DE1616392A1 - Dreheisenmessgeraet,welches Messwerte ueber einen weiten Skalenbereich anzeigen kann - Google Patents

Description

PATENTINGENIEURE F. W. H E M M E R I C H . G E R D M D L L E R . D. G R O S S E 21

4DOSSEIDORFIO-HOMBERGERSTRASSEs -,-ζ _η inro

ίο.ζ.±yoo li.so.

Tokyo Shibaura Electric Co., Ltd., Kawasaki-Shi/Japan

Drelieisenmeßgerät, welches Meßwerte über einen weiten Skalenbereich anzeigen kann

Die hier vorliegende Erfindung befaßt sich mit einem Dreheisenineßgerät. Sie befaßt sich insbesondere aber mit einem Dreheisenraeßgerät, welches in der Lage ist, Meßwerte über \

einen weiten Skalenbereich anzuzeigen.

Den Fachleuten durfte bekannt sein, daß zum Dreheisenmei»c;erät eine magnetspule oder Erregerspule gehört, welche durch eine elektrische Große, beispielsweise durch den Strom eines gemessenen Stromkreises, erregt wird. Weiterhin dürfte bekannt sein, daß durch die Mitte der Spule eine bewegliche Welle geführt ist und daß ein festes Eisenplättchen und ein bewegliches Eisenplättchen derart angeordnet sind, daß sie Teile einer zylindrischen Oberfläche bilden, welche im Hinblick auf die Innenwandung der Spule konzentrisch angeordnet ist. V/erden das feste Plättchen und das bewegliche Platt- j

chen von der Magnetspule oder Erregerspule magnetisiert, dann baut sich zwischen diesen Plättchen eine Abstoßkraft oder eine Anziehungskraft aus, so daß sich Plättchen voneinander abstoßen oder zueinander anziehen und dadurch eine Umdrehung der i.'elle, auf der das bewegliche Eisenplättchen sitzt, herbeiführen.

. Soeweit ein derartiges ließgerät auf den ersten Stoß der • Spannung oder des Stromes eines Wechselstromes oder Gleichstrories anspricht, ist es wünschenswert, daß das zwischen

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dem durch die iiagnetspule oder Pirregerspuele fließende Strom und dem Ausschlagwinkel der Welle oder des Zeigers bestehende Verhältnis linear sein sollte, Weil aber die bei einem derartigen Meßgerät sich aufbauende AbstoSkraft oder Anziehungskraft dem cjuadratischen 17ert des Stromes proportinal ist, ist es nicht möglich, zwischen Strom und Drehmoment das gewünschte lineare Verhältnis herzustellen, wenn das mit der Spule verbundene feststehende Eisenplättchen nicht eine komplizierte Form erhält.

Wenn ein derartiges iießgerät in einem Skalenbereich, der einen Winkel von 90° umfaßt, zufriedenstellend arbeitet, so muß man sich bei den größeren und Winkel von 240° bis 27o erfassenden Skalenbereichen wegen der nachstehend aufgeführten Gründe auf Maßnahmen verlassen, welche für die Formgebung und die Bearbeitung der einzelnen Bauelemente sehr mühsam sind. So müssen das feste Eisenplättchen und das bewegliche Eisenplättchen gut montiert und ä' fertiggestellten Bauelemente geordnet und gerichtet werden.

1. Weil das feste Eisenplättchen zum Aufbau der Abstoßkraft oder der Anziehungskraft dem sich um die bewegliche Welle drehenden beweglichen Eisenplättchen gegenüber liegt, ist es erforderlich, daß das feststehende Eisenplättchen eine exakte zylindrische Form erhält, welche zu der von dem umlaufenden beweglichen Plättchen hervorgerufenen zylindrischen Oberfläche konzentrisch ist.

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Das feststehende Eisenplättchen ivird üblicherweise als flaches Teil durch Stanzen geformt und dann in die gewünschte Form, beispielsweise in eine zylindrische Form oder in eine ähnliche Form gebogen. Es ist jedoch sehr schwer, das flache Teil genau in die gewünschte Form zu biegen

3. Es ist weiterhin erforderlich, daß das feststehende Eisenplättchen und das bewegliche Eisenplättchen im HinblicK auf die Längsrichtung und auch auf die Querrichtung der (( beweglichen Ί-Jelle angeordnet und befestigt werden.

