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Lageranordnung bei elektrischen Meßinstrumenten Die Erfindung bezieht
sich auf elektrische Meßimstrumente und hat die Schaffung einer stoß- und vibrationsfreien
Art der Aufhängung der beweglichen Systeme derartiger Instrumente zum Gegenstande.
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Die Erfindung ist ini folgenden mit Bezug auf die hewegliche Spule
von Galvanometern beschrieben, doch ist sie nicht auf ein Instrument dieser Art
beschränkt.
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Elektrische Galvanometer werden zur Zeit für eine große Anzahl von
industriellen Zwecken benutzt. Sie sind häufig ein e r chlechten Behandlung, Stößen
und Schwins s
gungen und, wenn sie auf Schiffen benutzt «-erden, beträchtlichen
Niveauänderungen unterworfen. Diese L-mstänae sind sehr bedenklich für die zarten
Zapfen, die bei den empfindlichsten Instrumentenarten benutzt werden, indem sie
zur Formänderung der Zapfen mit einer infolgedessen wachsenden Reibung in ihren
Führungen führen und so zu Ungenauigkeiten in den Anzeigen der Instrumente Anlaß
geben.
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Bei der Herstellung derartiger Galvanometer ist daher bereits vorgeschlagen
worden, die Edelsteine, von denen die Zapfen getragen werden, an Federn zu befestigen,
um so die Stöße, die die Zapfen erleiden müssen, zu verringern.
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Eine große Schwierigkeit, die jedoch der Verwendung von Federn anhaftet,
ist die, daß nur ein kleiner Raum für die Anbringung der Federn oder entsprech,-nd
nachgiebiger Vorrichtungen verfügbar ist.
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Die Erfindung besteht daher in einem Verfahren und einer Vorrichtung
zum Trag,-ii des beweglichen Systems eines elektrischen 'Mefinstrumentes o. dgl.,
und das Wesen der Erfindung liegt darin, daß die Lager des beweglichen Systems mit
ihren Trägern an e ineni Teil befestigt sind, der in (lern Feld des Galvanoinetermagneten
magnetisch getragen wird und in diesem Felde schwebt.
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Die Erfindung besteht ferner in der Aufhängung des beweglichen Galvanonietersvsteins
in der Art und Weise, wie dies ini folgenden mit Bezug auf die Zeichnung beschrieben
ist.
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Bei einer Ausbildung des 1-leßinstr umerstes entsprechend der Erfindung
wird eine sdir feine und nachgiebige I?nterstützu.n.g erzielt, und Stöße können
besser als durch die Verwendung von mechanisch federnden Zapfen aufgeno.minen -werden.
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Auf der Zeichnung ist die Erfindung in beispielsweiser Ausführungsform
dargestellt. Abb. i zeigt schematisch einen Schnitt durch den Magneten und die bewegten
Teile eines Galvanometers, und Abb. 2 zeigt eine ähnliche Ansicht einer abge'inderten
Ausführungsform.
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Gemäß Abb. r sind die beiden EdelstL-ine 2 an den beiden Endete einer
sehr leichten Stange zo befestigt, die durch die Mittelachse
des
eisernen Kernes 7 hindurchgeht. Diese Stange besteht vorteilhafterweise aus Alurniniurn
und kann auch als Rohr ausgebildet sein. Die Stange io ist in ihrer Längsrichtung
im Innein des Kernes 7 frei beweglich angeordnet, wird aber in der Mittelachse,
des magnetischen Feldes durch Lager- bzw. Führungsansätze i i am oberen und unteren
Ende des eisernen Kernes 7 gehalten. Die bewegliche Spule 6 wird demgemäß durch
die Zapfen .l in den Edelsteinen 2 gehalten. Ein Teil s aus weichem Eisen ist an
dm oberen Ende der Stange io befestigt. Der Teil kann eine vollständige Kreisscheibe
sein, wie auf der Zeichnung dargestellt, oder er kann von zwei Sektoren gebildet
werden, die je einem Polstück gegenüberliegen. Der Kern 7 ist, wie üblich, an dem
festen Teil des Instrumentes befestigt und in der Mitte des Spaltes zwischen den
Polstücken 8 angeordnet, die an dem permanenten Magneten 9 befestigt sind. Die Vorrichtung
wirkt wie folgt: Der Effekt des permanenten Magneten 9 ist die Induzieruug von Magnetisintis
sowohl in dem Kern 7 wie in der Scheibe 5 aus weichem Eisen. Der Kern 7 und die
Scheibe 5 sind deshalb im Effekt beider .Magneten, deren gleichnamige Pole einander
gegenüberliegen, so daß sie das Bestreben haben, einander abzustoßen. Diese Abstoßung
ist genügend groß, um die Seheibe 5" in einem stabilen Gleichgewicht in einem gewissen
Abstand oberhalb des Kernes 7 zu halten. Die Scheibe 5 kann nicht in unbestimmtem
Maße in die Höhe gehen, da sie magnetisch in dem Feld des Magneten zurückgehalten
wird, .indem die Abstoßwirkung des Kernes vermindert wird, wenn die Entfernung wächst.
