DE556672C - Reibungslose Lagerungsvorrichtung fuer drehbare Teile, insbesondere von Zeigern an Zeigerinstrumenten, mit zwei einander kreuzenden Bandsystemen - Google Patents

Description

Gegenstand der Erfindung ist eine reibungslose Lagerungsvorrichtung für drehbare Teile, insbesondere von Zeigern an Zeigerinstrumenten, mit zwei einander kreuzenden Bandsystemen ο. dgl., von denen das eine die Bewegungen des Meßorgans auf den Zeiger o. dgl. überträgt, während das andere unter der Wirkung der Gegenkraft steht. Die Erfindung bezweckt, bei Vorrichtungen dieser Art unter Beibehaltung der Leichtbeweglich-• keit des Zeigersystems eine erhöhte Stabilität des letzteren zu erzielen, indem Schwankungen des Systems senkrecht zur Drehachse, praktisch genommen, verhindert werden.

Die Erfindung besteht darin, daß das die Stellkraft übermittelnde Bandsystem sich in der Ebene des Ausschlags des Zeigers o. dgl. befindet und das andere unter der Wirkung der Gegenkraft stehende Bandsystem senkrecht dazu in Richtung der Achse des Zeigers o. dgl. angeordnet ist und auf Torsion beansprucht wird.

Die Erfindung ist in der Zeichnung in einigen verschiedenen Aus füh rungs formen dargestellt. Fig. 1 zeigt schematisch und in schaubildlicher Darstellung eine einfache Ausführung der Erfindung. Fig. 2 und 3 zeigen eine andere Ausführungsform von der Seite bzw. in der Längsrichtung des aufgehängten Zeigers gesehen. Fig. 4 ist eine Seitenansicht eines Aneroidbarometers, bei welchem die Erfindung zur Anwendung gebracht ist. Fig. 5 zeigt einen Teil der Anordnung nach Fig. 4 in der Längsrichtung des Zeigers gesehen.

In der Anordnung nach Fig. 1 ist der Zeiger i, dessen Zeigerspitze über eine feste Skala 2 spielt, an zwei zu beiden Seiten und gleich weit vom Drehungsmittelpunkt des Zeigers liegenden Punkten 3, 3' mit zwei symmetrisch im Verhältnis zur Drehachse des Zeigers gespannten Bändern, Drähten oder anderen biegsamen Organen 4, 4' verbunden, und zwar zweckmäßig an der Mitte dieser Bänder oder in der Nähe der Mitte. Das Bandsystem 4, 4', welches zwischen Haltern 5, 6 im Gestell eingespannt ist, bildet die reibungslos wirkende Lagerungsvorrichtung für den Zeiger. Jedes der Bänder 4,4' ist zwischen gegenüberstehenden freien Enden 7,8 bzw. 7', 8' zweier Blattfedern 9 eingespannt, welche Federn an der Mitte an den Haltern 5, 6 festgenietet sind. Wenn der durch das Bandsystem 4, 4' getragene Zeiger 1 sich selbst überlassen wäre, so würde sich derselbe offenbar in die Ebene durch die vier Befestigungspunkte 7, 7', 8, 8' des tragenden Bandsystems einstellen. Der Zeiger wird jedoch durch ein zweites, ungefähr senkrecht zum tragenden Bandsystem 4,4' gespanntes

