DE837879C

DE837879C - Ferrari drive system for counter or the like.

Info

Publication number: DE837879C
Application number: DEP23805D
Authority: DE
Inventors: Hans Nuetzelberger
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1948-12-07
Filing date: 1948-12-07
Publication date: 1952-05-02

Description

Ferraristriebsystem für Zähler od. dgl.Ferraristriebsystem for counters or the like.

Bei einem bekannten. aber für die praktische Durchführung wenig geeignetell Ferraristriebsystem für Zii'hlcr od. dgl. ist die Spannungsspule konzentrisch zur Ankerachse angeordnet. Die Ebene des Spannungsmagneten schneidet den Scheibenanker iii einem Durcllmesser. Der Spannungstriebfluß ist in zX-ei Parallelzweige aufgeteilt, die an diametral gegenüberliegenden Stellen den Anker durchsetzen. With a well-known. but not very suitable for practical implementation Ferraristriebsystem für Zii'hlcr od. The like. The voltage coil is concentric to the Arranged anchor axis. The plane of the tension magnet intersects the disc armature iii a diameter. The tension drive flow is divided into zX-ei parallel branches, which penetrate the anchor at diametrically opposite points.

Zu beiden Seiten der Spannungsmagnetpole ist je ein kleines U-formiges, eine Hauptstromwicklung ragendes Stromeisen angeordnet, Dieses Triebsystem leidet insbesondere an dem Mangel, daß kein llatz fiir das Unterlager des Ankers zur Verfügung steht, die Ankerscheibe also fliegend angeordnet werden muß unter Verzicht auf das altbewährte Unterlager. Die Vorteile, die ein solches System bringt, wurden offenbar nicht erkannt.On both sides of the voltage magnetic poles there is a small U-shaped, arranged a main current winding protruding electricity iron, this drive system suffers especially due to the lack of space for the anchor base stands, the armature disk must be arranged on the fly, dispensing with the well-tried sub-bearings. The advantages of such a system became apparent not recognized.

Jedenfalls ist die technische Entwicklung an diesem System vorbeigegangen.In any case, technical developments have bypassed this system.

I)ie Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß ein Ferraristriebsystem um so bessere Meßeigenschaften hat, je mehr für die Drehmomentbildung der Spannungstriebfluß ausgenutzt werden kann. weil dann der Stromtriebfluß, der im Bereich der höheren Zählerlasten infolge der sog. Stromdämpfung einen Abfall der Fehlerkurve bewirkt, entslirecbend kleiner gehalten werden kann. Wohl ergeben sich auc'h durch zu starke Ausbeutung des Spannungstriebflusses Meßfehler, z. B. sog. Spannungs- und Frequenzabhängigkeit, aber diese Fehler lassen sich mit bekannten Mitteln viel leichter ausgleichen als der Fehlerkurvenabfall im Bereich der großen Zählerlasten. I) he invention is based on the knowledge that a Ferrari drive system the better the measuring properties, the more the tension drive flux has for the generation of torque can be exploited. because then the current drive flow, which is in the area of the higher Counter loads due to the so-called current damping causes a drop in the error curve, deslirecbend can be kept smaller. Probably also result from too strong Exploitation of the voltage drive flow Measurement errors, e.g. B. So-called voltage and frequency dependency, but these errors are much easier to correct with known means than the drop in the error curve in the area of large meter loads.

