettemperatur liegt unter den vorhergehenden Alterungstemperaturen, so daß die
vorher erzielten magnetischen Eigenschaften beibehalten werden. Die Magnete werden
anschließend, während sie in dem erhärteten Spritzgußmaterial eingehettet sind,
in der unten erläuterten Weise magnetisiert.
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Eine Vorsorge, die in Verbindung mit solchen polarisierten Permanentmagneten
getroffen werden muß, ist dLVermeidung einer zufälligen Berührung mit anderen magnetischen
Materialien.
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Wenn z. B. der Magnet in Berührung mit einem gewöhnlichen Schraubenzieher
aus Stahl gelangt, schließt der letztere den Teil des Magnets, mit welchem er in
Berührung kommt, kurz, und die Stärke des Magnets wird merklich vermindert. Da gemäß
der Erfindung die Magnete vor der endgiAqtigen Polarisierung in unmagnetisches Spritzgußmaterial
eingebettet werden, sind sie gegen diese Gefahr geschützt.
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Obwohl die Permanentmagnete dicht bei den Triebmagneten des Zählers
angeordnet sind, um in an sich bekamiter Weise einen seitlichen Schub auf die Ankerwelle
zu vermeiden, werden sie dennoch in vollem Maß gegen Entmagnetisierung durch Stromstöße
geschtüetzt, die in den Triebspulen und Leitern des Zählers auftreten können, da
sie von dem Spritzgußmaterial umgeben sind, welches ein gutleitendes Material ist
und daher plötzlich Flußänderungen für die Permanentmagnete abschirmt.
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Die Permanentmagnete werden außerdem C-förmig ausgebildet, wobei die
Pole des Permanentmagnetmaterials auf gegenüberliegenden Seiten der Zählerscheibe
angeordnet sind, so dalßl Schwankungen der Bremskraft, die auf Grund von Veränderungen
der Lage der Scheibe in dem Luftspalt des Bremsflusses eintreten, vermieden werden.
Die Bremsmagnete werden ferner symmetrisch zu den die Triebkraft erzeugenden Wirbelströmen
in der Zählerscheibe angeordnet, um in bekannter Weise Schwingungen zu vermindern,
die durch Wechselwirkung zwischen diesen Wirbelströmen und dem Bremsfluß hervorgerufen
werden.
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Obwohl die Bremsmagnete fast vollständig in einem unmagnetischen
Zählerrahmen aus Spritzguß eingekapselt und in ihrer Lage festgelegt sind, sind
NebenschlfiQsse zur Temperaturkompensation der Bremsmagnete und zur Veränderung
der effektiven Bremskraft der Magnete für die Zwecke der Zählereichung vorgesehen.
Die bei der neuen,Bremsmagnet-.anordnung verwendete Menge an magnetischem Material,
z. B. in einem Wattstundenzähler, beträgt weniger als ein Viertel der Menge, die
gewöhnlich bei handelsüblichen Wattstundenzählern verwendet wird. Außerdem kommen
alle Tragbügel und Mittel zur Lageeinstellung des Bremsmagnets, wie sie bei solchen
handelsüblichen Zählern vorhanden sind, in Wegfall.
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Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus
der folgenden Beschreibung von Ausfi:.hrungsbeispielen an Hand der Zeichnung.
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Fig. I ist eine Stirnansicht eines Wattstundenzählers gemäß der Erfindung,
wobei gewisse Teile im Schnitt gezeichnet sind; Fig. 2 ist eine von rlucltwärts
gesehene Ansicht eines Teiles des Spritzgußzählerrahmens und zeigt die Anbringung
der Bremsmagnete; Fig. 3 zeigt im Schnitt einen Grundriß von Teilen des Zählers
und läßt die Anbringung des einen Bremsmagnets in bezug auf Welle und Scheibe erkennen;
Fig. 4 dient zur Erläuterung der Polarisierung der Bremsmagnete nach dem Einbau
in den Zählerrahmen; Fig. 5 und 6 zeigen im Schnitt bzw. in der £ndansicht eine
bevorzugte Anordnung des Nebenschlusses für die Lasteinstellung bei einem der Bremsmagnete.
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In den Zeichnungen Fig. I ist I das Gehäuse.
