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Elektrisches Messgerät mit zwei Rückstellfedern für zwei verschiedene
Empfindlichkeitsbereiche
Es sind elektrische Betriebsmessinstrumente bekannt, die vor allem zur Verhinderung einer Überlastung des Instrumentensystems nichtlineare Widerstände anwenden. Als derartige Widerstände können Strom- wandler oder Drosseln, deren Arbeitspunkt nahe dem Sättigungsgebiet liegt, verwendet werden. Erreicht die Stromaufnahme der Gesamt-Messschaltung einen unzulässig hohen Wert, wird durch derartige nichtlineare Widerstände die Empfindlichkeit des Instrumentes herabgesetzt.
Gewöhnlich wird dem Bereich herabgesetzter Empfindlichkeit auf der Skala kein besonders geteilter Ausschlag zugeordnet, obwohl es in vielen Fällen interessant wäre, auch Überlastströme oder Spannungen abzulesen. Dies hängt damit zusammen, dass die vorgenannten nichtlinearen Widerstände nur einen allmählichen Übergang von einem in den andem Empfindlichkeitsbereich ermöglichen. Die Skalenteilung würde über diesen Übergangsbereich erstens verzerrt, zweitens müsste sie Punkt für Punkt eingeeicht werden.
Bekannt ist ein Messgerät mit zwei aneinander anschliessenden Messbereichen, von denen der untere eine grössere und der obere eine kleinere Teilung aufweist. Die unterschiedliche Empfindlichkeit der Messbereiche wird durch zwei gleichsinnig wirkende Rückdrehfeder erzielt. Dabei ist für den einen Messbereich die eine, für den andern Messbereich die zweite Feder allein bestimmend. Deshalb benötigt das bekannte Gerät auch eine Vorrichtung, mit der im zweiten Messbereich die Feder des ersten Messbereiches überbrückt wird. Die Folge davon ist, dass das bekannte Messinstrument ziemlich kompliziert aufgebaut ist. Es besitzt zwei Zeiger und zwei konzentrische Wellen. Es ist noch ein anderes Messinstrument bekannt, das zwei nacheinander auf das Drehsystem wirkende Rückstellfedern aufweist.
Dabei hakt das freie Ende der zweiten Feder nach Erreichen eines gewissen Ausschlagwinkels des Drehsystems in einen Haken ein, der am festen Teil des Instrumentes angebracht ist. Damit wird die zweite Feder wirksam. Ein Nachteil dieser bekannten Anordnung liegt darin, dass das freie Ende der Feder vor dem Einhaken in dem Haken schleift und dadurch eine zusätzliche Reibungskraft auf das bewegliche Organ ausübt. Infolge der Spiralform der Feder wird diese Reibungskraft zudem über den gesamten Drehweg nicht konstant sein.
Die Mängel der bekannten Einrichtungen werden durch die Erfindung behoben. Sie geht von einem elektrischen Messgerät mit zwei Rückstellfedern für zwei verschiedene Empfindlichkeitsbereiche aus, bei welchem die eine Feder immer auf das bewegliche System einwirkt, während die andere bei einem vorgegebenen Ausschlagwinkel zusätzlich zur Wirkung kommt. Erfindungsgemäss ist es dadurch gekennzeichnet, dass ein Ende der zusätzlichen Feder am feststehenden Teil des Messinstrumentes und ihr freies Ende an einem um die Messwerkachse möglichst reibungsarm drehbaren, vorzugsweise mit einem Steinlager am Lagerzapfen der Welle des beweglichen Organs gelagerten Hebel befestigt ist, welcher von einem am Arm des beweglichen Organs angebrachten Anschlagstift bei einem bestimmten Ausschlag mitgenommen wird und damit die zusätzliche Feder spannt.
Als zusätzliche Richtkraft kann eine Feder verwendet werden.
Die Erfindung gestattet es, die Instrumentenskala in zwei linear geteilte Bereiche zu unterteilen, wobei ein genau definierter Punkt entsteht, an welchem der eine Empfindlichkeitsbereich in den andern übergeht.
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Im einzelnen kann als zusätzliche Federeine konzentrisch zur Instrumentenachse angebrachte Spiral- feder verwendet werden. Die zusätzliche Feder kann aber auch eine auf Zug beanspruchte Schraubenfeder sein. Vorzugsweise ist ein Ende der Zusatzfeder an einem an der Welle des beweglichen Organs frei dreh- bar gelagerten Hebel befestigt und das bewegliche Organ ist miteinem anihm fest angebrachten Arm versehen, der sich nach Durchlaufen eines vorgegebenen Ausschlagwinkels an den vorgenannten Hebel anlegt.
Der frei drehbare Hebel kann mit einem Steinlager am Lagerzapfen der Welle des beweglichen Organs gelagert sein.
Zweckmässig wird das feste Ende der Zusatzfeder mit einem Nullpunktrücker versehen, so dass der Knickpunkt, an dem der zweite Empfindlichkeitsbereich beschritten wird, einjustiert werden kann.
Die Erfindung wird an Hand zweier in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert.
Fig. 1 zeigt ein schreibendes Messgerät. Mit 1 ist ein bewegliches Organ bezeichnet, das einen Arm 2 trägt, an dem ein Schreibarm 3 befestigt ist. Ein Hebel 4 ist auf der Welle des beweglichen Organs an einer Stelle 5 frei drehbar gelagert. Am Hebel 4 ist eine Zugfeder 6 befestigt. Nach Erreichen eines bestimmten Ausschlagwinkels nimmt ein auf dem Arm 2 befestigter Anschlagstift 7 den Hebel 4 mit und spannt dadurch die Feder 6. Die Feder 6 ist mit ihrem andern Ende an einem Nullpunktrücker 8 befestigt, an dem der Einsatzpunkt der zusätzlichen Feder auf dem Ausschlagweg festgelegt wird.
In Fig. 2 ist die Zusatzfeder 9 als Spiralfeder ausgebildet und mit einem Ende an einem Hebel 10 befestigt, welcher von einem Anschlagstift 11 nach Erreichen eines bestimmten Ausschlagwinkelsmitgenommen wird. Der Anschlagstift 11 ist auf einem relativ zu einem beweglichen Organ 12 verstellbaren Anschlagstiftträger 13 befestigt. Der Punkt, an dem der zweite Empfindlichkeitsbereich erreicht wird, kann sowohl durch den verstellbaren Anschlagstiftträger 13, als auch an einem Nullpunktrücker 14, an welchem die zusätzliche Spiralfeder angebracht ist, eingestellt werden.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Elektrisches Messgerät mit zwei Rückstellfedern, für zwei verschiedene Empfindlichkeitsbereiche, bei welchem die eine Feder immer auf das bewegliche System einwirkt, während die andere bei einem vorgegebenen Ausschlagwinkel zusätzlich zur Wirkung kommt, dadurch gekennzeichnet, dass ein Ende der zusätzlichen Feder (6, 9) am feststehenden Teil (8, 14) des Messinstrumentes und ihr freies Ende an einem um die Messwerkachse (5) möglichst reibungsarm drehbaren, vorzugsweise mit einem Steinlager am Lagerzapfen der Welle des beweglichen Organs gelagerten, Hebel (4, 10) befestigt ist, welcher von einem am Arm (2) des beweglichen Organs (1) angebrachten Anschlagstift (7, 11) bei einem bestimmten Ausschlag mitgenommen wird und damit die zusätzliche Feder (6,9) spannt.