Dementsprechend zielt die hier vorliegende Erfindung einmal darauf ab, ein Dreheisenmeßgerät zu schaffen, bei dem die präzise Bearbeitung des beweglichen Eisenplättchens und des feststehenden Eisenplättchens, desgleichen auch deren Montage leicht ist.

Ein anderes Ziel der hier vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines verbesserten Dreheisenmeßgerätes, welches über einen weiten Bereich eine im wesentlichen gleichmässige Skala aufweist, bei der also die Teilstriche für Skalen, welchen großen Ausschlagwinkeln entsprechen, im wesentlichen gleich jenen Skalen, welche mäßigen Ausschlagswinkeln entsprechen, angeordnet sind.

Diese und andere Ziele können im Rahmen der hier vorliegenden Erfindung durch die Schaffung eines Dreheisenmeßgerätes,

welches mit einer iiagnetspule, die durch die zu messende

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elektrische Gröse erregt wird, versehen ist, erreicht werden. Ein bewegliches Eisenplättchen ist dabie außerhalb der i-lagnetspule oder der Erregerspule derart angeordnet, daß es sich um die Achse der vorgenannten Spule drehen und bei Erregung der vorerwähnten Spule auch magnetisier werden kann. Zu dem in den Rannen der hier vorliegenden Erfindung fallenden Dreheisenmeßgerät gehört weiterhin ein feststehendes Eisenplättchen, welches eine bestimmte Form aufweist. Dieses feststehende Eisenplättchen ist außerhalb der Spule angeordnet, und zwar derart, daß es sich zwischen der vorerwähnten Spule und dem vorgenannten beweglichen Eisenplättchen befindet. Dabei ist das feststehende Eisenplättchen, um eine iuagnetisierung durch die erregte Spule zu erreichen, im wesentlichen auf eine von dem vorerwähnten beweglichen' Eisenplättchen während seiner Drehbewegung hervorgerufenen Umlaufebene parallel ausgerichtet.

V/ird die Spule durch die gemessene elektrische Größe erregt, dann werden sowohl das bewegliche Eisenplättchen als auch das in flacher Form ausgeführte feststehende Eisenplättchen mit einer Intensität magnetisiert, welche der vorerwähnten gemessenen elektrischen Größe entspricht. Zwischen den beiden Eisenplättchen baut sich dann eine Abstoßkraft oder eine Anziehungskraft auf, die dann das bewegliche Eisenplättchen zum Umlaufen bringt. Ein auf die bewegliche ii'elle aufgesetzter Zeiger kann dann elektrische Größen, beispielsweise Spannung, Strom? und Leistung, messen und anzeigen.

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'ons bewegliche Disenplättciicn kann wie ein ländliches I'liittcIien .-eforut sein, während aas feststehende Eisenjl.^ttcueii als ein Plättchen ausgeführt sein !kann, dessen r'Vi.-Jsror Ui.."ari_£'" im lUulius allnählich in der Drehrichtung des beve"lichen Gisenjrlättchens abniKiat. Solche Eisenplättcüor. l:öpnen aber leicht hergestellt· werden, i/eil diese. Eisenv-lüttcuen v/oiterhin auch, außerhalb der Magnetspule oder Erreger· spule anneordiiet werden, lcann deren rlontage ebenfalls leicht u.'id t^snau durch^efiUirt x-.^rerden. ä

..'eil v/eiterhiii auch eine Änderung des Drehiiinkels bei dem beweglichen Eiseiiplättchen in Abhängigkeit von der Uinfangsfon.L des feststehenden Bisenplättchens festgelegt ist, kann der für das >-Ießgerät gewünschte \^eite Skalenbereich durch die richtige Ausv/ahl der für das feststehende Eisenplättchen erforderlichen Umgangsform herbeigeführt werden.

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Diese und andere Ziele und Eigenschaften der hier vorliegenden Erfindung, desgleichen auch die charalcteristiscnen i.ieric-. male der hier vorliegenden Erfindung, sind klarer und besser zu verstehen, wenn dazu die nachstehend gegebene bescureibung, die Patentansprüche sowie die dieser Patentschrift beiliegenden Zeichnungen zu Hilfe genormten werden. In einzelnen ist:

Figur 1 ein Längsschnitt durch ein in den Rahmen der liier vorliegenden Erfindung fallendes Dreheisenmeßgerät.

Figur 2 ein vergrösserter Längsschnitt, mit dem die wich-. tigen Teile des mit Figur 1 wiedergegebenen Dreheisenmewgerätes dargestellt werden.

