Hysteresis-Spitzenzahler mit ringförmigem Hysteresiskorper.
Die Erfindung bezieht sich auf einen Hysteresis-Spitzenzähler. Bei solchen Zäh- lern ssitzt auf der Zähleraehse ein ferromagnetischer Körper, der sich beispielsweise im Feld eines Dauermagneten bewegt. Der ferromagnetisehe Körper setzt wegen der Hysteresis s ! einer Drehung einen gewissen von der Drehzahl weitgehend unabhängigen Widerstand entgegen. Solange das Zählerdrehmoment kleiner ist als dieser Widerstand, bleibt der Zähler stehend und erst, wenn das Zählermoment diesen Widerstand übersteigt, beginnt der Zähler zu laufen.
Infolgedessen wird der unterhalb einer bestimmten Leistungsgrenze entnommene Ver brauch nicht gemessen. Man hat bisher die Hysteresiskorper aus vollen Weicheisenzylin- dern oder-seheiben hergestellt. Dadurch ergeben sich aber starke Unsymmetrien bei der Drehung. Auch weicht die Anlaufgrenze des Zählers um mehrere Prozent von der jenigen Belastungsgrenze ab, die bei dauemder Drehung unterdrückt wird. Um diese Mängel zu beseitigen, hat man vorgeschlagen, den Hysteresisk¯rper aus einem ringförmigen Eisenteil herzustellen, indem man z. B. aus einem Eisenblech durch Stanzen und Ziehen. einen Ringkörper mit L-Profil formte.
Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, dass die bisherigen Losungen, weit unterhalb des erreichbaren Optimums liegen. Überraschenderweise hat sich gezeigt, dass man durch fortgesetzte Verringerung des Ringquerschnittes des Hysteresiskorpers nicht eine Verkleinerung des Hemmomentes erhält, wie man eigentlich erwarten sollte, sondern eine erhebliche Vergrösserung. Das optimale Hemmoment ergibt sich, wenn sich die MhlE für den Luftspalt zwischen den Magnetpolen und dem Hysteresiskorper zu der MMK für den Hysteresiskörper selbst etwa wie 2 : 1 verhält. Der Verlauf des Optimums ist etwas flach.
Bei einem Verhältnis der beiden MMKe bis etwa 7 : 1 nimmt das Maximum des Bewegungswiderstandes nur um etwa 20% ab. Dagegen fÏllt die Kurve des Widerstandes nach dem Verhältnis 1 : @ der MMKe sehr steil ab.
Ein Ausf hrungsbeispiel des Erfindungs- gegenstandes wird an Hand der Zeichnung nÏher erläutert. M, Fig. l, sind zwei ringförmige Dauermagnetkörper mit den Polen P. R ist der auf der Zähleraehse A sitzende Hysteresiskörper. L ist der Luftspalt zwi schen den Polen P und -dem Ringk¯rper R.
Der Ringk¯rper R besteht beispielsweise aus Dauermagnetmaterial oder einem andern Material verhältnismässig hoher Hysteresis.
Der Ringk¯rper R ist in radialer Richtung dünn.
In Fig. 2 sind für ein bestimmtes Ausführungsbeispiel in Abhängigkeit von der Ringstärke d die MMKe f r den Luftspalt MMKL und für den Hysteresisk¯rper MMKR, sowie das Hemmoment Mj aufgetra-gen. Das Hemmoment, also das vom Hysteresiskörper entwickelte Gegendrehmoment, erreicht bei dem Punkt p sein Maximum. Bei diesem Punkt verhält sich die MMKL zu MMKR etwa wie 2 : 1, genauer wie 8 : 3. Nach den kleineren Ringstärken hin fÏllt die Md-Kurve steil nach dem Nullpunkt ab. Nach den gr¯?eren RingstÏrken hin verlÏuft sie flacher.
Bei einem Verhältnis der MMKe von 7 : 1 ist das Hemmoment nur um etwa 20% kleiner.
Die starke Anderung der MMKe im Maximumbereich ist dadurch bedingt, dass die beiden Kurven einen gegensinnigen Charakter haben und in diesem Bereich verhältnis- mässig stark ansteigen bezw. abfallen. Die bekannten Ausführungsformen der Hystere eis-Spitzenzähler liegen weit au?erhalb des oben angegebenen MMK-VerhÏltnisses, also bei Verhältnissen, die wesentlich grösser sind als 7 : @.
Das beschriebene und dargestellte Aus- führungsbeispiel zeigt, dass durch stärkere
Schwächung des an sich schon mit kleinem
Querschnitt ausgeführten Hysteresisteils das
Gegendrehmoment dieses Teils bis zu einem betimmten Bereich wesentlich erhöht werden kans. Man hat bisher bersehen, da? sich das Maximum des Gegendrehmomentes mit wesentlich kleincrem Aufwand an Hysteresis material erreichen lÏ?t.
Die Verkleinerung der Masse des Hysteresiskorpers bringt nicht nur eine Entlastung des Zählerlagers, son dern verkleinert auch den Unterschied zwi schen der Anlaufgrenze und der während des Durchlaufens erreiehten Grenze f r die zu unterdr ckende Leistung, Ein weiterer Vor- teil besteht darin, dass die sonst vorhandenen
Schwankungen der Anlaufgrenze, die sich beispielsweise durch stärkere oder schwÏchere Rüekdrehung des Hysteresisteils aus dem
Stillstand ergeben, verkleinert werden.
Eine solche Rüekdrehung kommt bei derartigen
Zählern dadurch zustande, dass während des
Laufes des Zählers die Richtung der MMK nicht mit der Richtung der Polarifation des
Hysteresisteils beremBtimmt, und dass beim
Abschalten des Zahlers, also beim- Fortfall des Zählerdrehmomentes, die lçole des Kyste- resisteila sich den Dauermagnetpolen anzu nähern suchen.