DE1087362B - Richtkraftlose Verbindung zweier um einen begrenzten Betrag gegeneinander verdrehbarer Elemente an Messinstrumenten - Google Patents

Description

• Richtkraftlose Verbindung zweier um einen begrenzten Betrag gegeneinander verdrehbarer Elemente an Meßinstrumenten Bei Meßgeräten mit drehbar beweglichem Meßorgan liegt häufig die Aufgabe vor, eine biegeelastische, möglichst richtkraftfreie Verbindung zwischen dem drehbaren und dem ruhenden Teil des Meßgerätes herzustellen. So ist es z. B. bei Ringwaagen für die Druck- und Differenzdruckmessung erwünscht, daß die aus biegsamen Schläuchen bestehenden Druckzuleitungen zu dem drehbaren Ringkörper eine möglichst geringe mechanische Richtkraft haben, während die für die Wirkungsweise der Ringwaage erforderliche Gegenkraft z. B. durch ein am drehbaren Ringkörper angebrachtes Gewicht ausgeübt wird. Darüber hinaus ist es erwünscht, daß diese Schläuche keinen zu klein.en Innendurchmesser haben, da sonst namentlich bei geringen Differenzdrücken und großen Drehwinkeln der Ringwaage infolge der großen Volumenverschiebungen die Einstellzeiten zu groß werden.
• Auch bei elektrischen Meßgeräten, z. B. bei Gleichstromverhältnismessern, deren bewegliches Meßorgan aus kreuzförmig angeordneten Drehspulen besteht, liegt die Aufgabe vor, richtkraftfreie Zuleitungen in diesem Fall für die Meßströme - anzuordnen.
• Weltere Anwendungsgebiete sind elektrische 1eßwertgeber und -empfänger mit drehbarem Anker. Schließlich besteht auch bei Steuer- und Regelgeräten das Bedürfnis, drehbare Steuerorgane, die mit biegsamen Zuleitungen für die Energiezufuhr versehen sind, möglichst richtkraftfrei zu betätigen. Als Energiequelle kann hierbei elektrischer Strom oder ein Druckmittel (z. B. Preßluft oder Drucköl) dienen.
• Es ist schon versucht worden, die Zuleitungen zu Ringwaagen lang und dünn zu machen, so daß sie in Form einer Kettenlinie frei hängen. Dadurch wird zwar die zusätzliche Richtkraft, die durch diese Zu leitungen hervorgerufen wird, klein, jedoch wird der Strömungswiderstand dieser Zuleitungen unverhältnismäßig groß. Es sind auch Anordnungen bekannt, bei denen die Zuleitungen zu den Ringwaagen einen verhältnismäßig großen Innendurchmesser besitzen, jedoch erlauben diese Anordnungen keinen großen Drehwinkel der Ringwaage. Damit ist auch das Arbeitsvermögen und die Meßgenauigkeit der Ringwaage begrenzt.
• Diese Schwierigkeiten vermeidet die erfindungsgemäße Anordnung. Sie ermöglicht eine praktisch ri chtkraftlose Verhindung zwei er um einen begrenzten Betrag gegeneinander verdrehbarer Elemente an Meßinstrumenten od. dgl. mittels paarweise in einer gemeisamen Ebene liegender biegeelastischer Zuleitungen dadurch, daß erfindungsgemäß die Zuleitungen sich auf Auflagerflächen von an den gegeneinander verdrehbaren Elementen konzentrisch zur Drehachse angeordneten Ringen mit verschiedenem Durchmesser derart abstützen, daß sie sich einerseits über einen Bereich des Umfanges am inneren Auf-Lagerring und andererseits über einen Bereich des Umfanges am äußeren Auflagering auflegen und beim Verdrehen der Elemente gegeneinander auf den beiden Auflageringen auf- und abrollen. Die Krümmungsradien der beiden biegeelastischen Zuleitungen bleiben bei allen Stellungen des Bewegungsspielraumes praktisch unverändert, so daß kein zusätzliches Drehmoment auftritt, wie es bei den gebräuchlichen Anordnungen durch Änderung der Krümmungsradien an den Zuleitungen oder durch deren Torsion der Fall ist. Es wird also gewissermaßen bei der gegenseitigen Verdrehung der beiden Elemente die elastische Spannung der Zuleitungen und damit ihre potentielle Energie lediglich in ihnen selbst hin und her geschoben. Die Zuleitungen üben also ebensowenig wie ein um mehrere Rollen geschlungener Treibriemen eine Richtkraft aus.
