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Amperemeter Die Erfindung bezieht sich auf Amperemeter, insbesondere
auf solche der gewöhnlich an dem Schaltbrett eines Kraftwagens angebrachten Bauart,
bestimmt, die Richtung und die Stärke des die elektrische Anlage durchfließenden
Stroms anzugeben. Bei Amperemetern dieser Bauart ist Einfachheit ein Haupterfordernis
sowohl im Hinblick auf lange Dauer wie auch auf gleichmäßig gute Brauchbarkeit,
Wirtschaftlichkeit der Her-, Stellung und Leichtigkeit des Zusammenbaus.
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Bei jeder elektrischen Einrichtung ist es erwünscht, daß ein möglichst
geringer Teil der Leiterfläche unisoliert bleibt; damit hängt der gute Betriebszustand
zusammen. Eine unisolierte Fläche läßt stets die Möglichkeit eines Kurzschlusses
offen mit der Folge ungenauer Arbeitsweise des Geräts und einer wahrscheinlichen
Beschädigung des umgebenden Materials. Aus diesem Grunde ist es erwünscht, daß ein
Amperemeter keine Klemmen besitzt. Jede Klemme bedarf eines gewissen Stücks von
unisolierter Fläche, unterliegt also den geschilderten Bedenken. Ein weiterer Nachteil
besteht darin, daß der Kontakt infolge Erschütterungen lose werden kann.
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Den gestellten Anforderungen zu entsprechen, ist die Erfindung bestimmt.
Sie geht davon aus, daß in dem Gehäuse des Amperemeters ein magnetbeeinflußter Anker
mit einem Zeigerwerk verbunden und der stromführende Leiter an der Außenseite des
Gehäuses in einer vorbestimmten Lage dergestalt angebracht ist, daß der Anker dein
Einfluß der magnetischen Kraftlinien unterliegt. Die Besonderheit des Amperemeters
kennzeichnet sich wesentlich dadurch, daß der Leiter dein Gehäuse in Gestalt einer
Schleife oder Schlinge anhaftet, so daß der wirksame Teil des Leiters durch eine
Mehrheit von Strängen des Leiters gebildet wird.
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Auf der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung durch mehrere Ausführungsformen
beispielsweise veranschaulicht; es sind Abb. i Vorderansicht des Amperemeters, teilweise
im Schnitt nach der Linie i-i von Abb.2 mit einem Hufeisenmagneten, Abb. 2 Schnitt
nach Linie 2-2 von Abb. i, Abb.3 Hinteransicht für die Klammerbefestigung des Leiters,
Abb. 4 Schnitt nach Linie 4-4 von Abb. 2, Abb. 5 Vorderansicht mit abgenommenem
Glas nebst Ringfassung, mit Stabmagnet und Anker unterhalb des Zeigers punktiert,
Abb. 6 Schnitt nach Linie 6-6 von Abb. 5, Abb.7 Vorderansicht eines Teils des Gehäuses
mit abgenommenem Zeiger, Abb.8 Vorderansicht einer weiteren Ausführungsform, teilweise
im Schnitt nach Linie 8-8 von Abb. 9, Abb. 9 Schnitt nach Linie 9-9 von Abb. 8,
Abb. io Rückenansicht für die Befestigung der Schlinge des Leiters.
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In den Abb. i bis 4 bezeichnet io ein
wesentlich becherförmiges
Gehäuse aus nichtmagnetischem Material, wie Aluminium. Der Rand des Gehäuses ist
nach außen gebogen, der gebogene oder Flanschteil in Zwischenräumen, wie bei r2,
ausgeschnitten. Eine Skalenscheibe 14 paßt über die Gehäusefläche, und die Scheibe
ist mit Flanschstücken 16 versehen, die in die ausgeschnittenen Stellen 12 des Gehäuses
passen. Durch Nietung oder auf andere Art ist an der Unterseite der Skala der U-förmige
Rahmen oder Träger 18 befestigt mit ausgestanzten kegelförmigen Lagerflächen für
die Welle 2o, auf der sich der Anker 22, der Zeiger 24 und das Gegengewicht 26 für
die Nadel befinden. Die Nadel wird gewöhnlich aus Aluminium gefertigt, das Gegengewicht
aus einem schweren, nichtmagnetischen Material. Die Nadel weist einen abgesetzten
Teil 25 auf, der sich durch den Bogenschlitz 15 in der Skala erstreckt, damit die
Nadel zu schwingen vermag. Der Anker ist aus magnetischem Stoff. Bei dieser Bauweise
bilden die Skala, die Nadel und der Anker für die Anbringung im Gehäuse eine Einheit.
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Ein permanenter Hufeisenmagnet 28 ist bei der Ausführungsform im Gehäuse
an dessen Rückwand angebracht. Durch den isolierten Leiter 30 geht der zu
messende Strom. Eine Schleife dieses Leiters wird auf der Rückwand des Gehäuses
durch die U-förmige Klammer 32 gehalten. Ein Bolzen 34 erstreckt sich durch die
Mitte des Hufeisenmagneten 28, den Boden des Gehäuses io und die Klammer 32; die
Flügelmutter 36 zieht die Teile zusammen. Eine einzige Schleife des Leiters ist
dargestellt, wobei die beiden gleichgerichteten Stränge des Leiters unmittelbar
hinter dem Anker durch den U-förmigen Teil 33 der Klammer befestigt sind. Da es
das Kraftfeld um den Leiter neben dem Anker ist, das die Nadel während des Stromdurchgangs
ablenkt, wird derjenige Teil des Leiters, welcher in dem U-förmigen Teil 33 der
Klammer 32 gelegen ist, weiterhin als der Arbeitsteil.bezeicbnet.
