DE977058C - Elektrisches Tauchspulmesswerk - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein elektrisches Tauchspulmeßwerk mit einem um eine Achse mittels Bandbefestigung drehbar gelagerten Hebel, an dessen einem seinem Lagerungspunkt abgekehrten Ende die Tauchspule befestigt ist, und mit einer Feder für die Erzeugung der Meßwerksrichtkraft.

Die Erfindung befaßt sich mit der Aufgabe, ein vorzugsweise für Regel- und Steuerzwecke dieser an sich bekannten Ausbildung geeignetes Meßwerk zu schaffen, das neben einer extremen Empfindlichkeit eine genügende Robustheit gegenüber beim Transport auftretende Erschütterungen aufweist. Es sind Vorrichtungen mit einem mittels Federgelenk gelagerten waagerechten Hebel, der an seinem einen Ende den beweglichen Teil eines Tauchspulenrelais (Tauchspule) trägt und sich gegen Federkraft abstützt, an sich bekannt. Die Anordnung eines ausgewogenen Hebels oder Waagebalkens ist jedoch aus Platzgründen, und weil die zum Gewichtsausgleich notwendige Masse ein empfindliches Lager beim Transport gefährden würde, ungünstig. Die bekannten Bauformen erfüllen — sofern sie gegenüber Stößen od. dgl. relativ unempfindlich ausgebildet sind — die Forderung nach hoher Empfindlichkeit nicht. Weisen Tauchspulsysteme dieser Art eine genügend hohe Meßempfindlichkeit auf, so fehlt ihnen die angestrebte mechanische Stabilität, die es erlauben würde, die

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Meßwerke ohne allzu umständliche Vorkehrungen zu transportieren.

Es wird deshalb ein Tauchspulmeßwerk der eingangs erwähnten Art vorgeschlagen, das sich erfin-S dungsgemäß dadurch kennzeichnet, daß der Hebel in an sich bei elektrischen Meßwerken bekannter Weise als aufrecht angeordnetes, astasiertes, sich gegen Federkraft abstützendes Pendel ausgebildet ist und an seinem unteren Ende mit Hilfe einer ίο praktisch richtkraftfreien Bandbefestigung, vorzugsweise aus Gewebeband, z. B. Seidenband, hängend derart gelagert ist, daß sich eine gegenüber dem Magnetsystem des Meßwerks stabile Drehachse für das Pendel um eine Linie ergibt, die senkrecht zur Bewegungsebene desselben liegt.

Zwar ist es auch bereits bekannt, derartige Hebel durch Federbandlager mit so starken elastischen Kräften auszustatten, daß die Torsionskräfte das von der Gravitation herrührende Drehmoment kompensieren, so daß also die sonst zum Gewichtsausgleich notwendigen Massen gespart werden können. Dies ist z. B. der Fall bei dem vorerwähnten bekannten Tauchspulrelais. Dabei tritt aber der Nachteil auf, daß der Hebel infolge der starken elastischen Kräfte unzuträglich stark gefesselt wird. Es muß bedacht werden, daß bei einem Meßgerät, an das hinsichtlich seiner Empfindlichkeit höchste Anforderungen gestellt werden, schon relativ geringe elastische Kräfte stören und schon sehr kleine Ausgleichsgewichte die Lagerung und Arbeitsweise beeinträchtigen können. Andererseits zeigten Versuche, daß selbst eine pendelartige Aufhängung des Hebels trotz sehr kleiner Hubbewegungen noch eine viel zu starke stabile Fesselung ergab.

Es sei bemerkt, daß es bekannt ist, die Meßkörper von Gravimetern und Neigungsmessern astatisch zu lagern, und ebenso, daß man auch Waagebalken oder waagerechte, waagebalkenartige Hebel durch Obergewichte astasieren kann. Durch eine patentschriftliche Vorveröffentlichung sind auch Federwaagen mit einem schräggestellten federgefesselten um seinen unteren Endpunkt drehbar gelagerten Zeigerhebel bekannt, der in einem gewissen Abstand von seinem Drehpunkt mit den zu messenden Gewichten belastet wird und dessen Spitze vor einer Ableseskala spielt. Geringe Auslenkungen des Zeigerhebels vergrößern sich dabei auch bei kleinen Gewichten infolge des zunehmenden Drehmomentes. In seiner Ausgangslage ist der Zeigerhebel in einer astasierten oder nahezu astasierten Lage, verläßt diese aber sehr bald mit zunehmender Belastung bis zu Schräglagen von 45⁰ und mehr. In dieser vorveröffentlichten Patentschrift ist auch der Vorschlag enthalten, eine solche Anordnung an Elektrometern und Galvanometern sehr verschiedener Ausführungsformen anzuwenden, und zur apparativen Verwirklichung dieses Vorschlages wird beispielsweise vorgeschlagen, bei einem Hitzdrahtgalvanometer den zu messenden Strom durch eine den Hebel gleichzeitig lagernde und fesselnde Torsionsfeder bzw. den Achsendraht des Torsionsinstrumentes zu leiten, so daß durch die Erwärmung der Torsionsmodul und dadurch auch der Hebelausschlag geändert wird. In allen diesen bekannten Fällen handelt es sich also darum, einen Zeigerausschlag zu bestimmen bzw. zu vergrößern. Als Tauchspulmeßwerk lassen sich diese Vorrichtungen nicht verwenden.