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2 das vordere Glasfenster und 3 der Deckel des I<lemmenbrettes
eines Einphasen -Wechselstrom-Wattstundenzählers. Eine Scheibe 4 aus leitendem Material
dreht sich mit einer Welle 5, die in einem Oberlager 6 und einem Unterlager 7 gelagert
ist.
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Die Welle 5 treibt über Zahnräder ein Zählwerk mit mehreren Zeigern
8, das im oberen Teil der Stirnseite des Zählers angeordnet ist. Die Scheibe 4 wird
von den Flüssen eines oberhalb der Scheibe angebrachten Spannungseisens und eines
unterhalli der'Scheibe angebrachten Stromeisens angetrieben.
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Bei der gezeigten Zählertype besitzt das Spannungs-
eisen
einen E-förmigen EXerng, dessen offene E-Seite zu der Scheibe hin gerichtet ist
und der auf dem mittleren Schenkel eine Spannungsspule 10 trägt.
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Das Stromeisen hat einen U-förmigen Kern II, dessen offene Seite zu
der Scheibe hin gerichtet ist und der auf beiden Schenkeln Stromspulen I2 trägt.
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Der Spannungs- und der Stromkern sind durch seitliche Magnetjochteile
13 miteinander verbunden, die sich außerhalb des Umfanges der Scheibe 4 erstrecken.
Wie üblich ist der Aufbau der Magnetkerne an der Rückseite eines Zählerrahmens 14
befestigt, dessen Schlitz 15 der Zählerscheibe 4 angepaßt ist. Die Zählerlager sind
an der Stirnseite dieses Zählerrahmens angebracht, ebenso wie das Zählwerk. Der
Rahmen des Zählwerks ist bei I6 dargestellt. Der Zählerrahmen besteht aus unmagnetischem
Spritzgußmaterial und ist mit den erforderlichen Tragaugen, Säulen und Bolzenlöchern
zur Befestigung der Zählerteile an dem Rahmen und zur Befestigung des Zählerrahmens
an dem Zählergehäuse versehen. Die Spulen sind an das Klemmbrett durch Drähte und
Verbindungsklemmen angeschlossen, von denen die letzteren bei 17 dargestellt sind.
Im allgemeinen entspricht der bisher beschriebenen Aufbau den vorhandenen Zählern.
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Gewöhnlich ist der Zählerrahmen auch mit einem vorspringenden Bügel
versehen, an welchem ein Bremsmagnet festgeklemmt ist und der zur Einstellung der
Brems- oder Verzögerungskraft radial zu der Scheibe einstellbar ist.
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In diesem Zusammenhang ist es auch bekannt, die Permanentmagnete
in einem Halter aus Spritzgußmetall oder -kunstharz anzuordnen, der in dem Zähler
in bezug auf die Zählerscheibe einstellbar angebracht wird.
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Die Erfindung weicht grundsätzlich von solchen mit getrennten Magneten
ausgerüsteten Zählerkonstruktionen ab und sieht verhältnismäßig kleine Bremsmagnete
I8 hoher Koerzitivkraft vor, die in den Spritzgußzühlerrahmen 14 eingebettet und
in ihn eingegossen werden und deshalb gegenüber diesem Rahmen nicht einstellbar
sind.
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Diese Bremsmagnete sind in verhältnismäßig kleinen Taschen 19 in
dem Spritzgußmaterial am Umfang der Zählerscheibe 4 und an etwa diametral entgegengesetzten
Seiten der Zählerscheibe aufgenommen. Sie sind ferner C-förmig ausgebildet, so daß
ihre sich gegenüberliegenden Pole den Umfang der Scheibe 4 umfassen, wobei die Scheibe
zwischen den Pol stücken liegt und das Magnetjoch diese außerhalb des Scheibenumfanges
verbindet.
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Das Magnetjoch hat einen etwas größeren Ouerschnitt als die Polflächen,
wobei die Querschnittsflächen von der Mitte des Joches zu den Polstücken verjüngt
zulaufen, um die wirksamste Ausnutzung des für den vorliegenden Zweck verwendeten
permanenten Magnetmaterials zu erreichen. Wie dargestellt, sind diese Magnete in
dem Spritzgußmaterial sowohl innen wie außen, ausgenommen an ihren gegen die Zählerscheibe
gerichteten Polflächen, eingekapselt. So ist in der Zeichnung der C-förmige Ring
20 an der Innenseite der Magnete Spritzgußmaterial, das mit dem Zählerrahmen ein
Stück bildet.
