DE2533057A1

DE2533057A1 - Drehspulmesswerk mit grossem zeigerausschlag

Info

Publication number: DE2533057A1
Application number: DE19752533057
Authority: DE
Inventors: Hans-Georg Flach; Bernhard Stier
Original assignee: Mannesmann VDO AG
Current assignee: Mannesmann VDO AG
Priority date: 1975-07-24
Filing date: 1975-07-24
Publication date: 1977-01-27
Also published as: DE2533057B2; SU820674A3; FR2319133B1; FI761825A; NL181955B; YU36563B; BG29727A1; IT1067174B; BE844511A; FR2319133A1; FI58987B; ZA764421B; JPS5214866A; IN153092B; SE411961B; AU497369B2; FI58987C; PL107484B1; BR7604813A; US4050021A

Description

VDO 6 Frankfurt/Main

Adolf Schändung AG Gräfstrasse 1o3

Drehspulmesswerk mit großem Zeigerausschlag

Die Erfindung bezieht sich auf ein Drehspulmesswerk mit großem Zeigerausschlag, mit einem einen Ansatz aufweisenden Polring, einer Polplatte mit einem Ansatz und einem zwischen den Ansätzen angeordneten Dauermagneten sowie einer den Polring umgreifenden Drehspule, deren Welle in zwei zum Polring konzentrischen Lagerbuchsen umläuft, von denen eine in der Polplatte und eine in einer an der Polplatte befestigten Halterung sitzt.

Es sind bereits Drehspulenmesswerke mit großem Zeigerausschlag bekannt, bei denen die Polplatte in Form eines Topfes ausgebildet ist, in den der Polring und zwischen diesen und den Topfboden der Dauermagnet eingesetzt ist. Die den Polring umgreifende Drehspule ist an einer Welle befestigt, die in zwei Lagerbuchsen umläuft. Eine der Lagerbuchsen ist zentrisch im Topfboden und die andere an einer am Topf befestigten Halterung angeordnet. Ein derartiges Drehspulmesswerk hat den Nachteil, daß es nicht für eine Großserienfertigung geeignet ist, da die bei einer solchen Fertigung auftretenden Änderungen des .tauf die Drehspule wirkenden magnetischen Flußes beispielsweise aufgrund einer geringen Exzentrizität der einzelnen Teile nicht nachträglich kompensiert werden können.

Es sind des weiteren Drehspulmesswerke bekannt, die eine Polplatte mit einem Ansatz, einen dazu parallelen, einen Ansatz aufweisenden Polring und einen zwischen den Ansätzen von Polplatte und Polring angeordneten Dauermagneten sowie einen Lagerbock mit zwei Lagerbuchsen für die Welle der den Polring umgreifenden Drehspule umfassen. Lagerbock, Polplatte, Polring und Dauermagnet sind mittels zweier Schrauben zu einer Baueinheit zusammengefasst. Bei diesen Dreh-

609834/0658 /₂

spulmesswerken befindet sich zur Korrektur von fertigungsbedingten Änderungen des auf die Drehspule wirkenden magnetischen Flußes auf der dem Polring benachbarten Fläche der Polplatte ein Abschirmblech mit einem gegen den Polring ragenden Randbereich, der aus einer Vielzahl von Lappen besteht. Durch mehr oder weniger starkes Hochbiegen der einzelnen Lappen können die beispielsweise von einer leicht exzentrischen Lage der Drehspulwelle zum Polring herrührenden Veränderungen der Anzeigekennlinie beseitigt werden. Eine solche Korrektur der Artzeigekennlinie ist jedoch recht zeitaufwendig und infolgedessen sind derartige Drehspulmesswerke trotz ihres ansonsten montagegünstigen Aufbaues immer noch verhältnismäßig teuer.

Diese Nachteile der bekannten Drehspulmesswerke sollen durch die Erfindung beseitigt werden. Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Drehspulmesswerk mit großem Zeigerausschlag zu schaffen, das mit einem geringstmöglichen Aufwand an Zeit und Geld herstellbar ist. Insbesondere soll das Messwerk so aufgebaut sein, daß nach seiner kompletten Montage keine oder allenfalls eine nur geringe Kosten verursachende Korrektur der Anzeigekennlinie erforderlich ist.

