DE1448789A1

DE1448789A1 - Vorrichtung zum Gewichtsausgleich bei einem Anzeigeglied,Verfahren zum Durchfuehren des Ausgleichs und Hilfsvorrichtung zum Durchfuehren des Verfahrens

Info

Publication number: DE1448789A1
Application number: DE19641448789
Authority: DE
Inventors: Robert Westfall
Original assignee: Eastman Kodak Co
Current assignee: Eastman Kodak Co
Priority date: 1963-02-18
Filing date: 1964-02-18
Publication date: 1968-10-24
Also published as: CH414181A; NL6401439A; DE1448789B2; US3157051A

Description

48/22 5.August 1968

7 STUTTGART! °

LANGE STRASSE 51

TELEFON: [0711] 290310 und 297295 '

PATENTANWÄLTE telex= 0722312^ ^gygg

DR.-ING. WOLFF, H. BARTELS,

DR. BRANDES, DR.-ING. HELD Reg,-Nr, 119 193

P Ik 48 789.9

Eastman Kodak Company, Rochester, Staat New York, Vereinigte Staaten von Amerika

Vorrichtung zum Gewichtsausgleich bei einem Anzeigeglied, Verfahren zum Durchführen des Ausgleichs und Hilfsvorrichtung zum" Durchführen des Verfahrens.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Gewichtsausgleich bei einem Anzeigeglied, das in einem Instrument um eine Achse gegen Rückstellkräfte drehbar gelagert ist, mit einem Gegengewichtssystem, dessen Schwerpunkt zweidimensional verschiebbar ist, sowie auf ein Verfahren zum Durchführen des Gewichtsausgleichs.

Gewichtsausgleichvorrichtungen dieser Art sind bekannt. Bei den bekannten Gewichtsausgleichvorrichtungen ist das Gegengewichtssystem durch mehrere Einzelgewichte gebildet, die längs zugehöriger gesonderter Führungen verschiebbar sind, sodaß der Schwerpunkt des Systems zweidimensional veränderbar ist. Ein Ausführungsbeispiel einer derartigen Vorrichtung zum ßewichtsäusgleieh ist in der USA-Patent-

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Neue Unterlagen {Art. 7 f. Τ it*. .> Hr. ι Setz 3 des Änderunflfiflee. -. ;. S. ".../;

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schrift 2 3¹H 251 beschrieben. Bei dieser Vorrichtung sind drei Gewichte vorgesehen, die sich in Führungen verschieben lassen. Ein schwerwiegender Nachteil der bekannten Gewichtsausgleichvorrichtungen besteht darin, daß der gewünschte Gewichtsausgleich bei den bekannten Vorrichtungen nur verhältnismäßig schwierig und daher nur von geübten Fachkräften erzielt werden kann. Es ist auch für geübte Personen zeitraubend und erfordert große Aufmerksamkeit, um eine geforderte Verlagerung des Schwerpunkts des Gegengewichtssystems durch Verschieben der Einzelgewichte längs deren eindimensionalen Führungen zu erhalten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Vorrichtung zum Gewichtsausgleich der eingangs genannten*Art zu schaffen, die einfach aufgebaut ist und mit der der Gewichtsausgleich auf besonders einfache Art durchführbar ist.

Gemäß dem neuen Hauptanspruch ist diese Aufgabe dadurch gelöst, daß als Gegengewichtssystem ein einziger fest zusammenhängender Körper vorgesehen ist, der in einer zur Achse im wesentlichen senkrechten ,zweidimensionalen Führungangeordnet ist. Dadurch kann die erforderliche SchwerpunktsVerlagerung des Gegengewichtssystems durch Verschieben eines einzigen Körpers in seiner im wesentlichen zur Instrumentenachse.senkrechten, zweidimensionalen Führung erreicht werden, sodäß das Herbeiführen des Gewichtsausgleiches mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung überraschend vorteilhaft und einfach durchgeführt werden kann.

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Die Führung braucht nicht?" unbedingt genau senkrecht zu der Achse verlaufen, sondern es genügt, wenn die Führung im wesentlichen ,·wobei'der—Ausdruck im wesentlichen sehr weit auszulegen ist, senkrecht "zu der Achse verläuft. Verlaufen Achse und Führung genau senkrecht zueinander, dann ergibt sich die größtmögliche zweidimensionale Schwerpunktsverlagerung beim Verschieben des Körpers in der Führung.

