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Induktions-Elektrizitätszähler mit einem magnetischen Traglager für
die Läuferwelle Bei magnetischen Traglagern für stehende Wellen, beispielsweise
für die häuferwelle von Elektrizitätszählern, wird das Gewicht der weile und aller
mit ihr eine bewegliche Baueinheit bildenden Teilt durch Magnetfelder paramagnetischer
körper teilweige oder @uch ganz kompensiert. Im Falle der vollständigen Kompensierung
wird die Welle magnetisch in der Schwebe gehalten, bei teilweiser Kompensierung
wird der Druck der Welle auf ein sie tragendes Druok-Lager verringert. Da jedoch
ein Schwebezustand sines paramagnetischen
Körpers, z@#. eines Eisenkörpers,
in einem Magnetfeld ohnd Stabilisierungsmittel physikalisch unmöglich ist, so sind
magnetische Traglager der vorgenannten Art fast in jede@ Falle zusätzlich mit F@hrungen
alsStabi@isierungsmittel versehen, die die Welle in @hrer senkrechten Stellung unkippbar
fasthslten. Solche E@hrungen, die gewöhnlich als Halslager ausgebildet sind, verursachen
eine zwar @eistens nur sehr kleine, a@er immernin noch nennenswerte Reibung und
damit @eibungsverluste.
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Ein einziges Me#system ist bekannt (deutsche Fatentschrift 976 997),
bei dem eine von einem magnetischen Traglager in der Schwebe gehaltene senkrechte
Welle berührungsfrei und damit reibungsfrei stabilisiert eird: Die Führungen sind
hier durch an @er Welle des Me#systems angebrachte liamagnetische Körper ersetzt,
die in ein inhomogenes Feld @es Spaltes eines Magneten eintauchen. Vorzugsweise
sind dabei die diamagnetischen Körper und die Magnetspalte ringförmig ausgebildet,
so da3 der diamagnetische @ingkörper von den radialgerichteten Magnetkräften des
Ringspaltes dauernd Koaxial zu diesem gehalten wird. Bei einer besonderen Ausfahrung
eines olchen Me#systems als Anker eines Elektrizitätszählers sitzen zwe diamagnetische
Ringkörper auf den beiden inden der Zähler- bzw.
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Ankerwalle, wobei jeder der beiden Ringkörper in den Ringspalt eines
ihm zugeordneten Topfmagneten mit~Dauermagnetkern und Sisenmantel eintaucht.
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Da die diamagnetischen Krafte der bislang bekannten diamagnetischen
Stoffe nur sehr gering sind, bedürfen sie zur Erzielung einer ausreichenden Stabilisierungswirkung
sehr sta@ker Magnetfelder. Dies
bedingt die Verwendung ziemlich
gro#er und ziemlich voluminöser Magnete, z.B. Topfmagnete, zu ihrer Erregung, ein
Aufwand, der sich nur beim Verliegen von Sonderaufgaben rechtfertigen lassen dürfte.
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Immerhin ist es schon gelungen, diesen Aufwand und das Volumen einer
diamagnet@achen Stabilisierungseinrichtung wesentlich zu verringern.
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Es ist eine Weiter@ildung des vorgenannten, als Zähleranker ausgeführten
Me#sy@tems bekannt (deutsche @atentschrift 1 195 861), bei der zur Stabilisierung
nur ein einziger diamagnetischer Ring mit @ur einem einsigen Topfmagnet erforderlich
ist. Sie ist von der Erkenntnis ausgegangen, claS auf einen diwiagnetischen Ring,
dex über sinem Ringspa@t eines Topfmagneten schwebt, auch eine senkrechte @ufwärtskraft
einwirkt. Demgemä# ist bei der letztgenannten Aus-@uhrungsform deti Ma#systems der
obere der beiden diamagnetischen @inge samt seinem Topfmagnet fortgelassen worden,
aüch die Ankerwelle samt dem paramagnetischen Traglager ist fortgelassen worden,
und die allein verbliebene Ankerscheibe ist unmittelbar auf den ursprünglich unteren
diamagnetischen Ring aufgesetzt worden, so da# sie von ihm getragen wird.
