II Die Tankuhr : 84er Mexico-Käfer

II Die Tankuhr

Mon Feb 27 22:07:26 CET 2017 | PaschaMedlock | Kommentare (0) | Stichworte: Mechanik, Stroeme, Widerstand

II Die Tankuhr

Das Anzeigegerät ist ein Strommesser, der die Verformung eines Bimetalls zur Anzeige nutzt.
Entgegen einer weit verbreiteten Meinung kommt beim Mexico-Käfer kein Drehspulinstrument zur Anwendung.

A Mechanik

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Der schematische Aufbau ist in Skizze 1 dargestellt. Ein Bimetallsteifen ist mit einem
Hitzdraht umwickelt. Fließt durch diesen Hitzdraht ein Strom, erwärmt sich der Draht und damit auch der Bimetallstreifen wobei die Erwärmung proportional zu dem fließenden Strom ist. Durch die Erwärmung verformt sich der Metallstreifen.
Gegenüber dem Bimetall ist eine Feder angebracht. In die Feder ist die Öse des Zeigers eingehängt. Der "Haken" des Bimetallstreifens greift ebenfalls in diese Öse.
Bei Erwärmung biegt sich der Bimetall in Richtung Feder, was zu einer Auslenkung des Zeigers führt. Je größer der fließende Strom ist, umso weiter wird der Zeiger ausgelenkt.

Das folgende Bild 5 zeigt das Innenleben der Tankuhr.
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Anders als in der Skizze dargestellt, sind der Bimetallstreifen und die Feder auf beweglichen Stellhebeln angebracht. Hebel 1 dient der Nullpunkteinstellung, mit Hebel 2 wird der Vollausschlag beeinflußt. Zu betätigen sind diese Hebel von der Rückseite aus.
Stellhebel 1: Eine Drehung nach links verschiebt die Anzeige nach "unten" (geringere Füllung).
Stellhebel 2: Eine Drehung nach links verschiebt die Anzeige nach "oben" (größere Füllung).

Die Angaben links bzw. rechts beziehen sich auf die Draufsicht in Bild 5.

B Elektrik

Es war zu klären, welcher Stromfluss welchen Zeigerausschlag bewirkt. Dazu wurde ein Versuchsaufbau, wie in Skizze 4 dargestellt, aufgebaut.

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Die Widerstände Ri waren eine Dekadenschaltung, so daß beliebige Widerstandswerte abgegriffen werden konnten. Die Ausgangsspannung des Konstanters betrug 5,28 V, die Batterieleerlaufspannung 13,25 V. Zur Verwendung kam eine neue Tankuhr.
Nun wurde der Widerstand Ri , ausgehend von 78 Ohm, in 10 Ohm-Schritten reduziert und die sich einstellende Stromstärke gemessen. Die Anzeige der Tankuhr wurde im Bild festgehalten.
In der Reihe 1 wurde die Tankuhr so vermessen, wie sie angeliefert war. Der Vollausschlag war unbefriedigend, daher wurde die Anzeige, wie weiter unten beschrieben, korrigiert.

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Das Ergebnis ist in Reihe 2 dargestellt.
Beim Aufnehmen der Messreihen hat sich gezeigt, daß die Anzeige sehr träge reagiert. Verringert man den Widerstand, was sofort zu höheren Strömen führt, so braucht der Zeiger doch fast eine Minute ehe er seine Position erreicht hat. Beginnt man mit hohen Strömen, d.h. mit einem weiten Ausschlag des Zeigers, und verringert dann die Stromstärke, so kann es bis zu 10 Minuten dauern ehe der Zeiger seine endgültige Position einnimmt. Ich vermute, daß der Bimetallstreifen so lange zur Abkühlung braucht.
Ebenso bleibt der Zeiger manchmal hängen. Hier hilft zartes Klopfen mit der Fingerspitze gegen das Gehäuse.
Der Innenwiderstand des Anzeigers beträgt 31,5 Ohm.