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Dreheisen-Messwerk
Bei Dreheisen-Zeiger- und Lichtmarkeninstrumenten werden vorzugsweise runde Feldspulen benutzt, in denen die drehmomentbildenden Weicheisenteile (meistens einander abstossende Blechstreifen) ange- ordnet sind. Das mit einem oder zwei Weicheisenblechen versehene bewegliche Organ ist spitzen- oder spannbandgelagert. Das oder die feststehenden Weicheisenbleche müssen verstellbar sein, um die elek- trische Empfindlichkeit justieren zu können.
Der Raum im Fenster des Spulenkörpers ist gewöhnlich sehr klein (etwa 15 mm), weil zum Erzielen eines geringen elektrischen Verbrauches kleine Feldspulenabmessungen erforderlich sind. Im Fenster der
Feldspule sollen jedoch zwecks leichter Montage des Messwerkes möglichst der Lagerbock und die Halte- rung für die festen Weicheisenbleche angebracht werden. Ausserdem muss genügend Spielraum für das be- wegliche Organ und für die Verstellung des festen Eisensystems vorhanden sein.
Es ist ein Rundspul-Dreheisenmesswerk bekannt, bei welchem der Feldspulenkörper im Inneren die feststehenden Weicheisenplättchen trägt. Der Spulenkörper ist dabei auf der Unterlage, auf welcher er an- geordnet ist, verdrehbar. Für die Ober- und Unterlager des beweglichen Organs ist um den Feldspulenkörper ein etwa rahmenförmiger Teil vorgesehen, welcher auf zwei gegenüberliegenden Seiten die beiden Lager für das bewegliche Organ trägt. Der die Lager tragende Rahmen wird bei den bekannten Messwerken sowohl für solche mit Spitzen- als auch mit Spannbandlagerung verwendet.
Bei diesem bekannten Messwerk ist der Lagerbock nicht im Fenster der Feldspule angebracht. Der Zusammenbau derartiger Messwerke ist äusserst nachteilig. Er geht so vor sich, dass zuerst die Feldspule innerhalb des relativ engen, die Lager tragenden Rahmens angeordnet werden muss, und dann kann erst das bewegliche Organ eingesetzt werden. Dieses muss durch das Spulenfenster hindurchgefädelt werden. Auch die Anordnung der feststehenden Weicheisenbleche auf der Innenseite des Spulenfensters ist fertigungstechnisch sehr nachteilig. Diese Eisen können stets erst nach der Herstellung und vor der Prüfung der Feldspule an dieser angebracht werden, da sie bei einer vorherigen Anbringung durch die notwendigen Operationen der Herstellung der Spulenwicklung beschädigt, abgelöst od. dgl. werden könnten.
Auch bei der elektrischen bzw. magnetischen Vorprüfung der fertigen Feldspule können bereits angeblachte Weicheisenbleche zu Messfehlern führen.
Bei einem andern bekannten Dreheisen-Messwerk ist in dem Spulenfenster eine drehbare Hülse angeordnet, die das an sich feststehende Eisenblech trägt. Der bewegliche Kern mit seiner Lagerung wird von einem feststehenden, in das Spulenfenster ragenden Teil getragen, welches ausserhalb des Spulenfensters rechtwinklig abgebogen ist und in eine Dämpfungskammer ausläuft. Nachteilig ist bei diesem Messwerk die notwendige, das feststehende Eisen tragende Spezialhülse.
Ein weiteres bekanntes Messwerk ist so aufgebaut, dass ein besonderer Lagerbock für das Ober- und Unterlager verwendet wird und darüber hinaus ein weiterer Träger für das an sich feststehende Eisen. Dieser Träger ist im Spulenkörperinneren angeordnet und kann um einen bestimmten Winkel verschoben werden.
Bei diesem Messwerk bleibt für den Lagerbock und für den Träger des festen Weicheisens nur sehr wenig Platz übrig. Besonders der Träger des festen Eisens muss so dünn sein, dass er aus Metall angefertigt werden muss, um die erforderliche geometrische Konstanz gegenüber dem Lagerbock und der Spule zu erzielen. Metallische Teile im Bereich der grösseren Spulenfeldstärken. wie sie im Spulenfenster auftreten, sind nun jedoch aus elektrischen Gründen unerwünscht.
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Die Nachteile der obengenannten Dreheisen-Messwerke werden durch die Erfindung vermieden. DieErfindung hat sich zur Aufgabe gestellt, ein Dreheisen-Messwerk zu schaffen, das einen einfachen Zusammenbau der Einzelteile ermöglicht und für die Halterung der feststehenden Eisenbleche keine besonderen Elemente benötigt, ohne dabei die Innenseite des Spulenkörpers zur Halterung dieser Bleche heranzuziehen. Durch die Erfindung werden im Gegensatz zu den bekannten Messwerken mehrere lose Einzelteile vor dem Zusammenbau des Messwerkes vermieden. Die Erfindung macht Gebrauch von. vorgefertigten mechanisch und magnetisch prüfbaren Bausteinen.