• Die Anordnung hat zugleich den Vorteil, daß die Biegesteifigkeit der Zuleitungen größer gewählt werden kann, als es bei den bekannten Anordnungen möglich war. Bei Ringwaagen bedeutet dies eine Vergrößerung des Innendurchmessers der Zuleitungsschläuche, wodurch bei Druckänderungen ein schneller Ausgleich zwischen Meßstelle und Ringkörper herbeizuführen ist und damit verbunden eine kürzere Einstellzeit der Ringwaage erreicht wird. Bei elektrischen Meßinstrumenten bekommt man gerade in solchen Fällen, wo es auf eine sehr geringe Richtkraft ankommt, trotzdem noch Zuleitungen mit verhältnismäßig großem Querschnitt, deren Innenwiderstand genügend klein ist, so daß sie namentlich bei kleinem Innenwiderstand der Spulen im Meßkreis nicht stören.
• Voraussetzung für die richtkraftlose Arbeitsweise solcher Geräte ist es, daß die Zuführungselemente stets paarweise vorhanden sind. Wenn also z. B. bei der Messung eines Druckes - nicht eines Differenzdruckes - nur eine Kammer der Ringwaage einem Meßdruck auszusetzen ist, kann die erfindungsgemäSe Anordnung in der Weise ausgeführt werden, daß man zwei Verbindungsschläuche verwendet, welche parallel geschaltet werden.
• Analog ist bei elektrischen Meßgeräten, bei denen z. B. sehr häufig drei Zuleitungen für die Meßströme erforderlich sind, eine Anordnung aus vier Zuleitungen verwendbar, von denen zwei parallel geschaltet werden.
• Der Erfindungsgedanke ist an Hand der Zeichnung erläutert, die eine Ringwaage für die Differenzdruckmessung darstellt.
• Der Ringkörper 1 ist um den Punkt 2 auf einer Schneide drehbar gelagert, mit einer Sperrflüssigkeit 3 gefüllt und mit dem Gewicht 4 belastet. An dem Ringkörper 1 ist ein Auflagering 5 angebracht. Ein anderer Auflagering 6 ist fest an dem Gehäuse oder dem Traggestell der Ringwaage angeordnet; die Art der Befestigung ist in der Zeichnung nicht dargestellt.
• Zwischen dem äußeren Auflagering 6 und dem inneren Auflagering 5 sind die biegeelastischen Zuleitungsschläuche 7 und 8 angebracht, welche den Differenzdruck auf die beiden Kammern 9 und 10 des Ringkörpers übertragen.
• DieZuleitungsschläuche 7 und 8 sind mit dem Ringkörper 1 mittels derRohransätze 11 und 12 verbunden.
• Der Anschluß an die nicht dargestellten Druckzuführungsleitungen von den Meßstellen aus erfolgt über die Rohransätze 13 und 14. Wie aus der Abbildung zu ersehen ist, sind die beiden Zuführungsschläuche 7 und 8 so angeordnet, daß bei einer drehen- den Bewegung des Ringkörpers, die z. B. im Uhrzeigersinn erfolgen mag, sich der Schlauch 8 an der Ringfläche 6 innen anlegt und gleichzeitig von der RingflächeS abgewickelt wird. Im gegenläufigen Sinn wird der andere Schlauch 7 auf dem inneren Auflagering 5 aufgewickelt und von der Auflagefläche des äußeren Auflageringes 6 abgewickelt.
• PATENTANSPROCHE: 1. Richtkraftlose Verbindung zweier um einen begrenzten Betrag gegeneinander verdrehbarer Elemente an Meßinstrumenten od. dgl. mittels paarweise in einer gemeinsamen Ebene liegender biegeelastischer Zuleitungen, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuleitungen sich auf Auflagerflächen von an den gegeneinander verdrehbaren Elementen konzentrisch zur Drehachse angeordneten Ringen mit verschiedenem Durchmesser derart abstützen, daß sie sich einerseits über einen Bereich des Umfanges am inneren Auflagering und andererseits iiber einen Bereich des Umfanges am äußeren Auflagering auflegen und beim Verdrehen der Elemente gegeneinander auf den beiden Auflageringen auf- und abrollen.

Claims (1)

1. 2. Richtkraftlose Verbindung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Anwendung bei Ringwaagen für Druck- und Differenzdruckmessungen.

   3. Richtkraftlose Verbindung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Anwendung für die Führung von Stromzuführungsbändern bei richtkraftarmen elektrischen Meßgeräten oder Meßwertgebern mit drehbaren Spulen oder Ankern.

   In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 364 232, 885 487, 888934.