Dispositif de suspension magnétique d'un arbre vertical
Cette invention concerne un dispositif de suspension magnétique d'un arbre vertical, notamment pour un wattheuremètre électrique. Ce dispositif comprend un premier aimant permanent cylindrique et tubulaire disposé coaxialement à l'arbre et dont la face inférieure annulaire est située dans un plan normal à l'axe de rotation de l'arbre, un second aimant permanent cylindrique et tubulaire fixé audessous dudit premier aimant permanent, dans une position fixe coaxiale par rapport à l'axe de rotation de l'arbre et dont la face supérieure annulaire est parallèle à la face inférieure du premier aimant, mais à une certaine distance de celle-ci,
les deux aimants présentant des faces opposées de dimensions identiques et chacun desdits aimants étant magnétisé avec une direction de polarisation axiale de manière que les faces opposées desdits aimants présentent la mme polarité, et des paliers disposés à l'extrémité inférieure et à l'extrémité supérieure respectivement de l'arbre.
Selon l'invention, ce dispositif est caractérisé en ce que le palier à l'extrémité inférieure de l'arbre est constitué par un rubis annulaire dans l'ouverture duquel passe une tige, ladite tige étant élastique afin de pouvoir absorber des vibrations ayant tendance à produire un déplacement latéral de l'arbre.
A titre d'exemple, un certain nombre de formes de réalisation du dispositif selon l'invention sont représentées au dessin annexé, sur lequel les parties semblables portent les mmes numéros de référence.
Sur ce dessin:
La fig. 1 est une coupe axiale verticale d'un dispositif de suspension magnétique d'un arbre rotatif vertical comprenant des paliers supérieur et inférieur, ce dispositif faisant partie d'un wattheuremètre électrique et constituant une première forme d'exécution de l'invention.
La fig. 2 est une vue fragmentaire du palier inférieur d'un dispositif suivant une autre forme de réalisation de l'invention.
La fig. 3 est une vue en plan du dispositif représenté sur la fig. 2.
La fig. 4 est une coupe verticale, semblable à la fig. 1, d'une autre forme de réalisation de l'invention.
Et la fig. 5 est une coupe verticale du palier inférieur d'un dispositif suivant une autre forme de réalisation de l'invention.
Si l'on se reporte à la fig. 1, le numéro-de référence 10 indique l'arbre rotatif vertical, par exemple en aluminium, d'un wattheuremètre à courant alternatif, auquel est fixé un disque rotor usuel 11, également en aluminium, en un point proche de l'extrémité inférieure de l'arbre. Un court aimant permanent tubulaire cylindrique 12 est également fixé à l'arbre 10 au-dessous du disque rotor 11 dans une position coaxiale avec l'axe de l'arbre. Les trois parties, c'est-à-dire l'arbre 10, le disque rotor 11 et l'aimant 12, sont liées rigidement les unes aux autres, comme on le voit, avec un corps 13, fondu en alliage de métal léger.
Avec ce mode particulier de liaison, des trous 14 sont ménagés dans le disque rotor 11 en des positions écartées d'un certain angle, autour du trou central du disque, lequel a un diamètre un peu plus grand que l'arbre 10, afin de permettre l'écoulement du métal coulé à travers le disque, le corps en métal coulé constituant ainsi un anneau de fixation complet 15 autour de l'arte supérieure de la surface supérieure de l'aimant et sous la surface inférieure du disque 1 1 ; une extension tubulaire centrale 16 du corps en métal coulé descend dans le trou central, entre le trou de l'aimant 12 et l'arbre 10 et se termine à son extrémité inférieure sous forme d'une bride 17 dirigée vers l'extérieur et placée sous la face inférieure annulaire 18 de l'aimant.
A son extrémité la plus basse, l'arbre 10 est creusé axialement pour former un évidement 19 s'étendant vers le haut. La partie inférieure de l'arbre a aussi un diamètre extérieur réduit pour recevoir un capuchon tubulaire 20 en métal, ayant une paroi interne annulaire 21, qui délimite une monture 22, où vient se placer un rubis annulaire de support 23.
