DE174434C

DE174434C -

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Publication number: DE174434C
Application number: DENDAT174434D
Authority: DE

Description

9 j, t.

RLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- M 174434 KLASSE 21 e. GRUPPE

WILLIAM JOSEPH STILL in EALING, Engl.

Elektrisches Meßgerät mit zwei Spulen. Patentiert im Deutschen Reiche vom 3. Dezember 1904 ab.

Gegenstand dieser Erfindung ist ein elektrisches Meßgerät mit zwei auf einen gemeinsamen Anker im entgegengesetzten Sinne wirkenden Spulen. Wesentlich ist hierbei, daß je nach der der Stromstärke entsprechenden Stellung des Ankers diese Differenzwirkung der beiden Spulen sich ändert und daher das Gewicht des gleichzeitig als Zeiger dienenden Ankers ohne Benutzung von Hilfsfedern ίο ausgeglichen werden kann.

In der Zeichnung ist die Erfindung an Hand von Taschenmeßgeräten erläutert, und zwar ist:

Fig. ι ein Aufriß des vollständigen Meßgerätes,

Fig. 2 ein Aufriß des Meßgerätes nach der Entfernung des äußeren Gehäuses,

Fig. 3 ein Aufriß des Ankers,

Fig. 4 ein Aufriß des Gehäuses allein.
Fig. 5 und 6 bezw. 7 und 8 stellen zwei Abänderungen an dem Meßgerät dar, während

Fig. 9 einen Querschnitt durch die obere Ankerführung zeigt.

Das Meßgerät enthält einen Anker 1, weleher, wie aus Fig. 3 ersichtlich, aus zwei Metallstücken besteht, nämlich einem magnetischen Teil i^a und einem nicht magnetischen i*. Ihre bezüglichen Gewichte richten sich nach den Stromstärken, für welche das Meßgerät bestimmt ist. Auf ihn wirken zwei Spulen 2 und 3 mit entgegengesetzter Wicklung ein, und zwar ändert sich das Verhältnis ihrer Wirkungen mit der Stellung des Kernes bei den verschiedenen Stromstärken dadurch, daß der magnetische Teil i^a des Ankers bei

der Stromstärke Null nach oben nur ein kurzes Stück in die obere Spule 3 hineinragt, während er sich abwärts durch und über die untere Spule 2 hinaus erstreckt; wenn der Anker infolge des Durchganges des Stromes von der Spule 2 gehoben wird, so wird der dem Ansteigen von Seiten der Spule 3 sich entgegenstellende Widerstand allmählich wachsen, bis der Kraft der Spule 2, welche bestrebt ist, den Anker zu heben, durch das Gewicht des Ankers plus der Spulenkraft 3 das Gleichgewicht gehalten wird. Irgend eine Zunahme der Stärke des durch die Spule 2 fließenden Stromes hebt den Kern, bis ein ähnlicher Gleichgewichtszustand in einer höheren Stellung eintritt, nämlich durch den Ausgleich zwischen der von der Spule 3 infolge des größeren Beträges, um welchen der Teil i^a des Ankers in die Spule 3 hineinragt, herrührenden vermehrten Kraftäußerung einerseits und der vergrößerten, von der Spule 2 ausgehenden Kraft andererseits. Das Verhältnis der von der Spule 2 ausgeübten Kraft zu jener der Spule 3 nimmt somit mit der Aufwärtsbewegung des Ankers bezw. der Zunähme der Stromstärke ab.

Es ist zweckmäßig, den Querschnitt des magnetischen Teiles des Ankers gegen das obere Ende abnehmen zu lassen, wie aus Fig. 3 ersichtlich, so daß die zur Verwendung gelangende Skala gleichmäßiger unterteilt ist.

Bei geeigneter Verteilung des magnetischen und nicht magnetischen Materials kann der Anker so lange unbeweglich am Fuße der

Skala verharren, bis der Strom seinen kleinsten für das Meßgerät in Frage kommenden Wert erreicht, so daß die ganze Skala für die vorkommenden Stromstärken nutzbar gemacht werden kann. Das Meßgerät arbeitet also dann mit unterdrücktem Nullpunkt.

Bei dem dargestellten Taschenmeßgeräte wird der Anker ι durch eine Nut 4" einer Platte 4 geführt (vergl. Fig. 2 und 9), über welche die Spulen 2 und 3 gewunden sind und die die Skala 5 trägt.

Das Ganze ist von einem Metallgehäuse 6 umgeben, das mit der Spule 2 elektrisch verbunden ist und die eine Klemme des Meßgerätes bildet. Der untere Gehäuserand ist zweckmäßigerweise gezahnt, um den guten Anschluß an beispielsweise eine Klemme einer Batterie, deren elektromotorische Kraft gemessen werden soll, zu erleichtern. Die andere Klemme 7 des Meßgerätes wird durch einen mit der Spule 3 verbundenen Leiter gebildet, die Spulen 2 und 3 selbst sind in Reihe geschaltet.