Das Gewicht des Anzeigegliedes kann gemäß einem ein weiteres Merkmal der Erfindung bildenden Verfahren dadurch ausgeglichen werden, daß die Stellung des Anzeigegliedes des Instrumentes

des Anzeigegliedes in einer Lage mit senkrechter Achse/vermerkt wird, daß dann das- Instrument in einer Justierausriehtung mit waagerecht

Anzeigegliedes

verlaufender Achse des 2aztsiraosaastc«at in eine erste Lage gebracht wird, in der das Anzeigeglied die vermerkte Stellung wieder einnimmt, daß dann das Instrument in der Jüstieraus-

richtung in eine zweite Lage um 90° um eine mit der Dreh-Anzeigegliedes
achse des iHarttRutDiausfc*s zusammenfallende oder mit dieser parallele Achse gedreht wird, daß die Stellung des Anzeigegliedes in dieser zweiten Lage vermerkt wird und daß dann das Anzeigeglied in der ursprünglich vermerkten Stellung arretiert und das verstellbare Gegengewicht entsprechend der in der zweiten Lage vermerkten Stellung horizontal so verschoben

wird, daß in der arretierten Stellung Gleichgewicht herrscht. Dadurch.wird erreicht, daß in der Lage mit senkrecht stehender Achse zunächst die Stellung des Anzeigegliedes festgestellt wird, in der die am Anzeigeglied bekannterweise angreifenden Rückstellkräfte einander gleich sind und sieh somit aufheben.

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Wird nun in der ersten Lage des Instrumentes mit waagerecht verlaufender Achse dieses so angeordnet, daß das Anzeigeglied wieder die Stellung einnimmt, bei der sich die Rückstellkräfte des Anzeigegliedes aufheben, dann hat man dadurch gleichzeitig diejenige Stellung des Instrumentes festgestellt^ bei der Gewichtsausgleich um die Achse des Anzeigegliedes herrscht. Dreht man nun gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren des- Instrument um 90° in die zweite Lage, dann zeigt die sich*in dieser Lage ergebende Stellung des Anzeigegliedes an, wie groß die Unsymmetrie der Gewichtsverteilung um die Drehachse des Anzeigegliedes ist. Bei entsprechender Eichung einer Skala kann auf diese Weise direkt abgelesen werden, um welchen Betrag des verstellbare Gewicht verschoben werden muß, um den Gewichtsausgleich auch in dieser Lage des Instrumentes sicherzustellen. Wird nun vor dem Verschieben des Gewichtes das Anzeigeglied wieder in diejenige Stellung gebracht, bei der sich die Rückstellkräfte aufheben und wird dann das verstellbare Ausgleichsgewicht horizontal um den ermittelten Betrag verschoben, dann wird dadurch das Gleichgewicht um die Achse des Anzeigegliedes in der zweiten Lage des Instrumentes hergestellt, ohne daß hierbei das Gleichgewicht in der hierzu senkrechten ersten Lage des Instrumentes beeinflußt wird* Dadurch, daß aber in zwei sieh durch eine Drehung um 90° unterscheidenden Lagen des Instrumentes bei waagerecht verlaufender Drehachse des Anzeigegliedes Gewichtsausgleich um diese Drehachse herrscht, herrscht dieser Gewichtsausgleich auch in allen übrigen Lagen des Instrumentes. Das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt es also> bei^einem Anzeigeglied

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gemäß der Erfindung den Gewichtsausgleich um die Drehachse des Anzeigegliedes sehr einfach durch zwei Drehungen des Instrumentes um zwei zueinander senkrechte Achsen um jeweils 90° und durch eine geradlinige Verschiebung des verstellbaren Gegengewichtes den vollkommenen Gewichtsausgleich um die Anzeigeglieddrehachse herzustellen. Zur Durchführung dieses Verfahrens wird keine langjährige Erfahrung benötigt, sodaß hierzu angelernte Kräfte benutzt werden können.

Hilfsvorrichtung Die Erfindung bezieht sich auch auf eine \totsx5X2titiCMiB zum Durchführendes erfindungsgemäßen Verfahrens. Diese Vorrichtung besteht gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung darin, daß ein Sitz zum Pesthalten des Instrumentes vorgesehen ist, der um ein waagerechtes Gelenk aus eifier Lage mit senkrecht stehender Achse des Anzeigegliedes in eine die Justierausrichtung bildende Lage mit waagerecht verlaufender Achse des Instrumentes schwenkbar und um eine mit dieser Achse zusammenfallende oder parallele Achse um einen Winkel von 90° in zwei Lagen drehbar gelagert ist und der eine Skala zum Anzeigen der Stellung des Anzeigegliedes bei den sich durch das Schwenken und Drehen des Sitzes ergebenden verschiedenen Lagen des Instrumentes aufweist, und daß eine Justiereinrichtung zum Verstellen des verstellbaren Ausgleichsgewichtes vorgesehen ist. Diese Vorrichtung gemäß der Erfindung ermöglicht es in besonders einfacher Weise, das erfinderische Verfahren anzuwenden. Die Skala kann hierbei so eingeteilt sein, daß der Ausschlag des Anzeigegliedes in der zweiten Lage des Instrumentes die Strecke in Längeneinheiten angibt,

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um die das verstellbare Ausgleichsgewicht zur Erzielung des Gewichtsausgleiches verschoben werden muß, und daß die Justiereinrichtung einen nach dieser Längeneinheit eingeteilte Skala aufweist. Durch entsprechend genaue Einteilung der Skala und durch Verwendung entsprechender Justiereinrichtungen kann eine sehr große Genauigkeit erzielt werden.

