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Magnetsystem für elektrische Drehspulmeßgeräte Für die Magnetsysteme
.elektrischer Drehspulmeßgeräte werden in zunehmendem Maße hohe Spaltinduktionen
gefordert, die lediglich mit hochkoerzitivkräftigen Werkstoffen zu .erreichen sind,
wie beispielsweise mit den bekannten Eisen-Nickel-Aluminium-Legierungen. Diese weisen
bekanntlich Koerzitivkräfte von 35o Oersted und mehr auf. Bedingt durch die hohe
Koerzitivkraft des Werkstoffes in Verbindung mit einer geringen Permeabilität bieten
sich besondere Sch«4erigkeiten für die Anordnung des Magnetwerkstoffes und der für
das Meßwerkerforderlichen Polschuhe.
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Gegenstand der Erfindung ist ein Magnetsystem fürelektrische Drehspulmeßgeräte,
das bei einem hohen Nutzkraftfluß eine besonders gedrängte Bauart aufweist und den
Eigenschaften des verwendeten Werkstoffes mit einer Koerzitivkraft von 35o O.ersted
und mehr Rechnung trägt. Der Aufbau ist so gewählt, daß ein hufeisenartig gebiogener
Dauermagn6t aus Werkstoff mit-,einer Koierzitivkraft von 35o Oersted und mehr verwendet
wird, der senkrecht zu seiner Längsrichtung magnetisiert ist. Auf den Schenkeln
liegen Weicheisenplatten auf. Gemäß der Erfindung sind an den beiden Weicheisenplatten
senkrecht zu ihnen in den Hohlraum des Hufeisenmagneten hineinragende Polschuhe
befestigt, die einen Luftspalt für das Drehsystem umschließen, derart, daß die Achse
des Drehsystems senkrecht zur Magnetisierungsrichtung des Magneten steht.
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Hufeisenartig gebogene Magnete sind im allgemeinen in der Längsrichtung
magnetisiert nur für Daueimagneriverkstoffe mit verhältnismäßig geringer Koerzitivkraft
benutzt worden. Aus Werkstoffen hoher Koerzitivkraft sind hufeisenförmig gebogene
Magnete zu Ringen zusammengesetzt und in axialer Richtung magnetisiert worden, wobei
die Schenkel, d. h. also die axial liegenden Ringenden, mit Weicheisenplatten belegt
wurden, um in Zusammenwirken mit .einem zentralen Weicheisenkern einen Ringspalt
zu bilden. Derartige Ringspaltmagnetsysteme, die für Laut-
Sprecher
verwendet werden, sind für Meßgeräte unbrauchbar, da sie eine nicht unerhebliche
Feldverzerrung aufweisen. Die Drehspule würde daher gerade in dem Gebiet erheblicher
Feldverzerrung arbeiten und ztt-@ Fehlweisungen Veranlassung geben.
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Für Drehspulmeßgeräte sind zur Aus-'' nutzung des Dauermagnetwerkstoffes
Magnetkörper in Form rechteckiger Klötzchen verwendet worden, die mit Weicheisenteilen
versehen wurden, um den erforderlichen Luftspalt zu bilden. Da geringe Toleranzen
erforderlich sind, ergeben sich schon allein bei der Befestigung ,erhebliche Schwierigkeiten.
Ein Gewindeschneiden in den Dauermagnetwerkstoff ist nicht möglich. Es kann daher
eine Verbindung nur so vorgenommen werden, daß die Weicheisenstüclze mit Messingschrauben
gegen das Magnetstahlstück gezogen werden. Mit diesem Verfahren sind jedoch Verschiebungen
der Polschenkel zueinander nicht zu vermeiden, vor allen Dingen, sobald stoßartige
Beanspruchungen wie beispielsweise in Fahrzeugen auftreten. Wird die Verbindung
unter Vermeidung von Schrauben durch Naht- oder Punktschweißen hergestellt, so ist
damit eine Erwärmung des Werkstückes verbunden, ebenso bei einer Hartlötung. Es
hat sich hierbei gezeigt, daß derartige Systeme im Laufe der Zeit in der Mitte des
Magnetstahlstückes zerbrechen.
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Diese Nachteile werden bei einer Bauform gemäß der Erfindung vermieden.
Der Magnet umgibt das Polschuhsystem auf drei Seiten und vermittelt durch diese
Einkapselung einen Schutz für das Meßwerk, während dieses bei den bekannten Bauarten
freiliegt. Durch die Form wird weiterhin erreicht, daß trotz einer Schraubenbefestigung
das gesamte System außerordentlich baufest ist, so daß es selbst harten mechanischen
Schlägen gut widersteht. Mit. Magnetsystemen der bekannten Bauart des M eßw erkmagneten
werden Feldstärken bis zu 3ooo Gauß, aber mit Systemen nach der Erfindung bis zu
8ooo Gauß und mehr im Luftspalt erzielt. Dies ist eine Folge der gedrängten Anordnung
des Magnetwerkstoffes um den -Nutzluftspalt herum, da hier eine höhere Ausnutzung
des Magnetwerkstoffes möglich ist als bei der einseitigen Anordnung des Magneten
in der bekannten Bauart. Dies gilt in verstärktem Maße, wenn besonders hohe Induktionen
erreicht werden sollen, weil die langen Eisenwege zu erheblichen Streuverlusten
führen. Systeme gemäß der Erfindung sind in weit geringerem Maße fremdfeldeinpfindlich
und sind weniger empfindlich gegen Wärm-,einwirkung en.