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Die Ankerscheibe eines solchen Elektrizitätszählers darf indessen
nur sehr leicht sein, ienn die Aufwärtskraft ies diamagnetischen Ringes ist nur
sehr klein. Die Leistungsfähigkeit des Zählers ist damit leschränkt. Au#erdem kann
auch der Fortfal@ der Ankerwelle unerwünscht sein, da man sie au#er zum Tragen @er
Ankerscheibe zusützlich auch zum Anbringen von Zusatzteilen des Zählers, z.B. einer
Rücklaufsperre oder von @bertragungsmitteln für ein Zählwerk, heranzuziehen pflegt.
Win@ man auf diese Beschränkungen
nicht verzichten, so bleibt nach
dem bisher Bekannten nur übrig, die Ankerachse an beiden Enden mit Je einem Stabilisierungslager
zu versehen und damit den Aufwand zweier topfmagnete in Kauf zu nehmen.
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Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß man auch ohne Verzicht
auf eine Läuferachse eine vollkommene Querstabilisierung einer Zählerläuferwelle
mit nur @einem einzigen diamagnetischen Stabilisierungslager der genannten Art erreichen
kann. Aufgrund dieser Erkenntnis ist ein Induktions-Elektrizitatszähler mit einem
aus einer Läuferscheibe und einer senkrechten Läuferwelle bestehenden Läufer, mit
einem den Läufer durch paramagnetische Kräfte in der Schwebe haltenden magnetischen
Traglager und mit dem Läufer durch diamagnetische kräfte in seiner senkrechten Stellung
erhaltenden Sta@ilisierungsmitteln dadurch gekennzeichnet, daB die Stabilisierungsmittel
nur an einem der beiden Enden der Läuferwelle angeordnet. @in@. Vorzugsweise wird
am oberen Ende der Läuferwelle ein maghetisehes Trag@ager und am unteren Ende der
Läuferwelle ein diamagn@@ sches Sta@ilisierungslager angeordnet.
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An einem in der Zei@nnung dargestellten Ausführungsbeispiel wird di@
@rfindung näher erläutert.
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@@r @@u@er eines @ehtrizitätszählers besteht hier aus einer Läufers@@e@re
1 und @iner @e @@ @. Am oberen Ende der Welie 2 ist ein para-@agnetiaenes lraglager
angebracht, das in bekannter Weise aus einem an der Welle befestigten agnetring
3 über einem feststehenden Magnetr@n@ @ oestent. @i@ @@i@en Magnetringe gtenen sich
mit einer so@-chen
Polarität gegenüber, daß sie sich gegenseitig
c'3b5tOßen und damit die Welle 2 nach oben drücken. Am unteren Ende der Welle 2
ist ein diamagnetisches Stabilisierungslager angebracht. Dieses besteht in bekannter
Weise aus einem Ring 5 aus einem diamagnetischen Stoff, der sich im inhomogenen
Ringspaltfeld eines Topfmagneten 6 befindet. Das Peld des Magneten 6 übt auf den
diamagnetischen King 5 allseitig radialgerichtete Kräfte aus, so da# er stets genau
über dem Ringspalt des Magneten 6 und damit stets genau in waagerechter @age schwebt,
womit auch die Welle 2 stets in ihrer senkrechten Stellung erhalten wird.
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Jie Untersuchung eines so gebauten Zahlers hat bestätigt, daß eine
diamagnetische Querstabilisierung allein an dem unteren Ende der Läuferwelle vollkommen
ausreicht, um diese samt der Läuferscheibe einwandfrei in ihrer senkrechten Lage
zu erhalten. Die Läuferwelle trug dabei eine Läuferscheibe üblicher Grö#e und üblichen
Gewichtes, und bei Drehmomentmessungen des Zählers hatte sie zusätzlich auch noch
einen Dauermagnet samt auswechselbaren Gewichtstückchen zu tragen. Das Gesamtgewicht
des Läufers betrug dabei bis zu 70.. .80 p; die Aufwärtskraft des diamagnetischen
Ringes allein hätte nur ein Gewicht in der Größenordnung von etwa 2... 3 p zu tragen
vermocht.
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1 Figur 2 @atentansprüche