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Wie aus Fig. 2 und 3 ersichtlich, ist eine gegen die Rückseite dieser
Magnete flach anliegende dünne C-förmige Scheibe 21 aus magnetischem Material angeordnet,
die geringe Permeabilität und einen negativen Temperaturkoeffizient der Permeabilität
besitzt und die entsprechenden Abmessungen und Charaliteristikll erhält, um Temperaturfehler
des zählers auszugleichen. Diese Kompensationsstückf bilden für einen verhältnismäßig
kleinen Teil des Flusses des Permanentmagnets einen Nehenschluß zwischen den Polflächen.
und der Betrag dieses durch den Nebenschluß gehenden Flusses nimmt mit zunthmender
Temperatur ab. Während die allgemeine Natur der in Ävattstundeninduktioii- szählern
auftretenden Temperaturfehler und Mittel für ihre Isoml)ensation bekannt sind, ist
die gemäß der Erwindung verwendete Kompensationseinrichtung von den bisher benutzten
völlig verschieden. Bei der neuen Kompensationseinrichtung verlaufen der nebengeschlossene
Fluß und der Fluß in dem Magnet in entgegengesetzten Richtungen. Das C-förmige Konpensationsstück
2I besteht aus Carpenterstahl, einer Nickel-Eisen-Legierung mit etwa 29°/o Nic]sel,
und wird auf die Seitenfläche des Permanentmagnets, anschließend an die Wärmebehandlung
zum Zweck der Schaffung der magnetisalzen Vorzugsrichtung, jedoch vor dem Eingießen
der Magnete in das Spritzgußmaterial, aufgekittet.
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Jeder der beiden in jedem Zähleraufbau vorgesehenen Bremsmagnete
wird vorzugsweise mit derselben Kompensation ausgestattet. klit einem oder beiden
Zählermagneten 18 ist ferner eine Lasteinstellung verbunden, die dem Zweck dient,
der bei früheren Zählern im allgemeinen erreicht wird, indem man den ganzen Bremsmagnetaufbau
gegenüber der Zählerscheibe radial verschiebt, um die Dämpfung zu verändern und
die Zählerdrchzahl für eine gegebene Last richtig einzustellen. Bei dem neuen Zähler
sind die Bremsmagnete in ihrer Lage festgehalten, und die Lasteinstellung wird durch
einen magnetischen Nebenschluß 22 geschaffen, der in einem rohrförmigen Hohlraum
23 des Spritzgußmaterials aufgenommen ist. Dieser Hohlraum erstreckt sich innerhalb
der mittleren Öffnung in dem C-förmigen Magnet und axial nach einer Seite dieses
Magnets. Der Nebenschluß 22 besteht aus weichem Eisen, ist in dem rohrförmigen Hohlraum
des Spritzgußmaterials mit Gleitsitz eingesetzt und an der Seite der Scheibe bei
24' mit einer Nut versehen. so daß er die Scheibe in keiner Einstellage berührt.
Außerdem ist er an der Schlitzöffnung mit Fiwlhrungsflächen versehen, die mit Flührungsflächen
zusammenwirken, welche in dem Spritzgußmaterial an jeder Seite des Scheibenluftspaltes
ausgearbeitet sind, um den Nebenschluß 22 gegen Drehung zu sichern (Fig. 2).
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Durch den Nebenschluß 22 ist eine Schraube 24 hindurchgeschraubt,
deren geschlitzter Kopf von der Vorderseite des Zählers aus zugänglich ist und durch
den die Schraube mittels eines Schraubenziehers gedreht werden kann. Die Schraube
ist in
irgendeiner Weise gegen Heraus drehen gesichert, so daß sie,
wenn sie verdreht wird, den Nebenschluß 22 in die oder aus der Öffnung 23 in dem
Permanentmagnet verschiebt.
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Bei der in Fig. 2 und 3 gezeigten Anordnung besitzt die Schraube
24 in der Nähe des dem Kopf entgegengesetzten Endes eine Ringnut, welche aus dem
Hohlraum 23 vorsteht und durch eine Öffnung in einer Messingplatte 25 unter Befestigung
durch eine gabelförmige Federklammer 26, die in diese Ringnut der Schraube eingreift,
hindurchgeht.