Un second et court aimant permanent cylindrique tubulaire 24, semblable à l'aimant permanent 12, est placé dans l'extrémité supérieure élargie en forme de coupe 25 d'un manchon de support 26, muni d'un pas de vis, et par exemple en métal coulé, qui est maintenu dans une pièce de montage fixe (non représentée), faisant partie de l'armature du wattheuremètre. La fixation est réalisée de telle sorte que la position verticale du manchon 26 puisse tre réglée avec précision en hauteur, ainsi par exemple grâce à l'emploi de la portion inférieure filetée du manchon 26. L'aimant 24 est fixé d'une façon rigide dans la coupe 25, par exemple en rabattant l'arte de la coupe sur lui ou au moyen d'un adhésif.
Dans l'alésage 27 du manchon 26 est fixée rigidement l'extrémité inférieure d'une tige 28 en acier trempé. Cette tige est fixée dans une position coaxiale avec l'axe de l'aimant 24 et du manchon 26; comme le montre le dessin, cette tige est fixée dans un corps 29 de métal coulé qui remplit la plus grande partie de l'alésage 27 du manchon 26.
La partie supérieure de la tige 28 passe par l'ouverture du rubis annulaire 23 et son extrémité la plus haute est doucement arrondie et placée dans l'évidement 19 - de l'arbre 10.
Les aimants permanents 12 et 24 sont magnétisés avec une direction de polarisation axiale et disposés de telle façon que la face inférieure 18 de forme annulaire de l'aimant 12, face qui se trouve dans un plan normal à l'axe de rotation de l'arbre 10, et la face supérieure correspondante opposée, 30, de l'aimant 24, qui est parallèle à la face 18 et de dimension identique, soient de mme polarité. La répulsion qui en résulte entre les pôles d'aimants opposés sert à supporter le poids du rotor comprenant l'arbre 10, le disque rotor 1 1 et l'aimant supérieur 12, avec le corps de fixation en métal coulé 13.
La partie la plus haute de l'arbre 10 est munie d'un palier à tige et à rubis annulaire semblable dans son ensemble à celui de sa partie inférieure et comprenant un rubis annulaire 31, fixé dans une cavité axiale 32 ouverte vers le bas et ménagée dans l'extrémité supérieure de l'arbre 10, cette cavité possédant un évidement d'un diamètre réduit, où l'extrémité inférieure d'une tige supérieure 34, qui est fixée dans un élément de support supérieur 35, peut venir prendre place.
Pour protéger le palier supérieur, l'extrémité inférieure de l'élément de support 35 est alésée axialement, de façon à former un chemisage 36.
Les paliers à tiges et à rubis annulaires placés respectivement aux extrémités supérieure et inférieure de l'arbre 10 permettent un mouvement de déplacement axial de l'arbre par rapport aux parties fixes du dispositif et en mme temps ils empchent tout déplacement latéral de l'une ou l'autre extrémité de l'arbre. En conséquence, l'ensemble des parties rotatives est libre de flotter, son poids étant supporté par le champ magnétique de répulsion formé entre les faces opposées 18 et 30 des aimants 12 et 24, tout en permettant une libre rotation de ces parties rotatiVes sans qu'aucune entrave soit opposée par les dispositifs de support des aimants.
La longueur libre de la tige 28 entre l'extrémité supérieure du corps 29 et la région de son contact avec le rubis annulaire 23 permet l'obtention de résultats optimum, pour lesquels l'élasticité naturelle de la tige permet d'absorber les vibrations qui existent dans le disque de rotor et ont la tendance à produire un déplacement latéral de l'arbre. Une longueur excessive de la tige peut provoquer une violente oscillation du disque alors qu'une longueur insuffisante peut causer un cliquetis de l'anneau de rubis contre la tige et entraîner une usure excessive.
Les aimants 12 et 24 sont de préférence du type céramique, en poudre d'oxydes, mais d'autres formes d'aimants permanents peuvent tre utilisées. Pendant le fonctionnement, l'intervalle d'air compris entre les faces extrmes 18 et 30 des aimants pourra tre de l'ordre de 0,15 à 0,20 cm.
