DE262059C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- JV* 262059 KLASSE 42 o. GRUPPE

ein Anker umläuft.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 21. Januar 1912 ab.

Gegenstand der Erfindung ist ein Tachometer mit einem permanenten Magneten, zwischen dessen Polen ein Anker umläuft.

Derartige Tachometer bestanden bisher meistens aus einem Voltmeter in Verbindung mit einem Stromerzeuger mit permanenten Magneten, dessen. Anker mit einer Geschwindigkeit gleich einem Vielfachen der zu messenden in Umdrehung versetzt wird; in diesem

ίο Voltmeter wird das bewegende Glied, welches die Geschwindigkeit anzeigt, gegen die Spannung einer Feder bewegt. Bei anderen Vorrichtungen wird die Drehkraft von Wirbelströmen benutzt, die in einem von umlaufenden Magneten beeinflußten Metallkörper erzeugt werden, und zwar hat man dem umlaufenden Magnetteil auch schon eigene Wickelungen gegeben, die das Magnetfeld beeinflussen, um beispielsweise eine der Geschwin- digkeit proportionale Skala zu erhalten; die Bewegung des Wirbelstromkörpers wurde dabei gleichfalls durch eine Meßfeder begrenzt. Bei diesen Vorrichtungen kann sich die im Anzeigewerk enthaltene Feder unter den Einflüssen der Wärme und anderer Außenvorgänge verändern, auch die permanenten Magnete sind Schwankungen und Schwächungen durch Erschütterungen und andere Ursachen - unterworfen.

Gemäß der Erfindung erhält das Tachometer keine Federanordnung, und seine Meßgenauigkeit ist nicht von der Stärke des permanenten Magneten abhängig. Vielmehr stellt sich die Anzeigevorrichtung selbsttätig mit

beliebigen Schwankungen und Änderungen der Magnetstärke in Einklang, und der elektrische Stromkreis enthält keine beweglichen Kontakte (wie in der Dynamo- und Voltmeteranordnung), so daß keine Fehlerquellen durch den veränderlichen Widerstand beweglicher Kontakte (Kommutatoren und Bürsten) entstehen, und daß andererseits doch der permanente Magnet nicht rotiert (wie in der Wirbelstromanordnung). Weiterhin ist die Empfindlichkeit des Instrumentes durch Veränderung des magnetischen Feldes einstellbar, so daß die Anzeigeskala für eine große Reihe von Geschwindigkeiten benutzt werden kann.

Erreicht wird dies durch Anordnung einer Ankerwickelung, die ein zweites magnetisches Feld erzeugt, innerhalb dessen ein Stück weichen Eisens angebracht ist, das seine Bewegung auf das Zeigerwerk überträgt.

Die Erfindung ist in einer beispielsweisen Ausführungsform auf der Zeichnung dargestellt, und zwar ist

Fig. ι eine Seitenansicht,

Fig. 2 eine Oberansicht,

Fig. 3 ein senkrechter Mittelschnitt nach der Linie a-a der Fig. 2, wobei der permanente Magnet teilweise punktiert ist,

Fig. 4 eine teilweise Seitenansicht und teilweiser Schnitt nach der Linie b-b der Fig. 2, wobei die Verbindung mit dem umlaufenden Körper als Kegelrädergetriebe dargestellt ist,

Fig. 5 ein wagerechter Schnitt nach der Linie c-c der Fig. 3,

Fig. 6 eine perspektivische Einzelansicht des rotierenden Ankers mit seinem hervorragenden Leitersystem.