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Platte 25 und Klammer 26 sind durch Schrauben27 befestigt (Fig. 2).
Wenn die Platte 25 abgenommen wird, kann der Nebenschluß 22 in den Hohlraum 23 eingesetzt
und die Schraube 24 in ihn eingeschraubt werden. Wenn diese Teile, wie in Fig. 3
und in Fig. 2 rechts gezeigt, zusammengebaut werden, kann man durch Verdrehen der
Schraube 24 die Lage des Nebenschlusses 22 einstellen. Während der Nebenschluß 22
gegen den Magnet 18 durch einen rohrförmigen Schild des Spritzgußmaterials in Abstand
gehalten wird, wird er einen Fluß von dem vScheibenluftspalt zwischen den Polen
des Permanentmagnets abziehen, und zwar entsprechend dem Ausmaß, bis zu welchem
der Nebenschluß in dem Magnet eingestellt ist. In der Stellung des maximalen Nebenschlusses
kann er etwa 5 0/o des Bremsflusses eines Magnets überbrücken, obwohl die Anordnung
der erfindung nicht auf diesen Wert beschränkt ist. Wenn auch dieser Nebenschluß
für Lasteinstellung in Fig. I und 2 an beiden Bremsmagneten angegeben ist, braucht
im allgemeinen nur einer dieser Magnete mit einem solchen Lastnebenschluß versehen
zu werden, um einen genügend Weiten Bereich für die Lasteinstellung zu erzielen.
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Die Umdrehungsrichtungen der Schraube für schnelle und langsame Einstellung
des Zählers werden zweckmäßig durch Marken bezeichnet, die in den Rahmen eingegossen
und in Fig. I rechts neben der Schraube 24 gezeigt sind.
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Der Hohlraum 23 in dem Spritzgußmaterial zur Aufnahme des Nebenschlusses
22 kann durch Bearbeitung vollkommen zylindrisch gemacht werden, oder man macht
die Öffnung, wenn ihre Oberfläche als roher Guß verbleibt, etwas konisch, also von
ihrem offenen Ende zu ihrem geschlossenen Ende verjüngt zulaufend, um den Formkern
herausnehmen zu können. In Fig. 2 und 3 ist der Hohlraum als vollkommen zylindrisch
ausgearbeitet dargestellt, so daß der Nebenschluß 22 in ihm an allen Einstellpunkten
einen guten Gleitsitz hat. In Fig. 5 verbleibt die Ausnehmung 23, wie sie aus dem
Spritzgußvorgang kommt, ohne bearbeitet zu werden, und sie hat deshalb eine verjüngt
zulaufende Form mit etwas größerem Durchmesser an dem offenen WEnde als an dem geschlossenen
Ende. Wenn daher der Nebenschluß 22 mit gutem Gleitsitz an dem schmalen Ende eingepaßt
ist, wird er an dem offenen Ende des Hohlraums etwas lose sein. Um jede mögliche
Änderung der Nebenschlußwirkung zu verhindern, wenn der Nebenschluß sich in einer
eingestellten Lage befindet, wo er in dem Hohlraum eine lose Passung hat, sind die
aus der Schraube 24 und der Federklammer 26 bestehenden Halte- und Einstellmittel
so angeordnet, daß das offene Ende des Nebenschlusses 22 gegen die auf der Luftspaltseite
gelegene Oberfläche des Hohlraums an diese anliegt oder in Fig. 5 und 6 nach rechts
gedrückt wird, - um so jede Änderung der Nebenschlußwirkung zu verhindern, die bei
einer Bewegung des Nebenschlusses quer zu dem Hohlraum, wie sie andernfalls durch
Vibration od. dgl. verursacht werden könnte, eintreten X rde. Die Form des Nebenschlusses
und des Hohlraums an den ;Berührungsflächen sichert den Nebenschluß, wie in Fig.
2 gezeigt, gegen Verdrehung.
