DE1127602B

DE1127602B - Wirbelstromdaempfung fuer Anzeigeinstrumente

Info

Publication number: DE1127602B
Application number: DEG23377A
Authority: DE
Inventors: Werner Meyer-Graap
Original assignee: P Gossen and Co GmbH
Current assignee: P Gossen and Co GmbH
Priority date: 1957-11-15
Filing date: 1957-11-15
Publication date: 1962-04-12

Description

Wirbelstromdämpfung für Anzeigeinstrumente Es ist bekannt, Anzeigeinstrumente mit Luftkammer- oder Wirbelstromdämpfungen zu versehen, um Überschwingungen des jeweiligen beweglichen Organs zu verhindern.
Die Wirbelstromdämpfungen sind dabei im allgemeinen so aufgebaut, daß ein am beweglichen Organ angebrachter scheiben- oder zylinderförmiger Metallkörper im Felde eines permanentmagnetischen Systems schwingt. Für zylindrische Dämpfungskörper verwendet man meist diametral oder vielpolig lateral auf dem Umfang magnetisierte Kernmagnetsysteme mit ringförmigem Luftspalt. Diese besitzen zwar ein nur geringes magnetisches Streufeld, was für den Einbau in fremdfeldempfindliche Meßinstrumente eine wesentliche Voraussetzung ist, liegen jedoch ungünstig bezüglich der axialen Baulänge und erschweren die Montage des beweglichen Organs im Meßwerkträger, so daß sie nur bei 2700-Instrumenten beschränkte Anwendung fanden.
Eine größere Verbreitung hatten scheibenförmige Dämpfungskörper mit Magnetsystemen, deren Luftspalt in einer Ebene senkrecht zur Meßwerkachse liegt.
Dabei sind verschiedeneAusführungsformen derartiger Magnetsysteme bekanntgeworden, darunter auch vielpolige Anordnungen, mit denen man gegenüber einpoligen Systemen eine erhebliche Verstärkung der Dämpfungswirkung erzielt.
Die Vielpoligkeit wurde bei den bisher bekanntgewordenen Ausführungen durch Anordnung einer der Polzahl entsprechenden Vielzahl von Permanentmagnetkörpern in Verbindung mit entsprechend geformten Weicheisenteilen erreicht. Diese Magnetsysteme waren deshalb zu aufwendig, um bei billigen Instrumenten verwendet werden zu können und genügten zum Teil auch nicht den Anforderungen an Streufeldarmut und geringen Abmessungen bei größtmöglicher Dämpfungswirkung, so daß sie sich gegenüber der Luftkammerdämpfung nicht durchsetzen konnten.
Die genannten Nachteile werden bei der im folgenden näher beschriebenen neuen Wirbelstromdämpfung vermieden. Diese besteht aus einem an sich bekannten scheibenförmigen Dämpfungskörper und einem Magnetsystem, das erfindungsgemäß jedoch nur von einer kreisring- oder kreisringsektorförmigen Magnetscheibe gebildet wird, die in axialer Richtung mit wechselnder Polung vielpolig magnetisiert ist. Durch Verwendung eines Magnetwerkstoffes hoher Koerzitivkraft kann dabei die Dicke dieser Magnetscheibe sehr genng gehalten werden. Die axiale Magnetisierungsrichtung ermöglicht daher den Einsatz anisotropen Materials und damit auch die Unterbringung größerer magnetischer Energie in einem kleinen Magnetvolumen. Die Austrittsflächen der Magnetpole sind zur Erzielung einer höheren Dämpfungswirkung vorzugsweise so gestaltet, daß ihre radiale Ausdehnung größer ist als ihre tangentiale.
Dieses neue Dämpfungssystem zeichnet sich durch ein geringes Streufeld bei hohem Dämpfungsfaktor und einen minimalen Aufwand an Magnetmaterial aus. Da die äußeren Abmessungen, insbesondere die Bauhöhe, wesentlich kleiner als diejenigen vergleichbarer Luftkammerdämpfungen sind, kann die Erfindung auch überall dort verwendet werden, wo aus den eingangs genannten Gründen die Verwendung einer Wirbelstromdämpfung bislang untunlich erschien.
Ein weiterer wesentlicher Vorteil des neuen Dämpfungssystems ist auch in der Möglichkeit zu sehen, auf einfache Weise durch teilweise Entmagnetisierung einzelner Magnetpole den Dämpfungsfaktor an mit dem Drehwinkel veränderliche Einstellmomente einzelner Meßwerktypen anzupassen. Diese Anpassung kann selbstverständlich auch durch magnetische Nebenschlüsse erfolgen, die sich leicht an dem Magnetkörper anbringen lassen.
