DE2126398A1

DE2126398A1 - Magnetisches Traglager fur um senkrechte Achsen drehbare Laufer von elektrischen Meß geraten, insbesondere von Elektnzitatszah lern

Info

Publication number: DE2126398A1
Application number: DE19712126398
Authority: DE
Inventors: Günther Dipl Phys 8500 Nürnberg Weimcke Martin 8500 Gebersdorf Nürnberg Vieweg
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1971-05-27
Filing date: 1971-05-27
Publication date: 1972-12-07
Also published as: JPS5235301B2; ES403218A1; CH555013A; IT955788B; AT327318B; ATA420972A; JPS4840458A

Description

Magnetisches Traglager für um senkrechte Achsen drehbare Läufer von elektrischen Meßgeräten, insbesondere von Elektrizitätszählern Die Erfindung bezieht sich auf ein magnetisches Traglager für um senkrechte Achsen drehbare Läufer von elektrischen Meßgeräten, insbesondere von Elektrizitätszählern, mit zwei koaxial zur Läuferachse angeordneten hohlzylinderförmigen Permanentmagneten, von denen einer an der Läuferachse und der andere an einem Meßwerkträger oder dergleichen in der Höhe verstellbar angeordnet ist. Die beiden koaxial angeordneten Permanentmagneten sind so magnetisiert, daß sich gleichnamige Pole gegenüberstehen und einander abstoßen. Durch entsprechende Bemessung und Anordnung der beiden Permanentmagneten kann ein freies berührungsloses Schweben des Läufers erzielt werden. Die radiale Stabilisierung des Lagers wird meist mit Hilfe einer Lagernadel vorgenommen, die zweckmäßigerweise vom feststehenden Lagerteil gehalten ist. Das freie Ende der Lagernadel ragt in eine Bohrung eines zentrisch in die Läuferachse eingesetzten Lagers. Damit wird ein Auswandern der Läuferachse in radialer Richtung verhindert.
Bei einer bekannten Lageranordnung (DAS 1 219 761) ist der feststehende hohlzylinderförmige Permanentmagnet mit einer tassenförmigen Fassung versehen, an der ein zylinderförmiges und mit einem Mißengewinde versehenes Haltes tück angeformt ist. Das Haltestück ist von oben in einem Meßwerkträger oder in ein Meßwerkgehäuse eingesetzt, wobei mit Hilfe des Gewindes an dem Haltestück der Permanentmagnet in der Höhe verstellbar ist. Die Höhenversteltbarkeit ist erforderlich, um den entsprechenden Abstand zwischen den beiden einander gegenilbb erl. ie eend en Y Permanentmagneten einerseits und die Lage der Läuferscheibe zu den Triebwerken andererseits einstellen zu können.
Um die Läuferscheibe und deren Lagerung gegen Transportschäden zu sichern, muß die Axialverschiebung der Läuferachse auf ein bestimmtes Maß begrenzt werden können. Bei der bekannten Lageranordnung (DAS 1 219 761) wird dies dadurch erreicht, daß die Lagernadel bzw. die die Lagernadel tragenden Teile gegenüber dem feststehenden Permanentmagneten, z.B. mit Hilfe eines Gewindes verstellbar sind und die mit dem Radiallager versehene Bohrung am Ende der Läuferachse als Anschlag dient, wobei in diese Bohrung ein entsprechendes Teil (z.B. eine Stahl kugel, Kunststoffscheibe) eingesetzt werden kann.
Die Lagernadel als Anschlag zu benutzen, ist insofern nicht zweckmäßig, als bei Transporterschütterungen die Lagernadel verbogen oder beschädigt werden kann.