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Drehspulenlagerung für elektrische Meßgeräte
Die Erfindung bezieht
sich auf eine Drehspulenlagerung für elektrische Meßgeräte mit einer an Einzelblattfedern
unabhängig vom Polkern gelagerten Drehspule, wobei die Einzelblattfedenl Schenkel
eines den Polkern umfassenden, U-förmigen Federbügels sind, die auf der Außenseite
ihrer freien Enden die Lager für die Drehspule tragen.
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Bei einer bekannten Drehspulenlagerung dieser Art besteht zwischen
den beiden Schenkeln des Federbügels nur die durch den Bügelsteg gebildete Verbindung.
Der Polkern erstreckt sich vom Steg des Bügels bis über die freien Enden der Bügelschenkel
hinaus. Die Schenkel können völlig unabhängig voneinander schwingen. Dies hat den
Nachteil, daß bei Stößen, die in Richtung der Drehachse der Drehspule auf das Meßgerät
wirken, die Drehspule aus ihren Lagern springt. Bei einem solchen Stoß bewegt sich
die Drehspule in Richtung ihrer Drehachse relativ zum Polkern. Dabei nimmt sie den
in Bewegungsrichtung hintenliegenden Schenkel des Bügels mit, während der in Bewegungsrichtung
vornliegende Schenkel ihrer Bewegung nur so weit folgt, bis er in eine spannungsfreie
Lage gefedert ist. Eine darüber hinausgehende Bewegung der Drehspule hat zur Folge,
daß der Lagerzapfen aus der Lagerpfanne heraustritt und die Drehspule sich zunächst
von dem einen und anschließend auch von dem anderen Federschenkel löst. Diese Gefahr
kann nur dadurch beseitigt werden, daß die Federschenkel bei an ihnen gelagerter
Drehspule so stark unter Spannung stehen, daß sie auch den größten Stoßbewegungen
der Drehspule
zu folgen vermögen. Dies hätte jedoch wiederum den
Nachteil, daß in den Lagern starke Axialkräfte wirken, die die Lagerreibung erhöhen
und dadurch die Empfindlichkeit des Meßgerätes herabsetzen.
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Es sind auch bereits Drehspulenlagerungen bekannt, bei denen die
Drehspule zwischen Einzelblattfedern gelagert ist, die jeweils an einem Ende am
Gehäuse des Gerätes befestigt sind und am freien Ende auf der Innenseite Lager für
die Drehspule tragen. Abgesehen davon, daß bei dieser Art der Lagerung die außerhalb
der Drehspule befindlichen Federn und Lagerteile den Platzbedarf des Meßgerätes
erhöhen, tritt auch hier der Nachteil auf, daß die Drehspule bei Stößen, die in
Richtung ihrer Drehachse wirken, aus der Lagerung herausspringen kann. Die Blattfedern
können auch hier völlig unabhängig voneinander schwingen, so daß in diesem Fall
bei einer Bewegung der Drehspule nur die in Bewegungsrichtung vornliegende Blattfeder
mitgenommen wird, während die in Bewegungsrichtung hintenliegende Feder nur bis
zum spannungslosen Zustand nachfedert. Um das Herausspringen der Spule aus den Lagern
zu vermeiden, ist es bei einer Drehspulenlagerung der geschilderten Art auch bereits
bekannt, Anschläge anzubringen, die den Federweg begrenzen. Damit werden aber die
Vorteile einer elastischen Lagerung der Drehspule zum großen Teil wieder aufgegeben,
da die Anschläge den Federweg auf ein so geringes Maß begrenzen müssen, daß mit
Sicherheit ein Austreten der Lagerzapfen aus den Lagerpfannen verhindert wird. Solche
geringen Federwege führen dazu, daß bei Erschütterungen des Gerätes die die Lager
tragenden Federn mit ziemlich großer Geschwindigkeit auf die Anschläge auftreffen,
so daß in den Lagern selbst unerwünschte und die Lagerpräzision beeinträchtigende
Stöße auftreten.
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Es ist auch bereits eine Drehspulenlagerung bekannt, bei der ein
U-förmiger, verhältnismäßig steifer Bügel vorgesehen ist, der an seinem Steg gelagert
ist und an einem Schenkel außen das eine Drehspulenlager und am anderen Schenkel
den Polkern trägt. Das zweite Drehspulenlager ist fest mit dem Polkern verbunden.
Zwischen dem Steg des Bügels und dem Polkern sind die beiden Schenkel durch eine
Zugschraube verbunden, die in den einen Schenkel eingeschraubt ist und mit ihrem
Kopf an dem anderen Schenkel, den sie axial verschieblich durchsetzt, anliegt. Der
das eine Spulenlager tragende Schenkel ist in der Nähe seiner Verbindungsstelle
mit dem Bügel steg geschwächt, damit er mit Hilfe der Zugschraube verstellt werden
kann. Der Bügel dieser bekannten Drehspulenlagerung ist so steif, daß eine federnde
Lagerung der Drehspule nicht gegeben ist. Aber selbst dann, wenn die Schenkel des
Bügels federnd ausgebildet werden würden, bestünde die Gefahr, daß bei Erschütterungen
die Dreh spule aus ihren Lagern springt. Die Schenkel könnten in diesem Fall nämlich
trotz der Verbindung durch die Zugschraube unabhängig voneinander schwingen. Die
Zugschraube ist, wie beschrieben, nur in dem einen Schenkel befestigt, während sie
den. anderen axial verschieblich durchsetzt. Durch eine Bewegung der Drehspule in
Richtung ihrer Drehachse hervorgerufene Schwingungen des einen Schenkels übertragen
sich daher nicht auf den anderen Schenkel.