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Um das gewünschte Ergebnis zu erreichen, ist die Federklammer 26'
nach Fig. 5 und 6 so angeordnet, daß sie auf die Schraube 24 in Richtung auf das
Ende (in Fig. 5 nach abwärts) einen Zug aus übt und ihr unteres Ende nach rechts
drVickt, um das offene Ende des Nebenschlusses 22 in allen axialen Einstellagen
gegen die rechte Seite des Hohlraums 23 zu drlDil'cken, die neben der Luftspaltseite
des Magnets 18 liegt. Die Öffnung 30 in dem Spritzgußmaterial an dem Hals der Schraube
24 wird so groß gemacht, daß die Schraube um ihren Kopf schwenken und das andere
Ende der Schraube sich so weit seitlich bewegen kann, daß dieses Ergebnis erreicht
wird. Die Federklammer 26' kann aus Phosphorbronze bestehen. Ihr Jochteil 3I berührt
die dem Joch des Magnets i8 gegenüberliegende Seite des Rahmens 14, wobei ein mittlerer
geschlitzter Ansatz 32 die Ringnut der Schraube 24 umfaßt und federnde Finger 33
und 34 vorgesehen sind, deren Enden die Seite des Rahmens 14 rechts von dem offenen
Ende der Ausnehmung 23 berühren.
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Die Feder ist in ihrem mittleren Seitenteil nach außen vorgespannt
und wird zwischen der Oberfläche des Rahmens und der Ringnut der Schraube zusammengedrückt,
so daß sie in der eingesetzten Lage die Schraube24, wie in Fig. 5 gezeigt, abwärts
in Richtung auf das Ende zieht und den Kopf der Schraube stramm gegen die äußere
Fläche des Spritzgußgehäuses hält, welche das geschlossene Ende des Hohlraums bildet.
Sie verhindert dadurch eine Bewegung der Schraube nach dem Ende, gestattet jedoch,
daß sie mit einem Schraubenzieher gedreht werden kann, um die Lage des Nebenschlusses
axial in der Ausnehmung einzustellen.
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Die Federklammer 26' und das Ende der Schraube 24, in welches sie
eingreift, werden nach rechts gedrückt, weil die äußeren Enden der Spreizfinger
33, 34 gegeneinander vorgespannt sind, indem sie zwischen vorspringende Anschläge
35 auf der Oberfläche des Rahmens 14 eingesetzt werden. Bevor die Klammer mit den
Fingern 33, 34 zwischen die Anschläge 35 eingesetzt wird, bilden die Finger ein
geradschenkeliges V, und ihre äußeren Enden werden daher gegeneinander vorgespanilt,
wenn sie in der dargestellten Weise eingesetzt werden. Dadurch wird eine federnde
Keilwirkung der Federklammer nach rechts erreicht, welche die Nase des Nebenschlusses
22 gegen die Luftspaltseite des Hohlraums 23 andrückt. Ein oder beide Enden der
Finger können über eine Schulter an der Seitenwand des
Rahmens r4
übergreifen, wie an dem Ende des unteren Fingers 34 dargestellt ist, um diesen nach
rechts gerichteten Zug zu unterstützen. Die Federklammer kann leicht abgenommen
und wieder aufgesetzt werden, und sie wird durch ihre eigene Federkraft fest in
ihrer Lage gehalten. Wenn sie in ihrer Lage angebracht ist, verhindert sie eine
Bewegung des Nebenschlusses 22 in Richtung auf das 'Ende des Hohlraums 23, sie gestattet
aber auch eine seitliche Bewegung des Endes der Schraube 24 und diiüd es gleichzeitig
nach rechts, in dem Ausmaß, wie es der Nebenschluß 22 zuläßt. Diese Anordnung ist
weniger kostspielig afs die Anordnung des einstellbaren Nebenschlusses nach Fig.
3, da sie eine kleinere Anzahl von Teilen und weniger Bearbeitung erfordert sowie
schneller zusammengebaut werden kann.
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Die Erfindung ermöglicht im Vergleich zu früheren Zählern eine sehr
weitgehende Verminderung des Material-, Gewichts- und Raumbedarfes der Bremsinagnetanordnung.
