DE277327C

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Publication number: DE277327C
Application number: DENDAT277327D
Authority: DE

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- M 277327 KLASSE 21 e. GRUPPE

wählbarer Skala.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 19. August 1913 ab.

Um den Instrumenten mit Zeigerausschlag eine Skala mit willkürlich gewählter Teilung zu geben, war man bisher bestrebt, das Drehmoment des Instrumentes als Funktion der zu messenden Größe entsprechend zu beeinflussen oder man hat zwischen das drehbare System des Meßgerätes und den Zeiger ein mechanisches Übersetzungsgetriebe eingeschaltet, durch dessen Gestaltung man der Skala

ίο eine willkürliche Teilung geben konnte.

Gegenstand vorliegender Erfindung ist nun eine Einrichtung zur Erzielung eines Instrumentenausschlages nach beliebiger, willkürlich wählbarer Skala ohne Beeinflussung des Instrumentendrehmomentes und ohne Benutzung eines mechanischen Übersetzungsgetriebes zwischen Zeiger und Meßsystem. Zu diesem Zweck wird ein besonderer Zeiger, welcher der gewünschten Skala zugehört, mit dem vom Instrument direkt bewegten Zeiger magnetisch gekuppelt, so daß jeder Stellung des einen Zeigers eine entsprechende Stellung des anderen Zeigers zugeordnet ist. Haben beide Zeiger verschiedene Drehpunkte, dann ist es auf diesem Wege möglich, die dem Instrument eigene Skala in jede beliebige andere Skala zu transponieren, doch besteht eine gewisse, genau bestimmbare Beziehung zwischen den Teilungen der neuen und der ursprünglichen Skala einerseits und der Zeigerform andererseits. Trägt z. B. der Zeiger der ursprünglichen Skala einen kleinen Magneten, so wird dieser den zweiten Zeiger, falls er aus magnetisierbarem Material (etwa Eisen) besteht und frei über dem Magneten schwingen kann, mitzunehmen trachten. Da nun beide Zeiger verschiedene Drehpunkte haben, so entspricht im allgemeinen schon bei gerader Form des zweiten Zeigers einem Ausschlagswinkel des ursprünglichen Zeigers nicht der gleiche Ausschlagswinkel des durch den Magneten mitbewegten neuen Zeigers. Das Verhältnis der Ausschlagswinkel kann aber durch die Formgebung des neuen Zeigers beliebig geändert und eingestellt werden.

Die Erfindung sei an Hand der Fig. 1 und 2 näher erläutert. In Fig. 1 ist M₁ der Drehpunkt des ursprünglichen Zeigers Z₁, dessen Ausschlag nach der ungleichmäßigen Teilung 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6 erfolgen soll. Es läßt sich nun für den Drehpunkt M₂ des neuen Zeigers Z₂ eine Lage finden, bei welcher der von Z₁ magnetisch mitbewegte Zeiger Z₂ nach einer ganz oder annähernd gleichmäßigen Teilung 0', 1', 2', 3', 4', 5', 6' ausschlägt. Dieser Fall ist in Fig. 1 veranschaulicht.

Man kann aber auch, von einer beliebigen ursprünglichen Teilung ausgehend, zu einer beliebig anderen Teilung für den neuen Zeiger gelangen, wenn man, wie erwähnt, die Form eines oder beider Zeiger entsprechend gestaltet. In Fig. 2 ist beispielsweise eine willkürlich angenommene ursprüngliche Teilung 0, I, ... 6 in eine logarithmische Teilung i', 2', ... 6' übergeführt. Hier ist der Zeiger Z₁ entsprechend geformt, und zwar nach der weiter unten angegebenen Regel. Es ist zweckmäßig, der Einfachheit halber den beiden Teilungen einen gemeinsamen Punkt

zu geben. Ini vorliegenden Falle haben beide Teilungen den mit ι bezeichneten Teilpnnkt gemeinsam. Steht nun Zeiger Z₁ auf i, so muß auch der gerade Zeiger Z₂ auf ι stehen. Die Punkte a, b, c, d, e, welche in dieser Ausgangslage von Z₁ seine Form angeben, erhält man nun in der Weise: Es muß der Bogen, den der Zeiger Z₁ auf der ursprünglichen Skala bis zu einem der Teilpunkte 2, 3, 4, 5, 6 durchläuft, dem Bogen entsprechen, den der gesuchte Punkt a, b, c, d oder e dieses Zeigers von der Ausgangslage bis zu den entsprechenden Teilpunkten 2', 3', 4', 5' oder 6' der zweiten Skala durchläuft, d. h. es muß z. B.

