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Österreichische PATENTSCHRIFT Nu-17327. EDWARD WESTON IN NEWARK (V. ST. v. A).
Elektrisches Messgerät.
Die nachstehend beschriebene Erfindung bezieht sich auf elektrische Messinstrumente nach dem Weston-Typus", bei denen im Interesse eines möglichst gedrängten Baues und im Interesse der möglichst billigen Herstellung die einzelnen aufeinander eingepassten Teile fast ausschliesslich durch den Boden und den Deckel des Gehäuses festgehalten werden. Für die Ausgestaltung des Messinstrumentes als tragbares Instrument bezw. als Tascheninstrument ergibt sich die weitere Bedingung, dass-etwa zur Messung an Batteriender eine Kontakt gleichzeitig als scharfe Spitze, gleichzeitig auch als Klemmkontakt ausgebildet sein muss, zweckmässig in der Weise, dass die Kontaktschraube gleichzeitig die Kontaktspitze trägt und die Kontaktmutter zugleich Schutzkappe für diese Spitze ist.
Auf den beiliegenden Zeichnungen ist der Erfindungsgedanke zur Darstellung gebracht worden. Fig. 1 stellt eine vergrösserte Ansicht des hier als Voltmeter gedachten Instrumentes dar. Fig. 2 ist ein Schnitt durch Fig. 1 nach Linie TV- Fig. 3 ist ein Schnitt durch Fig. 1 nach der Linie W-W mit einer gegenüber der Fig. 2 etwas abgeänderten Anordnung der einzelnen Teile. Fig. 4 ist eine Kontaktfeder. die den einen Pol des Instrumentes mit dem einen Pol der Widerstandsspule verbindet. Fig. 5 ist eine Ansicht des Feldmagneten, der beweglichen Spule, des Ankerkernes und des Kernträgers.
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die Enden der Brücke, die das obere Zapfenlager der Spule trägt. Die Isolierstücke sind hier durch stärkere Schraffierung besonders angedeutet.
Fig. 7 zeigt eine etwas abgeänderte
Verbindung zwischen der Brücke und dem Kernträgers. Fig. 8 ist eine Vergrösserung des
Schnittes nach V-V in Fig. H. Fig. 9 ist eine Draufsicht auf den Kernträger. Fig. 10 stellt eine seitliche Ansicht dieses Kernträgers dar, die teilweise geschnitten ist, um zu zeigen, wie der Ankerkern befestigt ist. Der teilweise Schnitt zeigt gleichzeitig das untere Zapftager der beweglichen Spule und die Bohrung für den Leiter, der von der
Widerstandsspule zu der unteren Kontaktfeder für die bewegliche Spule hinfahrt. Fig. 11 ist eine innere Ansicht des Gehäusebodens. Fig. 12 ist ein Schnitt des Gehänsebodens nachZ Z von Fig. 11. Fig. 13 ist eine Ansicht des Feldmagneten.
Die Abbildung zeigt die. Anordnung der Setzstifte an der unteren Seite des Magneten, mit denen er im Gehäuse zentriert wird und die Bohrungen auf seiner oberen Seite, die zur Zentrierung aes Kern- trägers dienen. Fig. 14 ist eine Vergrösserung des Schnittes durch die Fig. 13 nach X-X, um die Befestigung der Setzstifte im Magneten vermittelst weichen Metalles zu ver- anschaulichen. Fig. 15 ist ein Schnitt durch Fig. 13 nach Y - Y. Fig. 16 ist eine Ver- grösserung des Schnittes, ähnlich Fig. 14, die eine etwas abgeänderte Befestigung der Setz- stifte veranschaulicht. Fig. 17 ist eine Ansicht der Skalenplatte.
In den Fig. 1 und 2 stellt c den unteren Teil des Gehäuses dar, das die einzelnen
Teile aufnimmt. Es wird zweckmässig in zylindrischer Form aus einem nichtmagnetischen
Metalle wie Messing hergestellt. b stellt eine ringförmige Deckelschraube dar. in die ein
Deckelglas eingelassen ist. Boi f/ist die Ringschraube abgesetzt. 13, 13 sind die Pol- klemmen des Instrumentes, die aus Schrauben bestehen, deren Köpfe im Inneren des Ge- häuses untergebracht werden, während die Schraubengänge aus dem Instrumente heraus- treten.