Die an sich bekannte Ausbildung des Meßwerks als aufrecht stehendes astasiertes Pendel stellt beim Tauchspulmeßwerk nach der Erfindung sicher, daß das praktisch reibungsfrei gelagerte Tauchspulsystem eine hohe Meßempfindlichkeit aufweist. Andererseits gewährleistet die hängende Lagerung des Meßwerks, daß die zur Lagerung verwendeten Bänder im Falle mechanischer Beanspruchung im wesentlichen lediglich durch Zugkräfte, die in ihrer Längsrichtung wirksam sind, beansprucht werden, wodurch eine genügende Transportsicherheit erzielbar ist. Auch die vom Eigengewicht des Meßwerks herrührenden, auf das Lager einwirkenden Kräfte werden von der Bandlagerung in dieser Weise aufgenommen. Es ist deshalb nicht erforderlich, diese Lagerkräfte durch entsprechende elastische Gegenkräfte im Lager zu kompensieren. Diese Ausbildung gestattet es, die auf das Meßwerk einwirkenden Richtkräfte, z. B. durch extrem schwache Federn mit geringen Federkonstanten, zu realisieren.

Die Zeichnung veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in schematisierter Darstellung. '

Mit ι ist eine im Magnetsystem 2 angeordnete Tauchspule bezeichnet, die am oberen Ende eines aufrecht stehenden Pendels 3 sitzt, das bei 4 drehbar gelagert ist. Als Lager ist ein Bändchenlager vorgesehen, bestehend aus den beiden in Abstand voneinander angeordneten Seidenbändchen S und 6. Im Gegensatz zu den bisher üblichen Metallbändchen haben sich diese Seidenbändchen als besonders vorteilhaft erwiesen, weil infolge ihrer zwar geringen, aber doch vorhandenen Nachgiebigkeit sich eine Belastung auf die ganze Breite verteilt, während bei einer dünnen Metallfolie als Lagerband in der Regel nur eine Seite straff gespannt ist und infolgedessen einreißt. Das Pendel 3 stützt sich in halber Höhe über einen schneidenartigen Teil 7 an einem bei 8 gerätefest eingespannten dünnen, federnden Metalldrähtchen 9 ab. Die Vorspannung dieses federnden Drähtchens (Federkraft) ist durch die Schraube 10 einstellbar. Durch das Drähtchen ist die Neigung des Pendels, in Richtung des Drähtchens zu kippen, abgefangen. Die Härte der Feder 9 ist durch Verschieben eines als Gegenlager dienenden Bügels 11 quer zum Pendel einstellbar, so daß der Bügel beispielsweise auch die gestrichelt dargestellte Lage einnehmen kann. Der schneidenförmige Abstützkörper 7 dient gleichzeitig als Steuerfahne eines pneumatischen Abgriffs.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE:

   i. Elektrisches Tauchspulmeßwerk, insbesondere für Steuer- oder Regelzwecke, mit einem um eine Achse mittels Bandbefestigung drehbar gelagerten Hebel, an dessen einem seinem Lagerungspunkt abgekehrten Ende die Tauchspule

   befestigt ist, und mit einer Feder für die Erzeugung der Meßwerks-Richtkraft, dadurch gekennzeichnet, daß der Hebel (3) in an sich bei elektrischen Meßwerken bekannter Weise als aufrecht angeordnetes, astasiertes, sich gegen Federkraft (11) abstützendes Pendel ausgebildet ist und an seinem unteren Ende mit Hilfe einer praktisch richtkraf tf reien Bandbefestigung (5, 6), vorzugsweise aus Gewebeband, z. B.

   Seidenband, hängend derart gelagert ist, daß sich eine gegenüber dem Magnetmeßsystem (2) des Meßwerks stabile Drehachse für das Pendel (3) um eine Linie ergibt, die senkrecht zur Bewegungsebene desselben liegt.
2. 2. Elektrisches Tauchspulmeßwerk nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Pendel sich mittels eines schneidenartigen Teils (7) an einem einseitig eingespannten federnden Stahldrähtchen (9) abstützt.

   3· Elektrisches Tauchspulmeßwerk nach An-Spruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der schneidenartige Abstützkörper (7) gleichzeitig als Steuerfahne eines pneumatischen Abgriffs dient.

   In Betracht gezogene Druckschriften:

   Deutsche Patentschriften Nr. 737 228, 299 921, 521 on, 542 722, 591 986, 594 182, 632 682, 637 469, 644 664, 217 012;

   ATM V 651-2, Bl. T42, April 1943; V 651-4, August 1943;

   Handbuch für Geophysik von Gutenberg, 1932, S. 313, 314;

   VDI-Z., 1939, S. 1189 bis 1196;

   »Proceed. IEE«, Vol. 98, Part II, Nr. 65, Bd. 1, 1951, S. 609 bis 615;

   »Lexikon der Physik« von Franke, 1950, Bd. 1, S. 336.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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