DE1262024B

DE1262024B - Rotary balance with quick damping

Info

Publication number: DE1262024B
Application number: DEG30756A
Authority: DE
Inventors: Dr Istvan Haaz; Miklos Szecsoedy; Jozsef Szerdahelyi; Sandor Varga
Original assignee: GEOFIZIKAI MEROMUESZEREK GYARA
Current assignee: GEOFIZIKAI MEROMUESZEREK GYARA
Priority date: 1959-11-14
Filing date: 1960-10-22
Publication date: 1968-02-29

Description

Drehwaage mit schneller Dämpfung Es ist bekannt, daß E ö tv ö s die große Empfindlichkeit der von ihm entwickelten und nach ihm benannten Drehwaagen dadurch erreichte, daß er die Länge des horizontalen Waagebalkens, die den Waagebalken belastenden Massen und deren Höhenunterschied möglichst groß, den Torsionskoeffizienten des Meßfadens hingegen möglichst klein wählte Auf diese Weise wurde jedoch nicht nur die Empfindlichkeit, sondern auch die Schwingungszeit viel größer, und das Erreichen der Ruhelage erforderte sehr lange Zeit. Schon E ö t v ö s selbst war bestrebt, durch Anwendung doppelter Waagen und durch sonstige Änderungen der Konstruktion die Abmessungen des Gerätes zu verringern und die lange Beobach tungsdauer zu verkürzen, welche Bestrebung später von seinen Nachfolgern forgesetzt wurden. Obwohl nun die neuesten Drehwaagen zur Beruhigung viel weniger Zeit brauchen als die älteren und auch ihre Abmessungen wesentlich kleiner sind, ist die Beobachtung noch immer sehr zeitraubend, die Gerätedimensionen sind noch nicht genügend klein, das Gerät ist noch zu schwer, so daß die Handhabung und der Transport noch immer zu schwerfällig sind und die Anwendung des Gerätes erheblich kostbar ist.Rotary balance with fast damping It is known that E ö tv ö s die great sensitivity of the rotating balances developed by him and named after him achieved by having the length of the horizontal balance beam, which is the balance beam loading masses and their height difference as large as possible, the torsion coefficient of the measuring thread, on the other hand, chose to be as small as possible only the sensitivity, but also the oscillation time much greater, and the achievement the rest position required a very long time. Already E ö t v ö s himself endeavored by using double scales and by making other changes to the design reduce the dimensions of the device and shorten the long observation period, which endeavor was later continued by his successors. Although now the The latest rotary balances take much less time to calm down than the older ones even if their dimensions are much smaller, the observation is still great time consuming, the device dimensions are not yet small enough, the device is still too heavy, so that handling and transport are still too cumbersome and the application of the device is considerably valuable.

Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß der Waagebalken nach der Desarretierung anfangs so große Ausschläge hat, daß er öfters an die Gehäusewand anschlägt, und es ziemlich lange, etwa 10 bis 12 Minuten dauert, bis diese Anschläge aufhören. Another disadvantage is that the balance beam after the Initially, the unlocking has so large deflections that it often hits the housing wall and it takes a long time, about 10 to 12 minutes, for these attacks stop.

Man hat schon die Verkürzung der Zeitdauer dieser Anschläge mittels verschiedener Dämpfungsvorrichtungen angestrebt, ohne eine befriedigende Lösung zu finden.One already has the shortening of the duration of these attacks by means of aimed at various damping devices without a satisfactory solution to find.

So befindet sich der Drehwaagebalken bei einer bekannten Vorrichtung zwischen den Zinken einer Anschlaggabel, die durch einen unverändlichen Zwischenraum voneinander getrennt sind. Diese Gabel verengt den Schwingungsbereich des Waagebalkens auch nach beendeter Dämpfung der Schwingungen in nachteiliger Weise. Damit diese Verengung die Schwingungen des Waagebalkens nicht behindert, muß die Gabelöffnung ziemlich groß bemessen werden. Bei einer anderen Ausführungsform ist an einer oder beiden Seiten des Waagebalkens je ein zweiarmiger Schwinghebel vorgesehen, deren Ausschwingungen durch besondere Anschläge begrenzt werden. So is the balance beam in a known device between the prongs of a stop fork, which passes through an immutable space are separated from each other. This fork narrows the vibration range of the balance beam even after the damping of the vibrations has ended in a disadvantageous manner. So that these Narrowing does not hinder the vibrations of the balance beam, the fork opening must be sized quite large. In another embodiment, at one or a two-armed rocker arm is provided on both sides of the balance arm Oscillations can be limited by special stops.

Durch die vorliegende Erfindung ist es gelungen, eine solche Eötvössche Drehwaage zu verwirklichen, deren Schwingungen im Vergleich zu den bisherigen Geräten sich wesentlich schneller beruhigen, die kleinere Abmessungen hat, viel leichter ist, einen einfacheren Aufbau besitzt, und bezüglich der Gradienten eine den ursprünglichen Eötvösschen Drehwaagen fast gleichkommende Empfindlichkeit aufweist, bezüglich der Krümmungswerte aber ihre Empfindlichkeit noch übertrifft. The present invention has made it possible to produce such an Eötvössche Rotary balance to realize its vibrations compared to previous devices calm down much faster, which has smaller dimensions, much easier is of a simpler structure, and of the original one in terms of gradients Eötvösschen rotary balances has almost the same sensitivity with regard to the Curvature values but their sensitivity still exceeds.