1-1, 14 sind über die Schrauben 13, 13 geschobene Muffen, die in das Gehäuse ein- geschraubt sind und die durch Isoliermuffeu gegen die Schrauben 13, 13 isoliert sind. Die
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suchung von Akkumulatoren oder anderen Batterien einen guten metallischen Kontakt zwischen dem bleui oder einem anderen Polmetalle der Batterie zu sichern, indem der Schuh einfach in das betreffende Metall hineingedrückt wird. m ist der permanente Magnet, der zweckmässig in Hufeisenform mit zylindrischem Innenraum hergestellt wird und u :
ist der innerhalb der beweglichen Spule y angeordnete magnetisierbare Ankerkern, entsprechend dem magnetisierbaren. Ankorkerne der Instrumente nach dem Weston-Typus. q ist der Kern- träger, der in dem vorliegenden Falle aus einem einzigen Stlicke nichtmagnetischen Metalles hergestellt ist. Zweckmässig ist dieser Kernträger so gestellt, dass die scheibenähnliche Fläche, die einen Absatz t besitzt, nach oben zu stehen kommt, während der U-förmige Teil mit den Schenkeln M, M nach unten gerichtet ist. In dem Verbindungsteile der bei den Schenkel n, n ist eine Öffnung u zur Aufnahme des unteren Lagersteines z vorgesehen, auf den sich der untere Lagerzapfen der beweglichen Spule x aufsetzt.
Der Kernträger ist auf der Drehbank aus einem einzigen Stücke nichtmagnetischen Metalles wie Messing etc. hergestellt. Er bildet zunächst eine zylindrische Tasse mit einer Flansche und einer erweiterten Öffnung 25.
Der untere Teil der zylindrischen Tasse wird hierauf parallel zur Achse von zwei gegen- überliegenden Seiten aus abgehobelt oder abgefeilt, so dass nicht mehr stehen bleibt als die beiden Schenltel u, n und deren Verbindungsstück, wie die dies aus den Fig. 9 und 10 deutlich ersichtlich ist. 25, ist eine erweiterte Öffnung in dem oberen Teile des Trägers zur
Montage der beweglichen Spule y. v ist eine Schraubenbohrung in dem einen Schenkel n zur Befestigung des Ankerkernes a ; und ? ist eine Bohrung in demselben Schenkel, durch welche ein gegen IJ isolierter Kontaktstift 21 hindurchgeführt ist, der durch eine Kontakt- feder 9 die Verbindung mit dem unteren Ende der beweglichen Spule vermittelt.
Der Kernträger ist in etwas vergrössertem Massstabe in Fig. 6 dargestellt, so dass die
Details der Brücke, die den oberen Lagerstein z trägt, besser zu erkennen sind. 1, 1 sind
Muffen, 2, 2 sind durch diese Muffen hindurchgeführte Schrauben, die zur Befestigung der Brücke a an den Kernträger in der dargestellten Weise dienen. Die Muffen 1, 1 sind sorg- fältig abgedreht und besitzen ganz genau abgeschliffene Zapfen 26, die in ebenso genau ausgeschliffenen Versenkungen des Kernträgers q hineinpassen Die Stellen, an denen sich diese Versenkungen befinden, sind mit Rücksicht auf die Achse des Ankerkernes mathe- matisch genau bestimmt, 3, 3 sind Pflöcke aus weichem Material, die in die relativ weiten Löcher 4, 4 (Fig. 13) der Pole des Feldmagneten eingebettet sind.
Auf die Art und Weise, wie diese, Pflöcke in die entsprechenden Löcher eingesetzt werden, soll später näher ein- gegangen werden. Die eben erwähnten einzelnen Teile werden sämtlich mit peinlichster Ge- nauigkeit hergestellt und zusammengesetzt. 8 (Fig. 1 und 2) ist eine lose Strebe, die an der Brücke a befestigt ist und nach dem freien Ende der Spiralfeder 9 hinführt, durch welche, ähnlich wie hei den anderen Instrumenten nach dem Weston-Typus, die elektrische
Verbindung mit der beweglichen Spule vermittelt wird. An dem freien Ende der losen
Strebe 8 ist eine Kontaktfeder 7 befestigt (Fig. 2 und 8), die ihrerseits mit einem Kontakt- stöpsel 6 verbunden ist, der an seinem oberen Ende ein Schraubengewinde besitzt.
Dieser
Kontaktstöpsel 6 ist in dem Auge 5 der Flansche des Kernträgers q isoliert eingebettet, so dass das freie Ende dieses Kontaktstöpsels guten Kontakt zwischen den beiden Enden der gebogenen Kontaktfeder 10 herstellt, wenn er an Ort und Stelle gebracht wird ; damit er nach der Montierung des Instrumentes seine Lage nicht verändert, wird er vermittelst einer Mutter an die Flansche von q angedrückt.
