DE1591864C2 - Dämpfungseinrichtung für die Lagerung elektrischer Meßinstrumente - Google Patents

Description

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Elektrische Meßinstrumente, wie Amperemeter und Polster aus einem Elastomer mit geschlossener Zeil-Voltmeter, die einen drehbeweglichen Teil aufweisen, "struktur sind, die an ihren einander zugekehrten und sind normalerweise mit irgendeiner Einrichtung zum mit der viskosen Flüssigkeit in Berührung stehenden Dämpfen der Drehbewegung dieses Teiles ausge- Oberflächen offene Zellen aufweisen,
stattet, damit der Instrumenterizeiger in kurzer Zeit 5 Bei Polstern aus einem Elastomer mit geschlossener im richtigen Ablesepunkt zum Stillstand kommt, ins- Zellstruktur können die einander zugekehrten Polsterbesondere ist es zur Erzielung einer solchen Dämpfung oberflächen durch Schnittflächen des Zellproduktes bekannt, zwischen einem drehbeweglichen und einem gebildet werden, wobei diese Schnittflächen eine relativ festen Teil des Instrumentes einen ring- und/oder große Anzahl kleiner offener Zellen aufweisen, die das zylinderförmigen Hohlraum zu bilden, in dem durch io Festhalten der viskosen Flüssigkeit in der richtigen Kapillarwirkung eine viskose Flüssigkeit festgehalten Lage zwischen den Polstern unterstützen und damit wird. Wenn sich der bewegliche Teil um Zapfen dreht, das Austreiben dieser Flüssigkeit aus dem Spalt bei die in festen Steinen gelagert sind, so ist diese Dämp- Relativbewegung zwischen den beiden Polstern verfungsart durchaus befriedigend. Moderne Meßinstru- hindern. Da die übrigen Zellen innerhalb der Polstermente sind jedoch häufig mit gefederten Steinen oder 15 körper nicht miteinander in Verbindung stehen, ist mit einer Fadenaufhängung ausgestattet, bei der über- der Polsterkörper relativ elastisch, und er wird nicht haupt keine Edelsteine erforderlich sind. Die beiden mit viskoser Flüssigkeit gesättigt. Das Vorhandensein letztgenannten Ausführungen sind gegen Stoß wider- von offenen Zellen an den zusammenwirkenden Oberstandsfähiger als Lagerungen in festen Steinen, doch flächen der beiden Polster ist wesentlich, weil bei Verführt die größere Bewegungsfreiheit des beweglichen 20 Wendung eines harten und glatten Materials die viskose Teiles dazu, daß dieser zu Schwingungen gegenüber Flüssigkeit durch den bei einer Schwingungsbremse den festen Teilen des Instrumentes neigt. Gegen solche auftretenden Pumpeffekt rasch aus dem Zwischenraum Schwingungen sind die normalerweise in Meßinstru- zwischen den Polstern hinausgetrieben werden würde, menten verwendeten Dämpfungseinrichtungen wenig Als Polstermaterial wird vorzugsweise expandiertes wirksam, und die durch diese Schwingungen ver- 25 bzw. geschäumtes Polyäthylen verwendet. Auch andere ursachten Schwierigkeiten stellen deshalb einen der geschäumte Kunststoffe sowie Schaumgummi können Hauptmängel von Instrumenten mit Fadenaufhängung verwendet werden, falls die Zellen klein genug sind, des drehbeweglichen Teiles dar. um in Kombination mit der viskosen Flüssigkeit

So ist eine Dämpfungsemrichtung für ein spann- den erforderlichen Oberfiächenspannungseffekt zu bandgelagertes Meßsystem bekannt (deutsche Patent- 30 ergeben.

schrift 1137 227), bei der das feststehende von dem Die Viskosität der verwendeten Flüssigkeit soll sich beweglichen Instrumententeil durch einen Ringspalt bei Temperaturänderungen innerhalb des normalen aufAbstand gehalten, ist, der sich innen zu einer hohl- Arbeitstemperaturbereichs des Instrumentes nicht zylindrischen, mit Dämpfungsöl gefüllten Flüssigkeits- wesentlich ändern. In diesem Sinne geeignete Flüssigkammer erweitert. Die die Kammer begrenzenden 35 leiten sind die Polydimethylsiloxane. Für die Flüssig-Wandflächen können porös oder rauh ausgebildet keit dieser Art hat sich eine lichte Spaltweite von 0,25 sein, und das Dämpfungsöl wird durch die Ober- bis 0,38 mm zwischen den beiden Polstern bewährt, flächenspannung an dem engen Ringspalt der Flüs- wobei das genaue Maß der Spaltweite entsprechend sigkeitskammer zurückgehalten, wobei zur Unter- den Parametern des betreffenden beweglichen Teiles Stützung der Sperrwirkung der Oberflächenspannung 40 gewählt wird.

