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Elektrischer Strom- oder Spannungsindikator nach dem Drehspulprinzip
in Kleinstausführung Es sind Kleinstmeßinstrumente bekannt, die praktisch eine mehr
oder weniger verhältnisgleiche Verkleinerung der bekannten Einbaumeßinstrumente
mit Drehspulmeßwerken mit Kernmagnet- oder mit Drehmagnet-Meßwerken sind. So bestehen
Kleinstinstrumente nach dem Drehspulsystem aus einem Dämpfungsrahmen, einer Kupferdrahtwicklung,
Spiralfedern, Spitzenlagern mit Lagersteinen oder Spannbändern, Kernmagnet und Fahnenzeiger
oder Balkenzeiger in Miniaturausführung, die einen relativ hohen Aufwand an Lohn
und Material bedingen. Aus diesem Grunde sind derartigen Kleinstinstrumenten viele
Verwendungsmöglichkeiten verschlossen, besonders solche, bei denen es mehr auf eine
qualitative Anzeige als auf einen genauen Meßwert ankommt.
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Die Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen Strom- oder Spannungsindikator
nach dem Drehspulprinzip in Kleinstausführung mit einer gedruckten Drehspule mit
Spannbandaufhängung und einem zu ihr parallel verlaufenden Balkenzeiger, der durch
einen schraubenlinienförmig verlaufenden Schlitz in der zylinderflächigen Abdeckung
des Instrumentengehäuses sichtbar ist. Ein elektrischer Strom- oder Spannungsindikator
nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die äußeren Enden der zweiseitig
aufgedruckten Spulenwindungen je in eine längs dem Rand der Isolierplatte verlaufende,
kurzgeschlossene Windung münden, die ihrerseits mit den Spannbändern leitend verbunden
sind, während die inneren Enden ebenfalls in je eine Kurzschlußwindung am Rand eines
Ausschnittes münden, die miteinander in leitender Verbindung stehen. Die Einzelteile
des Indikators sind in spanloser Fertigung hergestellt, so daß er sich dadurch besonders
für eine Herstellung in großen Serien durch angelernte Arbeitskräfte eignet. Neben
den geringen Herstellungskosten bietet ein nach der Erfindung gebauter Strom- oder
Spannungsindikator noch den Vorteil eines geringen Eigenverbrauchs in der Größenordnung
von etwa 1 mW (Milliwatt), eine große Unempfindlichkeit gegen Stoß- und Rüttelkräfte,
eine weitergehende Fremdfeldunabhängigkeit und eine bei Kleinstinstrumenten sonst
nicht erreichte Deutlichkeit der Anzeige.
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In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung empfiehlt es sich, die
Isolierplatte in ihrer Drehachse mit je einer durchlochten Zunge zu versehen, in
welche ein Klemmklötzchen für das Spannband eingesteckt ist, das mit der Spulenwindung
bzw. mit der Kurzschlußwindung in leitender Verbindung steht. Das Klemmklötzchen
kann aus einem zusammengefalteten Blechstreifen bestehen, in dessen Falte das Spannband
eingelegt ist. Besonders zweckmäßig ist es, wenn sich die Zungen mit dem Klemmklötzchen
frei in Aussparungen von auf der Grundplatte des Instrumentes aufgesetzten Blechwinkeln
drehen. Das Spannband kann durch einen Schlitz eines Blechwinkels hindurchgeführt
sein, in welchem sich in an sich bekannter Weise ein Tropfen Silikonöl als Dämpfungsmittel
gegen Schwingungen der Drehspule befindet.
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Weitere Merkmale der Erfindung können aus der Zeichnung und der zugehörigen
Beschreibung entnommen werden.
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In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung
dargestellt, und zwar zeigt F i g. 1 das Drehspulsystem in Aufsicht, F i g. 2 dasselbe
in Seitenansicht, F i g. 3 den gesamten Zusammenbau des Indikators in perspektivischer
Ansicht ohne Abdeckung, F i g. 4 einen Teil des Zusammenbaues in nochmals vergrößerter
Darstellung und F i g. 5 die äußere Ansicht des Instruments in perspetivischer Darstellung.
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Auf die dünne Isolierplatte 1 sind im Druck- oder Ätzverfahren
die von außen nach innen spiralig verlaufenden Drehspulwindungen 2 aufgebracht.