Die Kontaktfeder 10 ist um einen Kontakt- stöpsel 11 herumgelegt, der in dem Schraubenkopfe 12 des einen Polendes 13 eingebettet ist. i ist der Zeiger, der direkt mit der beweglichen Spule in einer aus Fig. 2 ersichtlichen
Weise verbunden ist. r ist die Widerstandsspule ; der äussere Durchmesser der Spulenkränze ist so bemessen, dass sie genau in den zylindrischen Innenraum des Feldmagneten hinein- passen. 22 ist der aus leitendem Materiale hergestellte Spulenkern, an dem das eine
Spulenende angelegt ist, während das andere Spulenende an die am anderen Spulenkranz angebrachte Kontaktfeder 20 angelegt ist.
Mit Hilfe dieser Kostaktfeder 2ö wird leitende
Verbindung mit dem Kontaktstifte 21 hergestellt. 24 ist ein besonderer, aus isolierendem 'Matenale hergestellter Spulenkern, der zur Befestigung der Widerstandsspule bezw. deren
Zentrierung dient, indem er in die Versenkung 1 des Gehäusebodens eingepasst wird. f ist eine ähnliche, nur grössere Versenkung zur Aufnahme und Feststellung des unteren Endes des Kerntriigers q (Fig. 11 und 12), s ist eine flache Blattfeder, deren eines Ende in die
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mit dem Absatz t des Kernträgers q zusammenpasst.
Die Skalenplatte ist ausserdem noch auf der einen Seite mit einem Schlitze versehen, dessen Zweckbestimmung auseinandergesetzt werden soll, wenn von dem Zusammenpassen der einzelnen Teile gesprochen werden wird. Die Skalenplatte besitzt ausserdem noch einen ans Fig. 17 ersichtlichen dort punktiert gezeichneten Absatz an der erwähnten Öffnung o, entsprechend dem Absatze t des Kernträgers q.
Aus den Fig. 13-16 ergibt sich die Art und Weise, wie der Feldmagnet im Gehäuse befestigt und festgehalten wird und wie das bewegliche System"an dem Magnete befestigt und festgehalten wird. Nachdem dem Magneten seine aus den Fig. 13 und 1 f) ersichtliche Form gegeben worden ist, werden Löcher oder Versenkungen von genügend grossem Durchmesser auf der einen Seite in ihn hineingebohrt. Diese Löcher worden dann, am besten nach dem Härten des Magneten, mit Pflöcken weichen, zweckmässig magnetisierbaren Metalles wieder verkeilt, so dass der ganze Magnet wieder ein einziges, ununterbrochenes Stück bildet.
Entsprechende Pflöcke 3, 3 werden an der entgegengesetzten Seite des Magneten in der Nähe der Pole in ähnliche Löcher oder Versenkungen 4, 4 hinein- getrieben, um die Zapfen 2, 2 aufzunehmen, welche die Brücke und die Brückenträger fest mit dem Kernträger verbinden. In Fig. 16 ist eine kleine Modifikation dieser Aus- führung gezeichnet. Hier sind metallische Pflöcke I in Löcher eingesetzt, die durch den ganzen Magneten hindurchgehen. Diese Pflöcke ragen auf der einen oder anderen Seite des Magneten heraus und werden dann nach dem Härten des Magneten durch Abdrehen mit passenden Setzzapfen versehen.
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herstellt.
Nunmehr bilden Magnet, Widerstandsspule und #bewegliches System" ein einziges
Ganzes, das man in das Apparatengehause hinoinschlüpfen lässt, wobei die Setzzapfen k, k an der unteren Seite des Magneten in die genau entsprechenden Versenkungen h, h der Gehauserippe ss, die Basis des beweglichen Systemes"bezw. der untere Teil des Kern- tragers dagegen in die Versenkung/im Gehäuaeboden hineinkommen. Hiebei wird zugleich auch der Kontakt zwischen dem metallischen Kerne der Widerstandsspule und dem nach oben gebogenen Teile der Kontaktfeder 8 hergestellt, wobei der aus isolierendem Materiale bestehende Spulenkern 24 durch ein Loch in der Blattfeder 8 hindurch sich in die Ver- senkung j des Gehäusebodens einsetzt.
Beim Einsetzen des Magneten mit dem beweglichen
Systeme in das Gehäuse achtet man gleichzeitig darauf, dass auch das konische untere
Ende des Kontaktstiftes 6 zwischen die oberen beiden Enden der gebogenen Blattfeder 10 hineinschlüpft, wodurch der Kontakt nach dem linken Polende 13 gesichert ist. Nunmehr wird die Skalenplatte p aufgesetzt. Man macht dies praktisch in der Weise, dass man mit dem Schlitz, den das Zifferblatt auf der einen Seite besitzt, die beiden Muffen 1, 1 nach- einander fasst, man schiebt also das Zifferblatt unter der Brücke a und dem Zeiger hin- durch ; sodann dreht man das Zifferblatt in seiner eigenen Ebene solange, bis seine
Peripherie mit der Peripherie des Gehäuserandes zur Deckung kommt. Hierauf schraubt man den Deckelring b mit der eingesetzten Glasplatte auf.
