DE1298603B

DE1298603B - Protective gas contact mechanism for the emission of current impulses corresponding to the measured value from a sending point to a receiving point, in particular for transmitting the circulation value of a measuring element to a counter

Info

Publication number: DE1298603B
Application number: DES77974A
Authority: DE
Inventors: Stober Erwin
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1962-02-08
Filing date: 1962-02-08
Publication date: 1969-07-03
Also published as: DE1298603C2

Description

Die Erfindung betrifft ein Schutzgaskontaktwerk mit einem an einer Kontakteinrichtung vorbeizuführenden, mehrpoligen Magnetfelderzeuger zur meßwertentsprechenden Aussendung von Stromstößen von einer Gebestelle zu einer Empfangsstelle, insbesondere zur Übertragung des Umlaufwertes eines Meßorgans auf ein Zählwerk. The invention relates to a protective gas contact mechanism with one on one Contact device to be passed, multi-pole magnetic field generator for the corresponding measured value Sending power surges from a sending point to a receiving point, in particular for transferring the circulation value of a measuring element to a counter.

Bekannt ist es, bei Meßgeräten, deren Meßorgan entsprechend einer abgegebenen Menge eines Mediums umläuft, mit dem Umlauf des Meßorgans einen Permanentmagneten an dem feststehenden Schutzgaskontakt vorbeizuführen und mittels der jeweils hierdurch veranlaßten Kontaktgabe Stromstöße auf ein Zählwerk zu geben. It is known for measuring devices whose measuring element corresponds to a released amount of a medium circulates, with the circulation of the measuring element a permanent magnet to bypass the fixed shielding gas contact and by means of each of this caused contact to give current impulses to a counter.

In der F i g. 1 sind Teile eines solchen Schutzgaskontaktwerkes im Schnitt gezeigt. Von dem hier nicht gezeigten umlaufenden Meßorgan wird der auf der Welle 1 befestigte scheibenförmige Tragkörper 2, der an seinem Umfang mit dem zylindrischen Stabmagneten 3 ausgerüstet ist, gegenüber dem feststehenden Schutzgaskontakt 4 in Pfeilrichtung angetrieben. In FIG. 1 are parts of such a protective gas contact plant in Section shown. Of the revolving measuring element, not shown here, is the the shaft 1 fixed disc-shaped support body 2, which on its periphery with the cylindrical bar magnet 3 is equipped, opposite the fixed protective gas contact 4 driven in the direction of the arrow.

Bei einem anderen bekannten Schutzgaskontaktwerk dieser Art sind neben dem stabförmigen Permanentmagneten auf dem scheibenförmigen Tragkörper Hilfsmagneten mit zum stabförmigen Permanentmagneten entgegengesetzter Polarität aufgebracht. In another known protective gas contact mechanism of this type In addition to the rod-shaped permanent magnet, auxiliary magnets on the disk-shaped support body applied with opposite polarity to the rod-shaped permanent magnet.

Diese Hilfsmagneten, deren Magnetkraft zur Betätigung des Schutzkontaktes nicht ausreicht, sorgen dafür, daß der Schutzkontakt nur dann betätigt wird, wenn der stabförmige Permanentmagnet unmittelbar vor dem Schutzgaskontakt liegt.These auxiliary magnets, their magnetic force to actuate the protective contact is not sufficient, ensure that the protective contact is only activated when the rod-shaped permanent magnet is located directly in front of the protective gas contact.

Ferner ist ein Schutzgaskontaktwerk bekannt, bei dem mehrere um den Tragkörper angeordnete Schutzgaskontakte bei jeder Umdrehung des Tragkörpers einmal betätigt werden. Der Tragkörper ist bis auf eine kleine Lücke an seinem Umfang von radial magnetisierten Stabmagneten gleicher Polarität umgeben, die innen und außen von nicht vollständig geschlossenen, ringförmigen Polstücken umgeben sind. Jedem Schutzgaskontakt ist ein feststehender Permanentmagnet beigeordnet, der den Schutzgaskontakt geschlossen zu halten sucht. Kommt der Tragkörper bei seiner Rotationsbewegung in eine derartige Lage bezüglich der einzelnen Schutzgaskontakte, daß diesen die kein Magnetfeld aufweisende Lücke am Umfang des Tragkörpers gegenüberliegt, dann ist der feststehende Permanentmagnet voll wirksam, d. h., der Schutzgaskontakt ist geschlossen. Dreht sich der Tragkörper im Verlaufe seiner Rotationsbewegung weiter, dann wird das von den Polstücken und den Stabmagneten erzeugte Magnetfeld wirksam, das dem Magnetfeld der feststehenden Permanentmagneten entgegenwirkt und infolgedessen zum Öffnen der Schutzgaskontakte führt. Furthermore, a protective gas contact plant is known in which several around the Protective gas contacts arranged in the support body once for each rotation of the support body be operated. The support body is up to a small gap on its circumference of Radially magnetized bar magnets of the same polarity surround the inside and outside are surrounded by not completely closed, annular pole pieces. Each Inert gas contact is assigned a fixed permanent magnet that makes the inert gas contact looking to keep closed. If the support body comes into its rotational movement such a position with respect to the individual protective gas contacts that these no Opposite the gap having a magnetic field on the circumference of the support body, then is the fixed permanent magnet fully effective, d. i.e. the protective gas contact is closed. If the supporting body continues to rotate in the course of its rotational movement, then will the magnetic field generated by the pole pieces and the bar magnets effective that the Counteracts the magnetic field of the fixed permanent magnets and, as a result, to the Opening the inert gas contacts leads.