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein magnetisches Traglager in der eingangs geschilderten Ar-t zu schaffen, das w-esentlich einfacher im Aufbau und in der Montage ist und auch bei heftigen Transportstößen seine Funktionstüchtigkeit nicht einbüßt. Das magnetische Traglager gemäß der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß der mit einer höhenverstellbaren Fassung versehene hohlzylinderförmige Permanentmagnet unmittelbar in einer entsprechenden Ausnehmung des Meßwerktragers oder dergleichen von unten eingesteckt und mit Hilfe einer Feder gehalten ist. Auf diese Weise ist die Montage des Läufers und seiner Lagerung in einfacher Weise möglich. Vorzugsweise bestehen der Permanentmagnet und seine Fassung aus thermoplastgebundenem Magnetmaterial. Dies ergibt wiederum eine einfache Fertigung, insbesondere auch deshalb, weil gemäß einer Weiterbildung der Erfindung zur Höhenverstellung die Fassung an der dem Meßwerkträger zugekehr-ten Stirnseite mit schiefen bogenförmigen Bahnen versehen ist, welche mit entsprechend angeformten Vorsprüngen an dem Meßwerkträger zusammenwirken. Diese schiefen bogenförmigen Bahnen werden bei der Herstellung des Permanentmagneten und seiner Fassung bereits so ausgebildet, daß eine spanabhebende Nachbearbeitung der zusammenwirkenden Flächen nicht mehr erforderlich ist.
Anhand der Zeichnung, in der ein Ausführungsbeispiel zum Teil schematis ch dargestestellt ist, wird die Erfindung näher erläutert. Es zeigen: Pig. 1 eine Ansicht des Traglagers von unten, Fig. 2 eine Schnittansicht nach der Linie II-II der Fig. 1, Fig. 3 eine Ansicht von unten auf die Fassung mit der Führungsbuchse und Fig. 4 vier verschiedene Raststellungen.
Wie Pig. 2 zeigt, besteht das magnetische Traglager im wesentlichen-aus den beiden hohlzylinderförmigen Permanentmagneten 1 und 2, wobei der Permanentmagnet 1 mit einer nur zum Teil dargestellten Läuferachse 3 fest verbunden ist. Das untere Ende der Läuferachse 3 ist mit einem Lagerring 4 für eine Lagernadel 5 versehen, die in an sich bekannter Weise zur radialen Stabilisierung des magnetischen Traglagers dient.
An dem unteren hohlzylinderförmigen Permanentmagneten 2 ist eine in der Höhe verstellbare Fassung 22 ausgebildet, wobei der hohlzylinderförmige Permanentmagnet mit seiner Fassung ein Teil bildet. Der eigentliche Magnetring 2 mit seiner angeformten Fassung 22 besteht vorzugsweise aus thermoplastgebundenem Magnetmaterial. Wie aus Pig. 2 ersichtlich ist., ist der Magnetring 2 unmittelbar in eine Aussparung 6 einer Lagerplatine 7 eines Meßwerkträgers oder eines Gehäuseteiles eingesetzt. Seine Höhenverstellbarkeit wird dadurch erzielt, daß an der Platine 7 drei im Winkel von 1200 zueinander angeordnete Vorsprünge 8 als Anlagefläche für die Stirnseite der Fassung 22 vorgesehen sind. An diese Stirnseite sind, ebenfalls im Winkel von 1200 zueinander, drei schiefe bogenförmige Flächen (Ebenen) 9 angeformte welche an die Vorsprünge 8 der Tagerplatine 7 gedrückt, bei Verdrehen des Magnetringes 2 bzw. seiner Fassung 22 dessen vertikale Langeänderung parallel zur Lagerplatine 1 bewirken. Der Bereich dieser Änderung ist durch die gewählte Steigung der schiefen Ebenen 9 begrenzt.
Die gegenüberliegende Stirnseite der Passung 22 ist kegelstumpfförmig ausgebildet und mit einer Verzahnung 10 versehen, welche mit einem von einem Halteblech 11 abgebogenen, beispielsweise geprägten Federglied 12 gebildet wird, als eine Art Rastgesperre zusammenwirkt. Durch dieses Rastgesperre wird die vertikale Verstellung des Magnetringes 2 mit seiner Fassung 22 in definierten Stufen unterteilt, wobei die jeweilig eingestellte Lage gesichert ist.
Die Lagernadel 5 zur Führung des rotierenden Permanentmagneten 1 ist in einer Bührungsbuchse 13 befestigt. Diese Führungsbuchse 13 ist mit Hilfe eines hohlzylinderförmigen Teiles 14 in einer Bohrung 15 des Permanentmagneten 2 geführt, wobei das Ende dieser Führungsbuchse als Anschlag für die Transportsicherung des Zählerläufers dient. Die Führungsbuchse 13 ist in einer zentrischen Ausnehmung 20 der Passung 22 geführt.
