KSI 200 Drehspulmesswerke 240° - Prefag

KSI 200
Drehspulmesswerke 240°
Revision 13.01.2010

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übersetzt werden, in welcher Form oder Weise auch immer (elektronisch, mechanisch, magnetisch,
optisch, chemisch, manuell oder in anderer Weise), ohne die schriftliche Erlaubnis der
Firma PREFAG Carl Rivoir GmbH & Co.KG, Germany.

Inhaltsverzeichnis
1 Kurzbeschreibung 1
2 Anwendung 2
3 Konzeption 3
4 Konstruktion 4
5 Werkstoffe 5
6 Typenüberischt 6
6.1 KSI 264/266 6
7 Abmessungen 7
7.1 KSI 264/266 7
8 Technische Daten 8
9 Lieferumfang/ Stücklistenbeispiel 8
10 Technische Beschreibung und Datenblätter der Einzel-Komponenten 9
10.1 Körnerlager 9
10.2 Spiralhalter 10
10.3 Achse 11
10.4 Rahmen 12
10.5 Rahmenträger 13
10.6 Zwischenhebel 14
10.7 Nullstellung 14
10.8 Abstandssäulen 15
10.9 Träger 15
10.10 Träger (Fortsetzung) 16
10.11 Außenring 17
10.12 Innenring 17
10.13 Magnet 18
10.14 Magnetischer Shunt 18
10.15 Spiralfedern 19
10.16 Spiralfedern geschweißt 20
10.17 Zeigerträger 21
10.18 Zeigeranschlag 22
10.19 Balancegewichte 23
10.20 Zeiger 24
10.21 Balancierung 24
10.22 Skalen 24
10.23 Kalibrierung 25
10.24 Prüfungen 26
11 Anhaltspunkte für die Elektrische und mechanische Auslegung 27
11.1 Auslegungsbeispiele 28
11.1.1 Wickeldaten 28
11.2 Berechnung der Auslegung 28
11.2.1 Drahtdurchmesser und Windungszahl 29
12 Technische Änderungen 30
13 Linearitätsvorbehalte 30
14 Schutzrechte 30
15 Garantie/ Tauglichkeits-Prüfung 31
16 Programmübersicht der PREFAG-Messwerke 32

Kurzbeschreibung
1 KURZBESCHREIBUNG
Hochwertige Messinstrumente können nur
dann wirtschaftlich gefertigt werden, wenn
präzise Bauteile zur Verfügung stehen.
PREFAG bietet im Rahmen seines Programmes
für Instrumentenmesswerke im Baukastensystem
auch Typen für 240° Drehspulsysteme
an. Diese ermöglichen es, zuverlässige Instrumente
für die verschiedensten Anwendungen
rationell herzustellen.
Durch das erwähnte Baukastensystem ist es
möglich, die Messwerke an die verschiedensten
Anforderungen wie hohe Empfindlichkeit, hohe
Genauigkeitsklasse, außergewöhnliche
Stoß- und Vibrationsbelastungen und andere
anzupassen.
Die Dimensionen der Messwerkreihe KSI 200
ermöglichen den Einbau in DIN-Gehäuse ab 48
x 48 mm oder 2" Rundgehäuse. Das Drehmoment
reicht bei normalen Empfindlichkeiten
für Instrumente bis DIN 144 x 144 oder andere
Gehäuseabmessungen mit vergleichbaren Zeigerlängen
aus.
Die Zusammenstellung der gewünschten Komponenten
für Ihr Messwerk wird durch in
Kap.10 beigefügten Übersichtsblätter und Tabellen
erleichtert. Lager, Spitzen, Rahmen usw.
können individuell an die Aufgabe angepasst
werden.
Kleinere Typen für spezielle Anwendungen,
mit Durchmessern ab 23 mm, stehen für 1" und
1,5" Rundgehäuse oder entsprechende, quadratische
Dimensionen zur Verfügung.
In diesem Bereich bieten wir auch unsere Typen
KSI 101 für Doppelinstrumente mit 2 x
170° Ausschlag und nur 12,5 mm Abstand von
Zeigermittelpunkt zu Zeigermittelpunkt an. Die
näheren Daten für diese Typen finden Sie in
dem dafür zur Verfügung stehenden separaten
Handbuch KSI 100.
1
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Anwendung
2 ANWENDUNG
Die hier genannten Typen der Messwerkreihe
KSI 200 sind geeignet für Anwendungen mit
folgenden Kriterien:
• Vibrationen (z.B. Spinnereimaschinen)
• starke Erschütterungen (z.B. Schienenfahrzeuge,
Schwerlastwagen)
• extreme Umweltbedingungen (z.B. Schiffbau,
Flugzeugbau, etc.)
• sowie andere erschwerte Umwelt-
Bedingungen.
Die konzeptionelle Lösung der Reihe KSI 200
und die Gewähr der sicheren Versorgung mit
einer fertigungsbegleitenden Qualitätsprüfung
erlaubt unseren Kunden die problemlose Zulassung
ihrer Instrumente auch für hohe Anforderungen
zu erreichen.
Als Basis für Ihre Auslegung der verschiedenen
Instrumente finden Sie in Kapitel 11 eine
Zusammenstellung einiger mechanischer und
elektrischer Daten. Diese können und sollen
nur als Basis für die individuelle Berechnung
und Gestaltung Ihres Messwerkes dienen.
Die richtige Auswahl der Kriterien für Spitzen
und Lager ist für den erfolgreichen Einsatz von
analogen elektrischen Messinstrumenten von
ausschlaggebender Bedeutung. PREFAG verfügt
über jahrzehntelange, systematisch gesammelte
weltweite Erfahrung. Wir arbeiten
Ihnen gerne Vorschläge für Ihre speziellen
Anwendungen aus.