Die Größe des durch die Spulen fließenden Stromes oder die elektromotorische Kraft zwischen den beiden Klemmen einer Stromquelle, an welche die Klemmen des Meßgerätes angeschlossen sind, kann durch Beobachtung der Stellung des unteren Randes des Ankers auf den bezüglichen Strichen der Skala 5 abgelesen werden. Um das Ablesen zu erleichtern, wird die Vorderseite der Anker farbig gemacht.

Wenn es notwendig ist, ein solches Meßgerät von oben oder unten, also nicht in seiner Höhenlage abzulesen, so können eine Visiertafel und eine Skala, die gegeneinander geneigt sind, benutzt werden. Die Ablesung findet dann in dem Schnittpunkt der beiden statt. Die Fig. 5 und 6 sind eine Seitenansicht bezw. ein Grundriß eines Meßgerätes für den Fall, daß das Ablesen von oben zu geschehen hat. Die stark geneigte Visiertafel 8 ist an einem Vorsprung des nichtmagnetischen Teiles i^b des Ankers und die Skala 5 an der Spitze eines entsprechend gestalteten Gehäuses 6 befestigt. Je stärker der zu messende Strom ist, je höher also der Kern mit dem Visier 8 von den Spulen gezogen wird, desto mehr wandert der erwähnte Schnittpunkt nach rechts auf der Fig. 6. Das Meßgerät kann in ähnlicher Weise für Ablesungen von unten abgeändert werden.

Wenn die Ablesungsrichtung nicht zu schräg ist, so kann die Skala in der gleichen Ebene wie der Anzeigearm angeordnet und leicht gezahnt sein, damit die Ziffern oder Skalenstriche deutlich sichtbar werden. Die Fig. 7 und 8 verdeutlichen dies in zwei rechtwinklig zueinander stehenden Ansichten des oberen Teiles eines Meßgerätes, bei dem die Ablesung in einer schräg abwärts gehenden Richtung erfolgt. Die gezahnte Skala 5 ist an einem vertikalen Ansatz 6^a des Gehäuses 6 befestigt, während ein horizontaler Anzeigearm i^c am oberen Ende eines Ansatzes an dem nichtmagnetischen Teil i^b des Ankers 1 sitzt.

Das Meßgerät kann mit entsprechender Änderung naturgemäß auch zum Ablesen schräg von unten benutzt werden.

Wo ein großes Meßbereich erforderlich ist, kann dieses durch eine zusätzliche Federkraft erzielt werden, welche die hebende Wirkung der Spulen zu dämpfen oder zu verstärken sucht. Ein Meßgerät mit einer Dämpffeder wirkt.am genauesten bei niedrigen Ablesungen und ein solches mit Verstärkungsfeder am genauesten bei hohen Ablesungen. Eine solche Federkraft kann durch eine einfache Kompressionsfeder über oder unter dem Anker hervorgebracht werden, oder auch durch eine einzige Spannungsfeder.

Die den Kern führende Nut 4^a wird zweckmäßig an dem oberen Ende oder an beiden Enden verschlossen, um so eine Röhre oder Tasche zu bilden, durch deren Luftabschluß die Schwingungen des Ankers bei Stromveränderungen gedämpft werden. Die g₀ Fig. 9 veranschaulicht im Querschnitt ein so abgeändertes Meßgerät. Die Vorderseite der Nut 4^a ist durch eine Platte 9 an ihrem oberen Ende bedeckt und wird durch ein Klötzchen 10 verschlossen, wodurch an dem oberen Teil der Nut 4" eine Röhre entsteht, in welcher der Teil i^b des Ankers sitzt.

An Stelle des Teiles 1* aus nichtmagnetischem Material innerhalb der Spulen oder einer der Spulen, als Gegengewicht gegen die Wirkung der Spule 2, kann man auch ein Zusatzgewicht aus magnetischem Material wählen, welches sich dann außerhalb" der Spulenfelder befindet. Auch eine Feder kann dieselbe Aufgabe erfüllen.

Claims

Pate nt-An Sprüche:

i. Elektrisches Meßgerät, bestehend aus einem Anker und zwei Spulen, dadurch gekennzeichnet, daß der zu messende Strom oder ein der zu messenden Spannung entsprechender Strom beim Durchfluß durch die beiden Spulen (2, 3) den Anker in eine dem Wert des genannten Stromes entsprechende Stellung durch die in ihrem Verhältnis veränderliche Wirkung der beiden Spulen hebt, deren Mittelkraft, auf den Anker in der genannten Stellung einwirkend, das Gewicht desselben aus-

gleicht, wobei eine Hilfsfederkraft diese Bewegung unterstützen oder hemmen kann.
2. Elektrisches Meßgerät nach Anspruch i, gekennzeichnet durch einen zum Teil aus nichtmagnetischem (ΐ^έ), zum Teil aus magnetischem Material (i^a) bestehenden Anker.
3. Elektrisches Meßgerät nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der wirksame Querschnitt des Ankers zu dem Ende hin verkleinert wird, das in die seiner Bewegung entgegenwirkende Spule (3) allmählich mehr und mehr eintritt, um die Skala gleichförmiger unterteilen zu können.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.