Die Erfindung geht ferner von der Erkenntnis aus, daß die Triebflüsse für die Drehmomentbildung um so wirksamer sind, je näher ihre Pole aneinandergerückt werden und je weniger sich die verschiedenen Triebflüsse miteinander durchmischen, Um nun den Spannungstriebfluß möglichst ausgiebig und bei möglichst kleinen Verlusten im Spannungskreis für die Drehmomentbildung ausnutzen zu können, wird nach der Erfindung der magnetische Widerstand im Triebflußpfad namentlich im Ankerluftspalt so klein wie möglich gemacht. Dazu werden bekannte und neue Mittel verwendet. Ein bekanntes Mittel besteht darin, den Eisen rückschluß des Spannungstriebfiusses moglichst vollkommen zu machen, indem man dafür sorgt, daß dieser Fluß durchweg nur durch lamelliertes Eisen sich schließt. Ein neues Mittel zur Verringerung des genannten magnetischen Widerstandes besteht darin, daß man am Ankerluftspalt den Durchgangsquerschnitt des Spannungstriebflusses, also die wirksamen Polflächen einerseits möglichst groß machen kann, aber doch so anordnet, daß der tangentiale Abstand zwischen den Schwerpunkten der Spannungs- und Strompole möglichst klein bleibt, weil dadurch die Drehmomentausbeute gesteigert wird. Erfindungsgemäß wird deshalb Ider Spannungstriebfluß in drei oder mehr den Anker durchsetzende Parallelzweige unterteilt. Insbesondere erhält der Spannungsmagnet in der Achsrichtung gesehen (eine zur Ankerachse konzentrisch angeordnete Spannungsspule vorausgesetzt) die Form eines regelmäßigen Kreuzes oder Sterns mit symmetrisch über denAnkerumfangverteilten Polen. Dadurch wird einerseits die Gesamtfläche der Pole groß, aber die Schwerpunktabstände der Strom- und Spannungspole lassen sich trotzdem klein halten. The invention is also based on the knowledge that the instinctual flows the closer their poles are to each other, the more effective they are for generating torque and the less the different instinctual flows mix with one another, Around now the tension instinct flow as extensively as possible and with the smallest possible losses To be able to use the voltage circuit for the generation of torque, according to the invention the magnetic resistance in the drive flux path, especially in the armature air gap, is so small made as possible. Known and new means are used for this. A well-known one Means consists in the iron inference of the tension instinctual flow as completely as possible to do by making sure that this flow is continuous only through laminated Iron closes. A new means of reducing said magnetic Resistance consists in the fact that you have the passage cross-section at the armature air gap of the voltage drive flow, i.e. the effective pole faces on the one hand as large as possible can do, but is arranged so that the tangential distance between the centers of gravity the voltage and current poles remain as small as possible, because this reduces the torque yield is increased. According to the invention, therefore, the voltage drive flux is divided into three or divided more parallel branches penetrating the anchor. In particular, the Tension magnet seen in the axial direction (one arranged concentrically to the armature axis Voltage coil provided) the shape of a regular cross or star with Poles distributed symmetrically over the circumference of the anchor. This on the one hand the total area the poles are large, but leave the distance between the centers of gravity of the current and voltage poles keep yourself small anyway.

Zweckmäßig wird das Spannungseisen in einzelne Radialeisen unterteilt, die sämtlich mit der zentrisch angeordneten Spannungsspule verkettet werden, in der Mitte aber einen Raum für den Durchgang der Ankerachse frei lassen. Man ist dadurch im Gegensatz zu diem eingangs geschilderten Triebsystem in der Lage, die üblichen Ankerunterlager zu verwenden. The tension iron is expediently divided into individual radial irons, all of which are concatenated with the centrally arranged voltage coil, in but leave a space in the middle for the anchor axis to pass through. One is as a result, in contrast to the instinctual system described at the beginning, it is capable of the to use the usual anchor base.

Um ein Abwandern des Spannungsflusses aus den Polen des Spannungsmagneten in die benachbarten Pole des Stromeisens zu erschweren, werden die Stromeisen erfindungsgemäß so angeordnet, daß die beiden Pole jedes Stromeisens nur gleichnamigen Spannungseisenpolen benachbart sind. Insbesondere erstrecken sich die Stromeisen, gegebenenfalls auch ihre Rückschluß teile auf der gegenüberliegenden Ankerseite etwakreisbogenförmig vom einen zum anderen gleichnamigen Spannungsmanetpol. About a migration of the voltage flow from the poles of the voltage magnet To make it more difficult in the neighboring poles of the current iron, the current iron according to the invention so arranged that the two poles of each current iron only have tension iron poles of the same name are adjacent. In particular, the current irons extend, possibly also their back yoke parts on the opposite side of the anchor somewhat in the shape of an arc of a circle from one to the other eponymous tension metropolis.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung (Fig. I il. 2) dargestel;lt. Eine konzentrisch zur Achse 1 eines glockenförmigen Ankers 2 angeordnete Spannungsspule 3 umschließt die innenliegenden Schenkel 4 von radial angeordneten Spannungsmagneten 5. Jeder dieser Magneten besteht aus zwei U-förmigen Teilen 5I, 52, die zwischen ihren außenliegenden Schenkeln 53, 54 einen Luftspalt für den Durchgang des zylindrischen Teils 20 des Ankers 2 bilden und mit ihren innenliegenden Scbenkeln 41, 42 in der LameUenrichtung unmittelbar nebeneinanderliegen. Die äußeren Schenkel 54 erstrecken sich bei 55 bis über den Rand 2I des Ankers hinaus und sind dort zwecks Bildung eines Streupfades für den Spannungsmagnet den äußeren Schenkeln 53 genähert. In der Achsrichtung gesehen (Fig. 2) bilden die Radialmagnete 5 ein Kreuz oder einen Stern und die Spannungspole 56 sind gleichmäßig über den Umfang verteilt. In der Mitte, bei 57, lassen sie Platz für den Durchgang der Zählerachse 1 frei. An embodiment of the invention is shown in the drawing (Fig. I il. 2) shown; acc. One concentric to axis 1 of a bell-shaped anchor 2 arranged voltage coil 3 surrounds the inner legs 4 radially arranged voltage magnets 5. Each of these magnets consists of two U-shaped Parts 5I, 52, which between their outer legs 53, 54 an air gap form for the passage of the cylindrical part 20 of the armature 2 and with their inner The legs 41, 42 lie directly next to one another in the direction of the lamp. The outer ones Legs 54 extend at 55 beyond the edge 2I of the anchor and are there, in order to form a scattering path for the voltage magnet, the outer legs 53 approached. Seen in the axial direction (FIG. 2), the radial magnets 5 form a Cross or a star and the voltage poles 56 are uniform over the circumference distributed. In the middle, at 57, they leave space for the meter axis to pass through 1 free.