Diese Aufgabe wird ausgehend von dem eingangs beschriebenen Drehspulmesswerk erfindungsgemäß durch Mittel zum zentrischen Festlegen zumindest der dem Polring benachbarten Lagerbuchse und des Polrings zueinander auf der Polplatte gelöst.

Dadurch kann zumindest im Bereich des Polrings eine so genaue Zentrierung der Drehspule zum Polring erreicht werden, daß eine Korrektur der Anzeigekennlinie nach der Montage des Meßwerks nicht mehr unbedingt erforderlich ist. Wird darüberhinaus nach einem weiteren Gedanken der Erfindung zur Fixierung der anderen Lagerbuchse zentrisch zum Polring die die Lager-

609884/0658

w 'S —

buchse tragende Halterung in Form eines Bügels ausgebildet, dessen Fußteil zwei in entsprechende Löcher der Polplatte eingreifende Zapfen trägt, so kann bis auf wenige durch die Verwendung des Drehspulmesswerkes bedingte Fälle auf eine'Kennlinienkorrektur gänzlich verzichtet werden. Aber auch wenn zur Erzielung einer noch besseren Linearität eine Korrektur vorgenommen würde, so kann diese, wie weiter unten noch beschrieben wird, aufgrund des erfindungsgemäßen Aufbaues wesentlich schneller durchgeführt werden als die bei den bekannten Drehspulmesswerken. In einer- bevorzugten Ausführungsform ist an den Polring ein konzentrisches Lagerauge angeformt und die in der Polplatte sitzende Lagerbuchse geht an ihrem dem Polring benachbarten Ende in einen Lagerzapfen für das Lagerauge über. Eine solche Ausführungsform hat den Vorteil, daß in besonders einfacher Weise eine einwandfreie Zentrierung des Polrings zu der ihm benachbarten Lagerbuchse erreicht werden kann. Durch eine derartige Zentrierung können die auf die Drehspule wirkenden Änderungen des magnetischen Flußes auch bei geringer Exzentrizität der dem Polring abgewandten Lagerbuchse nurVioch in einem sehr kleinen Ausmaß auftreten. Wird darüber hinaus gemäß der zuvor beschriebenen Ausführungsform die die andere Lagerbuchse tragende Halterung, die normalerweise als an der Polplatte angeschraubter einarmiger Lagerbock ausgebildet ist, in Form eines Bügels ausgebildet, dessen Fußteil zwei in entsprechende Löcher der Polplatte eingreifende Zapfen trägt, so wird das Ausmaß der Änderungen weiter vermindert.

Wie bereits erwähnt, kann es unter Umständen wünschenswert sein, die Linearität der Anzeigekennlinie weiter zu verbessern und zwar durch ein auf der dem Polring benachbarten Fläche der Polplatte angeordnetes, verstellbares

609884/0658 ^/4

Abschirmelement mit einem gegen den Polring ragenden Randbereich. Bei einem solchen Drehspulmesswerk ist nach einem weiteren Gedanken der Erfindung das Abschirmelement in Form eines Topfes mit einem Ausschnitt an dem dem Dauermagnet zugeordneten Bereich ausgebildet, der um eine dem Endausschlag der Drehspule benachbarte exzentrische Achse verschwenkbar ist. Aufgrund der guten Zentrizität von Polring und Lagerbuchsen bei dem erfindungsgemäß aufgebauten Drehspulmesswerk reicht eine Verschwenkung des topfförmigen Abschirmelementes um einige wenige Grad vollkommen zur Erzielung der gewünschten Kennlinienlinearität aus.

In einer aus fertigungs- und montagetechnischen Gründen bevorzugten Ausführungsform ist zur verschwenkbaren Lagerung des Abschirmtopfes dieser mit einem Loch versehen, in das eine zapfenartige Ausprägung in der Polplatte eingreift. Des weiteren hat es sich als zweckmäßig erwiesen, an einer der Schwenkachse des Abschirmtopfes etwa gegenüberliegenden Stelle des Abschirmtopfes einen Schlitz vorzusehen, der über einem Loch in der Polplatte liegt. Dies bringt den Vorteil einer besonders rasch und lediglich mit einem Schraubenzieher durchführbaren Einstellung mit sich. Um zu verhindern, daß bei einer Verschwenkung des topfförmigen Abschirmelementes im Bereich des Endausschlages der Drehspule eine unerwünscht starke Flußänderung auftritt, empfiehlt es sich, das der Drehachse benachbarte Endes des Abschirmelementrandes abzuschrägen.