So kann z.B* die Justiereinrichtung mit einer Mikrometerschraube versehen werden, die ein sehr genaues Einstellen des Ausgleichsgewichtes ermöglicht.

Die Erfindung ist in der folgenden Beschreibung von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen im einzelnen erläutert.
Es zeigen:

Pig. 1 und 2 Vorderansichten bekannter Anzeigeglieder von empfindlichen Meßgeräten;

Fig. 3 und 4 eine Vorder- bzw. Seitenansicht eines Anzeige-.gliedes gemäß der Erfindung für empfindliche Meßgeräte;

Fig. 5 eine schematische Darstellung der der Erfindung zu Grunde liegenden physikalischen Theorie, die zum Gewichtsausgleichen eines Anzeigegliedes gemäß der Erfindung angewendet wird;

Fig. 6 eine perspektl¥ische Ansieht einer zerlegt dargestellten Ausführungsform einer neuen Vorrichtung zum Gewichtsausgleichen eines Zeigergliedes gemäß der Erfindung.

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Die vorliegende Erfindung kann für alle Arten von Anzeigegliedern angewendet werden, die Gegengewichte aufweisen und um eine Achse schwenkbar gelagert sind. Die nachstehende Beschreibung bezieht sich jedoch insbesondere auf ein bestimmtes

Anzeigeglied, das bei den empfindlichen Galvanometern der automatischen Belichtungssteuerung einer Kamera verwendet wird. Ein solches Anzeigeglied weist einen nadelartigen Zeiger, der festgehalten oder zum visuellen Anzeigen verwendet werden kann, und einen Flügel auf, der mit einer bogenförmigen öffnung versehen ist, die im Zusammenwirken mit dem optischen System der Kamera eine veränderliche Blende bildet, die automatisch entsprechend dem Licht eingestellt wird, das vom zu photographierenden Objekt reflektiert wird.

Die Fig. 1 und 2 zeigen zwei bekannte Anzeigeglieder .11 und 12, wie sie in automatischen Kameras verwendet werden. Diese Anzeigeglieder 11 und 12 sind um Achsen 13 bzw. 14 drehbar gelagert und weisen Zeiger 15 bzw. 16 und Flügel 17 bzw. mit bogenförmigen Öffnungen 19 bzw. 20 auf. Jedes Anzeigeglied 11 und 12 ist mit Ausgleichsgewichten versehen, die durch nicht verstellbare Gegengewichte 21 bzw. 22 und Arme 23 und 24, bzw. 25 und 26 gebildet sind. Das genaue Gewichtsausgleichen wird durch Verstellen von verstellbaren Gegengewichten, und zwar durch Verschieben von Federgewichten 27 und 28 an den Armen 23 bzw. 24 oder durch Einstellen·von mit Gewindebohrungen versehenen Gewichten 29 und 30 an den mit einem Gewinde versehenen Armen 25 bzw. 26 erreicht. In der Praxis ist das Gewichtsausgleichen der Anzeigeglieder und 12 nur durch wiederholte Versuche zu erreichen. Die damit

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beschäftigten Personen müssen geschult sein und beurteilen können, welche Wirkung die Bewegung der einzelnen Gewichte . auf das Gleichgewicht des Anzeigegliedes ausübt. Die Schwie- * rigkeit des Gewichtsausgleiches kann daraus erkannt werden, daß die Bewegung eines einzelnen Gewichtes in eine der beiden vorbestimmten Richtungen das Gleichgewicht des Anzeigegliedes in dessen verschiedenen Winkelstellungen unterschiedlich beeinflußt.

Aufbau des Gewichtsausgleiches

Das in den Fig. 3 und 4 dargestellte Ausführungsbeispiel eines Anzeigegliedes 31 gemäß der Erfindung ist um eine Achse 33 drehbar gelagert und weist einen Zeiger 35 sowie einen Flügel 37 ^au£» der mit einer bogenförmigen öffnung 39 versehen ist. Das unverstellbare Gegengewicht ist als U-förmiger Körper, und zwar als U-förmige Klammer 41, mit Schenkeln 43 und 45 ausgebildet. Für die Feineinstellung ist ein verstellbares Gegengewicht in Form einer Kugel 47 vorgesehen, die durch Reibung in der eine zur Achse 33 im wesentlichen senkrechte zweidimensional« Führung bildenden Klammer 41 gehalten ist. Das Anzeigeglied 31 ist mit einem Galvanometer 49 durch eine Welle 51 verbunden. Die Kugel 47 kann innerhalb der Klammer 41 in jede Richtung bewegt werden, und das Ausgleichen des Gewichtes erfolgt allein durch die Einstellung dieses einzigen verstellbaren Gewichtes. Da die Kugel 47 innerhalb der Klammer 41 in jede beliebige Richtung bewegt werden kann, muß lediglich die Richtung und das Maß der Gewichtssymmetrie ermittelt werden.