Figur 3a eine Frontansicht der mit Figur 2 wiedergegebenen wichtigen Teile.

Figur 3b eine Frontansicht der wichtigen Teile, welche gegenüber Figur 3a geändert und modifiziert worden sind.

Figur 4 eine Frontansicht der wichtigen Teile, welche gegenüber Figur 3a geändert und modofiziert worden sind.

Figur 5 eine Frontansicht einer Skalenplatte, welche in dem mit den Figuren 1 bis 3a wiedergegebenen Meßgerät Verwendung findet.

Figur 6 eine Frotnansicht, mittels der ein anderes Ausführungsbeispiel der mit Figur 3a dargestellten wichtigen Teile wiedergegeben wird.

Figur 7 eine Frontansicht, welche die mit Figur 6 wiedergegebenen Teile näher erläutert.

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Fig. 8 u. 9 weitere Veränderungen und Modifikationen

der mit Fig. 3a wiedergegebenen wichtigen Teile.

Figur 10 eine Seitenansicht der mit Figur 9 dargestellten Ausführung des Erfindungsgegenstandes, und zwar in Pfeilrichtung.

Fig. 11 ü. 12 perspektivische .Darstellung von beweglichen

Eisenplättchen der verschiedensten Ausführungen.

Figur 13 ein Längsschnitt durch eine andere Ausführung

des Erfindungsgegenstandes.

Fig. 14-18 Längsschnitte durch die verschiedenartigsten

Ausführungen der mit Figur 13 wiedergegebenen , wichtigen Teile.

Figur 19 ein Längsschnitt durch eine wiederum andere

Ausführung des Erfindungsgegenstandes.

Fig. 20 u. 21 Längsschnitte durch Veränderungen und Modofi-

kationen der mit Figur 19 wiedergegebenen wichtigen Teile.

Figur 22 ein Längsschnitt durch eine andere in den

Rahmen der hier vorliegenden Erfindung fallenden Ausführung des Erfindungsgegenstandes, und zwar unter. Darstellung eines beweglichen Eisenplättchenpaares und eines festen Eisenplätt-

ch chenpaares.

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Fig. 23 u. 24 Längsschnitte, raittels denen Veränderungen und ...iodif ikationen an den mit Figur 22 wieder^e^ebenen wichtigen Teilen dargestellt v/erden.

Zu dent mit Figur 1 wiedergegebenen Meßgerät gehört eine bewegliche i'/ellc 1 , deren beide Enden in den einander gegenüberliegenden Lagern 2 und 5 gelagert sind. .lit der bweglicheii lielle 1 verbunden sind ein Zeiger 4 und die das Rückstellmoment erzeugende Feder 5. Ein bewegliches aus weicheisen bestehendes Plättchen 6 ist weiterhin derart mit der bweglichen Welle 1 verbunden, daß es zur Achse der welle senkrecht steht. Das bewegliche Eisenplättchen 6 ist außerhalb der Spule 7 angeordnet, durch deren Kitte die bewegliche welle geführt ist. Die Magnetspule oder Erregerspule 7 sitzt in einein Rahmen 8, an .den auch die beiden Lager 2 und 3 montiert sind. Vom Rahmen δ wird auch das als flaches Plättchen ausgeführte undzwischen dem beweglichen Eisenplättchen 6 und der Magnetspule oder Erregerspule 7 angeordnete feststelmde weicheisenplättchen 9 gehalten. Wie aus Figur 3a zu erkennen ist, ist de: Umfang 9a des feststehenden Eisenplättchens in seiner Form derart ausgeführt, daß sein Radius im Hinblick auf die UmIaufrichtung des beweglichen Eisenplättchens 6 (in der durch einen Pfeil gekennzeichneten Richtung) allmählicn kleiner wird. Wird die Magnetspule oder Erregerspule 7 erregt, dann \irird der äußere Umfang 9a durch das in der liagnetspuie oder Erregerspule 7 hervorgerufene Magnetfeld derart magnetisiert, daß sich ein Nordpol oder ein Südpol bildet. Ivird nun angenommen, daß die Magnetspule oder Erregerspule 7 zur Erzeugung eines gemäß Figur 2 in Richtung der Strichelpfeile verlaufenden magnetischen Flusses erregt Ttfird, dann wird das feststehenden Eisenplättchen derart magnetisiert, daß dessen äußere Umfangslinie 9a zu einem Nordpol wird, dessen innere Umfangslinie 9b aber zu einem Südpol. Das bewegliche Eisenplättchen 6 wird in gleicher !."eise magnetisiert, so daß sich an dessen äußerer Umfangslinie 6a ein Nordpol bildet. Damit aber v.iru

