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Vorrichtung zur Dämpfung elektrischer meß- und Anzeigevorrichtungen,
insbesondere für Wechselstrom. Bei den bisher bekannten Dämpfungen für Meß- und
Anzeigevorrichtungen ist es schwierig, die Dämpfung so zu bemessen, daß sie bei
den verschiedenen Betriebsverhältnissen stets gleich zufriedenstellend wirkt. Man
hat aus diesem Grunde die mechanische Dämpfung -fast ganz verlassen und sich in
letzter Zeit fast ausschließlich der Wirbelstromdämpfung bedient. Diese ist jedoch
nur für Meß- und Anzeigevorrichtungen, die mit Gleichstrom arbeiten, bequem zu verwenden,
und auch bei diesen Apparaten gelingt es manchmal nur schwer, sie genügend wirksam
zu machen.
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Aufgabe der Erfindung war es, eine brauchbare mechanische Dämpfung
zu schaffen, die für Meß- und Anzeigevorrichtungen beliebiger Art, insbesondere
aber für Wechselstrom, verwendbar ist.
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Die mechanische Dämpfung gemäß der Erfindung besteht in einem elastisch
gelagerten Teil, der von einem Wechselstrom in Schwingungen versetzt werden kann
und so angeordnet ist, daß er beim Schwingen gegen den beweglichen Anker der Meß-
oder Anzeigevorrichtung oder einen daran befestigten Teil senkrecht zu dessen Bewegungsrichtung
schlägt. Jeder einzelne Schlag des elastisch gelagerten Teils gegen den Anker der
Vorrichtung wirkt dabei bremsend auf den Anker, so daß dieser Schwingungen, die
als Folge seiner Masse auftreten, nicht ausführen kann. Die genaue Einstellung wird
aber nicht behindert, da zwischen den einzelnen Schlägen der Anker frei von jeder
Bremsung ist und so der Einwirkung der Direktionskräfte frei folgen kann. Der elastisch
schwingende Teil muß so angeordnet werden, daß die Schläge gegen den Anker senkrecht
zu der Bewegungsrichtung ausgeführt werden, damit sie nicht etwa von sich aus Verstellkräfte
auf den Anker übertragen. Man kann unter Umständen den elastisch gelagerten Teil
auch auf dem Anker anordnen und gegen eine parallel zu der Bahn des Ankers angebrachte
feste Unterlage schlagen lassen.
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Der elastisch gelagerte Teil kann von einem besonderen Magnetsystem
in Schwingungen versetzt werden. Er besteht dann z. B. in einer Blattfeder, auf
der ein Eisenkern befestigt ist, der von dem Wechselstrommagneten in Schwingungen
versetzt wird. Unter Umständen kann auch eine stählerne Blattfeder unmittelbar als
Anker dienen. Ist das zu dämpfende Instrument ein Wechselstrominstrument, dann wird
das Magnetsystem unmittelbar von der zur Verfügung stehenden Wechselstromquelle
erregt, indem man es entweder in Reihe oder parallel zu einem Stromkreis der Meß-
oder Anzeigevorrichtung schaltet.
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Man kann den besonderen Erregermagneten für die Dämpfung aber auch
noch sparen, wenn man den elastisch gelagerten Teil als Anker ausbildet und in einem
magnetischen Feld der Meß- oder Anzeigevorrichtung so anordnet, daß er in Schwingungen
gerät, wenn das Feld erregt wird. Diese Ausführungsform hat neben der großen Einfachheit
auch noch den besonderen Vorteil, daß sie fast gar keinen Raum beansprucht, also
in fertige Anlagen auch dann noch eingebaut werden kann, wenn deren Raum ohnedies
schon stark ausgenutzt ist. Unter Umständen kann es vorteilhaft sein, den als Anker
ausgebildeten elastischen Teil in demjenigen magnetischen Feld der Meß- oder Anzeigevorrichtung
anzuordnen, das von dem zu messenden Stromkreis erregt wird. Wertvoll ist diese
Ausführungsform z. B. besonders für Fernzeigeranlagen, bei denen ein als Empfänger
dienender Anker mit einem als Geber dienenden Anker so verbunden ist, daß bei der
Verstellung des Gebers Ausgleichströme auftreten, welche den Empfänger in dieselbe
Lage bringen, die der Geber hat. In diesem Falle würde also die Dämpfung abhängig
gemacht werden von den Bewegungen des Ankers der Anzeigevorrichtung. Solange dieser
stillsteht, ist auch die Dämpfung nicht in Tätigkeit, und erst wenn der Anker in
Bewegung gesetzt wird, wird auch die Dämpfung erregt. Dadurch werden die von der
Dämpfung bewirkten Erschütterungen des Ankers auf die unbedingt notwendige Zeitspanne
während der Ankerbewegungen beschränkt.