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Schließlich ist eine Drehspulenlagerung bekannt, bei der die Drehspule
direkt am Polkern gelagert ist. Der Polkern weist hierzu eine axiale Bohrung auf,
in der die Lagerpfannen der Drehspulenlagerung angeordnet sind. Wenigstens eine
Lagerpfanne ist axial verschieblich, wobei jedoch die Gefahr besteht, daß bei einer
Verschiebung der Lagerpfanne die zu der feststehenden Lagerpfanne gehörende Lagerspitze
aus dieser herausspringt.
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Zweck der Erfindung ist es, eine Drehspulenlagerung der eingangs
definierten Gattung so auszubilden, daß einerseits bei Stoßbeanspruchungen eine
große Sicherheit gegen Herausspringen der Drehspule aus den Lagern und andererseits
ein leichtes Spiel der Drehspule in ihren Lagern gegeben ist. Dieses Problem ist
erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zwischen den Schenkeln des Federbügels zwei
sich gegenseitig lose abstützende, jeweils an einem der Schenkel vorgesehene An
schläge angeordnet sind.
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Bei der erfindungsgemäßen Drehspulenlagerung können die Schenkel
des Federbügels nicht unabhängig voneinander schwingen. Vielmehr überträgt sich
eine auf den Polkern zu gerichtete Bewegung des einen Schenkels über das Anschlagpaar
auf den anderen Federschenkel. Wenn daher die Drehspule infolge einer Erschütterung
sich in Richtung ihrer Drehachse bewegt und dabei den in Bewegungsrichtung hintenliegenden
Federschenkel auf den Polkern zu mitnimmt, dann wird der in Bewegungsrichtung vornliegende
Federschenkel um ein gleiches Maß mitgenommen, und die Drehspule kann nicht aus
dem an diesem Schenkel befestigten Lager herausspringen. Diese Wirkung ist unabhängig
davon, wie stark die Spannung der Federschenkel gewählt wird, so daß eine Sicherheit
gegen Herausspringen der Drehspule aus ihren Lagern auch dann gegeben ist, wenn
die die Lagerspitzen und die Lagerpfannen zusammenhaltenden Axialkräfte zwecks Herabsetzung
der Reibung nur gering sind.
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Ein Ausfiihrungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt.
Es zeigt Abb. I einen Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Drehspulenlagerung
und Abb. 2 eine Seitenansicht der Drehspulenlagerung nach Fig. 1.
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In der Zeichnung ist mit a eine Drehspule bezeichnet, die einen zylindrischen
Polkern b umgibt.
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Die Drehspule trägt an ihrer Innenseite zwei sich diametral gegenüberliegende
Lagerzapfen al, die in zwei vom Polkern unabhängige Lagerpfannen f eingreifen. Die
Lagerpfannen J sind an der Außenseite der freien Enden von Schenkeln cl - eines
U-förmigen Federbügels c angebracht, der den Polkern b umfaßt. Um Platz zu sparen,
weist der Pdkern zwei einander gegenüberliegende Querschlitze bl auf, in die die
Federschenkel ct eingreifen.
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Der Polkern b ist mittels eines Trägers e an einer Gehäusewand w
des Meßgerätes befestigt. Der Träger dient zugleich zum Haltern des Federbügels
c. Bei dem gezeichneten Ausführungsbeispiel ist der Steg des Federbügels an dem
Träger e befestigt. Federbügel c und Träger e können jedoch auch ein Teil bilden.
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Nach der Erfindung ist in dem vom Polkern nicht ausgefüllten Raum
zwischen den beiden Federschenkeln ein Paar von Anschlägen dl angeordnet. die jeweils
in einem der Federschenkel befestigt sind und sich lose gegeneinander abstützell.
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Vorteilhafterweise ist der eine dieser Anschläge, bei dem gezeichneten
Ausführungsbeispiel der Anschlagt', beispielsweise dadurch einstellbar, daß er in
den Schenkel eingeschraubt ist. Dadurch ergibt sich die Möglichkeit, den Abstand
der Federschenkel c' voneinander und damit die in den Drehspulenlagern al. f auftretenden
Lagerkräfte zu justieren.
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Aus Abb. I der Zeichnung ist ersichtlich, daß bei einer auf Erschiitterungen
des Meßgerätes zurückzuführenden Bewegung der Drehspule a im Sinne der eingezeichneten
Doppelpfeile jeweils beide Federschenkel ct mitgenommen werden, da die Schwenkbewegung
des einen Federschenkels über die Anschläge d, dt auf den anderen Federschenkel
übertragen wird. Die Spitzen al können daher nicht aus den Lagerpfannen f herausspringen.