Bandsystem 11, 11' aus der genannten Ebene herausgedreht. Die beiden Bänder ii, ii' sind an dem Zeiger an Punkten 12, 12' befestigt, die zu beiden Seiten des Drehungsmittelpunkts des Zeigers und gleich weit von diesem liegen, und sind nach entgegengesetzten Richtungen gespannt. Die Bänder ii, 11' übertragen auf den Zeiger die zu messenden oder durch die zu messenden Kräfte hervorgerufenen Bewegungen. Infolge der zwangsweisen Drehung des Zeigers aus derjenigen Lage, die er sonst auf Grund der Verbindung mit dem tragenden Bandsystem 4, 4' einnehmen würde, ist das tragende Bandsystem einer Verdrillung unterworfen, und dieses Bandsystem übt darum auf den Zeiger ein Drehmoment aus, welches dem durch das bewegungsübertragende Bandsystem 11, 11' ausgeübten Moment entgegengesetzt ist. Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 ist der Verdrillungswinkel des tragenden Band-■ systems verhältnismäßig klein. Eine größere Empfindlichkeit des Instruments kann jedoch, wie Fig. 2 und 3 zeigen, dadurch erzielt werden, daß das zum Übertragen der zu messenden Kraft dienende Bandsystem n, 11' in der Nullstellung in einer solchen Lage des unter der Wirkung der Gegenkraft stehenden Bandsystems 4, 4' angreift, in der letzteres um iSo° tordiert ist. In dieser labilen Gleichgewichtslage liegen offenbar die beiden Bänder 4, 4' in derselben Ebene und kreuzen sich gegenseitig an zwei Punkten. Der Verdrillungswinkel des tragenden Bandsystems soll jedoch um so viel kleiner als i8o° sein, daß die beiden Bänder 4, 4' sich weder in der Nullstellung des Zeigers noch beim Ausschlag desselben gegenseitig berühren. Die beiden Blattfedern 9, 10 sind bei der Ausführungsform nach Fig. 2, 3 U-förmig gebogen und haben je den einen Schenkel im Gestell festgenietet, während der andere Schenkel zur Befestigung des Bandsystems dient. Der Zeiger trägt an seinem hinteren Ende ein Gegengewicht 1'.

Fig. 4 und 5 zeigen eine Anwendung der Vorrichtung nach Fig. 2 und 3 an einem zum Ablesen nach der Nullmeßmethode angeordneten Aneroidbarometer, wobei der Zeiger 1 als Tendenzzeiger dient und anzeigt, nach welcher Richtung hin das Nullstellen der Membran des Instruments bei der Ablesung erfolgen soll. Der Barometer ist mit zwei Membrandosen 13 versehen, deren Membranbewegung unter der Einwirkung der Schwankungen des Luftdruckes zweckmäßig durch Hemmanschläge begrenzt sind, so daß die Membranen nur kleine Ausschläge zu beiden Seiten einer gewissen Mittellage ausführen können. Die Übertragung der Membranbewegungen auf den Tendenzzeiger 1 vermittelt ein Hebel 14, mit dem der Mittelpunkt der obersten Membran in der Nähe des Drehungsmittelpunktes des Hebels verbunden ist. Der Drehungsmittelpunkt liegt am rechten Ende des Hebels (Fig. 4), wo der Hebel mittels eines biegsamen Bandes 15 im Gestell des Instruments aufgehängt ist. Dieses Band wird durch ein regulierbares Federsystem gespannt, welches auf der entgegengesetzten Seite im Verhältnis zum Verbindungspunkt des Hebels mit der Membran angreift. Dieses Federsystem umfaßt teils eine zwischen dem Hebel und dem Gestell eingespannte kräftige Schraubenfeder 16 mit angenähert konstanter Spannung und teils zwei Schraubenfedern 17 mit regulierbarer Spannung, welche letzteren etwas weiter ab von der Membran am Hebel angreifen und mit den Enden zweier seitlich ausragenden Armen 18 des Hebels verbunden sind. Die Schraubenfedern 17 sind andererseits mit einer Mutter 19 verbunden, die auf eine im Gestell gelagerte Mikrometerschraube 20 aufgeschraubt ist. Beim Drehen der Mikrometerschraube mittels eines Nullstellknopfes 21 wird die Mutter 19 ohne Drehung gehoben oder gesenkt, wobei die Spannungen der Schraubenfedern 17 geändert werden. Beim Ablesen des Instruments werden die Spannungen der Feder 17 mittels des Knopfes 21 derart reguliert, daß der Hebel 14 eine gewisse bestimmte Mittellage zwischen den die Membranbewegungen begrenzenden Hemmanschlägen einnimmt. Der jeweilig herrsehende Luftdruck ist dann durch die Spannung des Federsystems ausgeglichen. Die Drehung der Mikrometerschraube zwischen zwei aufeinanderfolgenden Nullablesungen ist offenbar der Änderung des Luftdruckes zwischen den Ablesungen proportional, und der herrschende Luftdruck -kann also auf einer festen Skala abgelesen werden, über welche ein mit der Mikrometerschraube verbundener Zeiger 22 spielt.

Die richtige Einstellung des Hebels 14 und also der Membran in die Null- oder Mittellage erfolgt mit Hilfe des Tendenzzeigers ϊ, auf welchen die Membranbewegungen durch den Hebel 14 übertragen werden. Das freie Ende des Hebels bildet eine Gabel, deren Schenkel 23, 23' zu beiden Seiten des den Tendenzzeiger 1 tragenden Band- oder Drahtsystems 4, 4' vorragen. Zwischen den Schenkelenden einerseits und dem Gestell anderseits sind winkelförmig gebogene Bänder 24, 24' gespannt, an deren Winkelspitzen die Bänder 11, 11' angeschlossen sind (Fig. 5).

