DE2533057B2 - Drehspulmeßwerk mit großem Zeigerausschlag - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Drehspulmeßwerk mit großem Zeigerausschlag, mit einem Polring mit einem Ansatz, einer Polplatte und einem zwischen dieser und dem Ansatz angeordneten Dauermagneten sowie einer den Polring umgreifenden Drehspule, deren Welle in zwei zum Polring konzentrischen Lagerbuclisen umläuft, von denen eine poiringnah angeordnet ist und die andere polringfern in einer an der PoIpIaMe befestigten Halterung sitzt.

Ein solches Drehspulmeßwerk ist aus der DE-F¹S 18 056 bekannt. Bei diesem Drehspulmeßwerk sind die Halterung, die als Lagerbock ausgebildet ist und beide Lagerbuchsen enthält, die Polplatte, der Polririg und der Dauermagnet mittels zweier Schrauben zu einer Baueinheit zusammengefaßt. Zur Korrektur von ferligungsbedingten Änderungen des auf die Drehspule wirkenden magnetischen Flusses befindet sich 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 Drehspulw^lle zum Polring herrührenden Veränderungen der Anzeigekennlinie beseitigt werden. Eine solche Korrektur der Anzeigekennlinie ist jedoch recht zeitaufwendig und infolgedessen sind derartige Drehspulmeßwerke trotz ihres ansonsten montagegünstigen Aufbaues verhältnismäßig teuer. Es ist des weiteren ein Drehspulmeßwerk mit großem Zeigerausschlag bekannt (DE-AS 11 75 787), bei dem 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 Lagerbüchsen 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 Anuirungen des auf die Drehspuie wirkenden magnetischen Flusses beispielsweise aufgrund einer geringen Exzentrizität der einzelnen Teile nicht nachträglich kompensiert werden können.

jn Bei einem anderen bekannten Drehspulmeßwerk mit großem Zeigerausschlag (DE-AS 12 29 641) sitzen die beiden Lagerbuchsen jeweils in einer Platine, die an einem Fortsatz eines lameliierten Polrings befestigt sind. Der Fortsatz ist mit zwei Ausnehmungen für

.'5 jeweils einen zylindrischen Magnetkörper versehen, von denen jeder achsparalle! zur Zeigerachse ausgerichtet und quer zu seiner Längsachse magnetisiert ist. Auch dieses Meßwerk eignet sich nicht für die Großserienfertigung, da aufgrund des verhältnismäßig geringen Abstandes der beiden Lagerbuchsen bereits geringe Exzentrizitäten zu einer Achsneigung und damit einer Verzerrung der Anzeigekennlinie führen, die nicht kompensiert werden kann.

Schließlich ist ein Drehspulmeßwerk für einen Zeigerausschlag von 90 Winkelgraden oder kleiner (CH-PS 4 42 515) bekannt, bei dem an den viertelkreisfönnigen Polring ein Lagerauge für eine Lagerbuchse angeformt ist, während die andere Lagerbuchse in der Polplatte sitzt Auch hier führen bereits geringe Exzentrizitäten der beiden Lagerbuchsen aufgrund des geringen Abstands derselben zu verhältnismäßig gro-Gen Achsneigungen und damit Kennlinienverzerrungen, die nicht ausgeglichen werden können. Auch dieses Drehspulmeßwerk ist daher nicht für eine Großserienfertigung, bei der verhältnismäßig große Bauteiltoleranzen zugelassen werden müssen, geeignet.

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 erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß an den Polring im Bereich des Ansatzes ein zum Polring konzentrisches Lagerauge angeformt ist und die

polringnahe Lagerbuchse für die Drehspulwelle in der Polplatte sitzt und an ihrem dem Polring benachbarten Ende in einen Lagerzapen für das Lagerauge abergeht

Durch diese Maßnahmen wird eine hochgenaue Zentrierung des Polrings zu der in der Polplatte sitzenden Lagerbuchse erreicht, so daß nunmehr nur noch Exzentrizitäten der polringfernen Lagerbuchse die Anzeigekennlinie beeinflussen können. Diese wirken sich jedoch im Vergleich zu Exzentrizitäten der anderen Lagerbuchsen aufgrund des verhältnismäßig großen ι ο Abstandes von Polring und Lagerbuchse nur in vermindertem Umfang aus. Demzufolge kann eine Korrektur der Anzeigekennlinie nach der Montage des Meßwerks entfallen, wenn das Meßwerk für Meßgeräte einer mittleren Güteklasse Verwendung finden soll. Ein besonderer Vorteil der Erfindung besteht darüber hinaus darin, daß die erfindungsgemäßen Maßnahmen sich günstig auf den Fertigungsablauf auswirken, und zwar allein schon dadurch, daß auf zusätzliche Zentriermittel für den Polring und Abstandshalter zwischen Polring und Polplatte verzichtet werten kann.

Wird gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung die Halterung für die polringferne Lagerbuchse in Form eines Bügels ausgebildet, dessen Fußteil in entsprechende Löcher der Polplatte eingreifende 2i Zapfen trägt, so können auch die Exzentrizitäten, die von der polringfernen Lagerbuchse herrühren, auf ein Maß gesenkt werden, die es erlaubt, bis auf wenige durch die Verwendung des Drehspulmeßwerks bedingte Fälle auf eine Korrektur der Anzeigekennlinie nach der w Montage der Meßwerksteile verzichten zu können.