Wird zur Erhöhung der Meßgenauigkeit eine Steigerung der Stromstoßzahl pro Mengeneinheit gefordert, so muß die Stromstoßhäufigkeit erhöht werden. An increase in the number of impulses is used to increase the measurement accuracy Required per unit of quantity, the current surge frequency must be increased.

Es wäre naheliegend, eine Steigerung der Stromstoßhäufigkeit durch eine Vergrößerung des tJbersetzungsverhältnisses zwischen dem umlaufenden Meßorgan und dem anzutreibenden Magnettragkörper zu erzielen. Nachteilig ist hierbei aber die Erhöhung des benötigten Antriebsmomentes für den Magnettragkörper des Schutzkontaktwerkes. Die durch den Getriebewirkungsgrad bedingten Reibungsdrehmomente erhöhen sich mehr als proportional mit dem Übersetzungsverhältuis, während sich die Beschleunigungsdrehmomente sogar quadratisch mit dem Uberset- zungsverhältnis erhöhen. Die hierdurch entstehende zusätzliche Belastung des Meßorgans ergibt unter Umständen eine unzulässige Vergrößerung des Meßfehlers. It would be obvious to increase the frequency of current surges an increase in the transmission ratio between the rotating measuring element and to achieve the magnet support body to be driven. However, this is disadvantageous the increase in the drive torque required for the magnet support body of the protective contact mechanism. The frictional torques caused by the transmission efficiency increase more as proportional to the gear ratio, while the acceleration torques even square with the translation Increase the ratio. The resulting additional loading of the measuring element may result in an impermissible increase in size of the measurement error.

Um dies zu vermeiden, hat man am Umfang des in F i g. 1 gezeigten Tragkörpers 2 mehrere Stabmagneten befestigt, so daß während des einer Mengeneinheit entsprechenden Umlaufes des Meßorgans nacheinander mehrere Stabmagneten an dem feststehenden Schutzgaskontakt 4 vorbeigeführt werden. Bei einer solchen Ausbildung des Magnetkörpers entsteht, wie die gestrichelt dargestellten Kraftlinien erkennen lassen, ein verhältnismäßig hoher Streufluß; nur ein geringer Bruchteil des gesamten Kraftfiusses steht im Luftspalt d des Schutzgaskontaktes als wirksamer Kraftfluß zur Betätigung der Kontaktzungen des Schutzgaskontaktes zur Verfügung; somit ist die wirtschaftliche Ausnutzung des Magnetvolumens nur gering. In order to avoid this, one has at the circumference of the in FIG. 1 shown Support body 2 attached several bar magnets, so that during a unit of measure corresponding rotation of the measuring element one after the other several bar magnets on the stationary one Protective gas contact 4 must be passed by. With such a design of the magnet body arises, as the lines of force shown in dashed lines show, a proportionate high leakage flux; only a small fraction of the total force flow is in the air gap d of the inert gas contact as an effective flow of force to actuate the contact tongues of the protective gas contact available; thus the economic utilization of the Magnet volume only small.

