DE2533057C3 - Drehspulmeßwerk mit großem Zeigerausschlag - Google Patents
Drehspulmeßwerk mit großem ZeigerausschlagInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Drehspulmeßwerk mit großem Zeigerausschlag, mit einem Polring mit
einem Ansatz, einer Polplatte und einem zwischen dieser und dem Ansatz angeordneten Dauermagneten
sowie einer den Polring umgreifenden Drehspule, deren Welle in zwei zum Polring konzentrischen Lagerbuchsen
umläuft, von denen eine polringnah angeordnet ist und die andere polringfern in einer an der Polplatte
befestigten Halterung sitzt.
Ein solches Drehspulmeßwerk ist aus der DE-PS 18 056 bekannt. Bei diesem Drehspulmeßwerk sind
die Halterung, die als Lagerbock ausgebildet ist und beide Lagerbuchsen enthält, die Polplatte, der Polring
und der Dauermagnet mittels zweier Schrauben zu einer Baueinheit zusammengefaßt. Zur Korrektur von fertigungsbedingten
Änderungen des auf die Drehspule wirkenden magnetischen Flusses befindet sich auf der
dem Polring benachbarten Fläche der Polplatte ein Abschirmblech mit einem gegen den Polring ragenden
Randbereich, der aus einer Vielzahl von Lappen besteht Durch mehr oder weniger starkes Hochbiegen der
einzelnen Lappen können die beispielsweise von einer leicht exzentrischen Lage der Drehspulwelle zum
Polring herrührenden Veränderungen der Anzeigern kennlinie beseitigt werden. Eine solche Korrektur der
Anzeigekennlinie ist jedoch recht zeitaufwendig und infolgedessen sind derartige Drehspulmeßwerke trotz
ihres ansonsten montagegünstigen Aufbaues verhältnismäßig teuer. Es ist des weiteren ein Drehspulmeßwerk
mit großem Zeigerausschlag bekannt (DE-AS 11 75 787), bei dem die Polplatte in Form eines Topfes
ausgebildet ist, in den der Polring und zwischen diesen und den Topfboden der Dauermagnet eingesetzt ist. Die
den Polring umgreifende Drehspule ist an einer Welle befestigt, die in zwei Lagerbüchsen umläuft Eine der
Lagerbuchsen ist zentrisch im Topfboden und die andere an einer am Topf befestigten Halterung
angeordnet. Ein derartiges Drehspulmeßwerk hat den Nachteil, daß es nicht für eine Großserienfertigung
geeignet ist da die bei einer solchen Fertigung auftretenden Änderungen des auf die Drehspule
wirkenden magnetischen Flusses beispielsweise aufgrund einer geringen Exzentrizität der einzelnen Teile
nicht nrxhträglich kompensiert werden können.
Bei einem anderen bekannten Drehspulmeßwerk mit großem Zeigerausschlag (DE-AS 12 29 641) sitzen die
beiden Lagerbuchsen jeweils in einer Platine, die an einem Fortsatz eines lameliierten Polrings befestigt
sind. Der Fortsatz ist mit zwei Ausnehmungen für jeweils einen zylindrischen Magnetkörper versehen,
von denen jeder achsparallel zur Zeigerachse ausgerichtet und quer zu seiner Längsachse magnetisiert ist Auch
dieses Meßwerk eignet sich nicht für die Großserienfertigung, da aufgrund des verhältnismäßig geringen
Abstandes der beiden Lagerbuchsen bereits geringe Exzentrizitäten zu einer Achsneigung und damit einer
Verzerrung der Anzeigekennlinie führen, die nicht kompensiert werden kann.
Schließlich ist ein Drehspulmeßwerk für einen Zeigerausschlag von 90 Winkelgraden oder kleiner
(CH-PS 4 42 515) bekannt, bei dem an den viertelkreisförmigen Polring ein Lagerauge für eine Lagerbuchse
angeformt ist, während die andere Lagerbuchse in der Polplatte sitzt Auch hier führen bereits geringe
Exzentrizitäten der beiden Lagerbuchsen aufgrund des geringen Abstands derselben zu verhältnismäßig großen
Achsneigungen und damit Kennlinienverzerrungen, die nicht ausgeglichen werden können. Auch dieses
Drehspulmeßwerk ist daher nicht für eine Großserienfertigung, bei der verhältnismäßig große Bauteiltoleranzen
zugelassen werden müssen, geeignet.