Eine noch bessere Linearität der Anzeigekennlinie kann durch ein auf der dem Polring benachbarten Fläche der Polplatte angeordnetes, verstellbares Abschirmelement mit einem gegen den Polring ragenden a Randbereich erreicht werden. Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung ist dieses Abschirmelement in Form eines Topfes mit einem Ausschnitt an dem dem Dauermagnet zugeordneten Bereich ausgebildet, der um eine dem Endausschlag der Drehspule benachbarte 4» exentrische 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 αϊ 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 ίο 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 m unerwünscht starke Flußänderung auftritt, empfiehlt es sich, das der Drehachse benachbarte Ende des Abschirmelementrandes abzuschrägen.

Die Erfindung sei anhand der Zeichnung, die in zum Teil schematischer Darstellung ein Ausführungsbeispiel μ enthält, näher erläutert. Fs zeigt

F i g. 1 einen Längsschnitt durch ein Drehspulmeßwerk mit um 30 Winkelgrade aus ihrer Ruhelage gedrehter Drehspule,

Fig.2 eine Aufsicht auf das Drehspulmeßwerk gemäß Fig. 1, mit um 120 Winkelgrade aus ihrer Ruhelage gedrehter Drehspule,

F i g. 3 eine Aufsicht auf den Polring des Drehspulmeßwerkes gemäß F i g. 1 und

Fig,4 eine Aufsicht auf das Abschirmelement des Drehspulmeßwerkes gemäß F i g. 1.

Wie aus den F i g. 1 und 2 ersichtlich, besteht das Drehspulmeßwerk aus einer Polplatte 1, einem Polring 2 mit einem Ansatz 3 und einem Dauermagneten 4, der zwischen 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 fcrromagnetischen Werkstoff.

Der Polring 2 durchsetzt den Spulenkörper 6 einer Drehspule 7. Der Spulenkörper 6 ist an einem Arm 8 einer Halterung 9 befestigt die auf einer Welle 10 sitzt An dem anderen Arm 11 der Halturi^ 9 befindet sich ein Ausgleichsgewicht 12. Über die Halterung 9 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 Ä^elie 10 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 10 auf einer Platte 20 ab, die durch eine in die Lagerbuchse 16 eingepreßte Zentrierbuchse 21 gehalten ist Im Bereich der Lagerbuchse 18 ist die Welle 10 abgesetzt und mit dem dünneren Wellenteil in der Lagerbuchse 18 gelagert. Dadurch kann das Axialspiel der Welle 10 durch Drehen der Lagerbuchse 18 genau eingestellt werden.

Die in die Polplatte 1 eingepreßte Lagerbuchse 16 ist an ihrem Umfang als Lagerzapfen 16' für den Polring 2 ausgebildet, an den, wie insbesondere aus F i g. 3 hervorgeht, ein konzentrisches Lagerauge 22 angeformt ist, in das der Zenirierzapfen eingreift. Der Polring 2 ist des weiteren mit einer Ausnehmung 23 versehen, die das Aufschieben des Spulenkörpers 6 auf den Polring 2 gestattet. Die beiden im Ansatz 3 befindl'chen 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 mittels vier Schrauben 28 an der Polplatte 1 befestigt. Die Lagefixierung des Flansches 27 auf der Pclplatte 1 und mithin die koaxirle Ausrichtung der Lagerbuchse 18 zu der Lagerbuchse 16 e.-foigt mittels zweier an den Befestigungsflansch 27 angeformter Zapfen 29 und 30, die in entsprechende Löcher in der Polplatte 1 passen.

Zur Korrektur der Anzeigekennlinie des Meßwerks ist ein topfförmiges Abschirmelement 31 vorgesehen, das um die A'-hse 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 drrch 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 Abschirrntopf 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 40 versehen.

Das mit 41 bezeichnete Endanschlagblech für die Drehspule 7, das mittels der Schrauben 5 festgeklemmt ist, ist in Fig.2 der Übersichtlichkeithalber nicht dargestellt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

1
Patentansprüche:

U Drehspulmeßwerk mit großem Zeigerausschlag, mit einem Polring mit einem Ansatz, einer Polplatte und einem zwischen dieser und dem Ansatz angeordneten Dauermagneten sowie einer den Polring umgreifenden Drehspule, deren Welle in zwei zum Polring konzentrischen Lagerbuchsen umläuft, von denen eine poiringnah angeordnet ist und die andere polringfem in einer an der Polplatte befestigten Halterung sitzt, dadurch gekennzeichnet, daß an den Polring (2) im Bereich des Ansatzes (3) ein zum Polring (2) konzentrischen Lagerauge (22) angeformt ist und die polringnahe Lagerbuchse (16) für die Drehspulwelle (10) in der Polplatte (1) sitzt und an ihrem dem Polring (2) benachbarten Ende in einen Lagerzapfen (16') Für das Lagerauge (22) übergeht.

2. Drehspulmeßwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung (19) in Form eines Bügels ausgebildet ist, dessen Fußteil in entsprechende Löcher der Polplatte (1) eingreifende Zapfen (29,30) trägt

3. Drehspulmeißwerk nach Anspruch 1 oder 2 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 Dauermagnet (4) zug^.ordne: *n Bereich ausgebildet ist, der um eine dem Endanschlag der Drehspule i(7) benachbarten exzentrische Ad -.e (32) verschwenkbar ist

4. Drehspulmußwerk nach Anspruch 3, 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 (1) eingreift.

5. Drehspulmeßwerk nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das der Drehachse (32) benachbarte Ende des Randes (40) abgeschrägt ist.

6. Drehspulmeßwerk nach einem der Ansprüche 3 bis 5, 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 (1) liegt.