In der Zeichnung ist eine Ausführungsform der neuen Dämpfung dargestellt, und zwar am Beispiel eines Dreheisenmeßwerkes.
Gemäß den Figuren 1 und 2, die einen Querschnitt durch das Meßwerk und eine Vorderansicht desselben zeigen, ist unmittelbar am Flansch 1 der Meßwerksspule 2 das Dämpfungssystem mit der flachen kreisringförmigen Magnetscheibe 3 angebracht. Diese wird vom Eisenbügel 4 gehalten, der über die Abwinklungen 5 mrt dem Eisenrückschlußblech 6 magnetisch leitend verbunden ist. Dieses Blech dient gleichzeitig zur Halterung des Magnetsystems am Flansch 1 und ist an diesem mit Hilfe der Schraube 7 befestigt.
Zwischen dem an sich nicht unbedingt notwendigen Rückschlußblech 6 und der Magnetscheibe befindet sich ein schmaler Luftspalt, in welchem sich die sektorförmigeDämplungsscheibe 8 bewegt, die mit demMeßwerkszeiger 9 und dem Balanceansatz 10 eine bauliche Einheit bildet.
Der Zeiger 9 ist auf der Meßwerksachse befestigt, die im Innern der Spule 2 das bewegliche Eisen 11 a des Meßwerks trägt. Das feststehende Gegeneisen 11 b ist im Innern der Spule 2 angebracht. Weitere Bauelemente, beispielsweise die Spiralfedern zur Erzeugung des Gegendrehmomentes, die Nullpunkt-Einstellvorrichtung usw., sind aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht näher dargestellt.
Die Dicke der Magnetscheibe 3 läßt sich leicht in der Größenordnung von 3 mm halten; daraus ergibt sich, daß sich das gesamte Dämpfungssystem mit so geringer Einbautiefe herstellen läßt, daß es ohne Schwierigkeiten an Stelle andersartiger Dämpfungsvorrichtungen angebracht werden kann. Dabei werden die Abmessungen und die bauliche Gestaltung des betreffenden Meßwertes kaum beeinflußt.
Die Magnetscheibe 3 ist in der in den Abbildungen durch N und S bezeichneten Weise in axialer Richtung magnetisiert. Die Zahl der Einzelmagnete ist dabei in Verbindung mit der radialen Breite der Magnetscheibe so gewählt, daß die radiale Ausdehnung des einzelnen Magnetpoles größer ist als die tangentiale. Durch die damit gegebene Form der Durchflutungsflächen in der Magnetscheibe wird bekanntermaßen eine Vergrößerung des Dämpfungsfaktors erzielt. Außerdem werden auf diese Weise die magnetischen Rückschlußwege im Rückschlußblech 6 sehr kurz, wodurch die hohe Streuannut des Systems bedingt ist.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Wirbelstromdämpfung für Anzeigeinstrumente mit einem am beweglichen System befindlichen und im wesentlichen scheibenförmigen Dämpfungskörper, der in geringem Abstand von einem Dämpfungsmagnetsystem schwingt, dadurch gekennzeichnet, daß dieses Magnetsystem aus einer im wesentlichen kreisring- oder kreisringsektorförmigen Magnetscheibe aus hochkoerzitivem Material von geringer Dicke besteht, die mit abwechselnder Polung in axialer Richtung magnetisiert ist.
2. Wirbelstromdämpfung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Austrittsflächen der Magnetpole so gestaltet sind, daß ihre radiale Ausdehnung größer ist als ihre tangentiale.
3. Wirbelstromdämpfung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetscheibe auf einem magnetischen Rückschlußbügel sitzt und dieser über Abwinklungen, die den Luftspalt für den Dämpfungskörper umgreifen, magnetisch leitend mit einem gehäusefesten Rückschlußblech verbunden ist.
4. Wirbelstromdämpfung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß einzelne Magnete der Magnetscheibe durch teilweise Entmagnetisierung und/oder mittels magnetischen Nebenschlusses geschwächt sind.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 506 296; deutsche Auslegeschrift S 31344 VIII ci 21 e (bekanntgemacht am 28. 6. 1956); französische Patentschrift Nr. 914799; britische Patentschrift Nr. 554779.