Les fig. 2 et 3 illustrent une autre forme de réalisation de l'invention, dans laquelle sont ménagés des moyens pour contrôler l'amplitude du mouvement vertical de l'arbre du rotor entre ses paliers de support. Dans ce but, l'évidement 19 de la partie inférieure de l'arbre 10 et aussi, bien qu'il ne soit pas figuré, l'évidement à l'extrémité supérieure de l'arbre sont munis chacun d'une bille 37 en acier trempé qui s'adapte d'une façon serrée dans l'évidement correspondant et qui est forcée en position, en contact avec l'extrémité interne de l'évidement.
En réglant alors la position de Pextrémité de la tige 28 qui fait face par rapport à la surface de cette bille, on réalise un contrôle précis et facile du déplacement total de l'arbre 10. Un tel contrôle du déplacement vertical évite que le disque du rotor soit endommagé en cas de choc accidentel mais, bien entendu, dans des conditions de fonctionnement normales, l'ensemble du poids du rotor est supporté par la suspension magnétique qui fonctionne d'une façon analogue à celle qui a déjà été décrite à propos de la fig. 1.
Pour réaliser un contrôle précis de la position de l'extrémité supérieure de la tige 28 tout en permettant encore le réglage nécessaire de l'espacement entre les surfaces opposées 18 et 30 des deux aimants 12 et 24, l'aimant inférieur 24 est dans cet exemple porté par une coupe séparée 38, de préférence en nylon moulé, qui est munie d'une bride périphérique verticale 39, entourant et serrant la surface extérieure de l'aimant inférieur 24 d'une façon analogue à la bride similaire 25 de la fig. 1. Cette coupe 38 est munie d'un trou taraudé axial, comme on le voit en 40, qui s'engage sur un pas de vis complémentaire 41 ménagé à l'extrémité supérieure d'un manchon métallique de support 42, qui d'autre part ressemble au manchon 26 de la fig. 1.
Le trou taraudé 40 de la coupe 38 se termine par une section plus étroite et entièrement cylindrique 43 dont les dimensions sont telles qu'elle s'adapte d'une façon serrée sur un cylindre lisse 44 constituant une extension de la partie supérieure du manchon 42. Cette construction donne un moyen de verrouillage pour retenir la coupe 38 dans toute position de réglage voulue sur le manchon 42 et en mme temps elle assure une concentricité précise de la coupe 38 et de l'aimant 24 qu'elle porte, par rapport à l'axe de rotation de l'arbre 10 et de la tige 28 portée par le manchon fixe 42.
Pour faciliter le réglage de la coupe 38 et de l'aimant 24 qu'elle porte, la coupe peut tre munie de nervures en saillie comme il est indiqué en 45.
Cette forme de réalisation comprend aussi des moyens pour compenser les effets des variations de température sur le flux assurant la suspension entre les deux aimants 12 et 24. On a constaté que la hauteur du disque de rotor 1 1 en suspension et donc sa position dans l'entrefer à flux magnétique du mécanisme de mesure associé sont sujettes à variation avec les changements de la température ambiante. Les moyens de compensation de la température comprennent un corps fait en un alliage magnétique sensible à la température, c'est-à-dire ayant un point de Curie très bas, disposé au voisinage du trajet du flux entre les aimants 12 et 24.
Comme il est indiqué, ce corps a la forme d'un anneau 46 incomplet ou en forme de C, de section rectangulaire, adapté pour tre pincé autour de la surface périphérique externe de la moitié supérieure de l'aimant inférieur 24, et dont la partie supérieure est de niveau ou à peu près avec la face 30 de cet aimant. Pour assurer la position précise de cet anneau complémentaire, la hauteur de la bride 39 de la coupe 38 est réglée de façon que l'anneau puisse reposer sur l'arte supérieure de ladite bride.
La matière employée pour l'anneau 46 est un alliage magnétique sensible à la température.