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Bei der Arbeit des Galvanometers drehen sich die eiserne Scheibe 5,
die Stange io und die Edelsteine 2 nicht, während sich ' die Spule 6 zusammen mit
dem Zeiger i frei in ihren Zapfen q. dreht, wenn der Strom in der Spule seinen Wert
ändert. Die Bewegungen der Spule werden in der üblichen Art und Weise durch Haarfedern
3 gesteuert, die auch in der üblichen `eise zur Führung des Stronies in die Spule
und aus der Spule benutzt werden können. Diese Haarfedern haben infolge ihrer Gestalt
und Größe praktisch keine Wirkung [-ei der Unterstützung des Gewichts der Spule.
Das ganze Gewicht der Spule zusammen mit dem der Stange io und der Scheibe 5 wird
durch die Abstoßwirlning des Magnetismus in den Kern 7 vollkommen frei schwebend
gehalten. Tatsächlich ist also die Wirkungsweise bei dein dargestellten Instruinent
die gleiche, als ob die Scheibe 5 von denn Kern 7 mittels eines feinen Luftkissens
getragen wind, und der praktische Erfolg ist eine beträchtlichere Verbesserung des
Instrumentes, als sie mittels gewöhnlicher Federn erzielt wenden kann. Die Scheibe
5 kann, um sie leichter zu machen, durch Fortschueiden von symmetrischen Sektoren
oder Stücken, die in der waagerechten Ebene linsenförmig gestaltet sind, in ihrer
Masse verkleinert werden, indem sie dann ein Stück bildet, das so ausgebildet ist
wie der bewegliche Flügel eines O_uadrantelektrometers.
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Die Erfindung ist nicht auf Galvanometer mit permanenten Magneten
beschränkt, sondern kann auch für die bewegliche Spule in einem durch einen Elektromagneten
erzeugten Feld angewendet werden. Es ist auch klar, d aß die entsprechend der Erfindung
ausgefildete Vorrichtung am wirksamsten ist, wenn die Achse der Spule des Galvanometers
vertikal steht, wie dies auf der Zeichnung dargestellt ist, da dann keine Beanspruchung
und infolgedessen keine Reibung in den Lagern i i. vorhanden ist, die der Bewegung
der mittleren Stange io unter der Wirkung von Stößen oder Schwingungen Widerstand
leistet.
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Die Vorrichtung wird jedoch auch richtig arbeiten, wenn das Galvanemeter
um einen beträchtlichen Winkel geneigt steht.
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Bei der in Abb.2 dargestellten :inderung ist der weiche Eisenkern
in zwei Stücke 7 und 7a geteilt, und die Scheibe 5 ist in der Nähe der Mitte der
Stange i o und in der Mitte des Spaltes zwischen den Teilen 7 und 7a befestigt.
Die Scheibe 5 wird so von beiden Teilen 7 und 7a des Kernes infolge des in der Scheibe
5 aus weichem Eisen und in den Kernteilen induzierten Magnetismus abgestoßen. Infolgedessen
wird die Scheibe unabhängig von der Schwerkraft ihre Gleichgewichtslage in der Mitte
des Spaltes einnehmen wollen, wobei die Schwerkraft, wenn die Zapfen senkrecht stehen,
bewirken wird, daß die Scheibe in einer um ein.geringfügiges Maß tieferen Lage in
Gleichgewicht gehalten werden wird. Die Anordnung der Edelsteine, Zapfen u. dgl.
bleibt die ;gleiche wie in Ahb. i.