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Bekanntlich hängt die Stärke des magnetischen Feldes um einen Leiter,
durch den ein Strom fließt, u. a. von der Stärke des Stroms und der Anzahl der Windungen
an dieser Stelle ab. Im Hinblick hierauf ist die Erfindung nicht auf die beiden
Leiterstränge in dem Arbeitsfeld beschränkt; ein einziger Strang mag ausreichen,
oder es lassen sich nach Bedarf mehr anbringen.
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Iri der Ausführungsform besteht die Y-förmige oder dreiarmige Klammer
32 aus magnetischem Stoff, wie aus Stahl. Fließt bei der dargestellten Lage der
Teile ein Strom durch den Leiter, so wirkt der U-förmige Teil 33 der Klammer dahin,
die magnetischen Kraftlinien in einem festen Bogen quer zu den Schenkeln. des
U zu sammeln. Die Lage des Bogens und die Größe des Feldes werden nicht meßbar
durch eine Lockerung oder eine Bewegung der Stränge des Arbeitsfeldes beeinflußt.
Da eine Seite des U-förmigen Teils 33 in den Rest der Klammer 32 taucht, ist das
beschriebene Sammeln der Kraftlinien wesentlich dasselbe, wie wenn der Teil 33 eine
getrennte Klammer wäre. Das Sammeln der magnetischen Kraftlinien in einem Bogen
neben dem Anker verursacht eine stärkere Ablenkungskraft für den Anker bei einem
gegebenen Strom als bei einer anderen Anordnung.
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Ein durchsichtiger Deckel 38 aus Glas o. dgl. wird von dem Gehäuse
durch die Einfassung 4o gehalten. Die Gestalt der Einfassung richtet sich nach den
Erfordernissen des Trägers oder Bretts, an dem sie angebracht wird.
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Die Einrichtung arbeitet in der gewöhnlichen Art. Fließt kein Strom
durch den Leiter, so hält der Magnet 28 den Anker mit dem Zeiger in 'der Nullage,
wie dargestellt ist. Erhält der Leiter Strom, so entsteht ein magnetisches Feld
um den Leiter; das Feld um den Arbeitsteil ist rechtwinklig zu dem Anker, und seine
Richtung bestimmt sich durch die Richtung des Stroms in dem Leiter. Das so hervorgebrachte
Feld ist bestrebt, den Anker in eine Lage senkrecht zu dem Arbeitsteil oder bei
einem gekrümmten Arbeitsteil quer dazu zu bringen. Diese Kraft lenkt den Anker um
einen Winkelabstand proportionalzu der Stärke des Feldes ab, da die entgegengerichtete
Kraft des permanenten Magneten gleichbleibt.
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Die Bauart der Ausführungsform der Abb. 5, 6 und 7 unterscheidet sich
von der behandelten nur dadurch, daß der Hufeisenmagnet durch einen geraden Stabmagneten
ersetzt ist. Dieser Magnet 42 paßt zwischen den Rähmen,i8' und die Skala 14. Der
Rahmen i8' ist an seinen Kanten aufgebogen; die Endteile i9 finden ihre Befestigung
an der Unterseite der Skala durch Schrauben oder Niete. Bei dieser Ausführung sind
die Skala, der Magnet, der Rahmen mit Zeiger und Anker als Einheit in dem Gehäuse
untergebracht.
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Die Abb. 8, g und io zeigen eine weitere Ausführungsform mit dem üblichen
becherförmigen nichtmagnetischen Gehäuse So, dem durchsichtigen Deckel 52 und der
Einfassung 54. Der nichtmagnetische Rahmen 56 erstreckt sich quer über die Rückwand
des Gehäuses und ist an seinem Vorderende zurückgebogen, um einen Flansch 58 für
das Halten eines Stabmagneten 6o zu bilden. In dem ,gebogenen Teil des Rahmens ist
die
Welle 62 gelagert, auf der sich der Anker 64 und der ausgewuchtete
Zeiger 66 befinden. Ein Abstandzylinder 68 trennt den Rahmen 56 und die Skala 70,
wobei die Teile durch einen Bolzen oder Niet 72 befestigt werden, der die Skala,
den Rahmen und den Rücken des Gehäuses durchdringt. Die Skala besitzt einen Bogenschlitz
71, der die seitlichen Bewegungen des abgesetzten Teils 67 des Zeigers zuläßt.
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Die magnetische Klammer ist bei dieser Ausführung weggefallen; statt
dessen sind an der Rückwand des Gehäuses Klammern ausgestanzt, von denen die Schlinge
des Leiters gehalten wird. Wie erwähnt, ist es bei dem Fehlen .eines magnetischen,
sammelnden Elements wesentlich, daß der Arbeitsteil fest in einer bestimmten Lage
gehalten wird.
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Bei allen Ausführungsformen braucht der Arbeitsteil nicht gerade,
sondern er kann auch gekrümmt sein. In diesem Falle wird die Kurve so angeordnet,
daß der Anker zu der Kurve an derjenigen Stelle tangential ist, wo er unter der
Welle des Ankers und des Zylinders durchtritt.
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Das Amperemeter ist in einem Sondergehäuse dargestellt; seine Vorteile
können auch in einem größeren Gehäuse zur Geltung kommen, z. B. in einem getrennten
Brettinstrument, das noch andere Geräte enthält.