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An Hand der Zeichnungen wird die Erlindung im nachfolgenden näher
erläutert.
| Abb, i ist ein senkrechter Schnitt durch das |
| Magnetsystem gemäß der dazugehörigen Auf- |
| sicht Abb.2; |
| . . Abb. 3 stellt eine Ansicht einer weiteren |
| 'hrungsform in Pfeilrichtung A der Abb. q. |
| .@--,und |
| ,YAbb. 4, ist die Aufsicht zur Form der |
| Abb. 3. |
Der hufeisenartige Magnet i ist derart magnetisiert, daß z. B. der obere Teil jedes
Schenkels einen Nordpol und der untere Teil einen Südpol bildet. Der hufeisenartige
Magnet ist somit senkrecht zu seiner Längsausdehnung magnetisiert. Auf den Schenkeln
liegt jeweils eine Weicheisenplatte z bzw. 3 (Abb. i 12, die mittels Schraubenbolzen
4. aus nichtmagnetischem Werkstoff, wie Messing o. dgl:, in ihrer Lage festgehalten
werden. An den Weicheisenplatten 2 und 3 sind die Weicheisenpolschuhe 5 und 6 senkrecht
nach unten und oben gerichtet durch Löten oder Verschrauben befestigt, zwischen
denen sich der Kern bzw. Anker des Meßwerkes befindet, derart, daß dessen Achse
senkrecht zur Magnetisierungsrichtung des Magneten steht. Die Polschuhe können,
falls dies zweckmäßig erscheint, auch mit den Weicheisenplatten aus einem Stück
efertigt sein. In den Platten 2 und 3 sind' in der Nähe des hinteren Teiles des
Magneten üffnungen 7 vorgesehen, die den Zugang zum rückwärtigen Teil des Meßwerkänkers
gestatten, so daß die erforderlichen Einstellungen vorgenommen werden können.
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Die Anordnung gestattet weitgehende Ausnutzung des magnetischen Kraftflusses,
wobei dem Magneten i eine dem hochkoerzitivkräftigen Werkstoff des Magneten angepaßte
Form erteilt wird. Insbesondere läßt sich der Magnetkörper, wie dies für die hochkoerzitivkräftigen
Werlcstolfe im allgemeinen erforderlich ist. ohne Schwierigkeiten auf dem Wege des
Gusses herstellen.
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Der Magnet kann auch aus zwei Teilen bestehen, wobei die Trennungsfuge
in die Mitte des rückwärtigen Bogens (Abb z) zu legen ist. Die beiden T eile des
Magneten können sich an dieser Stelle berühren oder aber einen mehr oder weniger
großen Zwischenraum aufweisen. Im letzten Fall sind die öffnungen in den Platten
2 und 3 entbehrlich, da das rückwärtige Teil des Meßwerkankers durch die Fuge im
.Magnetkörper zugänglich ist.
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Die getroffene Anordnung läßt sich in einfacher Weise auch derart
abwandeln, daß zwei oder mehrere Meßwerke, von einem Magnetkörper gespeist, nebeneinandergebaut
werden. In Abb.3 und 4. ist ein System mit zwei Meßwerken dargestellt. Der Magnetkörper
8 besteht aus zwei mit ihren innenliegenden Schenkeln aneinandergelegten Hufeisen,
die
zweckmäßig in einem Stück gegossen werden. Der Magnetkörper ist auch hier senkrecht
zu seiner Längserstreckung magnetisiert. In einer der Abb. I und 2 entsprechenden
Weise ist dieser Magnetkörper mit einer oberen und einer unteren Weich-' eisenplatte
9 bzw. Io versehen, an der jeweils die Polschuhe I I" und I I b, 12" und I 2b, innerhalb
jedes Bogens senkrecht nach unten bzw. ;oben gerichtet, befestigt sind. Zwischen
den Polen sind die Kerne bzw. Anker 13" und 131, der einzelnen Meßwerke des Mehrfachmeßwerkes
angedeutet. Um die Einstellang des Meßwerkes zu ermöglichen, sind auch hier entsprechend
Abb. I und a Aussparungen I4", und I¢L vorgesehen.
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Es ist ohne weiteres ersichtlich, daß an Stelle von zwei Meßwerken
auch drei und mehr Meßwerke, von einem einzigen Magnetkörper gespeist, in der beschriebenen
Weise zusammengebaut werden können.