In einem Metallgehäuse ι (Fig. 3) sind zwei eiserne Polstücke 2 eingebaut, auf denen ein permanenter Magnet 3 einstellbar aufruht. Die Enden dieses Magneten 3 können über die Polstücke 2 in beliebiger Länge hinübergeschoben werden, um so die Stärke des Magnetfeldes zwischen den Polstücken zu verändern, und zu diesem Zweck ist der Magnet 3 in Nuten 4 des Gehäuses 1 und der Polstücke 2

ίο eingepaßt. Der Magnet kann in diesen Nuten 4 verschoben werden und wird durch Klemmen 5 oder ähnliche Einrichtungen festgehalten. Der Magnet 3 kann schräg stehen (Fig. 1), um für die Verbindungswelle Raum zu schaffen, oder er kann zum gleichen Zweck gebogen sein, oder er kann auch gerade sein (Fig. 4), wenn Kegelrädergetriebe zur Verwendung kommen.

Zwischen den Polstücken 2 (Fig. 3) läuft auf einer vorzugsweise in Kugellagern 8 im Gehäuse ι gelagerten Spindel 7 ein eiserner Anker 6. Die Spindel 7 trägt einen Verbindungsansatz, mittels dessen sie an den umlaufenden Körper angeschlossen werden kann, dessen Geschwindigkeit zu messen ist; dieses Verbindungsglied kann eine biegsame Welle (Fig. 1) oder ein ■ Kegelrädergetriebe (Fig. 4) sein.

Der umlaufende Anker trägt eine beliebige in sich geschlossene isolierte Ankerwickelung, durch welche ein sekundäres Magnetfeld von dem primären Magnetfeld erzeugt wird. Zu diesem Zweck trägt der Anker 6 (Fig. 5 und 6) hervorstehende isolierte Leiter 9 (vorzugsweise aus Kupfer), die in Nuten des Ankerumfanges liegen und von ihm durch Fiber- oder andere Isolationen getrennt sind. Die oberen Enden dieser Leiter sind durch einen Ring 11 verbunden und die unteren Enden durch einen Ring 13. Der Anker ist dadurch dem wohlbekannten Kurzschlußkäfiganker der Induktionsmotoren ähnlich. Die hervorstehenden Leiterenden können der Längsachse parallel liegen oder einwärts gebogen sein, wie in der Zeichnung dargestellt, um die magnetische Wirkung der Ströme zu verstärken.

Innerhalb der hervorragenden Leiterenden des Ankers 6, aber nicht damit verbunden, ist ein feststehender Zylinder 14 senkrecht eingebaut und mit der Deckplatte 15 verbunden.

Innerhalb dieses Zylinders 14 liegt eine senkrechte Spindel 16 gleichachsig mit der Achse des Ankers in einstellbaren Lagern 17 von möglichst geringer Reibung, diese Lager bestehen vorzugsweise aus Edelstein oder hartem Stahl, so daß der Zeiger leicht spielen kann. Die leichte Spindel 16 trägt an ihrem unteren Ende eine weiche Eisenplatte 18 und am oberen Ende einen Zeiger ig, außerdem ist sie, um die Schwingungen zu dämpfen, mit einer Fahne 20 ausgerüstet, die mit geringem Spielraum in einem Gehäuse 21 der Deckplatte 15 läuft. Das bewegliche Glied mit dem Zeiger 19, der Fahne 20, der Welle 16 und der Weicheisenplatte 18 ist durch eine Gewichtsausgleichvorrichtung ausbalanciert, die aus Drähten 24 oder ähnlichen an der Nadel angebrachten Vorrichtungen (Fig. 2) besteht, so daß das Meßwerkzeug in beliebiger. Lage richtig zeigt.

Die Deckplatte trägt einen durchsichtigen Deckel mit luft- und wasserdichtem Abschluß, so daß die Anzeigen des Meßwerkzeuges durch Witterungseinflüsse nicht berührt werden. Eine Skala 22 sitzt auf der Deckplatte 15 unmittelbar unter der Zeigerspitze, so daß die Ge- schwindigkeit des umlaufenden Ankers und damit auch des umlaufenden Körpers, der daran angeschlossen ist, angezeigt wird.