Um dies zu vermeiden, hat man am Umfang des in F i g. 1 gezeigten Tragkörpers 2 mehrere Stabmagneten befestigt, so daß während des einer Mengeneinheit entsprechenden Umlaufes des Meßorgans nacheinander mehrere Stabmagneten an dem feststehenden Schutzgaskontakt 4 vorbeigeführt werden. Bei einer solchen Ausbildung des -Magnetkörpers entsteht - ebenso wie bei den eingangs beschriebenen, bekannten Schutzgaskontaktwerken -, wie die gestrichelt dargestellten Kraftlinien erkennen lassen, ein verhältnismäßig hoher Streufluß; nur ein geringer Bruchteil des gesamten Kraffflusses steht im Luftspalt d des Schutzgaskontaktes als wirksamer Kraftfluß zur Betätigung der Kontaktzungen des Schutzgaskontaktes zur Verfügung; somit ist die wirtschaftliche Ausnutzung des Magnetvolumens nur gering. In order to avoid this, one has at the circumference of the in FIG. 1 shown Support body 2 attached several bar magnets, so that during a unit of measure corresponding rotation of the measuring element one after the other several bar magnets on the stationary one Protective gas contact 4 must be passed by. With such a design of the magnetic body arises - as in the case of the known protective gas contact works described at the beginning - As the lines of force shown in dashed lines show, a relative one high leakage flux; only a small fraction of the total force flow is in the air gap d of the inert gas contact as an effective flow of force to actuate the contact tongues of the protective gas contact available; thus the economic utilization of the Magnet volume only small.

Die gleichen Nachteile weist ein weiteres bekanntes Kontaktwerk auf, bei dem beiderseits einer als Tragkörper dienenden Scheibe Hufeisenmagneten entgegengesetzter Polarität aufgesetzt sind, die beim Vorbeilaufen an einer mit einem ferromagnetischen Körper ausgerüsteten Kontaktfeder eines Unterbrecherkontaktes eine Stromstoß gabe verursachen. Another known contact system has the same disadvantages, in the case of the horseshoe magnet on both sides of a disc serving as a support body, the opposite is true Polarity are put on when walking past a with a ferromagnetic Body equipped contact spring of an interrupter contact gave a current surge cause.

Zur Verbesserung der bekannten Schutzkontaktwerke ist ein Schutzgaskontaktwerk vorgesehen, das gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet ist, daß ein von dem Meßorgan angetriebener, umlaufender Tragkörper von einem magnetisch leitenden Ring umgeben ist, auf dessen Umfang mindestens eine Reihe im Umlaufsinn aufeinanderfolgender Permanentmagneten jeweils entgegengesetzter Polarität aufgebracht ist. To improve the known protective contact works, a protective gas contact works provided, which is characterized according to the invention in that one of the Measuring element driven, revolving support body from a magnetically conductive ring is surrounded, on the circumference of which at least one row in the direction of rotation is consecutive Permanent magnets each of opposite polarity is applied.

In der F i g. 2 ist ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Schutzgaskontaktwerkes mit zwei als radial und mehrpolig magnetisierte Ringe 21 und 22 ausgebildeten Reihen von Permanentmagneten dargestellt, die so an dem umlaufenden Tragkörper 23 befestigt sind, daß ein radial aus- und eintretender Kraftfluß entsteht. Aus dem gestrichelt dargestellten Kraftlinienverlauf ist ersichtlich, daß sich hierbei die Streuung gegenüber der bekannten Ausbildung gemäß Fig. 1 wesentlich verringert hat; der auf dem Tragkörper 23 vorgesehene Ring 24 dient als Rückschlußring für den magnetischenKraftfluß. Nachteiligkönnte es hierbei noch sein, wenn bei verhältnismäßig geringem Polabstand z und großer Kontaktzungenüberdeckung E des Schutzgaskontaktes 25 ein Teil des Kraftflusses nicht durch den Luftspalt a geht und daher unwirksam ist. In FIG. 2 is an embodiment of the invention Inert gas contact plant with two radial and multi-pole magnetized rings 21 and 22 formed rows of permanent magnets shown, which are so on the rotating Support body 23 are attached so that a radially exiting and entering force flow is created. From the line of force shown in dashed lines it can be seen that here the scatter compared to the known design according to FIG. 1 is significantly reduced Has; the provided on the support body 23 ring 24 serves as a return ring for the magnetic flux. It could still be disadvantageous if it was relatively small pole spacing z and large contact blade overlap E of the inert gas contact 25 part of the power flow does not go through the air gap a and is therefore ineffective is.

Macht man, wie es in dem Ausführungsbeispiel der F i g. 3 gezeigt ist, den Polabstand z wesentlich größer als die Kontaktzungenüberdeckung E, so wird der eben angegebene Nachteil beseitigt. If, as is done in the exemplary embodiment in FIG. 3 shown is, the pole spacing z is much larger than the contact reed cover E, then the disadvantage just mentioned is eliminated.