Diese Nachteile der bekannten Drehspulmeßwerke sollen durch die Erfindung beseitigt werden. Es ist daher
Aufgabe der Erfindung, ein Drehspulmeßwerk mit großem Zeigerausschlag zu schaffen, das mit einem
geringstmöglichen Aufwand an Zeit und Geld herstellbar ist. Insbesondere soll das Meßwerk so aufgebaut
sein, daß nach seiner kompletten Montage keine oder allenfalls eine nur geringe Kosten verursachende
Korrektur der Anzeigekennlinie erforderlich ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß an den Polring im Bereich des Ansatzes ein zum
Polring konzentrisches Lagerauge angeformt ist und die
polringnahe Lagerbuchse für die Drehspulwelle in der Polplatte sitzt und an ihrem dem Polring benachbarten
Ende in einen Lagerzapen für das Lagerauge übergeht
Durch diese Maßnahmen wird eine hochgenaue Zentrierung des Polrings zu der in der Polplatte
sitzenden Lagerbuchse erreicht, so daß nunmehr nur noch Exzentrizitäten der polringfernen Lagerbuchse die
Anzeigekennlinie beeinflussen können. Diese wirken sich jedoch im Vergleich zu Exzentrizitäten der anderen
Lagerbuchsen aufgrund des verhältnismäßig großen Abstandes von Polring und Lagerbuchse nur in
vermindertem Umfang aus. Demzufolge kann eine Korrektur der Anzeigekennlinie nach der Montage des
Meßwerks entfallen, wenn das Meßwerk für Meßgeräte einer mittleren Güteklasse Verwendung finden soll. Ein
besonderer Vorteil der Erfindung besteht darüber hinaus darin, daß die erfindungsgemäßen Maßnahmen
sich günstig auf den Fertigungsablauf auswirken, und zwar allein schon dadurch, daß auf zusätzliche
Zentriermittel für den Polring und Abstandshalter
zwischen Polring und Polplatte verzichtet werden kann.
Wird gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung die Halterung für die polringferne Lagerbuchse
in Form eines Bügels ausgebildet, dessen Fußteil in entsprechende Löcher der Polplatte eingreifende
Zapfen trägt, so können auch <Jie Exzentrizitäten, die
von der polringfernen Lagerbuchse herrühren, auf ein Maß gesenkt werden, die es erlaubt, bis auf wenige
durch die Verwendung des Drehspulmeßwerks bedingte Fälle auf eine Korrektur der Anzeigekennlinie nach der
Montage der Meßwerksteile verzichten zu können.
Eine noch bessere Linearität der Anzeigekennlinie kann durch ein auf der dem Polring benachbarten
Fläche der Polplatte angeordnetes, verstellbares Abschirmelement mit einem gegen den Polring ragenden
Randbereich erreicht werden. Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung ist dieses Abschirmelement in
Form eines Topfes mit einem Ausschnitt an dem dem Dauermagnet zugeordneten Bereich ausgebildet, der
um eine dem Endausschlag der Drehspule benachba te exentrische Achse verschwenkbar ist. Aufgrund cer
guten Zentrizität von Polring und Lagerbuchsen bei dem erfindungsgemäß aufgebauten Drehspulmeßwerk
reicht eine Verschwenkung des topfförmigen Abschirmelementes um einige wenige Grad vollkommen zur
Erzielung der gewünschten Kennlinienlinearität aus.