Unabhängig von der vertikalen Lage des Magnetringes 2 kann die Buchse 13 mittels einer an ihrem Hals angeformten schraubenförmigen Fläche 16, die an eine zapfenähnliche Erhöhung 17 in der Ausnehmung der Fassung 22 gedrückt wird, durch Verdrehen um etwa 3600 im Bereiche der gewählten Steigung verschoben werden, so daß die vertikale Bewegung des Zählerläufers nach unten auf das gewünschte Maß begrenzt wird.
Auch diese Einstellung wird durch ein Rastgesperre in definiere Stufen unterteilt und in der jeweils eingestellten Lage fixiert. Dieses Rastgesperre besteht aus einem elastischen Ring 18 an der Führungsbuchse 13 mit drei um 1200 versetzt angeordneten prismatischen Nocken 19 und zwei einander gegenüberliegenden, paarweise in der Ausnehmung 16 der Fassung 22 angeformten Zylindersegmenten 21. Die Zylindersegmente 21 sind so bemessen, daß der Abstand der Flankenpunkte a, b einer Teilung des Rastgesperres entspricht, wie Fig. 3 zeigt. Fig. 4 zeigt vier verschiedene Raststellungen bei einer Verdrehung der Führungsbuchse 13 um 900, wobei nur die wirksamen Flankenpunkte a, b eingetragen sind.
Diese Anordnung bildet durch die gewählte Friktion außer der Anwendung als Rastgesperre für die Führungsbuchse 13 auch eine Kupplung zwischen Buchse 13 und Fassung 22.
Ist das Federglied 12 in die Verzahnung 10 an der Fassung 22 eingerastet, gleiten die Nocken 19 bei Verdrehender Führungsbuchse 13 über die Zylindersegmente 21 an der Fassung 22.
Die Elastizität des Ringes 18 und der gewählte Gleitwinkel zwischen Nocken 19 und Zylindersegmenten 21 verhindern Zwischenstellungen zu den. vorgesehenen Raststellungen. Dadurch wird eine stufenweise vertikale Verstellung der Führungsbuchse 13 bewirkt.
Wird das Federglied 12 auf der Verzahnung 10 an der Fassung 22 ausgerastet, wird durch die Friktion zwischen Nocken 19 in der Führungsbuchse 13 und Zylindersegmenten 21 in der Passung 22 bei Verdrehen der Buchse 13 der Magnetring 2 gleichförmig mitbewegt, so daß beide Teile vertikal verschoben werden; zur Unterstützung der Friktionswirkung können die durch die Anordnung der Teile bedingten unterschiedlichen Reibradien an den Anlageflächen 9 und 16 zwischen Lagerplatine 7, Magnetring 2 und Führungsbuchse 13 durch unterschiedliche Steigungen der Anlageflächen 9 und 16 ausgeglichen werden.
An der Stirnseite der Buchse 13 ist eine Schulter 23 zur Auflage der Haltefeder 11 und eine Aufnahmeöffnung 24 für ein Verstellwerkzeug, beispielsweise in Kreuzschlitzform, angeformt.
Die Haltefeder 11, beispielsweise in Form eines gewählten Federbügels ausgebildet, rastet mit ihren Enden in Aussparungen 25 der Lagerplatine 7 ein und drückt danit die Führungsbuchse und den mit einer Fassung 22 versehenen Magnetring 2 an die Lagerplatine 1.
Fig. 1 und 2 zeigen die Ausbildung als Unterlager. Eine sinngemäße Anwendung als Oberlager ist ebenfalls möglich. Das erfindungsgemäße Traglager besteht außer dem Magneten am Läufer praktisch aus nur 3 zusammenwirkenden Teilen, und zwar dem eigentlichen Magnetring 2 mit angeformter höhenverstellbaren Fassung 22, der Führungsbuchse 13 mit Lagernadel 5 und angeformtem Höhenanschlag 14 für die Transportsicherung des Läufers sowie die Haltefeder 11, die in die Unterlagerplatine 7 des Zählerrahmens einrastend Magnet 2 und Führungsbuchse 13 an entsprechende Anschläge drückt und durch ein rastendes Federglied die Lagefixierung der Magneteinstellung bewirkt.
Durch die geringe Anzahl von Teilen wird die Montage und die Justierung des Zahlerläufers und seiner Lagerung ganz erheblich vereinfacht.
11 Patentansprüche 4 Figuren