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zwischen dem äußeren Ende' 6a des beweglichen Eisenplättchens und der äußeren Umfangslinie 9a des feststehenden Eisenplättchens wegen der gleichpoligen Magnetisierung eine Abstoßkraft aufgebaut, welche das bewegliche Eisenplättchen 6 im Uhrzeigersinne dreht, und zwar bis zu einem Punkt, an dem die Abstoßkraft und die Rückstellkraft der Feder gleich groß ist.

Der Grund, wesiialb das bewegliche Eisenplättchen im Uhrzeigersinne zu einer Drehbewegung veranlasst wird, läßt sich I • wie folgt erklären:

iVie aus Figur 3a zu erkennen ist, ist mit der Hinweiszahl 10 der Kreis - oder der geometrische Ort - gekennzeichnet, den das äußere Ende 6a des beweglichen Eisenplättchens 6 exakt um c die Welle 1 legt. Beim feststehenden Eisenplättchen hingegen nimmt der Radius der äußeren Umfangslinie 9a im Uhrzeigersinne allmählich ab, so daß, wenn sich das bewegliche Eisenplättchen im Uhrzeigersinne v/eiterdreht, der Abstand d zwischen dem äußeren Ende 6a und der äußeren Umfangslinie 9a allmählich grosser wird. Mit dem Grösserwerden des Abstandes d verringert sich die zwischen dem äußeren Ende 6a und der t

äußeren Umfangslinie 9a bestehende Abstoßkraft in einem Verhältnis, welches üeiu Quadrat des Abstandes d umgekehrt proportional' ist. i)as besagt, daß durch eine gleichpolige -iagnetisierung des äußeren Endes öa und der äußeren Umfangslinie i)a das bewegliche Jiisenplättchen 6 in einer Richtung fortbewegt wird, in der die zwischen deüi äußeren Ende 6a ΐίΐια eier äußeren üufan-rslinie 9a vorhandene Abstoßkraft kleiner wire', oder, wie i,at Fi-;-ur 3a wiedergegeben, im Uhrzeigersinn. :)ieser. Verhältnis läßt sich durch eine mathematische Gleichung v/ie folgt ausdrücken.

■ ti '

diö zwischen dem äußeren linde 6a des beweglichen Plättchen? tier ciuMcroii Uj.i J: an _ti si in ic- 9a des feststehenden Eiscnplätti:; kann die iiaclistohcnd i'.egebone Gleichung gesetzt werden:

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ίο ι oo

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d²

In· dieser Formel steht r,i. für die Starke 8es i-iarnetpoles, (oder der magnetischen Grosse), der sich, am :luf<eren Ende 6a des beweglichen iiisenplättchens gebildet hat, während K₂ für die Stärke des flagnetaoles (oder der magnetischen Grosse) steht, der sich an der äußeren Unfangslinie 9a des feststehenden Eisenplättchens gebildet hat. Sowohl πι., als auch m₉ ist dem durch die Magnetspule fließenden Strom i proportional.

Damit wird m- = eC i. und m« = o-C i

Wird nun beim beweglichen Eisenplättchen 6 die Länge des umlaufenden Hebelarmes durch den Buchstaben gekennzeich net, dann läßt sich das auf das bewegliche Eisenplättchen übertragene Drehmoment! T mathematisch wie folgt ausdrücken

K (2)

d/

Auf der anderen Seite besteht zwischen dem Verdrehungswinkel der Rückstellfeder 5 und zwischen dem Drehwinkel Θ_Α der beweglichen ¹JeIIe una dem Rückstellmoment Ta, welches dadurch hervorgerufen wird, das nachstehend gegebene Verhältnis:

Ta<< = Ö_A (3)

Daraus ergibt sich dann, daß sich die Welle 1 um einen Winkel von Θ., bei dem T = T ist, drehen wird. Damit aber wird _{j if < a}

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ta

Dies aber bedeutet,daß der Drehwinkel 0. des Zeigers 4 als eine Funktion des Stromes i gegeben ist.