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2

Konzeption
3 KONZEPTION
Die Messwerkreihe KSI 200 wurde unter
Verwendung bereits eingeführter, bewährter
PREFAG-Bauteile aufgebaut. Die wesentlichen
Merkmale sind:
• selbstzentrierendes System für das bewegliche
Organ
• Dämpfung optimierbar durch verschiedene
Materialqualitäten der Rahmen
• hohe Empfindlichkeit
• hohe Genauigkeit
• 1 % Linearität 1)
• spielfreie Einstellung der Körnerlager
• geringer Fremdfeldeinfluss
1)
siehe Kapitel 13
3
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Konstruktion
4 KONSTRUKTION
Bei der Entwicklung der Messwerkreihe
KSI200 wurde besonderer Wert gelegt auf sichere
Einzelteile. Daher wurden mehrere Funktionen
nach Möglichkeit in einem Bauteil zusammengefasst
mit dem Ziel, die Gesamtanzahl
der Bauteile zu reduzieren. Der als Stanzund
Biegeteil ausgeführte Messwerkträger bildet
das Rahmenelement zur genauen, axial
fluchtenden Aufnahme des beweglichen Organs
und der bestmöglichen Konzentrizität des
Magnetkreises.
Der Spulenrahmen ist auf einer durchgehenden
Achse durch sehr zuverlässiges und rationelles
Nieten befestigt dessen Zentrierung zur Achse
erfolgt durch das bewährte PREFAG-System
für selbstzentrierende und geklammerte Rahmenträger.
Die Anordnung des Magnetkreises lässt nur
einen relativ geringen Fremdfeldeinfluss zu.
Das Konstruktionsprinzip gewährleistet bestmögliche
Konzentrizität der Polringe und des
Drehpunktes des beweglichen Organs, so dass
seine hervorragende Linearität mit einem Fehler
von max. 1% gegeben ist. (sieh Kap. 13)
Der durch die Formgebung der Innen- und Außenringe
gegebene Festsitz der Magnete ist für
normale Beanspruchung ausreichend. Bei extremer
Beanspruchung verwenden bzw. empfehlen
wir den Klebstoff von Loctite Nr. 493,
einen sehr dünnflüssigen, anaeroben Klebestoff.
Die Skalenbefestigung erfolgt bei der Ausführung
KSI 264 über Abstandssäulen. Auf Anfrage
bieten wir eine Zusatzplatine (APN 250)
an, die auf die Skalensäulen (AS 520) geschraubt
wird und einen engeren Abstand der
Befestigungsbohrungen für die Skala bietet.
Für Ausführungen mit überlangem Balancierkreuz
(größer als 11 mm Balancierarmlänge)
ist die Ausführung KSI 266 zu verwenden.
Befestigungspunkte für die Skalen sind in diesem
Falle gehäuseseitig vorzusehen. Statt der
Skalensäulen werden Schrauben (SRN 10)
montiert.
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Werkstoffe
5 WERKSTOFFE
Die Auswahl der Werkstoffe beruht auf unserer
jahrzentelangen Erfahrung im Bereich Bauteile
für elektrische Messinstrumente.
Die Materialien wurden für den jeweiligen Einsatzzweck
sorgfältig ausgesucht und unterstützen
den technologischen Vorsprung unserer
Messwerke.
• Achsen: Al
• Rahmen: Al eloxiert in verschiedenen Qualitäten
oder Cu
• Rahmenträger: Al
• Zwischenhebel: PC
• Nullstellung: Ns, mit Kunststoffbuchse
• Träger: Ms
• Außenring: Weicheisen*
• Innenring: Weicheisen*
* Verzinkt, Dickschicht passiviert
(Chrom VI frei)
• Magnet: Alnico 450
• Abstandssäulen: Ms
• Zeigerträger: Ns
• Zeigeranschlag: Al, eloxiert, (oder Ms mit
Keramikröhrchen)
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Typenüberischt
6 TYPENÜBERISCHT
6.1 KSI 264/266
Bezeichnung
designation
h
j
h
h
j
j
h
j
k
2 Körnerlager gefed.
spring loaded jewel screw
2 Spiralhalter isoliert
mit Spiralfeder montiert
spring holder insulated
assembled with spring
1 Achse
spindle
1 Rahmen
coil former
2 Rahmenträger
support
1 Zwischenhebel
zur Nullstellung
lever for zero adjustment
1 Nullstellung
zero adjustment
1 Nullstellung
zero adjustment
1 Träger
support
KSI 264 KSI 266
M 2,5 x 0,35x4
FNM
(Kap. 10.16)
AN 1273 - 1284
RN 221
RTN 251
ZHN 251
MTNM 2400
1 Außenring
outside pole-ring
ARN 250
1)
1 Innenring
inside pole-ring
2 Magnet
magnet
IRN 250
MGN 054
2)
2 Zylinderkopfschraube
screw
2 Abstandsäule (Skala)
column (scale)
2 Abstandsäule (Gehäuse)
column (case)
ASN 1082
ASN 1061
SRN 10
1 Zeigerträger
pointer cross
1 Zeigeranschlag
pointer stop
2 Niet
rivet
ZTN 6122 - 6522
ZAN 1240 1)
NN 1240 1)
1) AR 264 Sonderausführung / special version
2) IR 1250 Sonderausführung / special version
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Abmessungen
7 ABMESSUNGEN
7.1 KSI 264/266
7
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Lieferumfang/ Stücklistenbeispiel
8 TECHNISCHE DATEN
Magnetische Flussdichte im Luftspalt B L (min.) * *175 mT
Ausschlagwinkel effektiv (mechanisch) 240° (250°)
Linearität (mit Magneten MGN 054) 1) ± 1,0 %
Zulässiger Gebrauchstemperaturbereich **
- 55°…+80°
Zulässiger Lagertemperaturbereich **
-65°…+100°
Durchschlagsfestigkeit
250 V bei 2 Minuten
Testdauer und 100 M Ω
*Mit Magneten MGN 054
**Die Temperaturangaben beziehen sich nur auf den Ausfall von Bauteilen durch Überschreitung
der angegebenen Temperaturgrenzwerte. Zusätzlich Auswirkungen(z.B. auf die Messgenauigkeit)
sind hierbei nicht berücksichtigt.