La fig. 4 montre une autre forme de réalisation dans laquelle l'aimant inférieur 24 est noyé dans l'extrémité supérieure 25 en forme de coupe d'un élément de support 47 comportant à sa partie inférieure une tige 48. Cet élément 47 est de préférence en métal coulé. Pour constituer cet élément, on adopte des dispositions semblables à celles qui ont été prises pour le montage du disque de rotor 1 1 et de l'aimant supérieur 12 sur l'arbre 10, en prévoyant une extension interne 49 traversant le trou de l'aimant tubulaire inférieur 24 et présentant une bride 50 qui recouvre la région interne de la face supérieure 30 de cet aimant.
L'extrémité inférieure de la tige 48 est, comme indiqué, maintenue en position entre une partie 53 du châssis principal du wattheuremètre et un bloc de fixation 54, qui est fixé à la partie 53. Cette partie 53 est munie d'une rainure en forme de V, 55, alors que le bloc 54, qui sera pratiquement en métal coulé, possède un canal semi-cylindrique 56 où s'engage la portion lisse de la tige 48 et une partie semi-cylindrique taraudée 57 en prise avec une partie filetée 58 de l'extrémité inférieure de la tige 48. Le bloc 54 est maintenu en position par une pince à ressort 59.
L'élément compensateur de température 46 de cette forme de réalisation est un anneau, soit complet, soit incomplet, disposé autour de la région supérieure de l'aimant inférieur 24, cet anneau étant aussi noyé dans l'extrémité en forme de coupe 25 de l'élément 47 et entouré par une extension, vers le haut, de la paroi externe de cet élément, comme le montre le dessin. Dans cette forme de réalisation, on a ménagé dans l'élément 47 une série de trous parallèlement à l'axe, comme on le voit en 51.
Ces trous servent initialement pour une mise en position précise de l'aimant inférieur 24 pendant l'opération initiale de coulée et en outre ils constituent des moyens d'insertion d'un outil permettant d'effectuer la rotation de l'élément 47 autour du pas de vis 57 de l'élément inférieur fixe et ainsi de modifier la position de la face supérieure 30 dc l'aimant 24 par rapport à la face 18 de l'aimant supérieur 12.
Dans cette forme de réalisation également, un tampon en nylon 52 en forme de disque est introduit dans l'évidement 19 pour limiter le déplacement vertical de l'arbre 10, au lieu de la bille en acier de la fig. 2. Une construction semblable est prévue à l'extrémité supérieure de l'arbre et, par réglage de la hauteur effective de la tige 28, on limite l'amplitude du déplacement vertical.
Une autre forme de réalisation présentant le montage de l'aimant inférieur 24 sur une pièce coulée, un anneau compensateur de la température 46 et des moyens pour faciliter un réglage séparé de la position de l'aimant inférieur, comme le montre la fig. 2, est représentée à la fig. 5. Dans cette forme de réalisation, l'aimant inférieur 24 avec l'anneau compensateur de température 46 est moulé dans un corps en forme de coupe 38, de préférence en nylon, porté par la partie filetée 41 d'un support séparé en métal coulé en forme de tige 62, qui constitue l'équivalent du manchon 42 de la fig. 2. Une telle tige 62 porte la tige 28 directement fixée sur elle.
Dans cette forme de réalisation, on évite l'emploi de trous supplémentaires 14 dans le disque de rotor 1 1 et de l'anneau de fixation 15 sous le disque de rotor, la fixation des parties 10, 1 1 et 12 étant réalisée uniquement par l'extension tubulaire centrale 16 du corps moulé 13, qui descend par le trou de l'aimant 12 et se termine à son extrémité inférieure par la bride 17.
Diverses modifications peuvent tre apportées par exemple dans la manière de fixer et de monter chacun des aimants cylindriques opposés et l'élément compensateur de température. Par exemple ce dernier pourrait tre placé sur l'aimant supérieur ou autour de lui, mais avec l'inconvénient évident d'ajouter au poids qui doit tre supporté par le système magnétique. Au lieu d'employer un métal coulé pour le corps 13 et les éléments de supports 26, 42 ou 62, on pourra utiliser une matière plastique moulée, telle que le nylon.