Der Absatz dieses Deckelringes drückt hiebei das Zifferblatt fest auf den Gehäuserand und auf die einzelnen Teile, die vorher in das Gehäuse eingesetzt worden sind, so dass sämtliche Teile des Instrumentes dadurch unverrückbar festgehalten werden.
Es ist ersichtlich, dass durch die Formgebung und Anordnung der einzelnen be- schriebenen Teile die Konstruktion eines elektrischen Messinstrumentes ermöglicht wird, das ein Minimum von lösbaren Teilen aufweist, wodurch ein ausserordentlich billiger Auf- bau des ganzen Instrumentes ermöglicht wird. Diese Anordnung ermöglicht es aber auch, ein Messinstrument von ausserordentlich kleinen Abmessungen herzustellen, was für'Taschen- instrumente" von ganz besonderer Wichtigkeit ist und dass trotzdem, obwohl die einzelnen
Teile so klein und zart als nur irgend möglich gehalten sind, das Ganze doch ausser- ordentlich kompakt ist.
In den Fig. 11, 12, 13, 15, 17 sind die einzelnen Teile des als Voltmeter gedachten
Instrumentes in Originalgrösse gezeichnet. Es ist ersichtlich, dass nur durch die beschriebene
Art und Weise des Aufbaues und des Zusammenpassens der einzelnen Teile ein Mess- instrument hergestellt werden kann, dessen einzelne Teile die unbedingt erforderliche
Stabilität besitzen und die so sicher zusammengefügt sind, dass sie ihre relative Lage gegen- einander unverrückbar festhalten, wie es bei Präzisionsmessinstrumenten, die auf der Reise oder bei Reparaturen gebraucht werden, erforderlich ist.
In Fig. 3 ist eine kleine Modifikation bezüglich der Zusammenfügung der einzelnen
Teile und ihrer Einfügung in das Gehäuse dargestellt. Der permanente Magnet m ruht hier auf einer genau abgedrehten Rippe e auf, die im wesentlichen der Rippe e in Fig. 2 ent- spricht, nur dass sie in diesem Falle konzentrisch mit dem Gehäuse abgedreht ist. Die
Widerstandsspule ist mit einem metallischen Kerne 22 versehen, der direkt auf der Kontakt- feder s aufruht, während das obere Ende von dem Zifferblatt isoliert ist. Der Gesamtaufbau des Instrumentes unterscheidet sich nicht wesentlich von dem in Fig. 2 dargestellten Auf- baue, abgesehen davon, dass in diesem Falle die Setzstifte, die den Magneten gegenüber dem Gehäuse zentrierten, in Wegfall kommen.
In Fig. 7 der Zeichnungen ist eine etwas modifizierte Anordnung für die Befestigung der Brücke a gezeichnet. In diesem Falle sind die Schraubenbolzen 2,2 an ihren unteren
Ende mit versenkten Köpfen, an ihrem oberen Ende dagegen mit Schraubenmuttern ver- sehen. Die Muffen 1, 1 sind in diesem Falle ebenfalls mit Absätzen versehen, die in Ver- senkungen der Flansche von q bezw. der Brücke a hineinpassen. Die zapfenförmigen unteren Enden der Schraubenbolzen 2, 2 werden in die Bohrungen der in den Magnetpolen eingelassenen weichen Metallmassen genan so wie früher sisgesetzt.
Obwohl die bisher beschriebenen und abgebildeten Konstruktionsdetails besonders geeignet und zweckmässig für die Konstruktion von tragbaren oder Taschen-Messinstrumenten sind, so soll deren Anwendung doch nicht auf diese spezielle Apparatenform beschränkt bleiben, da selbstverständlich eine Anzahl der beschriebenen Teile und deren Anordnung zweckmässig aEch bei anderen elektrischen Instrumenten Anwendung finden können, so
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PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Elektrisches Messgerät, bei welchem bewegliche Teile im Felde eines Elektromagneten oder permanenten Magneten schwingen, dadurch gekennzeichnet, dass der genau auf das Gehäuse und die einzelnen im Gehäuse untergebrachten Teile aufgepasste Deckel dazu dient, die im übrigen nur genau zusammengepassten aber nicht unter sich fest verbundenen Teile unter sich und gegen das mit entsprechenden Vertiefungen bezw. Erhöhungen versehene Gehäuse zusammenzupressen und zusammenzuhalten, wobei zu gleicher Zeit auch die elektrischen Kontakte der bezüglichen Teile durch das Zusammenpassen ohne Anwendung von Schrauben hergestellt werden.