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Geber für elektrisch übertragende Fernmeßgeräte. Die Erfindung bezieht
sich auf einen Geber für elektrisch übertragende Fernmeßgeräte, bei denen die Fernübertragung
dadurch bewirkt wird, daß der mit dem fernzuüberwachenden Teile gekuppelte Schaltteil
einen O.hmschen Widerstand verändert.
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Diese Aufgabe bietet dann gewisse Schwierigkeiten, wenn es sich um
die Fernübertragung besonders empfindlicher Meßgeräte handelt, die keine große Stellarbeit
leisten können und auch baulich im Raum sehr beschränkt sind.
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Es ist bekannt, die gleitende Reibung auszuschalten, indem man eine
Schaltrolle über dem Widerstand abrollen läßt.
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Dabei besteht jedoch der Nachteil, daß die Widerstandsspule in ihrer
Achse gekrümmt ist, und dadurch die Herstellung der Spule nicht immer gleichmäßig
möglich ist und daß 'besonders auf der Bahn, «-o sich die Schaltrolle über die Spulenwindungen
hin bewegt, die einzelnen Spulenwindungen in einem zu großen Abstand voneinander
liegen. Außerdem eignen sich die Fernübertragungseinrichtungen mit solchen gekrümmten
Spulen nicht in allen Fällen für einen besonders raumsparenden Zusammenbau.
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Die Erfindung betrifft nun eine besondere Anordnung von Schaltrolle
und Widerstand, welche hinsichtlich Geringhaltung von Steharbeit und Raumbedarf
besonders vorteilhaft ist, so daß die Anwendung auf höchstempfindliche Meßgeräte,
wie Deformationsmesser und Luftzugmanometer, praktisch möglich wird. Die Widerstandsspule
wird dabei viel billiger und läßt sich gleichmäßiger herstellen.
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Das Hauptmerkmal der Erfindung besteht in der Anwendung einer sich
auf einer geraden Widerstandsspule abwälzenden Schaltrolle, welche mittels eines
Lenkers so gelagert ist, daß dessen Drehachse senkrecht zur Achse der Schaltwalze
und deren Achse wiederum senkrecht zur Achse der Widerstandsspule steht. Die Schwingebene
des Lenkers ist parallel zur Achse der geraden Spule gerichtet, und die Rolle läuft
quer über die Windungen der Spule. Der Lenker kann selbst teilweise federnd ausgebildet
sein. Weiter ist es möglich, zur Erzielung einer einseitigen Stellkraft entweder
die Widerstandsspule schwach geneigt gegen die Drehebene der Achse des Lenkers anzuordnen
oder die Schaltrolle konisch auszubilden.
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Die Abb. i bis 3 zeigen eine Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes.
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Abb. i stellt die Gebereinrichtung in einer Seitenansicht dar.
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Abb.2 ist eine Vorderansicht in der Pfeilrichtung A gesehen.
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Abb. 3 zeigt eine der Abb. i entsprechende Oberansicht.
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In Abb.:I ist die Gebereinrichtung in Seitenansicht dargestellt, worin
gegenüber der Ausfiihrung Abb. i -bis 3 eine Abänderung besteht.
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Der mit i bezeichnete Widerstand ist aus blankem Draht zu einer Spule
mit geringer Ganghöhe so gewickelt, daß die einzelnen Windungen sich nicht leitend
berühren.
Hierüber ist parallel zur Spulenachse bzw. annähernd in
dieser Richtung ein Schaltkörper abwälzbar. Dieser Schaltkörper kann gemäß Abb.