Es wurde als ausreichend festgestellt, wenn man Permanentmagnete I8 mit folgenden
Abmessungen verwendet: Außendurchmesser der Magnete 28,5 mm bei einem maximalen
Querschnitt in der Mitte des Joches von 8,25 X 8,25 mm. Die Abmessungen der Polflächen
sind 8,25 X 6,35 mm. Die hier angegebenen Abmessungen verhalten sich zu anderen
Zählerabmessungen wie in der Zeichnung dargestellt. Diese Magnete haben einen (BH)mny-Wert
in der Größenordnung von 4600000 und eine Remanenz in der Größenordnung von 12000
Gauß. Die neue Bremsmagnetanordnung soll eine gegenwärtig, besonders in den U'SA,
in großem Umfang benutzte Anordnung ersetzen und ergibt eine Gewichtsverminderung
des magnetischen Materials für die Bremsmagnete von annähernd 300 g auf nur 68 g.
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Nachdem die Magnete mit Vorzugsrichtung magnetisiert wurden, werden
die Nebenschlüsse 21 für den Temperaturausgleich auf die eine Seite der Magnete
I8 gekittet, wobei ein bei hoher Temperatur härtharer Kunstharzkitt benutzt wird.
Die Magnete werden dann als Einlagen im Spritzguß eingegossen, wobei das obenerwähnte
Spritzgußmaterial verwendet wird. Das Spritzgußmaterial erhärtet und kühlt sich
sehr schnell ab, so daß die Magnete sich nicht bis zum Schmelzpunkt des Spritzgußmaterials,
der bei etwa 5800 C liegt, erwärmen und nicht für längere Zeit auf einer hohen Temperatur
verbleiben. Der Spritzgußvorgang verändert die magnetischen Eigenschaften der Magnete
überhaupt nicht. Bei dieser Stufe der Herstellung sind die Magnete noch nicht polarisiert,
sondern lediglich längs der gewünschten Magnetisierungsachse für eine Magnetisierung
mit Vorzugsrichtung vorbereitet worden. Alle erforderlichen Bearbeitungen werden
dann an dem Spritzgußrahmen vorgenommen. Dazu gehört das Ausarbeiten des Hohlraums
23 für den Nebenschluß für Vollasteinstellung, falls erforderlich, das Bohren von
Bolzen-und Schraubenlöchern usw. Die Bearbeitungen werden unter Benutzung einer
Lehre angenommen, so daß alle Abmessungen genau gemacht werden.
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Die Magnetisierung der Magnete 18 wird durchgeführt, während sie
sich, wie in Fig. 4 gezeigt, in dem Spritzgußmaterial befinden. Es werden Leiter
28 und 29 in die offenen Enden der Hohlräume 23 und durch die Mittelöffnungen in
den beiden Magneten I8 eines Zählerrahmens eingeführt. Zwischen den Enden der Leiter
wird eine flache Kupferschiene 36 befestigt, die so dünn ist, daß sie durch die
Luftspaltschlitze in dem Rahmen 14 und in dem Magnet IS hindurchgeht, wenn die Leiter
28 und 29 eingesetzt sind. Eine Halbwelle einer Stromwelle von 6o Hz mit einem Scheitelwert
von 25 000 A wird dann durch den Kreis 28-36-29 geschickt, wie durch die Pfeile
in Fig. 4 dargestellt. Dieser Strom fließt durch die Magnete in entgegengesetzten
Richtungen und polarisiert sie in der bestimmten Polarität, wie sie durch die Bezeichnungen
der N- und S-Pole in Fig. I angegeben ist. Wenn Bremsmagnete mit einer abweichenden
Anordnung der Polarität gewünscht werden, kann der Magnetisierungsstrom durch die
Magnete in der gleichen Richtung geschickt werden.
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Die Magnete werden dann abgeschwächt, d. h. durch ein Wechselstromfeld
teilweise entmagnetisiert.