A*M_X4= AcM₁I' = 0.4

sein, desgleichen

ι M₁ 2 =

₁ 2' = a_ä,

ι M₁ 6 = A e M₁ 6' = a₆

usw.

Es ist leicht zu erkennen, daß der neue Zeiger Z₂ nach der gezeichneten logarithmischen Skala ausschlägt, wenn der Zeiger Z₁ der angegebenen ursprünglichen Skala folgt. Wird die ursprüngliche Skala experimentell durch Eichung erhalten, dann kann, die neue Skala. als gegeben vorausgesetzt, die Krümmung des Zeigers auf rein konstruktivem Wege exakt ermittelt werden. Setzt man dagegen die Krümmung des Zeigers als gegeben voraus, dann kann die neue Skala auf rein konstruktivem Wege ermittelt und an dem Instrument angebracht werden, ohne daß eine Nacheichung erforderlich wäre.

Es ist belanglos, welcher von beiden Zeigern den Magneten trägt und welcher durch diesen mitbewegt wird. Um zu verhüten, daß der mitbewegte Zeiger, besonders bei plötzlichen Ausschlägen des Instrumentes, sich zu weit von dem Magneten entfernt, so daß er aus dem wirksamen Bereich desselben herauskommt, können an dem Magneten Anschläge vorgesehen werden, die nur eine beschränkte Entfernung des mitbewegten Zeigers von dem Magneten gestatten.

Es kommt natürlich darauf an, daß die Einstellung der Zeiger in exakter und eindeutiger Weise erfolgt, so daß jeder Stellung des einen Zeigers auch nur eine einzige ganz bestimmte Lage des anderen Zeigers entspricht. Dies läßt sich z. B. dadurch erreichen, daß die einander zugekehrten Seiten des Magneten und des durch ihn mitbewegten Zeigers zugespitzt bzw. geschärft sind. Man wird zweckmäßig für den mitbewegten Zeiger dünnes Eisenband verwenden, dessen schmale Seite dem Magneten gegenübersteht.

Bei der Verwendung derartiger Instrumente wird man darauf Rücksicht nehmen müssen, 6u daß weder der Magnet noch der magnetisierbares Material enthaltende Zeiger der Wirkung anderer Magnetfelder ausgesetzt wird. Wechselfelder können leicht den Magneten schwächen und ihn unwirksam machen. Dies läßt sich dadurch verhindern, daß man ihm eine massive Hülle aus unmagnetischem, aber elektrisch leitendem Material gibt, welche die Wirkung von Wechselfeldern auf ihn abdämpft. Anstatt den einen Zeiger zum Träger eines Magneten zu machen, kann man ihn auch selbst als Magneten ausbilden, wobei man seine Spitze als Pol gegen den anderen Zeiger richtet.

Die beschriebene Einrichtung gestattet z. B. eine Skala mit quadratischer Teilung in eine solche mit gleichmäßiger oder logarithmischer Teilung zu transponieren.

Claims

Patent-Ansprüche:

1. Einrichtung zur Erzielung eines Instrumentenausschlages nach . willkürlich wählbarer Skala, dadurch gekennzeichnet, daß ein von dem Instrument direkt bewegter Zeiger, welcher also nach der dem Instrument an sich eigenen Skala ausschlägt, einen anderen von ihm mechanisch unabhängigen Zeiger, welcher mit dem ersten keinen gemeinsamen Drehpunkt hat, mit Hilfe eines Kraftlinienfeldes bewegt und steuert, wobei ein der gewünschten Skala entsprechender Ausschlag durch die Formgebung des zweiten Zeigers erreicht wird. ;

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß von den beiden Zeigern der eine einen kleinen Magneten trägt, welcher den anderen, magnetisierbares Material enthaltenden Zeiger mitbewegt, wobei an dem Magneten Anschläge befestigt sind, welche eine zu große Entfernung des zweiten Zeigers von dem Magneten verhindern.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zügekehrten Seiten des Magneten und des durch ihn mitbewegten Zeigers zugespitzt bzw. geschärft sind, um eine exakte Einstellung zu ermöglichen.

4. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung eines Stahl magneten dieser eine unmagnetische, aber elektrisch leitende, eventuell massive Umhüllung erhält, um Schwächung durch die Einwirkung von Wechselfeldern zu vermeiden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.