Bei einer geeigneten Auswahl des Wertes d oder der Form der Umfangslinie 9a des feststehenden Eisenplättchens in Bezug auf die Veränderung von Θ, würde es möglich sein, Meßgeräte herzustellen, welche die für bestimmte Anwendungsfälle geeigneten und gewünschten Skaleneigenschaften aufweisen t würden.

Um unter Anwendung von Gleichung (4) eine gleichmässige Skala erhalten zu können, bei der Θ. dem Strom i proportional

f e st
ist, sollte das stehende Eisenplättchen in der Form derart ausgeführt werden, daß die nachstehend gegebene Gleichung erfüllt wird:

r = k 7θ C5)

In dieser Formel steht r für den zwischen der Mitte des festen Eisenplättchens 9 und dessen äußerer Umfangslinie 9a einzuhalten Abstand, Ic ist eine Konstante.

liit Figur 4 wird die Form des feststehenden Eisenplättchens welche die Gleichung (!T) erfüllt, mit einer voll ausgezogenen Linie x\riedergegeben. Wie aber aus der gestrichelten Linie in Figur 4 zu erkennen ist, ist es vorteilhafter, die Form des feststehenden Eisenplättchens 9 derart zu verändern, daß der Radius r in einem Bereich von θ = 180° bis 360° kleiner ist als 1<Vθ. Das liegt in der Hauptsache darin begründet," daß bei einer Magnetisierung des beweglichen Eisenplättchens 6 und des feststehenden Eisenplättchens 9 eine

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Abstoßkraft auch zwischen einer Seite 6c des beweglichen EisenplätSchens 6 und einer radial diskontinuierlichen Fläche 9e des feststehenden Eisenplättchens hervorgerufen wird, welche die Drehbewegung des beweglichen Plättchens in einem freien Bereich θ = 0°, bis 180° unterstützt, im Bereich von θ = 130° bis 360° aber behindert. Daraus ergibt sich dann, daß, würde das feststehende Eisenplättchen 9 eine Form gemäß der voll ausgezogenen Linie von Figur 4 erhalten, die Skaleneinteilung auf der Slcalenplatte 11 nicht gleichmässig v/erden würde, sondern stattdessen für die grösseren Verdrehungswinkel sehr eng zusammenliegen würde. Aber durch die Verringerung des bei dem feststehenden Eisenplättchen 9 - für einen Bereich von θ = 180 bis 360 , wie dies in Figur 4 mit der gestrichelten Linie dargestellt ist, ist es möglich, die Skalenteilung für die Teile der grössen Ausschlag· winkel 11a auseinander zu ziehen, wie dies für die Slcalenplatte 11 mit Figur 5 wiedergegeben wird.

Wenn beim festen Eisenplättchen der Radius r, wie dies aus Figur 3a hervorgeht, im Uhrzeigersinne allmählich kleiner wird, so kann dieser Radius, wie dies aus Figur 3b hervorgeht, im Uhrzeigersinne alhählich grosser werden.

In diesem Falle wird der zwischen dem äußeren Ende 6a des beweglichen Eisenplättchens und der äußeren ümfangslinie 9a des feststehenden Eisenplättchens in einem der Figur 3a ähnlichen Verhältnis allmählich grosser, weil das bewegliche Eisenplättchen im Uhrzeigersinne umläuft.

Es sei darauf hingewiesen, daß der in Gleichung (5) aufkommende Viert θ für einen Winkel steht, der, wie dies aus Figur 3b hervorgeht, in einer dem Uhrzeigersinne entgegengesetzten Richtung gemessen wird.

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Weiterhin wird dort, wo nahe den auf der Slcalenplatte 11 angeordneten Teilen 11a für grosse Verdrehungsxtfinkel ein aus Weicheisen, bestehendes magnetisches Bauelement 20 angebracht ist, dieses Bauelement 20 bei einer Erregung der Magnetspule oder Erregerspule 7 mit einer Polarität magnetisiert, welche der magnetischen Polarität des äußeren Endes 6a des beweglichen Eisenplattcnens entgegengesetzt gerichtet ist. In einem solchen Fall wird, das bewegliche Eisenplättchen 6 gegen- die zwischen der bereits genannten Seite 6c und der äiskontinuier- (| liehen Fläche 9e bestehende Bstoßkraft angezogen, so daß die Skalenteilung des für grosse Verdrehungswinkel bestimmten Teiles 11a der Skalenplatte 11 noch weiter auseinandergezogen werden kann. Das vorerwähnte magnetische Bauelement 20, ist mit einem Gewinde versehen, so daß dessen Höhe zur Einjustä rung der vorgenannten Anziehungskraft und deren Intisität ^e" verstellt werden kann.