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Diese Verminderung der Magnetstärke liegt in der Größenordnung von
I5°/o. Der Zähler wird dann zusammengebaut, und bei Belastung wird gewöhnlich eine
weitere Verminderung der Magnetstärke erforderlich, die ausreichend ist, um die
Magnete annähernd auf die gewünschte Stärke herabzusetzen, wie sie durch die Zählerdrehzahl
bei Nennlast gemessen wird. Die Magnete besitzen und behalten eine hohe Magnetstärke,
die als Bremsfluß in dem Luftspalt verfügbar ist, unil die Größe dieses für die
Bremsung verfügbaren Flusses kann, falls erforderlich, durch den Nebenschluß oder
die Nebenschlüsse 22 vermindert werden. Der Umstand, daß die Magnete I8 in einem
unmagnetischen leitenden Material eingekapselt sind, ist unter verschiedenen Gesichtspunkten
äußerst vorteilhaft. Sie werden gegen zufällige Berührung mit anderen magnetischen
Werkzeugen oder Teilen geschützt, die einen Kurzschluß eines Abschnitts des Magnets
verursachen könnten, der zu einer Verminderung der Magnetstärke führen würde. Das
Spritzgußmaterial verhindert, daß die Magnete magnetischen Staub, wie,Eisenfeilspäne,
Hobelspäne von Werkzeugen usw., aufnehmen können, ausgenommen an dem Luftspalt,
und es ist viel leichter, sie sauber zu halten und zu verhindern, daß derartiges
Material auf die Magnete in dem fertigen Zähler gelangt.
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Bis zum Einbau der Zählerscheibe können als Schutz in die Magnetluftspalte
Keile aus Holz oder anderem unmagnetischem Material eingeführt werden, da dies die
einzige Stelle der Magnete ist, die von dem Spritzgußmaterial nicht bedeckt wird.
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Falls erwünscht, kann jedoch auch über den Polflächen eine dünne Spritzgnßwand
vorgesehen werden. Nach dem Zusammenbau befindet sich in einem betriebsmäßig arbeitenden
Zähler das Spritzgußmaterial des Rahmens zwischen den Magneten und den Zählerspulen
und verhindert eine Entmagnetisierung der Magnete durch Stromstöße, die zufällig
während des Betriebes in den Zählerspulen
infolge von Kurzsct iissen,
Blitzschlägen usw. auftreten können.
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Die Bremsmagnete werden in bezug auf alle übrigen ruhenden Teile
des Zählers durch den Zählerrahmen in ihrer Lage befestigt, und daher kann keine
zufällige Veränderung der Lage der Bremsmagnetspalte in bezug auf die Polflächen
der Triebmagnete, Zählerlager usw. vorkommen. Dies ist eine erwünschte Eigenschaft.
Dadurch wird es ermöglicht, die Zählerscheibe und Achse herauszunehmen und mit einer
minimalen Gefahr einer Änderung der Zählereichung wieder einzusetzen, und es wird
ferner die Anwendung einer magnetischen Lageraufhängung für die Achse 5 erleichtert.
Die Lager 6 können und werden vorzugsweise bei dem neuen Zähler solche mit magnetischer
Aufhängung sein, wie sie an sich schon bekannt sind, und tragen dann das gesamte
Gewicht des umlaufenden Systems. Die Träger für diese Lager werden zusammen mit
dem Rahmen in einem Stlürck gegossen. Die Bremsmagnete sind in bezug auf eine Mittellinie
zwischen der Drehachse und der Mitte des Triebmagnetsystems symmetrisch angeordnet
und eine Linie, die zwischen den Mitten der Bremsmagnete gezogen wird, geht auf
der Seite der Achse 5 vorbei, auf welcher sich die Triebmagnete befinden. Die Dämpfungsmagnete
sindferner ziemlich dicht an dem Triebmagnet angeordnet. Diese Anordnung ist vorteilhaft
für die Verminderung eines seitlichen Schubes auf die Zählerscheibe und Achse, wie
es an sich bekannt ist. Aus der Anordnung der Polarität der Bremsmagnete, wie sie
in Fig. I dargestellt ist, ist ersichtlich, daß die Bremsflüsse durch die Scheibe
4 zu beiden Seiten der Welle in gleicher Richtung verlaufen und daß diese Bremsflüisse
in symmetrischer Lage zu der Welle von dieser gleichen Abstand haben. Diese Anordnung
ist vorteilhaft, um in an sich bekannter Weise die Vibration der Scheibe zu vermindern,
die auf der Wechselwirkung zwischen dem Bremsfluß und den von den Spannungsflüssen
erzeugten Wirbelströmen in der Scheibe beruht.
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Bei Anwendung der Erfindung in Zählern mit zwei oder mehr Triebmagnetsystemen
haben vorzugsweise die zusätzlichen Systeme ihr eigenes SpritzguBrahmenteil, das
die eingebetteten Bremsmagnete in der beschriebenen Weise enthält.