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Die Kugel 47 muß dann einfach in dieser Richtung um den ermittelten Betrag bewegt werden. Das Anzeigeglied 31 kann also durch eine einzige Verschiebung des Gewichtes 47 gewiehtsausgeglichen werden, ohne daß dadurch das Gleichgewicht des Anzeigeteiles 31 in anderen Winkelstellungen in irgend einer Weise beeinflußt wird.

Verfahren zum Ausgleichen des Gewichtes des Anzeigegliedes Zum Ausgleichen des Gewichtes des Anzeigegliedes gemäß der Erfindung wurde ein Verfahren entwickelt, das von dem Vorteil, den der vorstehend beschriebene Gewichtsausgleich bietet, vollen Gebrauch macht. Die Kugel 47 kann parallel zu den Schenkeln 43 und 45 der Klammer 41 in jede Richtung bewegt werden. Die Fig. 5 zeigt eine schematische Darstellung der diesem Verfahren zu Grunde liegenden physikalischen Theorie, die im nachstehenden in Bezug auf das Gewichtsausgleichen des Anzeigegliedes beschrieben wird, das, wie dargestellt, auf der Welle 51 des Galvanometers 49 angeordnet ist und um die Achse 33 gedreht werden kann, wobei auf das Anzeigeglied 31 in bekannter Weise von nicht gezeigten Haarfedern verursachte Rückstellkräfte einwirken.

Im großen Ganzen weist das Verfahren zum Gewichtsausgleichen die folgenden Schritte auf:

Schritt 1: Das Galvanometer 49 wird so eingestellt, daß die Welle 51, oder genauer gesagt die Achse des Anzeigeteiles im wesentlichen senkrecht gerichtet ist. Dann wartet man, bis das Anzeigeglied 31 ausgependelt hat. Seine Stellung zeigt nun an, wo die durch die Haarfedern ausgeübten Rückstellkräfte

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gleich sind. Diese Stellung des Anzeigegliedes wird vermerkt. In der Praxis kann dieses durch Verschieben einer Skala 53 geschehen, bis der Skalenwert "0" dem Zeiger 35 des Anzeigegliedes 31 gegenübersteht. Die Skala 53 muß daher gegenüber dem Galvanometer 49 verstellbar und während der nachstehend beschriebenen Schritte in der so vermerkten Stellung feststellbar sein.

Schritt 2;. Das Meßinstrument 49 wird dann in eine Justieräusrichtung gebrachtj in der die Achse des'Anzeigegliedes im wesentlichen waagerecht liegt. Eine Gewichtsunsymmetrie, die durch falschen Zusammenbau, das Zusammentreffen von Toleranzen od. dergl. verursacht sein kann, müßte theoretisch immer dann eine Drehung des Anzeigegliedes um die Achse 33 bewirken, wenn diese nicht senkrecht gerichtet ist. In der Praxis ist es jedoch wünschenswert, die Drehachse in eine im wesentlichen waagerechte Lage zu bringen, um eine maximale, durch Gewichtsunsymmetrie verursachte Abweichung des Anzeigegliedes 31 zu bewirken. . - .■

Schritt 3; .. Das Galvanometer 49 mit der Skala 53 wird dann in dieser Justierausrichtung in eine erste Lage bewegt, in der das Anzeigeglied 31 sich in die Im Schritt 1 genante Stellung einpendelt. Diese wiederholte Nulleinstellung des Anzeigegliedes ist wichtig, um sicherzustellen, daß der Ausgleich einer unrichtigen Gewichtsverteilung nicht durch die Rückstellfedern beeinflußt wird.

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Diese ersten drei Schritte sind in der Fig. 5 durch die Lage des Anzeigegliedes schematisch dargestellt. Der Flügel 37 ist in dieser Zeichnung symbolisch durch ein Gewicht W₁, und das Gegengewicht, bestehend aus der Klammer 4? und der verstellbaren Kugel 49, durch W₂ dargestellt. Es wird angenommen, daß das Galvanometer 49 so angeordnet ist, daß die Bezugslinie A-A¹ waagerecht verläuft, und daß das Galvanometer 49 zusammen mit der Skala 53 so lange bewegt wurde, bis das Anzeigeglied 31 sich in die Stellung eingestellt hat, in der der Zeiger 35 auf die ¹¹O" auf der Skala 53 ausgerichtet ist, was die Lage (Lage ¹¹A") anzeigt, in der die Rückstellkräfte sich gegenseitig aufheben.

Da das Anzeigeglied 31 stillsteht, kann man annehmen, daß die Kräfte, die bestrebt sind, es um den Punkt 33 zu drehen, im Gleichgewicht sind. Es kann daher gesagt werden, daß das Gewicht VL, das über einen theoretischen Hebelarm mit der Länge M₁ wirkt, sich mit dem Gewicht W₂, das über einen theoretischen Hebelarm M₂ wirkt, im Gleichgewicht befindet. Dieser Gleichgewichtszustand kann durch folgende Gleichung ausgedrückt werden:

W₁M₁ = W₂ M₂ (!)