i bis d. in einer Schaltrolle 2 bestehen, welche mit ihrer Achse 3 in einem Bügel
5 drehbar gelagert ist, und zwar erhält die Achse 3 zweckmäßig Körnerspitzen, die
in im Bügel 5 eingesetzten Stellschrauben q. ruhen. Der Bügel 5 sitzt auf einer
nach unten drückenden Feder 6, welche an einem Lenker 7 befestigt ist, der um eine
'senkrechte Achse 8 ebenfalls auf .Spitzen ruht und mit Hilfe von Stellschrauben
9 in einem ortsfesten Lagerstück io gehalten ist. Der Angriff des in der Zeichnung
nicht dargestellten Stellzeugs des fernzuübertragenden Stückes kann an einem Zapfen
i i erfolgen, welcher mit der Feder 6 vereinigt ist. An den Zapfen i i kann sich
eine punktiert angedeutete Stange 12 anschließen. Da der Zapfen i i verhältnismäßig
nahe der Drehachse des Angelstücklagers 7, io liegt, ist nur ein kleiner Hub notwendig,
um ohne Aufwand nennenswerter Kräfte durch das Wandern der Schaltrolle 2 das Verhältnis
der beiden Teile, in welche ihr Berührungspunkt den Widerstand zerlegt; sehr stark
ändern zu lassen.
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Bei der Einrichtung der Abb. i bis _3 -stehen die Achsen der Widerstandsspule
i, der Schaltrolle 2 und des Lenkers 7 in der Regellage wechselweise zueinander
senkrecht.
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Da es vorkommen kann, dä.ß es nicht möglich ist, die Blattfeder 6
der Anordnung gemäß Abb. i .bis 3 hinreichend genau in der Verlängerung der Rollenachse
3 zu verlegen, könnte in diesem Falle eine Drehung der Antiiebsfeder einen Meßfehler
verursachen. Um dies zu verhindern, werden mit Vorteil gemäß der Erfindung zwei
Teilfedern 6a und 6b vorgesehen, welche in gewissem Abstand parallel zueinander
verlaufen, wie dies die Abb. 4 erkennen läßt. Diese beiden parallelen Federn 6a,
6b besitzen eine Nachgiebigkeit in der Zeichenebene, lassen aber eine Seitenabweichung
infolge Drehung nicht zu.
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Unter Umständen, namentlich bei Membranmanometern mit einseitiger
Vorspannung, ist es nicht unerwünscht, durch die Feder der Schaltrolle 2 eine, wenn
auch sehr kleine Richtkraft in irgendeiner Abhängigkeit vom Ausschlag in das eigentliche
Meßgerät zurückzuliefern, insbesondere dann, wenn hierdurch eine besondere, sonst
notwendige Rückziehfeder im Meßgerät ersetzt werden kann.
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Es ist unschwer möglich, durch geeignete Gestaltung der Schaltrolle
2 eine derartige Stellkraft zu erreichen. Besonders einfach ist dies, wenn man die
Widerstandsspule z gegenüber der Drehebene der Achse des Lenkers 7 um ein weniges
geneigt anordnet. Eine Stellkraft nach der Mitte erreicht man auch mit dieser Anordnung
durch konische Ausbildung der Schaltrolle 2 derart, daß der Konus seine .Spitze
der Achse des Lenkers 7 zukehrt.
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Um unabhängig von dem Übergangswiderstand an den Berührungsstellen
der Schaltrolle 2 mit den Widerstandsdrahtwindungen zu sein und um den Widerstand
der Achsspitzen in ihren Lagerungen richtig messen zu können, ist es notwendig,
den Widerstand in eine solche Schaltung zu bringen, daß die Übergangswiderstände
in die Messung nicht eingehen.
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Zwei beispielsweise Schaltungen, die dieser Forderung genügen, sind
in Abb. 5 und 6 dargestellt, wobei im Falle der Abb. 5 eine an sich bekannte Wheatstonesche
Brückenschaltung zur Anwendung kommt und wobei die 'Widerstandsspule i ein benachbartes
Paar der vier Zweige der Wheatstoneschen Brücke bildet, deren restlichen Zweige
mit i 9 und deren Galvanometer mit 2o bezeichnet sind. Nach Abb. 6 wirken die beiden
Hälften der Widerstandsspulen i auf die beiden Spulen eines Kreuzspulengeräts 21.
22 bedeutet eine Stromquelle.