Die Erfindung bezieht sich auf ein Dreheisen-Messwerk mit einer runden Feldspule und mit mindestens einem zum Zwecke der Empfindlichkeits- oder Skalenverlaufsbeeinflussung im Spulenfenster verstellbar angeordneten, feststehenden Weicheisenkern. Die Erfindung besteht darin, dass der oder die feststehenden Weicheisenkeme an einem konzentrisch zur Drehachse des beweglichen Kernes verdrehbaren, das Spulenfenster durchdringenden Halter angeordnet sind, der gleichzeitig die ruhenden Bauelemente der Spitzen-, Zapfen- oder Spannbandlagerung für den beweglichen Kern an diesem Halter fest oder-im Falle einer Spannbandlagerung-verdrehbar angeordnet trägt.
Die Erfindung macht von nur noch zwei Bausteinen Gebrauch. Der eine besteht aus dem erfindungsgemässen Halter und der andere besteht aus der Feldspule. Beide können für sich vorgefertigt und vorgeprüft werden. Der erste Baustein kann beispielsweise zu einem beliebigen Zeitpunkt nach Bedarf, je nach verlangten Messbereichen, mit der entsprechend vorfabrizierten, den zweiten Baustein darstellenden Feldspule zusammengebaut werden. Durch den gewählten Aufbau sind die Feldspulen leicht montierbar und gegebenenfalls auch auswechselbar, da sie einfach über den fertig aufgebauten, aus dem drehbar gelagerten beweglichen Kern bestehenden ersten Baustein schiebbar sind.
Die Erfindung wird an Hand von in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. In den Figuren tragen gleiche Elemente gleiche Bezugszeichen.
In den Fig. l und 2 sind der bisher übliche Lagerbock und der getrennte Träger des oder der festen Weicheisen zu einem gemeinsamen Halter 1, der vorzugsweise aus Keramik besteht, vereinigt. Die Vor- teile einer derartigen Kombination sind bei gleich grossen Abmessungen des Spulenfensters gegenüber den bekannten Messwerken ein ausreichend grosser Querschnitt für den Lagerbock 2,3 und der Wegfall eines metallischen Trägers für das feststehende Weicheisen. Bei der erfindungsgemässen Ausbildung wird die erforderliche Verstellbarkeit des festen Eisens 4 dadurch erzielt, dass der Halter 1 mit den Lagern 2,3 und dem an ihm befestigten Weicheisen 4 um die Systemachse 5 verdrehbar ist, ohne dass dabei der bewegliche Kern 6 mitverdreht wird.
Zur Empfindlichkeits- oder Skalenverlaufsbeeinflussung wird der Hal- ter 1 mit dem festen Eisen 4 verdreht, während der bewegliche Kern 6 durch die Drehmomentfeder 7 in seiner Winkelstellung festgehalten wird. Die Feldspule, in deren Spulenfenster sich der die Lagerung und das feststehende Eisen tragende Halter 1 befindet, ist mit 8 bezeichnet. In der Fig. 1 ist mit a der Stellwinkel des gemeinsamen Halters 1 für die Lagerung und das feststehende Weicheisen bezeichnet. Der Drehwinkel des beweglichen Kernes 6 ist mit B bezeichnet. Mit 9 ist eine feststehende Montageplatte bezeichnet. Der Instrumentenzeiger ist mit 10 bezeichnet. In der Fig. 2 trägt der Halter 1 in diesem feststehende Lagersteinschrauben 11,12.
Liegt ein Messwerk mit einer Spannbandlagerung des beweglichen Kernes vor, so werden die beiden am Halter 1 befestigten Spannbandfedern zumindestens während des Verstellvorganges festgehalten, damit die Ausgangsnullage des beweglichen Kernes erhalten bleibt. In der Fig. 3 ist ein Messwerk mit Spannband- lagerung schematisch angedeutet. Der Halter 1 trägt in diesem Falle beispielsweise einen unteren und oberen Nullstellhebel 13,14, die in ihn hineinragende Ansätze 15,16 aufweisen, die mit dem Halter 1 verbunden sind. Die Ansätze 15, 16 sind dabei im Halter 1 verstellbar gelagert. Die Nullstellhebel 13, 14 tragen Spannfeder 17,18, an welchen über Spannbänder 19,20 der bewegliche Kern 6 aufgehängt ist. Dieser trägt einen Spiegel 21.
Die Spannfedern 17,18 sind auf den Nullstellhebeln 13, 14 befestigt, und diese Hebel werden beispielsweise von einem gemeinsamen Nullstelltrieb 22, der mit Exzenterstiften 23,24 versehen ist, betätigt bzw. werden beim Verdrehen des Halters 1 mit seinem festen Weicheisen 4 die Spannbandfedern 17,18 in ihrer Winkelstellung festgehalten.
Da die Einstellung für die Empfindlichkeit oder den Skalenverlauf des Messwerkes nur einmalig vor der endgültigen Fertigstellung des'kompletten Instrumentes vorgenommen wird, kann in Abweichung von der Ausbildung nach der Fig. 3 die Festhaltung derWinkelsteIlung der Spannbandfedern 17,18 dadurch erreicht werden, dass beispielsweise an dem den Ansatz 16 tragenden Ende vorübergehend ein entsprechendes Werkzeug angreift, das die Spannfeder 18 in seiner Winkelstellung festhält.
Bei dieser Art der Einstellung wird nur der sowieso vorhandene Nullstellhebel 13 benötigt. Der ge-
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meinsame Nullstelltrieb 22 entfällt. Entsprechend entfällt auch der über den Halter 1 hinausragende Teil des Nullstellhebels 14.