Die Skalenteilung auf der Slcalenplatte kann weiterhin noch dadurch gleichmässig gemacht werden, indem, wie dies mit der gestrichelten Linie gekennzeichnet wird, das vorerwähnte magnetische Bauelement 20 und das feststehende Eisenplättchen 9 kombiniert licrden.

I/ie aus Figur 6 zu erkennen ist, ist es wünschenswert, einen Anschlag 19 vorzusehen, und zwar derart, daß, sollte Zeiger 4 dagegen anschlagen, die Seitenfläche 6d des beweglichen Eisenplättchens von der zum feststehenden Eisenplättchen gehörenden diskontinuierlichen Fläche 9e um einen Winkel Θ, „„rückgenommen wird.

Weil bei einer derartigen Anordnung zwischen der Seitenfläche 6d und der diskontinuierlichen Fläche 9e immer eine Abstoßkraft vorhanden ist, kann das bewegliche Eisenplättchen 6 so-

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gar dann, wenn der Zeiger 4 am Anschlag 19 anliegt, in der normalen Richtung oder im Uhrzeigersinne umlaufen.

Wenn, wie aus Figur 7 hervorgeht, der Anschlag 19 derart angeordnet ist, daß die Seitenfläche 6d des beweglichen Eisenplättchens 6 in Eezug auf die diskontinuierliche Fläche 9e des feststehenden Eisenplättchens um einen Winkel von Θ. verschoben ist, und dies entgegen dem Uhrzeigersinn, dann würde, wenn der Zeiger 4 am Anschlag 19 anliegt, wegen der zwischen der Seitenflache 6d und der diskontinuierlichen Fläche 9e vorhandenen Abstoßkraft ein dem Uhrzeigersinn entgegengesetzt gerichtetes Moment auf das bewegliche Eisenplättchen einwirken. Das bewegliche Eisenplättchen 6 wird dabei dann kontinuierlich in der mit Figur 7 wiedergegebenen Position ghalten. Darum ist es wünschenswert, daß der Anschlag in der mit Figur 6 benannten Position angebracht wird. Dies kann aber auch in anderer Weise als durch einen Anschlag 19 erreicht werden, beispielsweise dadurch, daß die diskontinuierliche Fläche 9e in anderer Richtung als in radialer Richtung genalten wird.

Nach Figur S wäre es zu wünschen, daß die äußere ümfangsliiie 9a des feststehenden Plättchens 9 derart in der Form ausgelegt ist, daß bezogen auf die äußere Umfangslinie 9a der bei stromloser Magnetspule oder Erregerspule 7 dem beweglichen Eisenplättchen 6 gegenüberliegende Teil 9c und dessen Radius schnell kleiner werden.

Bei dieser Konstruktion kann das bewegliche Eisenplättchen auch dann in normaler Richtung oder im Uhrzeigersinne umlaufen, wenn der auf die Magnetspule oder Erregerspule 7

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geschaltete Strom schnell ansteigt, so daß damit ein Umlaufen in entgegengesetzter Drehrichtung verhindert wird.

Nun sei angenommen, daß durch eine bestimmte auf die Magnetspule oder die Erregerspule 7 geschaltete elektrische Grosse das bewegliche Eisenplättchen gedreht wird und an einer Stelle X zum Stillstand lcor^mt.

Steigt der aufgesehaltete Strom von Null aus allmählich an, dann wird das bewegliche Eisenplättchen 6 sich in normaler Richtung oder im Uhrzeigersinne drehen und dann an dem bestimmten Punkte X zum Stillstand kommen. Wenn andererseits aber die aufgesehaltete Grosse von Null aus schnell erwachsen würde, dann könnte sich das bewegliche Eisenplättchen durch den Stoß, welcher durch die vorgenannte rapide Steigerung hervorgerufen werden würde, in entgegengesetzter Richtung drehen, so daß der Zeiger den Anschlag 19 berühren würde, und das bewegliche Eisenplättchen nicht die gewünschte Position X einnehmen könnte. Wird jedoch, wie schon zuvor beschrieben, der einem Teil 9c der zum feststehenden Eisenplättchen gehörendenUmfangslinie in abrupter Weise verringert, dann nimmt auch die Steigerung von r einen grösseren ( Wert an, wenn sich das bewegliche Eisenplättchen im Uhrzeigersinne dreht, gegenüber einen kleineren Wert, wenn sich das bewegliche Plättchen entgegen dem Uhrzeigersinne dreht» Somit bewegt sich das bewegliche Plättchen 6 in der Umlaufrich'tung, in der der Radius r schnell grosser wird oder in der UmIaufrichtung, in der die Abstoßkraft rapide kleiner wird (und das ist die Richtung, welchedem Uhrzeigersinne entspricht).