In einer aus fertigungs- und montagetechnischen Gründen bevorzugten Ausführungsform ist zur verschwenkbaren
Lagerung des Abschirmtopfes dieser mit einem Loch versehen, in das eine zapfenartige
Ausprägung in der Polplatte eingreift. Des weiteren hat es sich als zweckmäßig erwiesen, an einer der
Schwenkachse des Abschirmtopfes etwa gegenüberliegenden Stelle des Abschirmtopfes einen Schlitz
vorzusehen, der über einem Loch in der Polplatte liegt. Dies bringt den Vorteil einer besonders rasch und
lediglich mit einem Schraubenzieher durchführbaren Einstellung mit sich. Um zu verhindern, daß bei einer
Verschwenkung des topfförmigen Abschirmelementes im Bereich d^s Endausschlages der Drehspule eine
unerwünscht s*arke Flußänderung auftritt, empfiehlt es
sich, das def Drehachse benachbarte Ende des AbschirmelemQntriuides abzuschrägen.
Die Erfindung s£i anhand der Zeichnung, die in zum
Teil schematisier Darstellung ein Ausführungsbeispiel enthält, näher erläutert. Es zeigt
F i g. 1 einen Längsschnitt durch ein Drehspulmeßwerk mit um 30 Winkelgrade aus ihrer Ruhelage
gedrehter Drehspule,
Fig.2 eine Aufsicht auf das Drehspulmeßwerk gemäß Fig. 1, mit um 120 Winkelgrade aus ihrer
Ruhelage gedrehter Drehspule,
Fig.3 eine Aufsicht auf den Polring des Drehspulmeßwerkes
gemäß F i g. 1 und
Fig.4 eine Aufsicht auf das Abschirmelement des Drehspulmeßwerkes gemäß F i g. 1.
Wie aus den Fig. 1 und 2 ersichtlich, besteht das
Drehspulmeßwerk aus einer Polplatte 1, einem Polring 2 mit einem Ansatz 3 und einem Dauermagneten 4, der
zwischen dem Ansatz 3 und der Polplatte 1 angeordnet ist. Der Polring 2 und der Dauermagnet 4 sind mittels
zweier Schrauben 5 an der Polplatte 1 befestigt Die Polplatte 1 und der Polring 2 bestehen aus einem
ferromagnetischen Werkstoff.
Der Polring 2 durchsetzt den Spulenkörper 6 einer Drehspule 7. Der Spulenkörper 6 ist an einem Arm 8
einer Halterung 9 befestigt, die auf einer Welle 10 sitzt An dem anderen Arm 11 der Haltung 9 befindet sich ein
Ausgleichsgewicht IZ Über die Halterung 9 sind zwei Spiralfedern 13 und 14 angeordnet, die der Stromzuleitung
für die Spule dienen. Zwischen den beiden Spiralfedern 13 und 14 sitzt eine Isolierscheibe 15.
Die Welle 10 ist einerseits in der Lagerbuchse 16 gelagert, die in ein entsprechendes Loch 17 in der
Polplatte 1 eingepreßt ist, und andererseits in der Lagerbuchse 18, die in eine aus Kunststoff bestehende
Halterung 19 eingeschraubt ist In der Lagerbuchse 16 stützt sich die Welle 10 auf einer Platte 20 ab, die durch
eine in die Lagerbuchse 16 eingepreßte Zentrierbuchse 21 gehalten ist. Im Bereich der Lagerbuchse 18 ist die
Welle 10 abgesetzt und mit dem dünneren Wellenteil in der Lagerbuchse 18 gelagert. Dadurch kann das
Axialspiel der Welle 10 durch Drehen der Lagerbuchse 18 genau eingestellt werden.
Die in die Polplatte 1 eingepreßte Lagerbuchse 16 ist an ihrem Umfang als Lagerzapfen 16' für den Polring 2
ausgebildet, an den, wie insbesondere aus Fig.3 hervorgeht, ein konzentrisches Lagerauge 22 angeformt
ist, in das der Zentrierzapfen eingreift. Der Polring 2 ist des weiteren mit einer Ausnehmung 23 versehen, die das
Aufschieben des Spulenkörpers 6 auf den Polring 2 gestattet. Die beiden im Ansatz 3 befindlichen Löcher 24
und 25 dienen der Befestigung mittels der Schrauben 5.