Schritt 4: Das Galvanometer 49 wird dann bei Beibehaltung der Justierausrichtung um eine mit der die Drehachse 33 des Anzeigegliedes 31 bildenden Welle 51 konzentrische oder mit dieser parallelen Achse um einen Winkel von 90° gedreht, sodaß es eine zweite Lage einnimmt. Diese neue Lage kann aus der

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Pig. 5 hergeleitet werden, wenn als neue horizontale Bezugslinie die Linie B-B' angesehen wird und die Linie A-A¹ vertikal verläuft (Lage "B").

Schritt 5; Nach der Einstellung des Galvanometers 49 in diese zweite Lage wird die Änderung der Stellung des Anzeigegliedes 31 gegenüber dem Galvanometer 49 wiederum vermerkt. In Fig. 5 ist angenommen worden, daß die Gewicht sunsymmetrie in dieser zweiten Lage des Galvanometers 49 bewirkt, daß das Anzeigeglied 31 seine Stellung gegenüber dem Instrument 49 so ändert, daß sich der Zeiger 35 bis zum Wert "1.0" der Skala 53 dreht. In der Lage "B", d.h. wenn die Linie'B - B¹ die neue horizontale Bezugslinie, darstellt, kann, das Gleichgewicht der Kräfte, bei denen eine Drehung des Anzeigegliedes 31 um die Achse 33 nicht stattgefunden hätte, annähernd durch folgende Gleichung dargestellt werden:

W,

= W₂(V₂+C) (2)

wo V₁ und V₂ die tatsächlichen theoretischen Hebelarme der Gewichte W₁ bzw. W₂ und C die zum Herstellen des Gleichgewichtes erforderliche Verschiebung des Gewichtes Wp bedeuten.

Aus der Richtung der tatsächlich eingetretenen relativen Bewegung, des Zeigers 35 kann nämlich geschlossen werden, daß dieses Gleichgewicht eintreten würde, wenn das verstellbare Gewicht W₂ aus seiner tatsächlichen, mit ausgezogenen

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Linien dargestellten Stellung mit dem Hebelarm V₂ in einer horizontalen Richtung um eine durch Versuche zu ermittelnde Strecke C verschoben werden würde. Das Anzeigeglied 31 würde sich dann entgegen dem Uhrzeigersinn in seine ursprüngliche relative Stellung drehen, in der der Zeiger 35 auf den Wert "O" der Skala 53 ausgerichtet ist und bei der dann die oben angegebene Gleichung (2) erfüllt wäre.

I Schritt 6: Während das Galvanometer 49 in der zweiten Einstellung verbleibt, wird das Anzeigeglied J5I entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht, bis der Zeiger 35 wieder auf den Wert "O" der Skala 53 ausgerichtet ist. Das Anzeigeglied 31 wird in dieser Stellung festgehalten. Es ist unbedingt erforderlich, daß dieser Schritt (das Festhalteh des Zeigerteiles 31 in dieser ursprünglichen Stellung gegenüber dem

Instrument 49) vorgenommen wird, bevor das Gericht W₅ bewegt

wird. Dieses geschieht, um sieherzustellen, daß die Einstellung des Gewichtes W₂ nicht das Gleichgewicht aufhebt, das existiert, wenn das Galvanometer 49 sich in seiner ersten Lage (Lage "A") befindet, in der die horizontal© Bezugslinie

■ γ durch die Linie A-A¹ gebildet wird. ?

Schritt 7: Das verstellbare Gewicht W₀ wirdlnun in horizontaler Richtung in die gestrichelt^ gezeichnete Stellung verschoben, wodurch der Hebelarm V₃ um den Korrekturbetrag "C" verlängert wird. Nunmehr ist in der zweien Stellung das Gleichgewicht hergestellt,, und der Zeiger 35, {jgfi.^Uf' jlie Marke "0" anstelle auf den Wert "+1.0" der Skala

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Dieses neue Gleichgewicht wird durch die Gleichung (2) dargestellt.

Es ist wichtig,' festzustellen, daß die Bewegung des verstellbaren Gewichtes W₂ aus seiner ursprünglichen Stellung in die gestrichelt gezeichnete Stellung (Fig. 5) nicht nur das "O"-Gleichgewicht für das Anzeigeglied 31 in der Lage "B" mit der horizontalen Bezugslinie B-B¹ herstellt, sondern daß diese Verschiebung des Gewichtes W₂ in keiner Weise das "C'-Gleiehgewicht für das Anzeigeglied 31 in der Lage A mit der horizontalen Bezugsliriie A-A¹ beeinträchtigte. Dieses ist zu verstehen, wenn man die Fig. 5 erneut mit A-A' als Grundlinie betrachtet, da die vorerwähnte Verschiebung des Gewichtes W₂ lediglich in vertikaler Richtung erfolgte, d.h. senkrecht zur Grundlinie A - A', sodaß die Verschiebung des Gewichtes W₂ in keiner Weise die Länge des Hebelarmes M₂ veränderte, sodaS das Gleichgewicht in der ersten Einstellung immer noch durch die Gleichung (1) dargestellt werden kann.