Die Erfindung wendet zur Verkürzung der Beobachtungszeit eine durchaus neue Lösung an. Der Anschlagsraum des Waagebalkens wird durch eine einfache Anschlagverengungsvorrichtung nur zeitweilig verengt. Der Waagebalken wird in diesem verengten Anschlagsraum zu vielen, rasch aufeinanderfolgenden Anschlägen gezwungen und infolge der dadurch verursachten sehr schnellen Energieabnahme, so daß diese Anschläge nach kaum einer Minute fast vollständig aufhören. In order to shorten the observation time, the invention makes a good use of it new solution. The stop space of the balance beam is created by a simple stop constriction device only temporarily narrowed. The balance beam closes in this narrowed stop area forced and as a result of the many attacks in rapid succession caused a very rapid decrease in energy, so that these attacks after hardly one Minute almost completely.

Werden dann die Praliflächen der Verengungsvorrichtung von der Nähe des Waagebalkens entfernt, so kann dieser die weiteren Schwingungen frei in dem ganzen Schwingungsraum ohne weitere Anschläge ausführen. Die früher lang dauernden Anschläge sind damit vollständig beseitigt. Then the pralifurfaces of the constriction device become close of the balance beam removed, so this can free the further vibrations in the complete the entire oscillation space without any further stops. The ones that used to take a long time Attacks are thus completely eliminated.

Die schnell dämpfbare Drehwaage nach der vorliegenden Erfindung, die einen auf einem Torsionsfaden aufgehängten schrägen Waagebalken und seitlich vom Waagebalken angeordnete seitlich schwenkbare doppelarmige Anschlaghebel aufweist, ist nun dadurch gekennzeichnet, daß die benachbarten Enden von je einem Paar der Anschlaghebel durch Federn gegen eine gemeinsame Steuerfläche gedrückt und mittels dieser wahlweise in eine verengte oder in eine erweiterte Lage einstellbar sind. The quick damping rotary balance according to the present invention, the one sloping balance beam suspended on a torsion thread and at the side has laterally pivotable double-armed stop levers arranged by the balance beam, is now characterized in that the adjacent ends of each one pair of Stop lever by springs pressed against a common control surface and by means of this it can be adjusted to either a narrowed or an extended position are.

Die Zeichnung zeigt eine beispielsweise Ausfüh rungsform der Drehwaage nach der Erfindung in perspektivischer Darstellung. The drawing shows an exemplary embodiment of the rotary balance according to the invention in a perspective view.

Der Waagebalken ist ein schräger, starrer Leichtmetallstab 6, mit horizontalen Platten an seinen beiden Enden, um ihn durch vertikale Verschiebung arretieren zu können. The balance beam is an inclined, rigid light metal rod 6, with horizontal panels at its two ends to move it vertically to be able to lock.

In der Mitte des Schwingungssystems ist in der Gehäusewand des Gerätes unter dem Waagebalken 6 ein durch Drehkopf 1 oder durch einen Hebel verdrehbarer Nocken 2 gelagert, auf dessen Mantelfläche Tastspitzen von doppelarmigen Anschlaghebeln oder Armen 3 aufliegen. Die Arme 3 sind um Drehzapfen 4 drehbar angebracht. Die ständige Berührung der Tastspitzen der Arme 3 mit der Mantelfläche des Nockens 2 wird durch Federn 5 bewirkt. In the middle of the vibration system is in the housing wall of the device under the balance beam 6 a rotatable by rotating head 1 or by a lever Cam 2 stored, on the outer surface of which feeler tips of double-armed stop levers or arms 3 rest. The arms 3 are rotatably mounted about pivot pins 4. the constant contact of the probe tips of the arms 3 with the lateral surface of the cam 2 is effected by springs 5.

Drücken beide hervorragenden Teile des Nockens 2 die Tastspitzen der Arme 3 nach außen, so stellen sich die am anderen Ende der Arme befindlichen Prallflächen7 in die nächste Nähe des Waagebalkens 6 und verengen dadurch dessen Anschlagraum.Press both protruding parts of the cam 2 the probe tips of the Arms 3 outwards, the baffles 7 at the other end of the arms are positioned in the immediate vicinity of the balance beam 6 and thereby narrow its stop space.