Die Spannungsspule 3 kann für sich fertiggestellt werden, weil sich die zweiteiligen Radialmagnete 5 von beiden Seiten her leicht darütberschie-ben lassen. Ebenso kann sie später bequem ausgewechselt werden. Dadurch, daß die inneren Schenkel 41, 42 über ihre ganze Länge dicht beieinanderliegen, wird der magnetische Widerstand für die Stoßfuge nach bekannten Gesetzen erheblich herabgesetzt. Die Spannungspole 56 haben quer in axialer Richtung eine viel größere Abmessung als senkrecht dazu, einerseits um einen möglichst großen Querschnitt für den Spannungstriebfluß zu schaffen, andererseits um die tangentiale Breite der Pole klein zu halten. The voltage coil 3 can be completed by itself because Slightly slide the two-part radial magnets 5 over it from both sides permit. It can also be easily replaced later. Because the inner Legs 41, 42 are close together over their entire length, becomes the magnetic Resistance for the butt joint significantly reduced according to known laws. the Tension poles 56 have a much larger dimension than transverse in the axial direction perpendicular to it, on the one hand around the largest possible cross-section for the voltage drive flux on the other hand to keep the tangential width of the poles small.

Zwischen den Spanniungspolen sind etwa kreisbogenförmig die Stromeisen 6 (Fig. 2) angeordnet und mit ihren Polen 60 nahe an die Spannungspole56 herangeführt. Wie namentlich Fig. 2 erkennen läßt, sind die beiden Pole 60 jedes Stromeisens 6 nur gleichnamigen Polen des Spannungsmagneten benachbart, so daß dem Spannungsfluß die Möglichkeit genommen ist, von dem einen Pol durch das Stromeisen hindurch zu einem ungleichnamigen anderen Pol überzutreten. Between the voltage poles the current irons are roughly circular 6 (Fig. 2) arranged and brought with their poles 60 close to the voltage poles56. As can be seen by name from FIG. 2, the two poles 60 of each current iron 6 are only adjacent poles of the voltage magnet with the same name, so that the voltage flow the possibility is taken of one pole through the current iron through to cross an unlike other pole.

Während die Stromeisen 6 auf der Außenseite des zylindrischen Ankerteil 20 angeordnet sind, sind auf der Innenseite Rückschlußteile 6i für den Stromtriebfluß angebracht, die etwa kreisbogenförmig verlaufen und mit ihren Enden 62 ebenfalls nur gleichnamigen Spannungspolen benachbart sind. While the current iron 6 on the outside of the cylindrical armature part 20 are arranged, return path parts 6i for the current drive flow are on the inside attached, which run approximately in the shape of a circular arc and with their ends 62 as well only voltage poles of the same name are adjacent.

Für sie gilt also das gleiche wie für die Stromeisen; d. h. sie können keine magnetische Brücke für den Durchgang des Spannungsfiusses bilden.The same applies to them as to the iron; d. H. you can do not form a magnetic bridge for the passage of the voltage fiow.

Man ist auf diese Weise in der Lage, die Strompole 60 tangential sehr nahe an die Spannungspöle heraneurüken und dadurch die Drehmomentausbeute zu erhöhen. Würden die Pole der Stromeisen urgleichnamigen Spannungspolen benachbart sein, dann wäre diese Maßnahme nicht durchführbar, weil sonst ein um so höherer Anteil des Spannungsfiusses sich durch die Stromeisen schließen würde, je näher sie an die Spannungspole herangerückt werden.In this way, the current poles 60 are very tangential close to the voltage pools and thereby increase the torque yield. If the poles of the current iron were to be adjacent to the voltage poles of the same name, then if this measure would not be feasible, because otherwise a higher proportion of the The tension flow would close through the current iron, the closer it is to the Voltage poles are brought closer.