Die Drehung des beweglichen Eisenplättchens in der richtigen Umlaufrichtung kann aber andererseits auch dadurch sichergestellt werden, daß eiir nahe dem Anschlag 19 gelegener

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Teil 9d des feststehenden Eisenplättchens zum beweglichen Eisenplättchen 6 hin geneigt wird. Dieses wird mit den Figuren 9 und 10 xviedergegeben.

Es sei darauf hingewiesen, daß sich die Form des beweglichen Eisenplättchens 6 nicht, wie dies für die zuvor beschriebenen Ausführungen wiedergegeben itfird, auf einen länglichen Streifen beschränkt. Das bewegliche Plättchen kann auch, wie dies aus der Figur 11 hervorgeht, als ein Sektor ausgeführt sein, oder, wie aus Figur 12 zu erkennen ist, aus einem Rechteck 6c mit angesetztem Bogen 6d bestehen.

We aus Figur 1 zu erkennen ist, wird der Rahmen 8 über die Streben 12von einer Grundplatte 13 gehalten. Die Grundplatte wird ihrerseits wiederum von dem Gehäuse 14 gehalten. Dieses Gehäuse 14 weist eine zylindrische Form auf und ist auf seiner Vorderseite mit einer Glasabdeckung 15 versehen.

■ Weil der Rahmen 8 massig wirkt und weil die Welle 1 sich durch das Mittelloch des Spulenkörpers 18 hindurch erstreckt,

: ist die mit Figur 1 wiedergegebene Konstruktion relativ kompliziert und nur sehr schwer in präziser Weise zu montieren.

; 'Figur 13 zeigt, wie die vorgenannte Schwierigkeit dadurch ' vorteilhaft vermieden werden kann, daß die Länge der Welle so verkürzt wird, daß deren beide Enden außerhalb des Spulenkörpers 18 von den Lagern 2 und 3, welche in den Rahmen 8 gearbeitet sind, aufgenommen werden. Der Rahmen 8 steht mit der Grundplatte 13 über die Streben 12 und eine Stützplatte 21 in Verbindung Um eine wiederholte Beschreibung zu vermeiden, werden die anderen Bauelemente von Figur 13 mit den Hinweiszahlen gekennzeichnet, die auch s-cliori '" für Figur 1 verwendet wurden.

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Ib Ib ei ä 4

liit den Figuren 14 bis 18 v/erden verschiedene geänderte und modifizierte Ausführungen des Erfindungsgegenstandes dargestellt.

Aus beschreibungstecimischen Gründen werden von diesen Figurer* nur die geänderten und modifizierten Teile wiedergegeben, während bei der mit Figur 13 gezeigten Ausführung, das feststehende üetallplättclien 9 zwischen dem Rahmen 8 und der Stützplatte 21 angeordnet ist, ist bei der mit Figur 14 dargestellten Änderung der Rahmen 8 zwischen dem feststehenden Sisenplättchen 9 und der Stützplatte 21 angeordnet. Andererseits lcann, wie aus Figur 15 hervorgeht, bei dem Spulenkörper 18 die mit Figur 13 gezeigte Mittelbohrung weggelassen werden oder, wie'aus Figur 16 zu erkennen ist, als Sackloch 18b ausgeführt x^erden. Figur 17 gibt weiterhin zu erkennen, daß zum direkten Anschließen des Spulenkörpers 18 und der Grundplatte 13, desgleichen zu deren Einbau über die Streben 12, die Stützplatte 21 weggelassen werden kann. Wie Figur 18 zeigt, kann in die iiitte!bohrung des Spulenkörpers 18 auch ein Magnetkern 22 eingesetzt werden, welche mit dem feststehenden Eisenplättchen zusammenarbeitet, ebenso lcann ein Spulengehäuse 23 auf die Außenfläche des Spulenkörpers 18 aufgesetzt werden und dann mit dem Magnetkern 22 zusammenarbeiten. Bei der mit Figur 18 wiedergegebenen Konstruktion wird der durch die Magnetspule oder die Erregerspule 7 hervorgerrufene Magnetfluß in wirkungsvoller Weise zu dem feststehenden Eisenplättchen 9 hingeführt. ■

iiit den Figuren 19 bis 21 werden bevorzugte Lösungen im iiinblick auf die Befestigung des feststehenden Eisenplättchens 9 wiedergegeben. Bei der mit Figur 19 gezeigten