Nachdem nun das Gewicht des Anzeigegliedes 31 gegenüber dem Instrument %9 in zwei im wesentlichen um 90° auseinanderliegenden Stellungen ausgeglichen wurde, ohne daß dabei der gegenseitige Ausgleich cter Rüclcstellkräfte gestört wurde, wie symbolisch durch.· die Gleichungen (1) und (2) dargestellt und schematiech in der Fig. 5 durch die "(^'-Stellung des Zeigers 35 in den Stellungen mit dien Bezügslinien AA¹ und BB¹ gezeigt ist, befindet sich das Anzeigeglied 31 bei allen Lagen des Galvanometers £9 im Gleichgewicht* 809805/0546

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Hilfsvorrichtung

flBoppdxaiifaung zum Ausgleichen des Gewichtes des Anzeigegliedes. Die Vorrichtung zum Ausgleichen des Gewichtes von Anzeigegliedern gemäß der Erfindung ist in der Fig. 6 dargestellt. An einer Grundplatte 55 -ist mittels eines Gelenkes 57 eine kippbare Platte 59 angeordnet, die aus der senkrechten Stellung, in der sie gezeichnet ist, in eine horizontale Stellung bewegt werden kann, in der sie von einer Stütze 61 abgestützt wird. Die kippbare Platte 59 weist einen Zapfen 63 auf, auf dem eine Scheibe 65 drehbar gelagert ist.

Die Scheibe 65 trägt Schieber 67, die mit einer nicht gezeigten Reibungsnut zusammenwirken, die in der Rückseite eines Skalenringes 69 vorgesehen ist, wodurch dieser drehbar an der Scheibe 65 angeordnet ist. Der Skalenring 69 weist einen Sitz 71 für ein Instrument, z.B. das Galvanometer 49, auf. Kerben 75 und 77 (auch mit "A^M und "B" bezeichnet) am Umfang der Scheibe 65 sind in einem Winkelabstand von 90° angeordnet und wirken mit einer gefederten Raste 79 an der Platte 59 zusammen, wodurch die Scheibe 65 in bestimmten Lagen arretiert werden kann. Der Skalenring 69 trägt sowohl die Skala 53 als auch eine Zeigerarretierung 31, auf die eine Peder wirkt.

Um das Verständnis der Wirkungsweise der Vorrichtung zum Einstellen des Gegengewichtes zu erleichtern, zeigt die Fig. 6 auch die relative Stellung des Galvanometers 49 mit beigeordneter Grundplatte 83 und dem Anzeigeglied 31. Eine als Ganzes mit 85 bezeichnete Justiereinrichtung 1st an der Grundplatte mittels eines Winkels 87 befestigt und

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weist-einen Stößel 89 zum Verstellen der Kugel 47 auf. Der Stößel 89 kann in vertikaler Richtung mittels eines Zahnstangenantriebes 91 und in horizontaler Richtung mittels einer Mikrometerschraube 93 bewegt werden.

In der nachstehenden Erläuterung der Wirkungsweise der vorstehend beschriebenen Vorrichtung wird folgendes angenommen: "....- < 1) Daß die Vorrichtung zum Ausgleichen eines von einer Reihe einander gleicher, empfindlicher Meßinstrumente verwendet wird, die in verhältnismäßig großen Mengen hergestellt und ausgeglichen werden,

•2) daß die Skala 53 in Längeneinheiten, z.B. Hundertstel Millimeter, kalibriert ist und daß die Kalibrierung durch Versuche so ermittelt wird, daß der vom Zeiger angegebene Wert die Strecke angibt, um die die Kugel 47 in horizontaler Richtung verschoben werden muß, damit sich der Zeiger 35 auf die Marke "0" einstellt, wenn das Galvanometer 49 sich in der vorerwähnten zweiten Stellung befindet,

3) daß während der Montage des Anzeigegliedes 31 die Kugel 47 absichtlich nahe dem offenen Ende der Klammer 41 angeordnet wird, wodurch eine Gewichtsunsymmetrie mit einer vorbestimmten Richtung eingestellt wird.

Zunächst ruht die kippbare Platte 59 in horizontaler Lage auf dem Ständer 61. In dieser Lage ist das Einsetzen und

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Herausnehmen des Instrumentes in bzw. aus dem Sitz 71 am Skalenring 69 einfach. Das Galvanometer 49 wird so in den Instrumentensitz 71 eingesetzt, daß nach Auspendeln des Anzeigeteiles 31 der Zeiger 35 auf den Wert "0" der Skala 53 und im wesentlichen auf eine Ecke 95 der Platte 59 ausgerichtet ist. Die Scheibe 65 ist hierbei so eingestellt, daß die Raste 79 in die Kerbe "A" eingreift. Die Platte 59 wird dann in ihre vertikale Justierstellung, die in der Fig. 6 dargestellt ist, gebracht, und auf die Kugel 47 wird ein kleiner Tropfen eines Epoxyklebstoffes oder eines anderen Klebstoffes, der beim Erhärten keinen Gewichtsverlust erleidet, gegeben.