Die Halterung 19 ist in Form eines Bügels ausgebildet, dessen Fußteile jeweils in einen Ring 26 übergehen, an
den seinerseits ein Befestigungsflansch 27 angeformt ist. Der Befestigungsflansch 27 ist mittels vier Schrauben 28
an der Polplatte 1 befestigt. Die Lagefixierung des Flansches 27 auf der Polplatte 1 und mithin die koaxiale
Ausrichtung der Lagerbuchse 18 zu der Lagerbuchse 16 erfolgt mittels zweier an den Befestigungsflansch 27
angeformter Zapfen 29 und 30, die in entsprechende Löcher in der Polplatte 1 passen.
Zur Korrektur der Anzeigekennlinie des Meßwerks ist ein topfförmiges Abschirmelement 31 vorgesehen,
das um die Achse 32 verschwenkbar ist. Zur verschwenkbaren Lagerung des Abschirmtopfes 31 ist
dieser, wie insbesondere aus F i g. 4 hervorgeht, mit einem zur Achse 32 konzentrischen Loch 33 versehen,
durch das eine zapfenartige Ausprägung 34 in der Polplatte 1 ragt. Der Abschirmtopf 31 besitzt ein
weiteres Loch 35 durch das im montierten Zustand die Lagerbuchse 16 ragt und ein Schlitzloch 36, das mit
einem Loch 37 in der Polplatte 1 korrespondiert. Durch Einführen eines Schraubenziehers in das Schlitzloch 36
kann der Abschirmtopf 31 um die Achse 32 geschwenkt
werden. Der Abschirmtopf 31 ist des weiteren mit einem Ausschnitt 38 für den Dauermagnet 4 und eine
Abschrägung 39 des der Drehachse 32 benachbarten Randes 40 versehen.
Das mit 41 bezeichnete Endanschlagblech für die Drehspule 7, das mittels der Schrauben 5 festgeklemmt
ist, ist in Fig.2 der Übersichtlichkeithalber nicht dargestellt.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (6)
1. Drehspulmeßwerk mit großem Zeigerausschlag, mit einem Polring mit einem Ansatz, einer Polplatte
und einem zwischen dieser und dem Ansatz angeordneten Dauermagneten sowie einer den
Polring umgreifenden Drehspule, deren Welle in zwei zum Polring konzentrischen Lagerbuchsen
umläuft, von denen eine polringnah angeordnet ist und die andere polringfern in einer an der Polplatte
befestigten Halterung sitzt, dadurch gekennzeichnet,
daß an den Polring (2) im Bereich des Ansatzes (3) ein zum Polring (2) konzentrischen
Lagerauge (22) angeformt ist und die polringnahe Lagerbuchse (16) für die Drehspulwelle (10) in der
Polplatte (1) sitzt und an ihrem dem Polring (2) benachbarten Ende in einen Lagerzapfen (16') für
das Lagerauge (22) übergeht.
2. Drehspulmeßwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung (19) in Form
eines Bügels ausgebildet ist, dessen Fußteil in entsprechende Löcher der Polplatte (1) eingreifende
Zapfen (29,30) trägt
3. Drehspulmeßwerk nach Anspruch 1 oder 2 mit einem der Korrektur der Anzeigekennlinie des
Meßwerks dienenden, auf der dem Polring benachbarten Fläche der Polplatte angeordneten, verstellbaren
Abschirmelement mit einem gegen den Polring ragenden Randbereich, dadurch gekennzeichnet,
daß das Abschirmelement (31) in Form eines Topfes mit einem Ausschnitt (38) an dem dem
Dauermagnet (4) zugeordneten Bereich ausgebildet ist, der um eine dem Endausschlag der Drehspule (7)
benachbarten exzentrische Achse (32) verschwenkbar ist
4. Drehspulmeßwerk nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur verschwenkbaren Lagerung
des Abschirmtopfes (31) dieser mit einem Loch (33) versehen ist, in das eine zapfenartige Ausprägung
(34) in der Polplatte (1) eingreift.
5. Drehspulmeßwerk nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das der Drehachse (32)
benachbarte Ende des Randes (40) abgeschrägt ist.
6. Drehspulmeßwerk nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß an einer der
Schwenkachse (32) des Abschirmtopfes (31) etwa gegenüberliegende Stelle des Abschirmtopfes (31)
ein Schlitz (36) vorhanden ist, der über einem Loch (37) in der Polplatte (1) liegt.
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