Die Erfindung sei anhand der Zeichnung, die in z.T.

/5

609884/0658

schematischer Darstellung ein Ausfuhrungsbeispiel enthält, näher erläutert. Es zeigen

Figur 1 einen Längsschnitt durch ein Drehspulmesswerk mit um 3o Winkelgrade aus ihrer Ruhelage gedrehter Drehspule

Figur 2 eine Aufsicht auf das Drehspulmesswerk gemäß Fig. 1, mit um 12o Winkelgrade aus ihrer Ruhelage gedrehter Drehspule

Figur 3 eine Aufsicht auf den Polring des Drehspulmesswerkes gemäß Fig. 1

und

Figur 4 eine Aufsicht auf das Abschirmelement des Drehspulmesswerkes gemäß Fig. 1.

Wie aus den Figuren 1 und 2 ersichtlich, besteht das Drehspulmesswerk aus einer Polplatte 1, einem Polring 2 mit einem Ansatz 3 und einem Dauermagneten 4, der zwischen

609884/0658

dem Ansatz 3 und der Polplatte 1 angeordnet ist. Der Polring 2 und der Dauermagnet 4 sind mittels zweier Schrauben 5 an der Polplatte 1 befestigt. Die Polplatte 1 und der Polring 2 bestehen aus einem ferrornagnetischen V/erkstoff.

Der Polring 2 durchsetzt den Spulenkörper 6 einer Drehspule 7. Der Spulenkörper 6 ist an einem Arm einer Halterung 9 befestigt, die auf einer Welle sitzt. An dem anderen Arm 11 der Haltung 9 befindet sich ein Ausgleichsgewicht 12. Über die Halterung sind zwei Spiralfedern 13 und 14 angeordnet, die der Stromzuleitung für die Spule dienen. Zwischen den beiden Spiralfedern 13 und 14 sitzt eine Isolierscheibe 15.

Die V.'elle 1o ist einerseits in der Lagerbuchse 16 gelagert, die in ein entsprechendes Loch 17 in der Polplatte 1 eingepresst ist, und andererseits in der Lagerbuchse 18, die in eine aus Kunststoff bestehende Halterung 19 eingeschraubt ist. In der Lagerbuchse 16 stützt sich die Welle 1o auf einer Platte 2o ab, die durch eine in die Lagerbuchse 16 eingepresste Zentrierbuchse 21 gehalten ist. Im Bereich eier Lagerbuchse 18 ist die Welle 1o abgesetzt und mit dem dünneren Wellenteil in der Lagerbuchse 18 gelagert. Dadurch kann das Axialspiel der V/elle 1o durch Drehen der Lagerbuchse 18 genau eingestellt werden.

Die in die Polplatte 1 eingepresste Lagerbuchse 16 ist an ihrem Umfang als Zentrierzapfen für den Polring 2 ausgebildet,an den, wie insbesondere aus Fig. 3 hervorgeht, ein konzentrisches Lagerauge 22 angeformt ist, in das der Zentrierzapfen eingreift. Der Polring 2 ist des weiteren mit einer Ausnehmung

609884/0658 /6

versehen, die das Aufschieben des Spulenkörpers 6 auf den Polring 2 gestattet. Die beiden im Ansatz 3 befindlichen Löcher 24 und 25 dienen der Befestigung mittels der Schrauben 5.

Die Halterung 19 ist in Form eines Bügels ausgebildet, dessen Fußteile jeweils in einen Ring 26 übergehen, an den seinerseits ein Befestigungsflansch 27 angeformt ist. Der Befestigungsflansch 27 ist mittel vier Schrauben 28 an der Polplatte 1 befestigt. Die Lagefixierung des Flansches 27 auf der Polplatte 1 und mithin die koaxiale Ausrichtung der Lagerbuchse 18 zu der Lagerbuchse 16 erfolgt mittels zweier an eien Befestigungsflansch 27 angeformter Zapfen 29 und 3o die in entsprechende Löcher in der Folplatte 1 passen.