Nach diesen Vorbereitungen wird der Skalenring 69 auf den Schiebern 67 so lange gedreht, bis das Anzeigeglied 31 so steht, daß der Zeiger 31 wieder auf den Wert "O¹¹ der Skala 53 ausgerichtet ist, was die früher erwähnte relative Stellung anzeigt, in der sich die Rückstellkräfte aufheben. Dann wird die Scheibe 65 um den Zapfen 63 in die Stellung gedreht, in der die Raste 79 in die Kerbe "B" eingreift. Dadurch wird auch der Skalenring 69 und das Galvanometer 49 um 90° gedreht. Da die Kugel 47 anfangs so angeordnet wurde, daß, wie vorstehend angenommen wurde, eine geringfügige Gewichtsunsymmetrie herrscht, bewirkt die Veränderung der Lage des gesamten Meßinstrumentes 49, daß das unausgeglichene Anzeigeglied 31 sich gegenüber dem Galvanometer 49 in eine neue Stellung einstellt. Während der Betrag der relativen Bewegung des Anzeigegliedes 31 mit den Abweichungen im Gewicht und der Einstellung der verschiedenen Bestandteile

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des Anzeigegliedes 31 variiert, liegt die neue Einstellung immer in derselben Richtung, weil bereits beim Zusammenbau eine absichtliche Gewichtsunsymmetrie vorgesehen wurde. Wenn sich das Anzeigeglied 31 in die neue Stellung eingependelt hat, wird der Betrag der Abweichung an der Skala 53 abgelesen und festgehalten, die, wie vorstehend beschrieben, in Längeneinheiten, z.B. hundertstel Millimeter, kalibriert ist, um die die Kugel in horizontaler Richtung verschoben werden muß, damit sich der Zeiger 35 auf den Wert "0" einstellt.

Nachdem die angezeigte Größe der zum Herstellen des Gleichgewichtes erforderlichen Bewegung notiert wurde, wird das Anzeigeglied 31 so lange bewegt, bis der Zeiger 35 wieder auf den Wert "0" der Skala 53 ausgerichtet ist. Dann wird das Anzeigeglied 31 mittels der Arretierung 81 in der "O"-Stellung festgelegt, die die Stellung des Ausgleichs der Rückstellkräfte und des Gleichgewichtes relativ zum Galvanometer 49 darstellt, wenn dieses in der ersten Lage auf die Bezugslinie ¹¹A" ausgerichtet ist. Wie ebenfalls vorstehend erklärt, wird durch das Arretieren des Anzeigegliedes 31 in der Stellung, in der in der "A"-Lage Gleichgewicht vorhanden ist, sichergestellt, daß, obwohl das Meßgerät sich immer noch in der "B"-Lage befindet, eine Justierung der Kugel 47 in horizontaler Richtung (parallel zur Linie B-B¹) für die "A"-Lage als vertikal Verschiebung erscheint, wodurch das Gleichgewgicht in der"A"-Lage in keiner Weise beeinträchtigt wird. _f.

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Wenn das Anzeigeglied 31 arretiert ist, wird der zum Einstellen der Kugel 47 vorgesehene Stößel 89 mit dieser in Berührung gebracht, indem man den Zahnstangenantrieb 91 und die Mikrometerschraube 93 entsprechend anwendet. Dann wird nur noch die Mikrometerschraube¹93 betätigt, bis die Kugel 47 um genau die Strecke in der Klammer 41 bewegt wird, die vom Zeiger 35 ^an ^der Skala 53 angezeigt wurde und die erforderlich ist, das Gewicht des Anzeigegliedes 31 auszugleichen. Hierdurch wird der Gewichtsausgleich in zwei um 90° auseinanderliegenden Lagen erzielt, ohne daß dabei der Ausgleich der Rückstellkräfte gestört wird. Das Meßinstrument ist nun für jede Lage gewichtsausgeglichen. Die kippbare Platte 59 wird dann wieder in ihre ursprüngliche, horizontale Lage gebracht, in der sie von der Stütze 6l abgestützt wird. Der Zeiger 35 wird freigegeben, und das Galvanometer 49 wird aus dem Instrumentensitz 67 genommen. Der Epoxyklebstoff erhärtet (ohne Gewichtsverlust), sodaß die Kugel 47 nun starr in der Klammer 41 in der Stellung, die für den Gewichtsausgleich erforderlich ist, befestigt ist. Die beschriebene Ausbildung des Gegengewichtes vereinfacht sehr das Ausgleichen des Gewichtes von Anzeigegliedern empfindlicher Meßinstrumente. Zusammen mit dem be-

Hilfsvorrichschriebenen Verfahren, das bei der beschriebenen tung angewendet wird, kann das Ausgleichen des Gewichtes des Anzeigegliedes eines empfindlichen Meßgerätes in einfacher Weise, wirtschaftlich und schnell durch Personen ausgeführt werden, die keine lange Schulung auf dem Gebiet des Justierens haben, die bei den bisher bekannten Ausführungen erforderlich ist.