Nach dem erwähnten schnellen Aufhören der Anschläge in diesem verengten Raum, das ist nach etwa 30 bis 60 Sekunden, wird der Nocken 2 mit dem Drehkopf 1 oder mit einem Hebel zurückgedreht, worauf die Spiralfedern 5 die Tastspitzen der Arme 3 auf einen Teil des Nockens zurückziehen, der einen kleineren Radius besitzt, so daß sich die Arme 3 um die Zapfen 4 verdrehen und demzufolge die Prallflächen 7 sich von der Nähe des Waagebalkens entfernen. Danach kann der Waagebalken 6 in dem freien Schwingungsraum, nunmehr ohne Anschlag, die weiteren Schwingungen ausführen. Im übrigen können die Prallflächen aus einem Material hergestellt werden, das in an sich bekannter Weise die Bewegungsenergie aus den Anschlagstößen auffängt.After the mentioned rapid cessation of the attacks in this narrowed Space, that is after about 30 to 60 seconds, the cam 2 with the rotary head 1 or turned back with a lever, whereupon the spiral springs 5 the probe tips of the Pull arms 3 back onto a part of the cam that has a smaller radius, so that the arms 3 rotate around the pin 4 and consequently the baffles 7 move away from the vicinity of the balance beam. Then the balance beam 6 in the free oscillation space, now without a stop, carry out the further oscillations. In addition, the baffles can be made of a material that is shown in in a known manner absorbs the kinetic energy from the impacts.

Zur Dämpfung der nach der Anschlagperiode erfolgenden weiteren Schwingungen wurde, wie bekannt, die innere Höhe der den Waagebalken umgebenden innersten Schutzhülle dementsprechend gewählt. Dadurch konnte die Dauer der den Anschlägen folgenden Schwingungen auf das Dreifache der für die nicht gedämpften Schwingungen erforderlichen Zeit vennindert werden. Rechnet man noch die Dauer der mit Anschlägen stattgefundenen Schwingungen hinzu, so ergibt sich für den Zeitraum zwischen den Beobachtungen ein Wert, der dem Vierfachen der Schwingungsdauer der ungedämpften Schwingungen entspricht. Ist die Zeit der ungedämpf- ten Schwingungen 10 Minuten, so ist die Zeit eines Beobachtungsintervalls 40 Minuten. To dampen further vibrations that occur after the impact period became, as is known, the inner height of the innermost protective cover surrounding the balance beam chosen accordingly. This reduced the duration of the oscillations following the attacks three times the time required for the undamped oscillations be prevented. If you add the duration of the attacks that took place If vibrations are added, the result is a for the period between the observations Value that corresponds to four times the period of oscillation of the undamped oscillations. Is the time of undamped ten vibrations is the time of one observation interval 40 minutes.

Durch die obige Ausbildung des Schwingungssystems, durch richtige Wahl der inneren Höhe der den Waagebalken umgebenden innersten Schutzhülle, weiter durch Beseitigung der durch die anfänglich großen Ausschlage verursachten Aufschläge, sowie durch bessere Dämpfung der darauffolgenden übrigen Schwingungen konnte das Beobachtungsintervall auf einen Zeitwert vermindert werden, der etwas kleiner ist, als das Zweifache der Schwingungsdauer der ungedämpften Schwingungen. Die Dimensionen des Gerätes wurden so gewählt, daß auch die Zeit der ungedämpften Schwingungen gegenüber den bisherigen 10 Minuten wesentlich kürzer wurde, und zwar auf 7 Minuten herunterging. Es gelang also, die Beobachtungszeit auf das Zweifache dieses Wertes, d. h. von den bisherigen 40 Minuten auf 14 Minuten zu vermindern. Through the above training of the vibration system, through correct Selection of the inner height of the innermost protective cover surrounding the balance beam, further by removing the surcharges caused by the initially large deflections, as well as better damping of the other subsequent vibrations Observation interval can be reduced to a time value that is somewhat smaller, than twice the period of oscillation of the undamped oscillations. The dimensions of the device were chosen so that the time of the undamped vibrations compared the previous 10 minutes was much shorter, down to 7 minutes. It was therefore possible to reduce the observation time to twice this value, i.e. H. from to reduce the previous 40 minutes to 14 minutes.

Ein Versuchsgerät hat folgende Abmessungen: Der horizontale Dreharm der an den Enden des Waagebalkens befestigten Bleigewichte hat eine Länge von 10 cm, der Höhenunterschied der Gewichte beträgt 20cm. Die Länge des zur Aufhängung dienenden Torsionsfadens beträgt 10 cm. Die Gesamthöhe des Gerätes beträgt nur 134 cm. An experimental device has the following dimensions: The horizontal rotating arm the lead weights attached to the ends of the balance beam have a length of 10 cm, the difference in height of the weights is 20cm. The length of the hanging serving torsion thread is 10 cm. The total height of the device is only 134 cm.

Claims

Claims: 1. Rotary balance of fast damping with an on an inclined balance beam suspended from a torsion thread and to the side of the balance beam paired, laterally pivotable double-armed stop levers, thereby characterized in that the adjacent ends of each pair of the stop lever (3) pressed by springs (5) against a common control surface (2) and by means of this are optionally adjustable in a narrowed or in an extended position.

2. Rotary balance according to claim 1, characterized in that the control surface from a manually rotatable cam disc (2) with two diametrically opposed There is cam.

3. Rotary balance according to claim 1 or 2, characterized in that at the outer ends of the stop lever (3) baffle surfaces (7) made of a material are that in a manner known per se, the kinetic energy from the impacts catches. ~~~~~~~~ Publications taken into consideration: German Patent No. 749 020.