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Um die Erschütterungen des Ankers der Meß-oder Anzeigevorrichtung
möglichst herabzusetzen und außerdem die Bremsung während des kurzen Augenblickes
der Berührung zwischen dem Anker und dem dämpfenden Schwinger zu verstärken, kann
man auf dem Schwinger oder auch auf dem von dem Schwinger getroffenen Teil des Ankers
eine nachgiebige Unterlage, z. B. aus Kork, Leder o. dgl., anordnen.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Abb. i schematisch
dargestellt.
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Die dargestellte Vorrichtung mag z. B. zum
Messen
eines Wechselstromes dienen, vier ihr durch die Leitungen :c, h zugeführt
wird. Zwischen den Polen c und d wird von dem Wechselstrom ein Wechselfeld erzeugt,
das den in der Zeichnung nicht dargestellten Anker der Meßvorrichtung einstellt.
Auf dem Anker ist eine Scheibe e befestigt. Ihrem Rande gegenüber zwischen den beiden
Magnetpolen c und d ist ein eiserner Kern f an einer Feder g so angeordnet, daß
er bei unerregtem Feld die Scheibe e nicht berührt. Wird aber das Feld zwischen
clen Polen c und d erregt, dann beginnt der Anker f unter dem Einfluß des
Wechselfeldes und der Direktionskräfte der Feder ä Schwingungen auszuführen und
schlägt dabei gegen die Scheibe e, die seinen Ausschlag nach c'er einen Seite hin
begrenzt. Bei jedem Schlag gegen die Scheibe e wird diese entweder ganz zum Stillstand
gebracht oder wenigstens stark gebremst, so daß sie im wesentlichen nur schrittweise
Drehbewegungen ausführen kann. Wesentliche Schwingungen, die auf einem Zusammenwirken
der Masse des Ankers der Meßvorrichtung und der auf ihn einwirkenden Direktionskräfte
beruhen, können also nicht mehr eintreten.
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In der Abb.2 ist eine praktische Ausführungsform des Erfindungsgedankens
dargestellt. c und rt sind wieder die Pole der Meßvorrichtung, und e ist wieder
die auf dem Anker der Meßvorrichtung befestigte Scheibe. f ist ebenfalls wieder
ein eiserner Anker, der in der Mitte einer Blattfeder h befestigt ist. Die Blattfeder
wird an ihren Enden von zwei Schrauben i geführt und von zwei Federn k gegen die
Töpfe dieser Schraube gepreßt. Durch Verstellen der Schrauben i kann einmal
der Anker f gegenüber der Scheibe e auf die richtige Entfernung eingestellt
werden. Vor allem kann durch die Schrauben aber auch die Schlagrichtung des Ankers
verändert werden, so daß es möglich ist, jederzeit die Dämpfungsvorrichtung so einzustellen,
daß die Schläge genau senkrecht zur Bewegungsrichtung der Scheibe e erfolgen und
Fehler in der Einstellung der Anzeigevorrichtung durch schiefes Anschlagen der Dämpfung
vermieden werden. l ist eine Unterlage aus Kork, die einerseits die Schlagwirkung
auf den empfindlichen Anker der Meßvorrichtung dämpft und anderseits die Bremswirkung
der Schläge verstärkt.
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Bei Anzeigevorrichtungen wird vielfach Wert darauf gelegt, daß der
Anker der Anzeigevorrichtung zwangläufig festgehalten wird, wenn die Vorrichtung
stromlos wird. Das kann gemäß der Erfindung dadurch erreicht werden, daß c'_er elastisch
gelagerte Teil so angeordnet wird, daß er in der Ruhestellung auf dem beweglichen
Anker aufliegt und diesen festhält, -'aß er dagegen den Anker zeitweise freigibt,
sobald er in Schwingungen versetzt wird.