Claims

Patent ansprüche Magnetisches Traglager für um senkrechte Achsen drehbare Läufer von elektrischen Meßgeräten, insbesondere von Elektrizitätszählern, mit zwei koaxiai zur Läuferachse angeordneten hohlzylinderförmigen Permanentmagneten, von denen einer an der Läuferachse und der andere an einem Meßwerkträger oder dergleichen in der Höhe verstellbar angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der mit einer höhenverstellbaren Fassung (22) versehene Permanentmagnetring (2) unmittelbar in einer entsprechenden Ausnehmung (6) des Meßwerkträgers (7) oder dergleichen von unten eingesteckt und mit Hilfe einer Feder (11) gehalten ist.
2. Magnetisches Traglager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Permanentmagnetring (2) und seine Fassung (22) aus thermoplastgebundenem Magnetmaterial bestehen.
3. Magnetisches Traglager nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Höhenverstellung der Fassung (22) diese an der dem Meßwerkträger (7) zugekehrten Stirnseite mit schiefen bogenförnigen Bahnen (9) (Ebenen) versehen ist, welche mit entsprechend angeordneten Vorsprüngen (8) an dem Meßwerkträger (7) zusammenwirken.
4. Magnetisches Traglager nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Magnetring (2) abgekehrte Stirnseite der Fassung (22) eine Rasterung (10) trägt, die mit einem Teil (12) der Haltefeder (11) zusammenwirkt.
5. Magnetisches Traglager nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in die Bohrung des Magnetringes (2) ein hohlzylindrischer Teil (14) einer Führungsbuchse (13) als Höhenanschlag für die Transportsicherung ragt
6. Magnetisches Traglager nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsbuchse (13) in einer zentrischen Ausnehmung (21) der Passung (22) in Achsrichtung höhenverstellbar angeordnet ist.
7. Magnetisches Traglager nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhenverstellung der Führungsbuchse (13) über eine schraubenförmig ausgebildete Fläche (16) durch relative Verdrehung zur Fassung (22) erfolgt.
8. Magnetisches Traglager nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein Rastgesperre vorgesehen ist, das die relative Verdrehung nur in Stufen zuläßt.
9. Magnetisches Traglager nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Rastgesperre aus einem an der Führungsbuchse (13) angeformten elastischen Ring (18) mit drei um 1200 versetzt angeordneten prismenförmigen Nocken (19) und zwei paarweise einander gegenüberliegenden Zylindersegmenten (21) im Inneren der Fassung besteht.
10. Magnetisches Traglager nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsbuchse (13) in der Ausnehmung (21) der Fassung (22) und diese in der Ausnehmung (6) des Meßwerkträgers (7) durch die Haltefeder (11) formschlüssig gehalten sind.
11. Magnetisches Traglager nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltefeder (11) reibungsschlüssig in der Meßwerksplatine (7) gehalten ist.

L e e r s e i t e