Magnetic suspension device of a vertical shaft
This invention relates to a device for the magnetic suspension of a vertical shaft, in particular for an electric watt-hour meter. This device comprises a first cylindrical and tubular permanent magnet arranged coaxially with the shaft and whose annular lower face is situated in a plane normal to the axis of rotation of the shaft, a second cylindrical and tubular permanent magnet fixed below said first permanent magnet, in a fixed position coaxial with respect to the axis of rotation of the shaft and the annular upper face of which is parallel to the lower face of the first magnet, but at a certain distance from the latter,
the two magnets having opposite faces of identical dimensions and each of said magnets being magnetized with a direction of axial polarization so that the opposite faces of said magnets have the same polarity, and bearings arranged at the lower end and at the upper end respectively of the tree.
According to the invention, this device is characterized in that the bearing at the lower end of the shaft is constituted by an annular ruby in the opening of which a rod passes, said rod being elastic in order to be able to absorb vibrations having a tendency to produce a lateral displacement of the shaft.
By way of example, a certain number of embodiments of the device according to the invention are shown in the appended drawing, on which similar parts bear the same reference numbers.
On this drawing:
Fig. 1 is a vertical axial section of a device for the magnetic suspension of a vertical rotary shaft comprising upper and lower bearings, this device forming part of an electrical watt-hour meter and constituting a first embodiment of the invention.
Fig. 2 is a fragmentary view of the lower bearing of a device according to another embodiment of the invention.
Fig. 3 is a plan view of the device shown in FIG. 2.
Fig. 4 is a vertical section, similar to FIG. 1, of another embodiment of the invention.
And fig. 5 is a vertical section of the lower bearing of a device according to another embodiment of the invention.
If we refer to fig. 1, the reference number 10 indicates the vertical rotary shaft, for example of aluminum, of an AC watt-hour meter, to which a conventional rotor disc 11, also of aluminum, is attached at a point near the lower end of the tree. A short cylindrical tubular permanent magnet 12 is also attached to the shaft 10 below the rotor disc 11 in a position coaxial with the axis of the shaft. The three parts, that is to say the shaft 10, the rotor disc 11 and the magnet 12, are rigidly linked to each other, as can be seen, with a body 13, cast in light metal alloy .
With this particular method of connection, holes 14 are made in the rotor disc 11 in positions spaced at a certain angle, around the central hole of the disc, which has a diameter a little larger than the shaft 10, in order to allow the flow of the cast metal through the disc, the cast metal body thus constituting a complete fixing ring 15 around the upper edge of the upper surface of the magnet and under the lower surface of the disc 11; a central tubular extension 16 of the cast metal body descends into the central hole, between the hole of the magnet 12 and the shaft 10 and terminates at its lower end in the form of a flange 17 directed outwards and placed under the annular lower face 18 of the magnet.
At its lower end, the shaft 10 is axially hollowed out to form a recess 19 extending upwards. The lower part of the shaft also has a reduced outer diameter to receive a tubular metal cap 20, having an annular inner wall 21, which delimits a mount 22, where an annular support ruby 23 is placed.
A second and short tubular cylindrical permanent magnet 24, similar to the permanent magnet 12, is placed in the enlarged cup-shaped upper end 25 of a support sleeve 26, provided with a screw thread, and for example made of cast metal, which is held in a fixed mounting part (not shown), forming part of the watt-hour meter frame. The fixing is carried out so that the vertical position of the sleeve 26 can be adjusted with precision in height, for example by using the threaded lower portion of the sleeve 26. The magnet 24 is rigidly fixed. in the cut 25, for example by folding the edge of the cut over it or by means of an adhesive.
In the bore 27 of the sleeve 26 is rigidly fixed the lower end of a rod 28 of hardened steel. This rod is fixed in a position coaxial with the axis of the magnet 24 and of the sleeve 26; as shown in the drawing, this rod is fixed in a body 29 of cast metal which fills most of the bore 27 of the sleeve 26.
The upper part of the shank 28 goes through the opening of the annular ruby 23 and its uppermost end is gently rounded and placed in the recess 19 - of the shaft 10.
