DE1205296B - Vorrichtung zum Einstellen der Federkraft einer an einem Schwingsystem angreifenden Torsionsfeder - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. CL:

GOId

Deutsche KL: 42 d-1/01

Nummer: 1205 296

Aktenzeichen: R 31888IX b/42 d

Anmeldetag: 15. Januar 1962

Auslegetag: 18. November 1965

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Einstellen der Federkraft einer an einem Schwingsystem angreifenden Torsionsfeder in auf Kräfteabgleich beruhenden Meßgeräten, Steuer- oder Regelgeräten.

Bei auf Kräfteabgleich beruhenden Geräten mit an einem Schwingsystem angreifender Torsionsfeder ist es erwünscht, daß zum Ausgleich angreifender Kräfte verschiedenster Größen die Federkraft verstellt werden kann. Es ist nun bekannt, bei diesen Geräten Federn verschiedener, auf die jeweilige Belastung abgestimmter Stärke zu verwenden und nach Bedarf gegeneinander auszutauschen. Auch ist es bekannt, die Angriffspunkte der Federn am Schwingsystem zu verändern, um auf diese Weise verschiedene Empfindlichkeitsbereiche zu erhalten. Schließlich sind auch Vorrichtungen zum Einstellen der Federkraft in Meßgeräten mit Gegenkraft-Torsionsfedern bekannt, die aus verschiebbaren Einspannlagern zum Verändern der wirksamen Federlänge bestehen. Alle diese Vorrichtungen sind jedoch mit dem Nachteil behaftet, daß durch das Verstellen der Federkraft der Gleichgewichtszustand des Schwingsystems gestört wird, nach jeder Federkraftverstellung somit eine Neujustierung des Schwingsystems erforderlich ist.

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, eine Justierung der Federkraft ohne Einwirkung auf den Gleichgewichtszustand des Schwingsystems eines Meßgerätes bzw. Steuer- oder Regelgerätes zu ermöglichen. Nach der Erfindung wird diese Aufgabe gelöst durch zwei auf der Feder verschiebbare Einspannlager, die symmetrisch zur Federmitte angeordnet und gemeinsam zueinander hin und voneinander weg verschiebbar sind.

Mit der Erfindung wird eine Änderung der Federeigenschaften ermöglicht, ohne daß dabei der Abgleich des Schwingsystems gestört wird. Dies erbringt für die mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung versehenen Geräte den wesentlichen Vorteil, daß beim Einstellen der verschiedenen Empfindlichkeitsbereiche keine Nachjustierungen erforderlich sind.

Bei Vorrichtungen, bei denen die Federenden an einem mit dem Schwingsystem verbundenen Bügel festgeklemmt sind, ist es erfindungsgemäß besonders zweckmäßig, wenn die Einspannlager drehfest im Bügel geführt und durch eine Schraubspindel verschiebbar sind und das eine Lager eine Durchbohrung mit Linksgewinde und das andere eine Durchbohrung mit Rechtsgewinde für die unverschiebbar im Bügel geführte Spindel aufweist.

Vorrichtung zum Einstellen der Federkraft
einer an einem Schwingsystem angreifenden
Torsionsfeder

Anmelder:

Regulator A. G., Glarus (Schweiz)

Vertreter:

Dr.-Ing. E. Maier, Patentanwalt,
München 22, Widenmayerstr. 5

Als Erfinder benannt:

Otto Erich Joseph Thomas, München

Beanspruchte Priorität:
Schweden vom 16. Januar 1961 (368)

Die Erfindung wird nunmehr an Hand eines Ausführungsbeispiels erläutert. Auf der Zeichnung ist eine Ausführungsform der Erfindung beispielsweise dargestellt, und zwar zeigt

Fig. 1 eine perspektivische und teilweise vereinfachte Darstellung eines Schwingsystems, an welchem die Erfindung anwendbar ist, und

F i g. 2, 3 und 4 die Vorrichtung nach der Erfindung in der Draufsicht, im Längsschnitt bzw. in einem Querschnitt entlang der Linie IV-IV.

Auf F i g. 1 ist ein Waagebalken 11 dargestellt, der auf einer Schneide 13 ruht, die eine querlaufende und horizontale Schwingachse für den Balken bildet. Die eine Seite des Balkens ist einer veränderlichen Kraft 15 ausgesetzt, die beispielsweise von einer Spule oder einem Eisenkern einer elektrischen Meßvorrichtung, einer Membran oder von pneumatisch oder hydraulisch betätigten Federdruckdosen herrührt. Die andere Seite des Balkens ist einer gleich großen Gegenkraft 17 ausgesetzt, und zwar vermittels eines Trägers, der starr, d. h. unabhängig von der Balkenbewegung, befestigt ist. Die Gegenkraft wird auf den Balken über einen Hebel 19 und eine Torsionsfeder 21 übertragen. Ein Ende des Hebels 19 ruht über eine Einstellschraube 23 auf dem nichtgezeichneten Träger auf, und das andere Hebelende, das in Form einer Klemme ausgebildet ist, umfaßt das Mittelteil der Feder 21. Die Feder 21 besteht aus einem Federstahlband, das gerade in einen Bügel 25

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eingesetzt ist. Der Bügel 25 ist am Waagebalken 11 befestigt, und zwar quer zu diesem, und seine Längsrichtung verläuft parallel zur Schwingachse des Schwingsystems, wobei die Schwingachse durch die Schneide 13 des Waagebalkens 11 dargestellt wird.