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IV ■ —· — — -"ι

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Anordnung ist der Rahmen 8 mit einem Vorsprung 8c versehen, welcher in die Mittelbohrung 9b des feststehenden Eisenplättchens 9 bündig eingepaßt ist. Durch diese Maßnahme kann das feststehende Plättchen 9 bequem in eine Aussparung 8d des Rahmens 8 eingesetzt werden. Die Zentren oder Mitten des feststehenden Plättchens 9, des Rahmens 8"sowie der Welle 1 lassen sich dabei leicht ausrichten.

Bei der mit Figur 20 wiedergegebenen Ausführung ist der ' Rahmen 8 zwischen der Stützplatte 21 und dem von einer Klemmplatte 24 gehaltenen festen Eisenplättchen 9 angeordnet, Wenn auch nach Figur 19 die Stützplatte 21 über die Streben 12 mit der Grundplatte 12 verbunden ist, so können der Spulenkörper 18 und die Grundplatte 13 entweder direkt oder über die Streben 12 montiert werden, und zwar, wie dies aus Figur 21 hervorgeht, ohne die Stützplatte 21 verwenden zu müssen,

Wenn auch für alle der zuvor beschriebenen Ausführungen des Erfindungsgegenstandes nur ein bewegliches Eisenplättchen 6 und nur ein feststehendes Eisenplättchen 9 verwendet wurden, so ist es doch möglich, wie dies aus Figur 22 hervorgeht, daß bewegliche Eisenplättchen 6 an den beiden einander gegenüberliegenden Enden der Welle 1 befestigt werden und dann mit voneinander anabhängigen feststehenden Eisenplättchen 9 zusammenarbeiten.

Bei dieser Konstruktion «.-kann das auf die Welle 1 wirkende Drehmoment verdoppelt werden.

Die Figuren 23 und 24 zeigen Änderungen und Modifikationen an den mit Figur 22 wiedergegebenen wichtigen Teilen. Nach Figur 23 ist ein Weicheisenrohr 16 gegenüber die Welle 1

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gezogen, so daß eine magnetische Verbindung zweier beiireglicher Eisenplättchen 6 zustandelcommt und dadurch das auf die Welle T wirkende Drehmoment vergrössert wird. Bei der mit Figur 24 wiedergegebenen Anordnung sind hingegen die feststehenden Eisenplättphen 9 durch einWEicheisenrohr magnetisch miteinander verbunden. Das Rohr wird dabei in die Innenfläche des Spulenkörper 18 eingesetzt.

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15.2.1963

bli. ro

-Al'-

Tokyo Shibaura Electric Co. Ltd., ICaxyasaki-shi, Japan

Patentanspruch

Ein Dreheisenmeßgerät, bei dem ein bewegliches Eisennlättclien und ein festes Eisenplattchen dann magnetisiert werden, wenn eine Magnetspule oder Erregerspule euren eine elektrische i-ießgerosse erregt wird. Mach der Magnetisierung der Plättchen wird das bereits genannte bewegliche Eisenplättchen durch die zwischen dem vorerwähnten beweglichen Plättchen und dera vorerxiähnten feststellenden Plättchen v/irkende magnetische Abstoßungskraft oder magnetische Anziehungskraft zu einer Drehbewegung veranlasst. Das Dreheisenraeßgerät,

dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein als flaches Plättchen ausgeführtes bewegliches Eisenplättchen außerhalb der vorerwähnten Magnetspule oder Erregerspule derart angeordnet und angebracht ist, daß es sich um die Achse der vorerwähnten Magnetspule oder Erregerspule drehen kann; schließlich ein als flaches Plättchen ausgeführtes feststehendes Eisenplättchen ziwischen dem bereits erwähnten beweglichen Eisenplättchen und der bereits erwähnten Magnetspule oder Erregerspule derart angebracht und montiert ist, daß es zu einer von dem vorerwähnten beweglichen Eisenplättchen und dessen Drehbewegung hervorgerufenen Drehebene parallel ausgerichtet ist.

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