Wenn der Anker 6 umläuft, indem ihn der auf Geschwindigkeit zu untersuchende Teil antreibt, ändert sich die Richtung des Magnetfeldes zwischen den Polen des permanenten Magneten 3 infolge des durch die im Ankerleiter 9 fließenden Ströme hervorgerufenen magnetischen Querfeldes/ Das resultierende magnetische Feld beeinflußt die Weicheisenplatte 18 der leichten Welle 16, so daß der Zeiger 19 auf der Skala 22 die Umlaufgeschwindigkeit anzeigt.

Da der Magnet 3 im Anker 6 und in dem Räume zwischen den hervorstehenden Leiterenden des Ankers die wirksamen magnetischen Felder hervorbringt, beeinflußt ersichtlich ein Wechsel in der Stärke des Magneten 3 die Richtung des resultierenden Feldes nicht, da beide, die Anfangsrichtkraft des Feldes bei ruhendem Anker und die Ablenkungskraft durch die induzierten Ströme des umlaufenden Ankers, in gleicher Weise beeinflußt werden.

Die Empfindlichkeit des Meßwerkzeuges kann durch Verschieben des Magneten 3 in den Nuten 4 des Gehäuses 1 und der Polstücke 2 in weiten Grenzen geregelt werden. Diese Regelbarkeit des Magneten kann benutzt werden, um dasselbe Meßwerkzeug für ganz verschiedene Größenordnungen von Geschwindigkeiten anzupassen. Bei Verwendung des Geschwindigkeitsmessers für Fahrzeuge kann dasselbe Instrument und dasselbe Übersetzungsgetriebe hierdurch zu richtigen Ablesungen bei verschiedener Größe der Fahrzeugräder eingestellt werden.

Bei Meßwerkzeugen, welche Geschwindigkeiten in beiden Richtungen messen müssen, ist die Anordnung von Kegelrädern (Fig. 4) vorteilhaft, wobei dann jedes Ende der Welle 23 an den umlaufenden Körper angeschlossen werden kann, je nach dessen Drehsinn, oder es kann auch ein mechanisches Wendegetriebe zum gleichen Zweck verwendet werden. Die Vorrichtung kann ohne Schaden in beiden Umlaufrichtungen angetrieben werden, und

man kann daher die Teile so anordnen, daß der Zeiger bei Ruhelage des Ankers auf der Mitte seiner geteilten Skala steht. Die Mitte der Skala ist dann der Nullpunkt, und die Skala ist beiderseits für unmittelbare Drehgeschwindigkeit in verschiedenem Drehsinn geteilt.

Weiterhin können an Meßwerkzeugen, welche eine besondere Skalenform erhalten sollen, die

ίο Polstücke 2 hervorstehende Hörner aus Eisen angesetzt oder im ganzen hergestellt besitzen, um die Stärke und Anfahgsrichtung des magnetischen Feldes über den Polstücken zu beeinflussen.

Solche Meßwerkzeuge können auch, wenn sie an Orten zur Verwendung kommen, wo starke störende Magnetfelder auftreten, einen eisernen Mantel erhalten, der dazu dient, das Meßgerät vor solchen Störungen äußerer Art zu schützen.

Claims (4)

1. Patent-Ansprüche:

   i. Tachometer mit einem permanenten Magneten, zwischen dessen Polen ein Anker umläuft und mit einer ein zweites magnetisches Feld erzeugenden Ankerwickelung, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb der Ankerwickelung ein Stück weichen Eisens angebracht ist, welches seine Bewegung auf ein Zeigerwerk überträgt.
2. 2. Tachometer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ankerwickelung eine hervorstehende Wickelung nach Art des Kurzschlußkäfigankers ist.
3. 3. Tachometer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die an beiden Enden durch Ringe geschlossene Wickelung außerhalb des Ankers einwärts und dann wieder parallel zur Achse gebogen ist.
4. 4. Tachometer nach Anspruch 1 mit Verschiebbarkeit des Magneten, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnet an den Polstücken, welche den Anker umschließen, derartig verschiebbar gelagert ist, daß seine Enden mehr oder weniger über die Polstücke überstehen und demgemäß das Nullstellungsfeld verändern können.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.