Wenn der Luftdruck nach erfolgter Nullstellung steigt, so wird das freie Ende des Hebels 14 gesenkt, die Bänder 24, 24' werden twas ausgerichtet, und die Bänder 11, 11'

werden nach außen gezogen, wobei der Verdrillungswinkel des tragenden Bandsystems 4, 4' sich noch mehr den i8o° nähert, und der Tendenzzeiger 1 also in der Richtung gegen seine labile Gleichgewichtslage in der Ebene 7, 7', 8, 8' ausschlägt. Wenn der Luftdruck statt dessen sinkt, wird das freie Ende des Hebels 14 gehoben, die von den Bändern 24, 24' gebildeten Winkel werden etwas kleiner, und das tragende Bandsystem 4,4' wird unter Einwirkung der Spannung in den federnden Befestigungeng, 10 etwas in seiner Längsrichtung ausgedehnt, wobei der Verdrillungswinkel des Bandsystems etwas verkleinert wird und der Tendenzzeiger 1 in der Richtung von seiner labilen Gleichgewichtslage weg ausschlägt.

Durch die für die Erfindung kennzeichnende Einspannung des Tendenzzeigers zwisehen zwei einander kreuzenden, gestreckten Bandsystemen wird die Schwankungstendenz des beweglichen Systems nach den Seiten hin aufgehoben. Das bewegliche System erhält eine ganz stabile Lagerung und bewegt sich mit derselben Präzision, als wenn es mittels sorgfältig gearbeiteten Zapfen gelagert wäre. Andererseits ist die Lagerreibung vollständig beseitigt. Die Anordnung eignet sich natürlich insbesondere für solche Instrumente, wo das Zeigersystem nur verhältnismäßig kleine Ausschläge ausführt, also in erster Linie bei solchen Instrumenten, die nach der Nullmeßmethode abgelesen werden.

Anstatt das tragende Bandsystem 4, 4' an beiden Enden federnd zu befestigen, kann man sich unter Umständen damit begnügen, dasselbe nur an einem Ende federnd zu befestigen und am anderen Ende fest einzuspannen, wobei jedoch die Empfindlichkeit kleiner wird.

Claims (5)

1. Patentansprüche:

   ι. Reibungslose Lagerungsvorrichtung für drehbare Teile, insbesondere von Zeigern an Zeigerinstrumenten, mit zwei einander kreuzenden Bandsystemen o. dgl., von denen das eine die Bewegungen des Meßorgans auf den Zeiger o. dgl. überträgt, während das andere unter der Wirkung der Gegenkraft steht, dadurch gekennzeichnet, daß das die Stellkraft übermittelnde Bandsystem (11,11') sich in der Ebene des Ausschlags des Zeigers o. dgl. befindet und das andere unter der Wirkung der Gegenkraft stehende Bandsystem (4,4') senkrecht dazu in Richtung der Achse des Zeigers o. dgl. angeordnet ist ^ und auf Torsion beansprucht wird.
2. 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das unter der Wirkung der Gegenkraft stehende Bandsystem (4, 4') aus zwei oder mehreren im wesentlichen in der Richtung der Drehachse des Zeigers o. dgl. gespannten Bändern o. dgl. besteht, mit deren Mitten (3> 3') der Zeiger (1) verbunden ist.
3. 3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das unter der AVirkung der Gegenkraft stehende Bandsystem (4,4') an dem einen oder zweck- mäßig an jedem Ende an einen federnden Halter (9 bzw. 10) angeschlossen ist, der die spannende Federkraft in der Längsrichtung des Bandsystems ausübt.
4. 4. Anordnung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das unter der Wirkung der Gegenkraft stehende, tragende Bandsystem bifilar ist, und daß die Befestigungspunkte (7, 7', 8, 8') der beiden Drähte desselben in einer Ebene liegen.
5. 5. Anordnung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das zum Übertragen der zu messenden Kraft dienende Bandsystem (11, 11') in der Nullstellung in einer solchen Lage des unter 8g der Wirkung der Gegenkraft stehenden Bandsystems (4, 4') angreift, in der letzteres um i8o° tordiert ist (Fig. 2).

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen