DE1025156B

DE1025156B - Spring combination for use as an elastic connecting link between the mutually movable parts of a shock absorber

Info

Publication number: DE1025156B
Application number: DEH17939A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Phys Dr Walter Schupp
Original assignee: Gebr Hofmann GmbH and Co KG Maschinenfabrik
Current assignee: Gebr Hofmann GmbH and Co KG Maschinenfabrik
Priority date: 1953-10-10
Filing date: 1953-10-10
Publication date: 1958-02-27

Description

Federkombination zur Verwendung als elastisches Verbindungsglied zwischen den gegeneinander beweglichen Teilen eines Erschütterungsaufnehmers Bei Schwingungsmessern, die nach dem Seismischen Prinzip arbeiten, benötigt man zur Aufhängung des schwingendlen Teiles eine oder mehrere Federn, an welche zwei Forderungen gestellt werden müssen. Spring combination for use as an elastic connecting link between the mutually moving parts of a vibration transducer Bei Vibration meters that work according to the seismic principle are required for Suspension of the swinging part one or more springs, on which two requirements must be asked.

Die Federn sollen in der Schwingungsmeßrichtung so weich sein, daß sie einer Bewegung des schwingenden Teiles in dieser Richtung möglichst wenig Widerstand entgegensetzen. In allen Komponenten zu dieser Nteßrichtung sollen diese Federn so unnachgiebig wie möglich sein, um zu verhindern, daß der schwingende Teil unter dem Einfluß der Schwerkraft bei verschiedenen Gebrauchsanl agen des Schwingungsmesslers seitliche Verschiebungen erleidet und hierbei andere Teile des Schiwingungsmessers berührt. Durch diese Berührung wird somit der schwingende Teil in seiner Bewegungsfreiheit in der WIeßrichtung behindert.The springs should be so soft in the direction of vibration measurement that they have as little resistance as possible to a movement of the vibrating part in this direction oppose. These springs should be used in all components in this direction be as adamant as possible to prevent the vibrating part from falling under the influence of gravity in various systems of use of the vibration meter suffers lateral shifts and thereby other parts of the vibration meter touched. This contact gives the vibrating part its freedom of movement obstructed in the white direction.

Im allgemeinen benutzt man zur Haltung des schwingenden Teiles membranartige Federn. Zur Erzielung der in der Meßrichtung erforderlichen Weichheit werden diese membranartigen Federn oft so durchbrochen, daß radspeichenartige, spiralische oder kronenförmige Gebilde entstehen. Durch die feste Einspannung der Federn am Rand entstehen bei Auslenkungen aus der Ruhelage Zugkräfte am Federmaterial, deren in die Meßrichtung fallende Komponente den Hauptanteil der treibenden Federkraft bildet. In general, membrane-like ones are used to hold the vibrating part Feathers. In order to achieve the softness required in the measuring direction, these are membrane-like springs are often perforated in such a way that wheel-spoke-like, spiral or Crown-shaped structures arise. Due to the tight clamping of the springs on the edge tensile forces arise on the spring material in the event of deflections from the rest position, whose in the component falling in the direction of measurement forms the main part of the driving spring force.

Diese rücktreibende Federkraft ist nun bekanntlich nicht proportional zur erregenden Auslenkung und es kommt hierdurch zu Meßfehlern, die bei steigender Äießgröfe immer ernster werden.As is well known, this restoring spring force is not proportional to the exciting deflection and this leads to measurement errors, which with increasing Äießgröfe are getting more and more serious.

Durch Wellung der Nlembranen hat man versucht, dieser Schwierigkeit zu begegnen. Die Wellung selbst führt jedoch zu einer unerwünscht großen Quernachgiebigkeit. Attempts have been made to overcome this difficulty by undulating the membranes to meet. However, the corrugation itself leads to an undesirably large lateral compliance.

Außerdem hat man Schwingungsmesser nach dem Sei smographenprinzip vorgeschlagen, bei welchen die träge Masse mittels Blattfedern geradegeführt wird, wobei zwei Federn für den Ausgleich der Kraft der Blattfedern sorgen müssen. Die Federkombinationen liegen in der Ruhestellung des Systems in einer Ebene und sind nicht paarweise gleich. Außerdem ist die für Aleßgeräte sehr wichtige lineare Charakteristik bei diesen Federkombinationen nicht vorhanden. In addition, you have vibration meters based on the principle of the telescope suggested in which the inertial mass is straightened by means of leaf springs, two springs have to compensate for the force of the leaf springs. the In the rest position of the system, spring combinations lie in one plane and are not the same in pairs. In addition, the linear characteristic is very important for measuring devices not available with these spring combinations.

Die Erfindung betrifft eine Federkombination zur Verwendung als elastisches Verbindungsglied zwischen den gegeneinander beweglichen Teilen eines Erschütterungsaufnehmers, welche aus zwei sternförmigen, rotationssymmetrischen Biegefedern, die an den äußeren Enden der einzelnen strahlenförmigen Blattfedern paarig miteinander verbunden sind, besteht und bei welchell die beiden zentralen Partien an je einer der gegeneinander beweglichen Klassen des Erschütterungsaufnehmers befestigt sind. The invention relates to a spring combination for use as an elastic Connecting link between the mutually movable parts of a vibration transducer, which consists of two star-shaped, rotationally symmetrical spiral springs attached to the outer Ends of the individual radial leaf springs are connected to one another in pairs, exists and in which case the two central parts each have one of the against each other movable classes of the shock absorber are attached.

Zur Behebung der bei den bisherigen Federkombi- nationen vorliegenden Nachteile ist die erwähnte Gattung der Federkombination gemäß der Erfindung mit dem Hauptmerkmal versehen, daß zwischen den beiden Massen unter Ausschaltung weiterer Verbindungsglieder zwei Federkombinationen verwendet werden und daß diese Federkombinationen aus paarweise gleichen Einzelblattfedern bestehen, wobei der Durchmesser einer jeden Federkombination genügend groß gegienüber ihrer axialen Ausdehnung ist, so daß quer zur Meßrichtung eine große Steifigkeit zwischen den Massen besteht, während in der Meßrichtung Bewegungen zugelassen werden und die Riickstellkräfte in linearer Funktion zu der Relativbewegung der beiden Massen stehen. To remedy the previous spring combination nations present Disadvantages is the aforementioned type of spring combination according to the invention the main feature provided that between the two masses with the elimination of further Connecting links two combinations of springs are used and that these combinations of springs consist of single leaf springs identical in pairs, the diameter of each Spring combination is sufficiently large compared to its axial extent, so that transversely to the measuring direction there is great rigidity between the masses, while in the Direction of measurement movements are permitted and the restoring forces in a linear function are related to the relative movement of the two masses.

Die Beschreibung schildert die Einzelheiten der Erfindung unter Hinweis auf die schematische Zeichnung in einem Ausführungsbeispiel. The description describes the details of the invention with reference on the schematic drawing in one embodiment.

In der Abb. 1 stellt 1 den schwingenden Teil und einen Teil des Gehäuses dar. Der schwillgellde Teil 1 ist in dem Gehäuse mittels zweier Federkombinationen 3 parallel derart geführt, daß sich die beiden Federkombinationen vor und hinter dem schwingenen Teil 1 befinden. In Fig. 1, 1 represents the vibrating part and part of the housing The Schwillgellde part 1 is in the housing by means of two spring combinations 3 guided in parallel in such a way that the two spring combinations are in front of and behind the oscillating part 1 are located.

Die Federkombination 3 besteht gemäß Abb. 2 beispielsweise aus acht gleichartigen Blfattfedern 4, 5. According to Fig. 2, the spring combination 3 consists of eight, for example Similar leaf springs 4, 5.

6, 7, 8, 9, 10 und 11, von denen je zwei sich gegenüberstehende Federn am äußeren Ende durch Schweißung.6, 7, 8, 9, 10 and 11, each of which has two opposing springs at the outer end by welding.

Lötung oder ähnlichem miteinander verbunden sind.Soldering or the like are connected to each other.

Die inneren Enden der Federn werden durch zwei in Abb. 2 nicht gezeichnete Zentralstücke fest eingepaßt, und zwar so, daß die innerhalb der gestrichelten Geraden liegenden Federspannen 12 und 13 nicht schwingen können. Das vordere, zu 12 gehörende Zentralstück ist mit dem Gehäuse2, das hintere, zu 13 gehörende Zentral stück mit dem schwingenden Teil 1 verbunden. Die äußeren Randteile der Federn können sich, da sie nirgends befestigt sind. bei Schwingungen des schwingenden Teiles 1 in der Richtung von 3 frei nach innen und außen bewegen. The inner ends of the springs are replaced by two not shown in Fig. 2 Central pieces firmly fitted, in such a way that the within the dashed line lying spring clamps 12 and 13 can not swing. The front one, belonging to 12 Center piece is with the housing2, the rear, belonging to 13 central piece with the oscillating Part 1 connected. The outer edge parts of the feathers can be, as they are nowhere are attached. with vibrations of the vibrating part 1 in the direction of 3 move freely inwards and outwards.

Demzufolge tritt keine zusätzliche Zngspannung in den Federn auf, und dieselben arbeiten bis zu relativ großen Auslenkungen exakt linear.As a result, there is no additional tension in the springs, and they work exactly linearly up to relatively large deflections.

Infolge der freien Beweglichkeit der äußeren Federenden werden insbesondere in radialer Richtung Zwangskräfte in Form von Zugspannungen vermieden, wodurch ein proportionaler Zusammenhang zwischen: Kraft ulld Auslenkung besteht. wenn die beiden Zentral stücke in axialer Richtung gegeneinander bewegt werden. As a result of the free mobility of the outer spring ends in particular in the radial direction constraining forces in the form of tensile stresses avoided, whereby a there is a proportional relationship between: force ulld deflection. if the two Central pieces are moved against each other in the axial direction.

Der Bewegungsspielraum des schwingenden Teiles wird lediglich durch die Federkombination ohne Zuhilfenahme weiterer Mittel begrenzt. Diese Begrenzung kann durch passende Wahl des gegenseitigen Abstandes der Zentralstücke konstruktiv dem Verwendungszweck angepaßt werden. The range of motion of the vibrating part is only increased by the spring combination is limited without the aid of other means. This limitation can be constructive through a suitable choice of the mutual spacing of the central pieces be adapted to the intended use.

Außerdem ist es möglich, dynamische Unsymmetrien in der Federkombination durch Anbringung zusätzlicher Massen an einem oder an mehreren der äußeren Federenden auszugleichen. It is also possible to have dynamic asymmetries in the spring combination by attaching additional masses to one or more of the outer spring ends balance.

Gegenüber seitlichen Kräften (Querbeschleunigungen) ist die Federl;ombination genügend steif. vorausgesetzt, daß der gegenseitige Abstand mischen 12 und 13 nicht allzu groß ist. The spring combination is against lateral forces (lateral accelerations) sufficiently stiff. provided that the mutual distance does not mix 12 and 13 is too big.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Spring combination for use as an elastic Connecting link between the mutually moving parts of a vibration transducer, which consists of two star-shaped, rotationally symmetrical spiral springs attached to the outer Ends of the individual radial leaf springs are connected to one another in pairs, exists and in which the two central games each one of the against each other movable wet parts of the shock absorber are attached, characterized in that that between the two masses (1, 2) with the elimination of further connecting links two spring combinations (3) can be used and these spring combinations single leaf springs are identical in pairs and have the diameter of each spring combination is sufficiently large compared to its axial extent, so that transversely to the SIeßrichtung there is great rigidity between the masses (1, 2) while in the Afeßrichtung Movements are allowed and the restoring forces in a linear function of the Relative movement of the two masses (1, 2) are.

2. Spring combination according to claim 1, characterized gekeunzeidinet that the central pieces and the springs are designed such that the central pieces limit the range of motion of the vibrating part in the axial direction.

3. Spring combination according to claims 1 and 2, characterized in that that at one or more spring ends masses to compensate for dvnamic l> Tnsvmmetrien are arranged in the spring combinations.

Considered »publications: German Patent Specifications No. 541 416, 672 024, 463391; U.S. Patent No. 2,435,254.