1) Sehen Sie für detailierte Angaben zur Linearität bitte im Kapitel 13.
9 LIEFERUMFANG/ STÜCKLISTENBEISPIEL
Um Irrtümer und Verwechslungen bei der Systemdefinition
und Bestellung zu vermeiden,
bitten wir, die Bestellung entsprechend dem
nebenstehenden Bestellbeispiel auszuschreiben.
Entsprechend der jeweiligen Messwerkausführung
sind folgende Bauteile aus den Datentabellen
in Kap.10 zu definieren
Träger (Pos. 1)
Außenring (Pos. 3)
Rahmen (Pos. 5)
Achse (Pos. 7)
Körnerlager (Pos. 8)
Die übrigen Komponenten sind typabhängig
und sollten nur in Zusammenarbeit mit unseren
Technikern variiert werden.
Technische Beschreibung und Datentabellen
für die Einzelkomponenten finden Sie in Kap.
10 dieser Produktbeschreibung.
Für Anfragen verwenden Sie bitte die Anfragecheckliste
FO 0154, die Sie auf unserer Homepage
wie folgt finden:
www.Prefag.de
→ Produkte
→ Messwerke und Bauelemente
→ Checkliste
STÜCKLISTE FÜR KSI 200
DREHSPULMESSWERK 240°
Pos Menge Beschreibung Teile-Nr.
1 1 Träger mit MTNM 2200
Nullstellun-
2 1 Innenring IRN 250
3 1 Außenring ARN 250
4 2 Magnete MGN 054
5 1 Rahmen RN 221.34
6 2 Rahmenträger
RTN 251
7 1 Achse AN 1275
8 2 Körnerlager L 50408
9 2 Spiralhalter IN 15
10 1 Zwischenhebel
ZHN 251
11 2 Abstandsäule
ASN 1061
(Gehäuse)
12 2 Abstandsäule ASN 1082
(Skala)
13 1 Zeigerträger ZTN 6122
14 1 Zeigeranschlag
ZAN 1240
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Technische Beschreibung und Datenblätter der Einzel-
Komponenten
10 TECHNISCHE BESCHREIBUNG UND DATENBLÄT-
TER DER EINZEL-KOMPONENTEN
10.1 Körnerlager
Für die Messwerkreihe KSI 200 werden für
beide Lagerstellen unsere bewährten, gefederten
Körnerlager M2,5 x 0,35 x 5 lang verwendet.
Sie weisen folgende hervorragenden Eigenschaften
auf:
• sehr gute Rückkehrgenauigkeit der Steine
• geringes Seitenspiel der Steine
• leichtes Laufen der Steine
• genaue Einhaltung der Federkennwerte
• sehr gute Oberfläche der Steinhöhlung
• hoher Sauberkeitsgrad
• beste, geprüfte Steinqualität nach PREFAG
Standard
PREFAG Körnerlager werden eingesetzt in der
gesamten Messinstrumente Industrie und artverwandten
Branchen. PREFAG Körnerlager
gelten als Markenzeichen und bieten eine hohe
Funktionssicherheit.
Für die Optimierung von Messinstrumenten
sind wir für die Definition der geeigneten Lager
und Spitzen gerne behilflich. Wir benötigen
hierzu folgende Daten von Ihnen:
• Art des Instrumentes (bzw. Anwendung)
• Funktionslage der Messwerkachse
• (horizontal, vertikal)
• Angestrebte Empfindlichkeit
• geforderte Vibrationswerte
• geforderte Schockwerte.
Steinmaterial
jewel material
Keramik Saphir
ceramic saphire
L 50 402 LN 402
L 50 677 LN 677
L 50 678 LN 678
L 50 404
L 50 680
L 50 681
L 50 405
L 50 406
L 50 684
L 50 407
L 50 408
L 50 810
L 50 409
L 50 410
LN 404
LN 680
LN 681
LN 405
LN 406
LN 684
LN 407
LN 408
LN 810
LN 409
LN 410
Radius
µm
Federstärke
F1
cN
40 – 70 10
15
20
50 - 80 10
15
20
60 - 100 10
15
20
80 - 120 10
15
100 - 150 15
20
20
Nutzen Sie die Erfahrung unserer Fachleute zur
optimalen Gestaltung Ihres Messinstrumentes.
Am häufigsten angewandte Teile
most applied parts
9
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Technische Beschreibung und Datenblätter der Einzel-
Komponenten
10.2 Spiralhalter
Unsere Spiralhalter sind im Radius des Spiralarmes
den heute meisten eingesetzten Spiralversionen
nach DIN 43801 Bl. 1 angeglichen.
Dadurch ist eine gute Löt- bzw. Schweißverbindung
möglich. Hierzu trägt auch die Werkstoffwahl
Neusilber bei.
Die Spiralhalter oben und unten sind isoliert.
Zur Vermeidung eines Einhängen der äußeren
Spiralwindungen am Drahtarm des Spiralhalters,
wird dieser bei der Montage ca. 30° abgebogen.
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Technische Beschreibung und Datenblätter der Einzel-
Komponenten
10.3 Achse
Die Achsen enthalten bereits die bewährten
PREFAG Lagerspitzen. Für den Einsatz in unseren
Messwerken KSI 200 sind die Spitzenradien
und die Werkstoffe entsprechend der nebenstehenden
Tabelle zu definieren.
Unsere Achsen sind nach dem Prinzip der eingesetzten
Lagerspitzen gefertigt. Besondere
Fertigungsverfahren garantieren für präzise
Geradheit. Alle Befestigungselemente für die
Rahmenträger, Spiralhalter und Zeigerkreuz
sind bereits angedreht.
Teile-Nr. R µm Mat.
part no.
A 2025 9 - 11 HM
AN 1273 10 - 14 St
AN 1274 11 - 13 Inox
AN 1275 14 - 18 St
AN 1276 15 - 17 Inox
AN 1277 17 - 23 St
AN 1278 18 - 22 Inox
A 2014 18 - 22 HM
Am häufigsten angewandte Teile
most applied parts
11
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Technische Beschreibung und Datenblätter der Einzel-
Komponenten
10.4 Rahmen
Die Vorteile einer ausgereiften Großserienfertigung
sind auch bei unseren Spulenrahmen
verwirklicht. Sorgfältige Materialauswahl,
überlegene Fertigungsverfahren und eine zuverlässige
Qualitätsüberwachung garantieren
für Bauteile in hoher und gleichmäßiger Qualität.
Unsere besonderen Herstellverfahren ergeben
zeichnungsgerechte Bauteile hoher Güte
ohne eingerissene Ränder und Ecken
mit scharfen Innenkanten, dadurch kann
der gesamte Wickelraum genutzt werden.
mit leicht abgerundeten Rändern, dadurch
wesentlich vermindertes Risiko der Verletzung
der Drahtisolierung.
Je nach Anwendung können Sie ausverschiedenen
Al-Legierungen oder Cu die Rahmen
definieren, um optimale Dämpfungswerte zu
erhalten.
Für Kupfer-Rahmen wird eine Isolierung der
Oberfläche empfohlen.
Die Nennmaße für den Wickelraum lauten
3,6 mm x 0,7 mm (siehe Skizze).
Teile-Nr.
part no.
Material
material
elektr. Leitwertconductance
Farbe
colour
RN 221.34 Al 34 34 S Blau / blue
RN 221.26 Al 26 26 S Gelb / yellow
RN 221.17 Al 17 17 S Rot / red
RN 221.57 Cu 57 57 S ---
1 S = 1 / Ω
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Technische Beschreibung und Datenblätter der Einzel-
Komponenten
10.5 Rahmenträger
Die Rahmenträger wurden speziell für die Anwendung
in der Messwerkreihe KSI 200 entwickelt
und gewährleisten eine zuverlässige und
axial fluchtende Montage des Rahmens zur
Achse.
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Technische Beschreibung und Datenblätter der Einzel-
Komponenten
10.6 Zwischenhebel
Das System kann mit einem Nullstellungszwischenhebel
ausgestattet werden, in den der
kundenseitige Nullstellungsexzenter eingreift
(mit Clipbefestigung).
Der Zwischenhebel entfällt bei Anwendungen
ohne externe Nullstellung.
10.7 Nullstellung
Die obere Nullstellung NUN-6 weist im Gegensatz
zur unteren NUN-7 eine Nullstellungsgabel
auf, in die der Stift des Zwischenhebels
eingreift. Dadurch wird eine Nullstellungskorrektur
im eingebauten Zustand ermöglicht.
PREFAG Nullstellungen weisen einige hervorragende
Eigenschaftenauf:
• kein Gewindespiel beim Einstellen der
Spitzenluft
• selbstsicherndes Gewinde, deshalb keine
Schraubensicherung durch Kontermutter
oder Lack erforderlich
• sicherer Sitz durch Ultraschallverschweißung
• beherrschtes Drehmoment.
Die Maße sind auf die allgemein üblichen Maße
von Nullstellungsexzenter und Spirale(Kap.
10.15) abgestimmt.
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Technische Beschreibung und Datenblätter der Einzel-
Komponenten
10.8 Abstandssäulen
Die Abstandssäulen dienen zur exakten Verschraubung
des Trägers mit dem Magnetkreis.
Gleichzeitig übernehmen sie die Funktion als
Abstandshalter für das Messwerk zum Gehäuse
und zur Skala.
Bei großen Zeigerkreuzen mit Balancearmlängen>
11 mm wird statt der Skalensäule ASN
1082 die Schraube SRN 10 eingesetzt. (Typ
KSI 266,siehe Kap. 6.).
10.9 Träger
Die Träger enthalten bereits die bewährten
PREFAG Nullstellungen. (Kap.10.7)
Um die erforderlichen Genauigkeiten zu gewährleisten
werden die Teile als Präzisions-
Stanz- und Biegeteile gefertigt. Der sichere und
fluchtgenaue Sitz der montierten Nullstellungen
wird durch Ultraschallverschweißung in
automatischen Vorrichtungen erzielt.
Unsere Träger sind korrosionsbeständig und
formstabil auch bei extremen Umwelteinflüssen
wie Vibration und Schock oder Temperatur
und Feuchtigkeit.
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Technische Beschreibung und Datenblätter der Einzel-
Komponenten
10.10 Träger (Fortsetzung)
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Technische Beschreibung und Datenblätter der Einzel-
Komponenten
10.11 Außenring
Die Außenringe des Magnetsystems werden
aus Weicheisen im Sinterverfahren mit korrosionsbeständiger
Oberfläche gefertigt.
Besonders kontrollierte Arbeitsschritte während
des Herstellungsprozesses und präzise
Werkzeuge ergeben Serienteile mit engsten
Toleranzen.
Es stehen zwei Ausführungen zur Verfügung:
• für quadratische Gehäuse 72 x 72 mm
oder grösser Typ ARN 250
• für 2" Rundgehäuse mit eingeengten
Platzverhältnissen Typ ARN 264
Teil-Nr. R
ARN 250 23
ARN 264 22,7
10.12 Innenring
Die Innenringe des Magnetsystems werden aus
Weicheisen im Sinterverfahren mit korrosionsbeständiger
Oberfläche gefertigt. Besonders
kontrollierte Arbeitsschritte währenddes Herstellungsprozesses
und präzise Werkzeuge ergeben
Serienteile in engsten Toleranzen.
Es stehen zwei Ausführungen zur Verfügung:
• für quadratische Gehäuse 72 x 72 oder
grösser
• 2" Rundgehäuse mit eingeengten Platzverhältnissen
Typ: IR1251
Teil-Nr. L
IRN 250 19,4
IR 1251 18,5
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Technische Beschreibung und Datenblätter der Einzel-
Komponenten
10.13 Magnet
Aus Gründen der Messgenauigkeit, magnetischen
Stabilität und Linearität verwenden wir
Magnete aus ALNICO 450.
Der Vorteil einer gleichbleibenden guten Linearität
erfordert Magnete mit äußerst engen
Toleranzen.
MGN 054
Zur magnetischen Stabilisierung (Alterung)
müssen die Magnete im Werk um mindestens
3% durch Demagnetisierung geschwächt werden.
Soll dies im Zuge der Kalibrierung erfolgen,
so muss auch diese mindestens 3% vom
Ursprungswert betragen.
10.14 Magnetischer Shunt
Auf Wunsch liefert PREFAG für die Kalibrierung
des Messwerks einen montierten magnetischen
Shunt. Der magnetische Shunt ist mit
einer Schraube verstellbar (siehe nebenstehende
Skizze). Der Verstellbereich beträgt ca. 10%
vom Skalenendwert (ermittelte Laborwerte).
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Technische Beschreibung und Datenblätter der Einzel-
Komponenten
10.15 Spiralfedern
Die Spiralfedern sind auf unsere Bausätze abgestimmt.
Als Arbeitsbereich (Arbeitswinkel) haben wir
hier Spiralfedern mit einem Arbeitswinkel bis
250° gewählt.
Die Spiralfedertypen sind mit äußerer
Anbiegung vorgeschlagen. Die Typen mit
Anbiegung sind etwas aufwendiger, bieten aber
einen größeren Schutz gegen das Einhängen
der Spiralfedern an Zeigerträger, Spiralhalter
und insbesondere an der Nullstellung.
Unsere Spiralfedern sind geschweißt auf unsere
isolierten Spiralhalter aus unserer Reihe IN
(siehe Kap. 10.2 dieser technischen Unterlagen).
Für weitere Informationen stehen wir
Ihnen gerne zur Verfügung.
19
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Technische Beschreibung und Datenblätter der Einzel-
Komponenten
10.16 Spiralfedern geschweißt
auf Spiralhalter
Spiralen geschweißt Spirale
mit IN 15 spring
spring welded with
IN 15
Drehmoment
torque
µNcm / 90°
Widerstand
resistance
Ohm
+/- 20 %
Spiralbreite
b
mm
+/- 10 %
Drehmoment-Abstufungen
µNcm/ 90°
torque combinations
gesamt oben unten
total top bottom
FNM 6915 FN 1416 60 2,10 0,24 120 60 60
FNM 6515 FN 1461 70 1,90 0,27 140 70 70
FNM 6615 FN 1462 80 1,80 0,26 160 80 80
FNM 7015 FN 1219 100 1,50 0,28 180 100 80
200 100 100
FNM 6715 FN 1463 125 1,40 0,30 185 125 60
195 125 70
205 125 80
225 125 100
250 125 125
FNM 7115 FN 1220 160 1,20 0,31 220 160 60
240 160 80
260 160 100
320 160 160
FNM 6815 FN 1464 200 1,15 0,33 280 200 80
300 200 100
325 200 125
360 200 160
400 200 200
FNM 7215 FN 1221 250 0,97 0,34 350 250 100
375 250 125
410 250 160
450 250 200
500 250 250
FNM 7315 FN 1222 400 0,86 0,41 525 400 125
560 400 160
600 400 200
650 400 250
800 400 400
FNM 7415 FN 1223 630 0,75 0,48 880 630 250
1030 630 400
1260 630 630
13.01.2010
20

Technische Beschreibung und Datenblätter der Einzel-
Komponenten
10.17 Zeigerträger
für KSI 200 mit 240°-Ausschlagwinkel
für Zinnbalance, verstärkt mit Sicke.
Allgemeine Beschreibung
Im Programm für Zeigerträger bietet PREFAG
einen Standardzeigerträger für die Serie KSI
200 an.
Er ist an den kritischen Punkten durch eine
Sicke verstärkt und somit bei erhöhter mechanischer
Beanspruchung einsetzbar.