In der Fig.4 ist ein Schutzgaskontaktwerk mit einem radial und mehrpolig magnetisierten ringförmigen Magneten 31 und Rückschlußring 32 gezeigt, dessen Tragkörper 33 entsprechend dem umlaufenden Meßorgan in Pfeilrichtung gegenüber dem Schutzgaskontakt 34 gedreht wird. Bezüglich des Polabstandes T und der Kontaktzungenüberdeckung E gilt hier das gleiche wie bei Fig. 3. Es ergibt sich auch hier ein günstiger Polabstand r, der bei einer gewünschten Stromstoßzahl pro Wellenumdrehung den Durchmesser des Ringmagneten bestimmt. In Fig.4 is a protective gas contact mechanism with a radial and multi-pole magnetized annular magnet 31 and yoke ring 32 shown, its support body 33 corresponding to the rotating measuring element in the direction of the arrow opposite the protective gas contact 34 is rotated. With regard to the pole spacing T and the contact reed cover E The same applies here as in FIG. 3. Here, too, there is a favorable pole spacing r, which is the diameter of the Ring magnets determined.

Alle ringförmigen Magneten können auch aus Gründen der einfacheren und günstigsten Magnetisierung aus einzelnen Magneten aufgebaut werden. Hierdurch ergibt sich der weitere Vorteil, Magnetwerkstoffe mit einer bevorzugten Magnetisierungsrichtung zu verwenden. Diese Magnetwerkstoffe besitzen einen besonders hohen Inhalt an magnetischer Energie (B H)max und würden eine besonders kleine und leichte Bauart des Schutzgaskontaktwerkes ermöglichen. All ring-shaped magnets can also be used for the sake of simplicity and the most favorable magnetization can be built up from individual magnets. Through this there is the further advantage of having magnetic materials with a preferred direction of magnetization to use. These magnetic materials have a particularly high content of magnetic Energy (B H) max and would be a particularly small and light type of protective gas contact mechanism enable.

Als Vorteile des erfindungsgemäßen Schutzgaskontaktwerkes ergeben sich neben einem verringernden Trägheitsmoment und Einsparung des Ubersetzungsgetriebes, so daß auch die Beschleunigungs- und Reibungsmomente gering gehalten werden können, eine verbesserte Führung des magnetischen Flusses durch Verkürzung des Luftweges und damit eine Verringerung der Streuung sowie ein geringer Aufwand an Magnetmaterial infolge günstiger Ausnutzung desselben. As advantages of the protective gas contact mechanism according to the invention result in addition to a reduced moment of inertia and saving of the transmission gear, so that the acceleration and friction torques can be kept low, improved guidance of the magnetic flux by shortening the air path and thus a reduction in the scatter and a low expenditure on magnetic material as a result of favorable utilization of the same.

Zur Vereinfachung der Magnetisierung kann der ringförmige Magnet aus einzelnen vorher getrennt magnetisierten sektorförmigen permanenten Magneten zusammengesetzt werden. To simplify the magnetization, the ring-shaped magnet from individual, previously separately magnetized, sector-shaped permanent magnets be put together.

Der wesentlichste Vorteil liegt in der geringen zusätzlichen Belastung des Meßorgans, so daß keine nennenswerte Meßfehlervergrößerung eintritt. The main advantage is the low additional load of the measuring element, so that no appreciable increase in the measurement error occurs.

Claims

Claims: 1. Inert gas contact mechanism with one on a contact device Multi-pole magnetic field generator to be led past for emission corresponding to the measured value of power surges from a sending point to a receiving point, in particular for transmission of the circulation value a measuring element on a counter, characterized in that a from the measuring element driven, revolving support body of a magnetically conductive Ring is surrounded, on the circumference of which at least one row in the circumferential direction successive Permanent magnets each of opposite polarity is applied.

2. Inert gas contact mechanism according to claim 1, characterized in that that when using inert gas contacts with low contact tongue coverage the rows of permanent magnets are close together.

3. Inert gas contact mechanism according to claim 1, characterized in that that when using inert gas contacts with large contact tongue coverage the Rows of permanent magnets separated from one another while maintaining an air gap lie.

4. Inert gas contact mechanism according to Claims 1 to 3, characterized in that that the rows of permanent magnets are designed as multi-pole magnetized rings are.

5. Inert gas contact mechanism according to claims 1 to 4, characterized in that that the rows of permanent magnets from individual previously separately magnetized, Rod-shaped permanent magnets are composed.