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Claims

' Reg.-Nr." 119 193 Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Gewichtsausgleich bei einem Anzeigeglied, das in einem Instrument um eine Achse gegen Rückfitellkräfte drehbar gelagert ist, mit einem Gegengewichtssystem, dessen Schwerpunkt zweidimensional verschiebbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß als Gegengewichtssystem ein einziger fest zusammenhängender Körper (47) vorgesehen ist, der in einer zur Achse (33) im wesentlichen senkrechten, zweidimensionalen Führung (41) angeordnet ist.

Vorrichtung

2. Jas!Ka:±g«gXi;«Ä nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

als Führung ein im Querschnitt U-förmiger Körper (4l) vorgesehen ist.

Vorrichtung

3. Äixaac&aagadSeßi nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,

daß das verstellbare 'Gegengewicht als Kugel (47) ausgebildet ist.

4. Verfahren zum Ausgleichen des Gewichtes des Anzeigegliedes nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellung ("0") des Anzeigegliedes (31) des Instrumentes (49) in einer Lage mit senkrecht stehender Achse (33) des Anzeigegliedes (31) vermerkt wird, daß dann das Instrument (49) in einer Justierausrichtung mit waagerecht verlaufender Achse (33) des Anzeigegliedes (31) in eine erste Lage (A) gebracht wird, in der das Anzeigeglied die vermerkte Stellung ("0") wieder einnimmt, daß dann das Instrument in

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5.8.1968

der Justierausrichtung in eine zweite Lage (B) um 90° um eine mit der Drehachse (33) des Anzeigegliedes zusammenfallende oder mit dieser parallele Achse gedreht wird, daß die Stellung ("+1,0") des Anzeigegliedes (31) in dieser zweiten Lage (B) vermerkt wird und daß dann das Anzeigeglied in der ursprünglich vermerkten Stellung ("0") arretiert und

der

das verstellbare Gegengewicht (47) entsprechend döbc in der zweiten Lage (B) vermerkten Stellung (+1,0) horizontal so verschoben wird, daß in der arretierten Stellung Gleichgewicht herrscht.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Einstellen des Instrumentes in die erste' Lage (A) auf das verstellbare Gewicht (47) ein Klebstoff aufgebracht wird, der beim Erhärten sein Gewicht im wesentlichen beibehält.

Hilfsvorrichtung

6. 3f8XX&£fe$&ns zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 4 oder 5» dadurch gekennzeichnet, daß ein Sitz (69, 71) zum festen Halten des Instrumentes (4fl) vorgesehen ist, der um ein waagerechtes Gelenk (57) aus einer Lage mit senkrecht stehender Achse (33) des Anzeigegliedes (31) in eine die Justierausrichtung bildende Lage mit waagerecht verlaufender Achse (33) des Instrumentes (31) schwenkbar und um eine mit dieser Achse (33) zusammenfallende oder parallele Achse (63) um einen Winkel von 9O⁰ in zwei Lagen (A und B) drehbar gelagert ist und der eine Skala (53) zum Anzeigen der Stellung des Anzeigegliedes bei den sich durch

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.Reg.-Nr. 119

das Schwenken und Drehen des Sitzes (69, 71) ergebenden-verschiedenen Lagen des Instrumentes (49) aufweist, und daß eine Justiereinrichtung (85) zum Verstellen des verstellbaren Ausgleichsgewichtes (47) vorgesehen ist.

7« Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Skala (53) so eingestellt ist, daß der Ausschlag des Anzeigegliedes (31) in der zweiten Lage (B) des Instrumentes die Strecke in Längeneinheiten angibt, um die das verstellbare Ausgleichsgewicht (47) zur Erzielung des Gewichtsausgleiches verschoben werden muß, und daß die Justiereinrichtung (85) eine nach diesen Längeneinheiten eingeteilte Skala aufweist»

8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Sitz (71) in einer Scheibe (65) angeordnet ist, die auf einem Zapfen (.63) einer Platte (59) drehbar gelagert ist, die von einer waagerechten in eine senkrechte Lage schwenkbar ist₃ und daß eine Rast (75/, 77, 79) zum Festhalten der Scheibe in zwei sich durch eine Drehung um den Zapfen (63) von 90° unterscheidenden Lagen vorgesehen ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8'_y dadurch gekennzeichnet, daß'der Sitz (71) als Aussparung in einem Ring (69) ausgebildet ist, der die Skala (53) trägt und gegen eine Reibungskraft- drehbar in der Scheibe (65) gelagert ist.

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10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9> dadurch gekennzeichnet, daß zum Festhalten des Anzeigegliedes (31) in einer Stellung eine Arretierung (81) und zum Verstellen des verstellbaren Gegengewichtes (Hj) eine Mikrometerschraube (93) vorgesehen sind.

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