Durch die orientierte Nietung des Zeigerträgers
auf das bewegliche Organ wird ein präziser
Sitz gewährleistet.
Zur rationelleren Balancierung der Werke sind
an drei Punkten schlüssellochförmige Aufnahmen
für einhängbare Balancegewichte vorgesehen.
Somit ist es möglich, die Balancegewichte
erst am fertigen Messwerk, wenn der
entsprechende Zeiger bekannt ist, einzuhängen.
Die Gewichte sind in verschiedenen Größen
lieferbar (siehe Kap.10.19).
Zur endgültigen Fixierung der Balancegewichte
empfehlen wir Lötzinn oder Klebstoff.
Die unterschiedlichen Zeigeraufnahmen sind
für DIN bzw. Schaft sowie Rohrzeiger vorgesehen.
Die Abbughöhe beträgt 12 mm.
Aufgrund der hohen Stabilität und guten
Lötbarkeit wurde Neusilber als Zeigerträgermaterial
gewählt.
Dies kommt auch der im allgemeinen noch
erforderlichen Feinbalance mit Lötzinn entgegen.
Auf Wunsch bzw. bei entsprechender Anforderung,
sind auch Sonderformen, z.B. in
Radform, lieferbar.
Teile-Nr.
part-no.
Messwerk/
movement
ZTN 6122 KSI 264
Form/
form
A
Maße / dimensions
A
mm
L
mm
B
mm
3
ZTN 6222 KSI 266 B 20 11,2 2,5
ZTN 6322 C 2
ZTN 6422 D 1,5
ZTN 6522 E 0,4
21
: 13.01.2010

Technische Beschreibung und Datenblätter der Einzel-
Komponenten
10.18 Zeigeranschlag
für 240°-Messwerke KSI 200
Allgemeine Beschreibung
Zur Unterstützung der Funktion des beweglichen
Organs empfiehlt sich der Einsatz eines
Zeigeranschlags.
PREFAG-Zeigeranschläge werden bei den KSI
200 Messwerken rationell und präzise vernietet.
Kleinere Korrekturen des Ausschlagwinkels
können durch Biegen der Anschlagarme vorgenommen
werden.
Wie alle PREFAG-Bauteile unterliegen auch
die Zeigeranschläge einem fertigungsbegleitenden
Qualitätsüberwachungssystem. Verbunden
mit spezifischen Fertigungsverfahren wird
so eine gleichbleibende Qualität erzielt.
Der Zeigeranschlag ZAN 1240 wird aus Aluminium
mit einer entsprechend sorgfältig entwickelten,
isolierenden Oberflächenbehandlung
gefertigt und ergibt günstige Verhältnisse
in bezug auf Adhäsion. Die Montage erfolgt
mit Hohlnieten am Messwerkträger.
Auf Wunsch ist eine Ausführung aus Messing,
montiert mit frei beweglichen
Keramikröhrchen, lieferbar (ZAM 1003).
13.01.2010
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Technische Beschreibung und Datenblätter der Einzel-
Komponenten
10.19 Balancegewichte
Allgemeine Beschreibung
Parallel zum Zeigerträgerprogramm bietet
PREFAG für seine Zeigerträger Typ ZTN
6122-6522 (siehe Kap.10.17) einhängbare Balancegewichte
zur nachträglichen Montage am
Messwerk an.
Zur rationelleren Balance sind für die Grob-
/Vorbalance am Zeigerträger an drei Punkten
schlüsselochförmige Aufnahmen für
einhängbare Balancegewichte vorgesehen. An
der hinteren Zeigerträgeraufnahme hat nur das
G 115 Platz. Die Montage der Gewichte ist
relativ einfach. Die Gewichte werden mit dem
Fixierknopf in das Schlüsselloch des Zeigerträgers
eingehängt und mit Lötzinn oder Klebstoff
fixiert. Die Gewichte sind in verschiedenen
Größen/ Gewichten lieferbar (siehe Tabelle).
Montage der Balancegewichte: Siehe Blatt
Zeigerträger Kap. 10.17.
Das Material der Gewichte ist eisenfreies Messing.
Für andere Ausführungen bitten wir um
Rücksprache.
Teile-Nr. /
part-no.
Maß D /
dimensions D
mm
mg
G 112.1 8 456
G 112.2 6,9 411
G 112.3 6,1 368
G 113.1 5,5 330
G 113.2 4,8 283
G 113.3 4,2 242
G 113.4 3,6 198
G 113.5 3,2 167
G 113.6 2,8 131
G 113.7 2,4 97
G 115.1 6,4 321
G 115.2 6 288
G 115.3 5,4 242
G 115.4 4,8 199
G115.5 4,3 165
G115.6 3,8 113
G 115.7 3,2 97
Gewicht /
weight
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Technische Beschreibung und Datenblätter der Einzel-
Komponenten
10.20 Zeiger
Zeiger können auf dem Messwerk montiert und
mit Zinn oder Feder balanciert geliefert werden.
10.21 Balancierung
Wie im Instrumentebau für elektrische Anzeiger
in Europa allgemein üblich, Messwerke mit
Zinn zu balancieren, sind auch die PREFAG -
Messwerke der Baureihe KSI 200 hierauf ausgelegt.
Federbalance ist ebenfalls möglich, mit
entsprechendem Sonder-Zeigerträger.
Balancieren durch entsprechende Nietgewichte
wird, soweit nötig und sinnvoll, angewendet.
Die Messwerke können balanciert oder
unbalanciert geliefert werden. Sind andere Balancierverfahren
gewünscht bzw. vorgeschrieben,
ist eine entsprechende detaillierte Prüfung
erforderlich.
10.22 Skalen
Werden Messwerke mit Zeiger und balanciert
gewünscht, kann es aufgrund der Konstruktion
in manchen Fällen notwendig sein kann, ein
Anbringen des Zeigers erst nach der Montage
der Skala vorzunehmen.
Daher hat sich PREFAG mit leistungsfähigen
Partnern darauf eingestellt, Messwerke auch
komplett mit Skala zu liefern. Eine detaillierte
Prüfung der Anforderung ist vor Angebotsabgabe
erforderlich.
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Technische Beschreibung und Datenblätter der Einzel-
Komponenten
10.23 Kalibrierung
Messwerke aus der Baureihe KSI 200 können
auf Wunsch kalibriert oder unkalibriert geliefert
werden. Über eine Schwächung des Magnetkreises
kann eine sogenannte Vorkalibrierung
vorgenommen werden. Für die Feinkalibrierung
der Messwerke kann PREFAG auch
Messwerke montiert mit magnetischem Shunt
liefern. (siehe Kap.10.14). In diesen Fällen
wird eine Lieferung mit Skala empfohlen.
Soll die Kalibrierung des Messwerkes elektronisch
über die Beschaltung erfolgen, so muss
das Werk zwingend vorher um mindestens 3%
magnetisch vorgeschwächt werden um die
Magnete zu stabilisieren (zu altern). Bitte geben
Sie uns dieses Erfordernis in der Definition
bereits bei der Anfrage der Werke an.
Das Schwächen des Magnetkreises durch das
Anbringen von Eisen – Plättchen an den Magneten
hat nicht den Effekt der Alterung und
beeinträchtigt die Linearität.
Demagnetisieren/Schwächen/Kalibrieren
Durch Magnetfeld KSI 200
Die Teil-Demagnetisierung bzw. Schwächung
des Magnetfeldes für das fertig montierte KSI
200 Messwerk muss so erfolgen, dass die Polarität
der Demagnetisierungsvorrichtung (im
Gleichfeld) wie in der Skizze liegt. Die Nordpole
der Magnete zeigen jeweils zum Außenring,
die Südpole zum Innenring.
Das Magnetfeld soll möglichst symetrisch
durch das gesamte Messwerk bzw. dessen
Magnetsystem verlaufen. Wir empfehlen eine
entsprechende Messwerkaufnahme für die
Demagnetisierungsvorrichtung vorzusehen.
Die Strom- oder Spannungswerte zur Schwächung
bzw. Kalibrierung der Messwerke sind
empirisch zu ermitteln.
Ein nachträgliches aufmagnetisieren im montierten
Zustand erfordert ein extrem hohes
magnetisier Feld und hat ggfs. negative Auswirkung
auf die erreichbare Linearität.
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: 13.01.2010

Technische Beschreibung und Datenblätter der Einzel-
Komponenten
10.24 Prüfungen
Mit unserem Messwerke-Prüfstand können die
folgenden Prüfungen vorgenommen werden:
• Empfindlichkeit S.E.W
• Messwerkwiderstand
(mA, µA)
(ohm)
• Reibungsfehler (%)
• Linearitätsfehler (%)
• Balancefehler (%)
• Adhäsion
• Isolation
Die Werke sollten zumindest mit Zeiger, besser
noch zusätzlich mit Skala ausgestattet sein. Zur
Kostenreduzierung macht es auch Sinn, wenn
die Litzen bereits durch PREFAG angelötet
werden.
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Anhaltspunkte für die Elektrische und mechanische
Auslegung
11 ANHALTSPUNKTE FÜR DIE ELEKTRISCHE
UND MECHANISCHE AUSLEGUNG
Für die Auswahl und Zusammenstellung der
Messwerkauslegung hat es sich als nützlich
erwiesen, verschiedene Standardversionen vorliegen
zuhaben, die als Anhaltspunkt für die
individuelle Auslegung der Kundenmesswerke
dienen können.
Für die PREFAG KSI 200 Messwerke wurden
daher die folgenden Datenblätter aufgestellt.
Darin sind alle, den Konstrukteur interessierenden
technischen Daten aufgeführt. Von diesen
Daten ausgehend kann mittels Hochrechnung
das individuelle Messwerk leichter definiert
werden.
Für eine weitergehende Auswahl und Zusammenstellung
der Messwerke steht Ihnen unser
technisches Fachpersonal zur Verfügung.
Sehen Sie hierzu bitte unsere Checkliste auf
www.prefag.de
→ Produkte
→ Messwerke und Bauelemente
→ Checkliste.
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: 13.01.2010

Anhaltspunkte für die Elektrische und mechanische
Auslegung
11.1 Auslegungsbeispiele
11.1.1 Wickeldaten
KSI 200
Ampermeter
Messbereich * - I mA 0,1 1 20
Empfindlichkeit KOhm/Volt 10 1 0,2
Windungszahl - N 3143 639 62
Cu-Draht Nenn-Ø mm 0,02 0,05 0,15
Innenwiderstand Ri/ 20°C Ohm/ KOhm 8,6 k 281 4,53
Drehmoment – M90 µNcm/90° 320 650 1.260
* Auslegung auf ca. 95% des Stromes vom Skalenendwert.
11.2 Berechnung der Auslegung
Für die Auslegung der von Ihnen gewünschten Anwendungen geben wir Ihnen nachstehend
die für die Messwerke der Reihe KSI 200/400 typischen Formel bekannt.