The permanent magnets 12 and 24 are magnetized with an axial direction of polarization and arranged such that the ring-shaped underside 18 of the magnet 12, which face lies in a plane normal to the axis of rotation of the magnet. shaft 10, and the corresponding opposite upper face, 30, of magnet 24, which is parallel to face 18 and of identical dimension, have the same polarity. The resulting repulsion between the poles of opposite magnets serves to support the weight of the rotor comprising the shaft 10, the rotor disc 1 1 and the upper magnet 12, with the cast metal fixing body 13.
The uppermost part of the shaft 10 is provided with an annular rod and ruby bearing generally similar to that of its lower part and comprising an annular ruby 31, fixed in an axial cavity 32 open at the bottom and formed in the upper end of the shaft 10, this cavity having a recess of reduced diameter, where the lower end of an upper rod 34, which is fixed in an upper support element 35, can take place .
To protect the upper bearing, the lower end of the support member 35 is axially bored, so as to form a liner 36.
The annular rod and ruby bearings placed respectively at the upper and lower ends of the shaft 10 allow an axial displacement movement of the shaft relative to the fixed parts of the device and at the same time they prevent any lateral displacement of either. or the other end of the shaft. Consequently, the assembly of the rotating parts is free to float, its weight being supported by the repulsive magnetic field formed between the opposite faces 18 and 30 of the magnets 12 and 24, while allowing a free rotation of these rotating parts without causing No hindrance is opposed by the magnet support devices.
The free length of the rod 28 between the upper end of the body 29 and the region of its contact with the annular ruby 23 allows optimum results to be obtained, for which the natural elasticity of the rod makes it possible to absorb the vibrations which exist in the rotor disc and tend to produce lateral displacement of the shaft. Excessive length of the shank can cause the disc to wobble violently, while too little can cause the ruby ring to rattle against the shank and cause excessive wear.
The magnets 12 and 24 are preferably of the ceramic type, in oxide powder, but other forms of permanent magnets can be used. During operation, the air gap between the end faces 18 and 30 of the magnets may be of the order of 0.15 to 0.20 cm.
Figs. 2 and 3 illustrate another embodiment of the invention, in which means are provided for controlling the amplitude of the vertical movement of the rotor shaft between its support bearings. For this purpose, the recess 19 of the lower part of the shaft 10 and also, although not shown, the recess at the upper end of the shaft are each provided with a ball 37 in hardened steel which fits tightly into the corresponding recess and which is forced into position, in contact with the inner end of the recess.
By then adjusting the position of the end of the rod 28 which faces with respect to the surface of this ball, a precise and easy control of the total displacement of the shaft 10 is achieved. Such control of the vertical displacement prevents the disk of the shaft 10 from being controlled. rotor is damaged in the event of an accidental impact but, of course, under normal operating conditions the entire weight of the rotor is supported by the magnetic suspension which operates in a manner analogous to that which has already been described in connection with fig. 1.
To achieve precise control of the position of the upper end of the rod 28 while still allowing the necessary adjustment of the spacing between the opposing surfaces 18 and 30 of the two magnets 12 and 24, the lower magnet 24 is in this position. example carried by a separate cup 38, preferably of molded nylon, which is provided with a vertical peripheral flange 39, surrounding and clamping the outer surface of the lower magnet 24 in a manner analogous to the similar flange 25 of FIG. . 1. This cup 38 is provided with an axial threaded hole, as seen at 40, which engages on a complementary screw thread 41 provided at the upper end of a metal support sleeve 42, which of on the other hand looks like the sleeve 26 of FIG. 1.
The threaded hole 40 of cup 38 terminates in a narrower, fully cylindrical section 43 the dimensions of which are such that it fits snugly on a smooth cylinder 44 constituting an extension of the top of the sleeve 42 This construction provides a locking means for retaining the cup 38 in any desired adjustment position on the sleeve 42 and at the same time it ensures precise concentricity of the cup 38 and of the magnet 24 which it carries, with respect to the axis of rotation of the shaft 10 and of the rod 28 carried by the fixed sleeve 42.
To facilitate the adjustment of the cup 38 and of the magnet 24 which it carries, the cup can be provided with projecting ribs as indicated at 45.