Zur Korrektur der Anzeigekennlinie des Meßwerks ist ein topfförmiges Abschirmelement 31 vorgesehen, da§ um die Achse 32 verschwenkbar ist. Zur verschwenkbaren Lagerung des Abschirmtopfes 31 ist dieser, wie insbesondere aus Fig. 4 hervorgeht, mit einem zur Achse 32 konzentrischen Loch 33 versehen, durch das eine zapfenartige Ausprägung 34 in der Polplatte 1 ragt. Der Abschirmtopf 31 besitzt ein weiteres Loch 35 durch das im montierten Zustand die Lagerbuchse 16 ragt und ein Schlitzloch 36, das mit einem Loch 37 in der Polplatte 1 korrespondiert. Durch Einführen eines Schraubenziehers in das Schlitzloch 36 kann der Abschirmtopf 31 um die Achse 32 geschwenkt werden. Der Abschirmtopf

31 ist des weiteren mit einem Ausschnitt 38 für den Dauermagnet 4 und eine Abschrägung 39 des der Drehachse

32 benachbarten Randes 4o versehen.

Das mit 41 bezeichnete Endanschlagblech für die Drehspule 7, das mittels der Schrauben 5 festgeklemmt ist,

609884/0658

ist in Fig. 2 der Übersichtlichkeitshalber nicht dargestellt.

609884/0658

Claims

Patentansprüche

Drehspulmesswerk mit großem Zeigerausschlag, mit einem einen Ansatz aufweisenden Polring, einer Polplatte mit einem Ansatz und einem zwischen den Ansätzen angeordneten Dauermagneten sowie einer den Polring umgreifenden Drehspule, deren Welle in zwei zum Polring konzentrischen Lagerbuchsen umläuft, von denen eine in der Polplatte und eine in einer an der Polplatte befestigten Halterung sitzt, gekennzeichnet durch Mittel zum zentrischen Festlegen zumindest der dem Polring benachbarten Lagerbuchse (16) und des Polrings (2) zueinander auf der Polplatte (1).
2. Drehspulmesswerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an den Polring (^) ein konzentrisches Lagerauge

(22) angeformt ist und die in der Polplatte (1) sitzende Lagerbuchse (16) an ihrem dem Polring (2) benachbarten Ende in einen Lagerzapfen für das Lagerauge (22) übergeht.
3. Drehspulmesswerk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Fixierung der anderen Lagerbuchse (18) zentrisch zum Polring (2) die die Lagerbuchse (18) tragende Halterung (19) in Form eines Bügels ausgebildet ist, dessen Fußteil zwei in entsprechende Löcher der Polplatte (1) eingreifende Zapfen (29,3o) trägt.
4. Drehspulmesswerk nach einem der Ansprüche 1 bis 3, mit einem der Korrektur der Anzeigekennlinie des Messwerks dienenden, auf der dem Polring benachbarten Fläche der Polplatte angeordneten, verstellbaren Abschirmelement mit einem gegen den Polring ragenden Randbereich, dadurch gekennzeichnet, daß das Abschirmelement (31) in Form eines Topfes mit einem Ausschnitt (38) an dem dem Dauer-» magnet (4) zugeordneten Bereich ausgebildet ist, der um eine dem Endausschlag der Drehspule (7) benachbarten

609884/0658

exzentrische Achse (32) verschwenkbar ist.
5. Drehspulmesswerk nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur verschwenkbaren Lagerung des Abschirmtopfes (31) dieser mit einem Loch (33) versehen ist, in das eine zapfenartige Ausprägung (34) in der Polplatte (i) eingreift.
6. Drehspulmesswerk nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß das der Drehachse (32) benachbarte Ende des Randes (4o) abgeschrägt ist.
7. Drehspulmesswerk nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß an einer der Schwenkachse (32) des Abschirmtopfes (31) etwa gegenüberliegende Stelle des Abschirmtopfes (31) ein Schlitz (36) vorhanden ist, der über einem Loch (37) in der Polplatte (i) liegt.

609884/0658

Leerseite