Wie in den Fig. 2, 3 und 4 gezeigt, besteht der Bügel 25 (der in F i g. 1 nur schematisch dargestellt ist) aus den Endteilen 27 und 29 und den Seitenteilen 31 und 33. In die Bügelöffnung mit rechteckigem Querschnitt ist ein Gehäuse 35 eingesetzt, das durch Vorsprünge 37 am Bügel befestigt ist. Zwischen den Enden 27 und 29 des Bügels erstreckt sich das durch Schrauben 39 und 41 befestigte Federband 21 sowie eine parallel zur Feder verlaufende Spindel 43, die an den Enden des Bügels drehbar, aber axial unverschiebbar gelagert ist. Die Spindel 43 kann durch einen am Spindelende angebrachten gradulierten Knopf 45 gedreht werden. Die Spindel erstreckt sich durch zwei mit Gewinde versehene Bohrungen, die sich in zwei identischen Klemmorganen 47 und 49 befinden. Jedes der zwei Klemmorgane weist einen Backen 51 mit rechteckigem Querschnitt, der in der U-förmigen Ausnehmung des Gehäuses 35 undrehbar geführt ist, und außerdem eine Klemme 53 auf, die durch Schrauben derart feststellbar ist, daß sie die Blattfeder 21 dicht umschließt, aber darauf gleiten kann. Die Einstellspindel 43 greift an dem Klemmorgan 47 über ein Rechtsgewinde und an dem Klemmorgan 49 über ein Linksgewinde mit derselben Ganghöhe an. Bei Drehung der Spindel bewegen sich folglich die beiden Klemmorgane symmetrisch zum Klemmpunkt des Hebels 19 hin bzw. von diesem weg. Auf diese Weise wird die wirksame Länge der Torsionsfeder und folglich die Federkraft der Feder verändert. Die Klemmorgane 47 und 49 sind die einzigen ihre Stellung verändernden Teile, und da sie ihre Entfernung von der Schwingachse des Waagebalkens beibehalten und darüber hinaus während der Verschiebung in gleichen Abständen von einer senkrecht zur Schwingachse und durch den Hebel 19 verlaufenden Ebene angeordnet sind, hat eine derartige Verschiebung offensichtlich keinen Einfluß auf den Gleichgewichtszustand des Waagebalkens.

Das Gehäuse 35 weist an einem Ende eine Ausnehmung 55 auf, und am Rande dieser Ausnehmung befindet sich eine Skala 57. Durch Ablesen der Stellung des einen der beiden Klemmorgane auf dieser Skala und/oder durch Ablesen der Stellung des Knopfes 45 kann die gewünschte Federkraft genau eingestellt werden.

Am Waagebalken können elektrische Kontakte angebracht sein, die eine Anzeige geben, wenn die rechte Seite des Waagebalkens durch die Kraft 15 um einen bestimmten, üblicherweise ziemlich kleinen Winkel verschwenkt wird. Da, wie oben erwähnt, die als Gegenkraft wirkende Federkraft vermittels des Knopfes 45 verändert werden kann, ist ein solcher Kontakt bei einer größeren oder kleineren Kraft 15 auslösbar. Darüber hinaus kann durch Verstellen der Einstellschraube 23 eine größere oder kleinere Vorspannung der Feder 21 erzielt werden, so daß sich der Waagebalken erst dann verschwenkt, wenn die Kraft 15 einen bestimmten Wert überschreitet. Andererseits kann natürlich auch ein Zeiger mit dem Schwingsystem verbunden werden, um das Verschwenken des Systems aus einer Ausgangsstellung auf einer festen Skalenscheibe kenntlich zu machen. Durch Verändern der Federkonstante mit Hilfe des Knopfes 45 ist eine Zeigeranzeige in einer solchen Auschlaggröße möglich, daß die Anzeige bei angreifenden Kräften verschiedener Größenordnung leicht abgelesen werden kann. Die verwendete Blattfeder weist parallele Kanten auf, so daß die Feder eine lineare Federcharakteristik besitzt. Das Federband kann sich aber auch verjüngen und gerade oder gebogene Kanten aufweisen, so daß nichtlineare Federcharakteristiken entstehen.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Einstellen der Federkraft einer an einem Schwingsystem angreifenden Torsionsfeder in auf Kräfteabgleich beruhenden Meßgeräten, Steuer- oder Regelgeräten, wobei ein verschiebbares Einspannlager zum Verändern der wirksamen Federlänge vorgesehen ist, gekennzeichnet durch zwei auf der Feder (21) verschiebbare Einspannlager (47, 49), die symmetrisch zur Federmitte angeordnet und gemeinsam zueinander hin und voneinander weg verschiebbar sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Federenden an einem mit dem Schwingsystem verbundenen Bügel festgeklemmt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Einspannlager (47, 49) drehfest im Bügel (25) geführt und durch eine Schraubspindel (43) verschiebbar sind und daß das eine Lager (47) eine Durchbohrung mit Linksgewinde und das andere (49) eine Durchbohrung mit Rechtsgewinde für die unverschiebbar im Bügel (25) geführte Spindel (43) aufweist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Gebrauchsmuster Nr. 1717 039,
1723 093;

österreichische Patentschrift Nr. 170224;
USA.-Patentschrift Nr. 2 238 380.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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