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Weicheisenmeßgerät Die Erfindung betrifft ein Weicheisenmeßgerät und
bezweckt, die Empfindlichkeit solcher Geräte -wesentlich zu vergrößern.
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Bei den bekannten Weicheisenmeßgeräten ist in der von dem zu messenden
Strom durchlaufenden Spule ein fester Teil aus magnetischem Material vorhanden,
- demgegenüber ein Weicheisenkörper angeordnet ist, der beweglich ist und bei seiner
Bewegung den Zeiger mitnimmt.
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Diese Einrichtung beruht im allgemeinen auf der magnetischen Abstoßung,
da die Polarität des mit dem Zeiger verbundenen Weicheisenteiles die gleiche wie
die des festen Weicheisen- oder magnetischen Teiles ist.
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Die Empfindlichkeit dieser Geräte ist im allgemeinen sehr gering,
und die Energie, die nötig ist, um dem Zeiger den größtmöglichen Ausschlag zu geben,
beträgt oft einige Watt.
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Es sind auch Meßgeräte bekannt, bei denen die Spule ganz durch einen
ringförmigen Mantel aus magnetischem Material umgeben ist, so daß das magnetische
Feld sich schließen kann. Dieser Mantel besitzt eine Unterbrechung, die ein einen
drehbar gelagerten Anker beeinflussendes Streufeld von örtlich verschiedener Stärke
erzeugt. Ein solches Instrument kann jedoch keine große Empfindlichkeit haben.
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Das- Meßgerät gemäß der Erfindung besitzt eine Spule mit einem Mantel
aus magnetischem Material, der die Außenseite, den oberen und den unteren Teil der
Spule umschließt. Erfindungsgemäß sind im Innern der Spule zwei gesonderte Teile
aus magnetischem Material angebracht, zwischen denen ein Luftspalt verbleibt, dessen
Breite sich in der Richtung des inneren Umfanges der Spule verändert.
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Sobald die Spule von einem Strom durchlaufen wird, wird der mit dem
Zeiger verbundene Weicheisenteil in solcher Richtung verschoben, daß die Zahl der
durch diesen Teil hindurchgehenden Kraftlinien möglichst groß ist, d. h. es wird
auf den mit dem Zeiger verbundenen Weicheisenteil eine anziehende Kraft ausgeübt.
Die Endstellung des Zeigers bei einer bestimmten Stromstärke wird durch die Gleichgewichtsbedingung
bedingt
zwischen der magnetischen Kraft, die :len Zeiger zu drehen
sucht, und der Kraft der Feder oder eines anderen Teiles,, der den Zeiger in die
Nullstellung zurückzuführen sucht, oder der Schwerkraft.
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Die Erfindung ist in der Zeichnung an einer Ausführungsform beispielsweise
erläutert.
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Fig. i zeigt einen Schnitt durch die Spule mit dem sie umbebenden
Mantel.
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Fig.2 ist eine Ansicht des im Innern der Spule angeordneten magnetischen
Teiles. Fig.3 zeigt einen Schnitt nach der Linie III-III der Fig.2.
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Fig. q. ist eine Draufsicht auf das Meßgerät.
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In Fig. i ist die Spulenwicklung mit i bezeichnet, 2 bezeichnet den
Mantel aus magnetischem Material, der die Spule umgibt und mit .einem Schlitz 3
versehen ist. An der Innenseite der Spule ist im Ausführungsbeispiel eine zylindrische
Buchse aus nichtmagnetischem Material, etwa Kupfer, angeordnet, was jedoch nicht
wesentlich ist, und im Innern der Buchse q. sind zwei magnetische Körper 5 und 6
angeordnet, die derart gestaltet sind, daß zwischen den beiden Körpern ein Luftspalt
verbleibt, der, um den Umfang herumgehend, sich in seiner Breite verändert. In der
Buchse ¢ ist ferner ein Weicheisenkörper 7 vorgesehen, der in der Nullstellung,
wenn also die Spule stromlos ist, einem verhältnismäßig breiten Teil des zwischen
den Körpern @ und 6 befindlichen Luftspaltes gegenüber angeordnet ist.
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Fig. 3 ist ein Schnitt durch die Körper 5, 6 und 7. In dieser Figur
bezeichnet 8 eine kleine Feder, die auf den Körper 7 eine Kraft ausübt, deren Richtung
derjenigen Kraft entgegengesetzt ist, die beim Auftreten elektrischer Ströme in
der Spule auf den Körper 7 ausgeübt wird. , Der eigentümliche Verlauf der Breite
des Luftschlitzes um den Umfang herum bedingt die zwischen' der Stromstärke und
dein Zeigerausschlag bestehende Beziehung. Es hat sich gezeigt, daß sich die Form
der 'Skala, d. h. die Beziehung zwischen Stromstärke, und Zeigerausschlag, innerhalb
ziendich weiter Grenzen durch passende Wahl der Form des Luftspaltes ändern läßt.
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In Fig.2 bezeichnet 9 die Spindel, auf die der magnetische Tei17 aufgesetzt
ist, der, wie sich aus der Figur .erkennen läßt, aus einer kleinen Platte besteht,
die kreisförmig umgebogen ist und gegen das Ende breiter wird. Die Spindel dreht
den Zeiger i o und hat gn den Stellen i i und 12 zwei feste Stützpunkte. Der Stützpunkt
12 wird von dem ausgehöhlten Ende einer Schraube 13 gebildet, die in eine Platte
14 eingelassen ist, die mittels zweier Schrauben 15 und 16 an einem zylindrischen
Körper 17 aus nichtmagnetischem Material befestigt ist, der mit zwei Löchern versehen
ist, von denen das eine mit i9 bezeichnet ist. Dieser zylindrische Körper dient
ausschließlich dazu, der Spindel 9 einen Stützpunkt zu sichern. Mit 8 ist wieder
eine kleine Feder bezeichnet, die in Fig. 3 sichtbar ist und deren inneres Ende
mit der Spindel verbrunden ist, während das äußere Ende mit einem festen Punkt des
Zylinders 17 verbunden ist.
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Die magnetischen Teile 5 und 6 sind auf den Zylinder 17 geschoben,
wie sich aus den Figuren erkennen läßt. Der Zylinder 17 ist auf eine so gut wie
ganz geschlossene Metalldose 21 aufgesetzt, deren Deckel 22 mittels Schrauben 23
und 24 am Körper 25 der Dose befestigt ist. In dieser geschlossenen Dose ist ein
Flügel26 enthalten, der als Dämpfer und gleichzeitig als Gegengewicht für den Zeiger
i o dient.
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- Der zweite Stützpunkt i i des Zeigers ist in ähnlicher Weise wie
der Stützpunkt I2 ausgebildet und wird von einer Schraub:e.27 gebildet. Das ganze
System der Fig.2 kann in die Buchse q. eingreifen. Es hat sich gezeigt, daß durch
Anwendung der Erfindung der Energieverbräuch für den gleichen Ausschlag um 3o- bis
6omal kleiner als bei den bekannten Weicheisengeräten wird.