90
BL x I x N x 1,5102
Ausschlagwinkel Œ
Erläuterung der Berechnungsformel :
μ 90°
°
Für die Flussdichte im Luftspalt B L empfehlen wir bei den Magneten MGN 054 aus AINiCo
450 mit einem Minimum B L -Wert vom 175 mT zu rechnen.
13.01.2010
28

Anhaltspunkte für die Elektrische und mechanische
Auslegung
11.2.1 Drahtdurchmesser und Windungszahl
Windungszahl , max. Spulenrahmen RN 221 Mittlere Länge einer Windung 50,2 mm
Cu -Draht ,
Nenn-Ø blank
mm
0,020
Ø mit Lack Grad 1 *
mm
0,024
Anzahl Windungen
max.
(rechnerisch ermittelt)
4141
Widerstand der max.
Windungen
(Ohm rechnerisch
ermittelt/ 20°C)
11311
0,025
0,031
2482
4339
0,030
0,037
1742
2170
0,032
0,039
1568
1673
0,036
0,044
1232
1038
0,040
0,049
993
678
0,045
0,055
788
425
0,050
0,060
663
290
0,056
0,067
531
185
0,060
0,072
460
140
0,063
0,076
413
113,7
0,071
0,084
338
73,3
0,080
0,094
270
46,1
0,090**
0,105
216
29,2
0,100
0,117
174
19
0,106
0,123
158
15,3
0,112
0,130
141
12,3
0,118
0,136
129
10,1
0,125
0,144
115
8,04
0,132
0,152
103
6,47
* Durchschnittswerte angelehnt an IEC 60317
** erprobte Werte, andere Werte wurden errechnet
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: 13.01.2010

Schutzrechte
12 TECHNISCHE ÄNDERUNGEN
Für die vorliegende Dokumentation und die
darin beschriebenen Produkte müssen wir uns
Änderungen vorbehalten.
Konstruktionsentwürfe, die auf PREFAG
Messwerkmustern oder PREFAG Datenblättern
beruhen, sollen nicht für die Produktion
freigegeben werden, bevor der Kunde nicht
sorgfältig geprüft hat, dass er die letztgültige
Version der PREFAG-Dokumentation oder der
PREFAG Bauelemente verwendet hat.
Das Ausgabedatum der vorliegenden Dokumentation
entnehmen Sie bitte dem Titelblatt.
13 LINEARITÄTSVORBEHALTE
Die in diesem Handbuch gemachten Angaben
zur Linearität beziehen sich auf Messwerke in
Standardausführung für den empfohlenen Arbeitsbereich
240° mit Nullpunkt links, montiert
ausschließlich mit PREFAG-Komponenten.
Erweiterungen oder Veränderungen des Arbeitsbereichs,
wie z.B. Vorspannen, Vergrößern
des Ausschlagwinkels oder Versetzen des
Nullpunktes können Einfluss auf die Linearität
nehmen.
Bei entsprechenden Abweichungen sind je Einzelfall
die Abweichungen zum Standard zu
bewerten und andere Linearitäts-
Charakteristika des Messwerkes zu vereinbaren.
14 SCHUTZRECHTE
Auf unsere Bauelemente laufen Schutzrechte
bzw. sind beantragt. Wir bitten höflichst darauf
zu achten, dass eine Weitergabe an Dritte, auch
in umgezeichneter Form, vermieden wird.
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Garantie/ Tauglichkeits-Prüfung
15 GARANTIE/ TAUGLICHKEITS-PRÜFUNG
PREFAG bietet Ihnen jahrzehntelange Erfahrung
bei der mechanischen und elektrischen
Auslegung der Bausätze bzw. Messwerke an,
um den Einsatz dieser Bausätze bzw. Messwerke
unter den verschiedensten Umweltbedingungen
zu ermöglichen. Entsprechende
Gehäusekonstruktion und die Aufnahme der
Messwerke im Gehäuse sind jedoch ebenfalls
ausschlaggebend für die Gewährleistung der
Anforderungen an das Instrument.
Die Typenprüfung (Tauglichkeitsprüfung) für
den jeweiligen Einsatzzweck liegt daher in der
Verantwortung des Kunden. PREFAG übernimmt
nur die Garantie für die Lieferungen
entsprechend der vereinbarten Ausführung bis
zum Warenwert.
Die von PREFAG gemachten Verwendungsangaben
sind nur Beispiele. Sie stellen keine Eigenschaftszusicherung
im Sinne der neueren
Rechtssprechung dar.
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Programmübersicht der PREFAG-Messwerke
16 PROGRAMMÜBERSICHT DER PREFAG-MESSWERKE
Art des Messwerkes
Ausschlagwinkel
effektiv
Messwerkreihe
(Dokumentation
Messwerk
Dreheisen-Messwerk 90° DRI 400 DRI 402/407
Drehspul-Messwerke 90° KM 001 - 008 KM 001 - 008
Drehspul-Messwerke 90° KM 400 KM 402/404/407
Drehspul-Messwerke 240° KSI 200 KSI 264-266
Drehspul-Messwerke 240° KSI 400 KSI 420/422
Drehspul-Messwerk 230° KSI 100 KSI 100
Drehspul-Messwerk 170° KSI 100 KSI 101
Drehspul-Messwerk 2x 170° KSI 100 KSI 101 Doppel
Drehspul-Messwerk 240° KSI 100 KSI 103
Drehspul-Messwerk 60° SWI 60 SWI 60
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PREFAG Carl Rivoir GmbH & Co.KG
Postfach 1140
Prefagstraße 4
75045 Walzbachtal (Wössingen)
Deutschland
Telefon +49-(0)7203 87-0
Fax +49-(0)7203 87-170
Mail: info@prefag.de
www.prefag.de
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