Das innere Ende der Windungen ist mit dem ebenfalls aufgedruckten leitenden Rand
3 eines rechteckigen Ausschnitts 4 verbunden. Dieser Rand steht in leitender
Verbindung mit einem ebensolchen Rand auf der Rückseite der Isolierplatte. Von diesem
gehen die rückseitigen Spulenwindungen spiralig von innen nach außen. Der Windungsdrehsinn
ist auf beiden Seiten der Isolierplatte gleich, also in der Aufsicht entweder im
Drehsinn des Uhrzeigers oder entgegengesetzt. Die äußeren Enden der Drehspulwindungen
münden in je einer Kurzschlußwindung 5. Die Isolierplatte
besitzt
auf zwei gegenüberliegenden Seiten je eine Zunge 6 mit einer schlüssellochförmigen
Aussparung 7, in welche ein Klemmklötzchen 8 eingesteckt ist. Dieses besteht aus
einem zusammengefalteten Metallstreifen, in dessen Spalte das Spannband 9 eingeklemmt
ist. Der Rand der Aussparung 7 ist durch einen aufgedruckten Ring 10 leitend gemacht,
der einerseits mit dem Kurzschlußring 5, andererseits mit dem Klemmklötzchen 8 in
leitender Verbindung steht (F i g. 4). Die von der Drehspule abgewandten Enden der
beiden Spannbänder 9 sind ebenfalls in Klemmklötzchen 11 eingeklemmt. Auf der Grundplatte
12 sind federnde Blechwinkel 13, 14
angebracht. Sie haben schlüssellochförmige
Aussparungen 15, 16, in welche das Spannband so eingeführt ist, daß die Klemmklötzchen
mit kleinen Bunden in die Aussparungen eingreifen. Die federnden Blechwinkel halten
die Spannbänder unter Spannung. Durch Drehen der Klemmklötzchen läßt sich die Drehspule
in ihre Nullage einstellen, in welcher die Klötzchen in geeigneter Weise, z. B.
durch Kleben, fixiert werden.
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Die Drehspule liegt zwischen zwei Blockmagneten 17, 18 aus hochkoerzitivem
Werkstoff, die in Richtung ihrer Dicke magnetisiert sind und sich einander die ungleichnamigen
Polflächen zukehren. Ein U-förmig gebogener Bügel 19 aus magnetisch weichem Eisen
bildet den magnetischen Rückschluß.
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In den Ausschnitt 4 der Isolierplatte 1 sind zwei Stützen
20, 21 eingesetzt, die ,den Balkenzeiger 22
tragen. Dreht sich die
Spule, beschreibt der Zeiger eine Zylinderfläche. Er ist durch die Abdeckhaube des
Instruments (F i g. 5), die ebenfalls zylindrisch gestaltet ist, in einem schraubenförmig
verlaufenden Schlitz 24 sichtbar. Längs dieses Schlitzes kann eine Skala beliebiger
Art angebracht sein. Diese an sich bekannte Anordnung läßt den Ausschlag der Drehspule
in stark vergrößertem Maßstab erscheinen.
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Um das Drehspulsystem gegen Längs- und Querstöße zu sichern, sind
auf der Grundplatte 12 Blechwinkel 25, 26 befestigt, die schlüssellochförmige Aussparungen
27, 28 besitzen, in welche die Zungen 6 mit den Klemmklötzchen 8 mit Spiel hindurchgreifen.
Bei Querstößen legen sich die Zungen oder die Klemmklötzchen an den Rand der Aussparungen
an und schützen die Drehspule und das Spannband vor der Auswirkung der Stöße. Bei
Stößen in axialer Richtung legt sich die Drehspule an die Blechwinkel 25, 26 an,
so daß keine unzulässige Zugwirkung auf die Spannbänder ausgeübt werden kann.
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Zur Unterstützung der Dämpfung der Bewegung der Drehspule durch die
Kurzschlußwindungen 5 kann ein weiterer Blechwinkel 29 mit einem Schlitz 30 angeordnet
sein, in welchem an der Stelle, an der das Spannband 9 durch den Schlitz hindurchtritt,
ein Silikonöltropfen 31 eingebracht ist, welcher infolge seiner Zähigkeit der Torsion
des Spannbandes einen nachgiebigen Widerstand entgegensetzt.