This embodiment also comprises means for compensating for the effects of temperature variations on the flow ensuring the suspension between the two magnets 12 and 24. It has been found that the height of the rotor disc 11 in suspension and therefore its position in the The magnetic flux air gap of the associated measuring mechanism are subject to variation with changes in ambient temperature. The temperature compensation means comprise a body made of a magnetic alloy sensitive to temperature, that is to say having a very low Curie point, disposed in the vicinity of the path of the flux between the magnets 12 and 24.
As indicated, this body has the shape of an incomplete or C-shaped ring 46, of rectangular section, adapted to be clamped around the outer peripheral surface of the upper half of the lower magnet 24, and of which the upper part is level or approximately with the face 30 of this magnet. To ensure the precise position of this complementary ring, the height of the flange 39 of the cup 38 is adjusted so that the ring can rest on the upper edge of said flange.
The material used for the ring 46 is a temperature sensitive magnetic alloy.
Fig. 4 shows another embodiment in which the lower magnet 24 is embedded in the upper end 25 in the form of a cup of a support element 47 having at its lower part a rod 48. This element 47 is preferably made of metal. sunk. To constitute this element, arrangements are adopted similar to those which have been taken for mounting the rotor disc 11 and the upper magnet 12 on the shaft 10, by providing an internal extension 49 passing through the hole of the lower tubular magnet 24 and having a flange 50 which covers the internal region of the upper face 30 of this magnet.
The lower end of the rod 48 is, as shown, held in position between a part 53 of the main frame of the watt-hour meter and a fixing block 54, which is fixed to the part 53. This part 53 is provided with a groove in V-shaped, 55, while the block 54, which will be practically of cast metal, has a semi-cylindrical channel 56 where the smooth portion of the rod 48 engages and a tapped semi-cylindrical portion 57 engaged with a part thread 58 from the lower end of the rod 48. The block 54 is held in position by a spring clip 59.
The temperature compensating element 46 of this embodiment is a ring, either complete or incomplete, disposed around the upper region of the lower magnet 24, this ring also being embedded in the cup-shaped end 25 of element 47 and surrounded by an extension, upwards, of the external wall of this element, as shown in the drawing. In this embodiment, a series of holes parallel to the axis has been formed in the element 47, as seen at 51.
These holes are used initially for a precise positioning of the lower magnet 24 during the initial casting operation and furthermore they constitute means for inserting a tool making it possible to perform the rotation of the element 47 around the no screw 57 of the fixed lower element and thus modify the position of the upper face 30 dc the magnet 24 relative to the face 18 of the upper magnet 12.
Also in this embodiment, a disc-shaped nylon plug 52 is inserted into the recess 19 to limit the vertical displacement of the shaft 10, instead of the steel ball of FIG. 2. A similar construction is provided at the upper end of the shaft, and by adjusting the effective height of the rod 28, the magnitude of the vertical displacement is limited.
Another embodiment having the mounting of the lower magnet 24 on a casting, a temperature compensating ring 46 and means to facilitate separate adjustment of the position of the lower magnet, as shown in FIG. 2, is shown in FIG. 5. In this embodiment, the lower magnet 24 with the temperature compensation ring 46 is molded in a cup-shaped body 38, preferably of nylon, carried by the threaded portion 41 of a separate metal holder. cast in the form of a rod 62, which constitutes the equivalent of the sleeve 42 of FIG. 2. Such a rod 62 carries the rod 28 directly attached to it.
In this embodiment, the use of additional holes 14 in the rotor disc 11 and the fixing ring 15 under the rotor disc is avoided, the fixing of the parts 10, 11 and 12 being carried out only by the central tubular extension 16 of the molded body 13, which descends through the hole in the magnet 12 and ends at its lower end with the flange 17.
Various modifications can be made, for example, in the way of fixing and mounting each of the opposite cylindrical magnets and the temperature compensating element. For example, the latter could be placed on the upper magnet or around it, but with the obvious drawback of adding to the weight which must be supported by the magnetic system. Instead of using a cast metal for the body 13 and the support members 26, 42 or 62, a molded plastic material, such as nylon, could be used.