Da bei einer solchen Ausführungsform hauptsächlich der Spannungsfluß zur Drehmomentbildung herangezogen wird, kann der Stromtriebfluß verhältnismäßig klein gehalten werden. Man kann infolgedessen auch die S,tromeisen klein machen und kommt mit verhältnismäßig geringen Windungszahlen für die Stromwicklung 63 aus. Since in such an embodiment mainly the voltage flow is used to generate torque, the current drive flow can be proportionate can be kept small. As a result, you can also make the S, trome irons small and manages with a relatively small number of turns for the current winding 63.

Unter Umständen können auch die Rückschlußteile 6I für den Stromtriebfluß weggelassen werden. Under certain circumstances, the return parts 6I for the current drive flow be omitted.

Dieser schließt sich dann von dem einen Pol des einen Stromeisens durch deti Anker quer durch den gegenüberliegenden Pol des Spannungseisens wieder durch den Anker zu dem anderen Pol des folgenden Stromeisens. Dadurch rücken die Flußdurchtrittsstellen näher zusammen und die Drehmomentausbeute wird gesteigert.This then closes from one pole of the one current iron by deti anchor across the opposite pole of the tension iron again through the anchor to the other pole of the following current iron. This move the flow passages closer together and the torque yield is increased.

Die Aufteilung der Stromwicklung 63 in mehrere Einzelspulen gestattet den Zähler durch Reihen-, Parallel- oder gemischte Schaltung auf verschiedene Stromstärken einzustellen. Die Lagerhaltung und die Artenzahl der Stromwicklung wird dadurch für die Niassenfertigung wesentlich verringert. The division of the current winding 63 into several individual coils is permitted the counter by series, parallel or mixed connection to different currents to adjust. The storage and the number of kinds of the current winding is thereby significantly reduced for the manufacture of rivets.

Strom- und Spannungseisen können durch Schrauben, Laschen od. dgl. zu einem Block zusammengebaut werden. Man kann sie auch in ein zylindrisches Gefäß einsetzen oder durch Spritzguß, Preßmasse od. dgl. zu einem Block verbinden. Electricity and voltage irons can be replaced by screws, straps or the like. can be assembled into a block. You can also put them in a cylindrical vessel insert or by injection molding, molding compound or the like. Connect to a block.

Das Triebsystem läßt sich also hequem für sich fertigstellen und montieren. Es nimmt wenig Platz im Zählergehäuse ein.The drive system can therefore be easily completed and assembled by itself. It takes up little space in the meter housing.

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E: 1. Ferrari drive system for meters od. The like. With concentric to the armature axis arranged voltage coil and diametrical The poles of the tension magnet, each of the two, cover the places of the all-rounder Side poles of current magnets are adjacent, characterized in that the voltage drive flux is divided into three or more ellen anchor (2) penetrating parallel branches.

2. Drive system according to claim I, characterized in that the voltage magnet (Fig. 2) seen in the axial direction, the shape of a regular cross or star has ols (56) distributed symmetrically over the anchor circumference.

3. Drive system according to claim I and 2, characterized in that the tension magnet in individual radial irons (5), which are all through the Zentrisdh arranged voltage coil (3) go through and in the middle the space (57) for leave the passage of the anchor axis (I) free, is divided.

4. Drive system according to claim 1 to 3, characterized in that the individual radial irons (5) consist of two preferably U-shaped parts (51, 52), whose outer legs (53, 54) have an air gap between them for passage of the armature (2) leave free and its inner legs (4I, 42) in the direction of the lamellae parallel to each other.

5. Drive system according to claim 1 to 4, characterized in that the two poles (60) of each current iron (6) are only adjacent to voltage poles of the same name are.

6. Drive system according to claim I to 5, characterized in that the current magnets (6), possibly also their associated return path parts (6I), for the current drive flux extends approximately in the shape of a circular arc from one voltage magnetic pole to the other (56) extend.

7. Drive system according to claim I to 6, characterized in that the armature (2) is bell-shaped and with its cylindrical part (2) between the outer legs running parallel to each other and to the armature shaft (53, 54) of the radial magnets is arranged.

8. Drive system according to claim I to 7, characterized in that the outer legs (54) of the radial magnets (5) extend over the armature edge out (at 55) and there to form a path for stress leakage flux the outer legs (53) are approximated.