des Öls noch im Bereich des Spaltes nichtbenetzbare Die beiden Polster können auf verschiedene Weise Flächen vorgesehen sein können. Insbesondere bei angeordnet werden, um im beschriebenen Sinne zustoßartigen Axial- oder Radialbelastungen reicht je- sammenzuwirken. Im einfachsten Falle haben die doch bei dieser bekannten Einrichtung die Ober- Polster Ringform und im wesentlichen gleichen Durchflächenspannung häufig nicht aus, ein Auslaufen des 45 messer, wobei der Spalt für die Aufnahme der vis-Dämpfungsöls zu verhindern, so daß es zu einem kosen Flüssigkeit zwischen den in Achsrichtung der Heraustreiben des Öls aus der Flüssigkeitskammer Ringe mit Abstand voneinander liegenden, einander und dem Spalt kommt und die Dämpfungswirkung zugekehrten Stirnflächen der Ringe gebildet wird. Bei beeinträchtigt wird oder verlorengeht. dieser Anordnung hat auch die Flüssigkeitsschicht

Ausgehend von dieser bekannten Anordnung liegt 50 zwischen den beiden Polstern die Form eines Flachder Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Dämp- rings. Alternativ können die Polster auch ringförmig fungseinrichtung für die Lagerung eines elektrischen und mit verschiedenen Durchmessern ausgebildet sein, Meßinstrumentes zu schaffen, bei der sowohl die so daß der eine Ring innerhalb des anderen eingesetzt Drehschwingungen als auch die Längsschwingungen werden kann und der Spalt durch benachbarte des dreh- und längsbeweglichen Teiles wirksam und 55 Zylinderflächen der beiden Polster definiert wird. Bei sicher gedämpft werden. Eine Dämpfungseinrichtung einer solchen Bauweise kann das innere Polster einen für die Lagerung elektrischer Meßinstrumente mit Flansch aufweisen, der nahe der Stirnfläche des einem drehbeweglichen und gegenüber dem feststehen- äußeren Polsters verläuft und mit dieser einen zuden Instrumententeil längsbeweglichen Teil, die zwei sätzlichen, radial verlaufenden Spaltabschnitt bildet, zusammenwirkende Dämpfungsglieder aufweist, von 60 Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nun denen eines am drehbeweglichen Teil und das andere unter Bezugnahme auf die Zeichnungen genauer an einem benachbarten festen Teil angeordnet ist, erläutert.

wobei die beiden Dämpfungsglieder mit ihren züge- F i g. 1 ist ein vergrößerter Schnitt durch die beiden

kehrten Oberflächen einen Spalt begrenzen, in dem Endabschnitte des drehbeweglichen Teiles eines eleksich eine viskose, durch die Oberflächenspannung in 65 irischen Meßinstrumentes, wobei der Mittelabschnitt ihrer Lage festgehaltene Flüssigkeit befindet, ist zur weggebrochen ist;

Lösung der Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch F i g. 2 und 3 zeigen in analoger Weise nur je einen

gekennzeichnet, daß die beiden Dämpfungsglieder Endteil von abgewandelten Ausführungsformen;

F i g. 4 zeigt eine der Ausführungsform der F i g. 1 ähnliche Bauweise, bei welcher jedoch der drehbewegliche Teil mit gefederten Edelsteinlagern statt mit einer Fadenaufhängung ausgestattet ist.

In F i g. 1 ist der Hauptkörper des drehbeweglichen Teiles weggebrochen, und es sind nur die beiden Endabschnitte 1 desselben dargestellt, die je in einen Hohlzapfen 2 übergehen, durch den ein gespannter Faden3 verläuft, der zur Aufhängung des drehbeweglichen Teiles dient. Jeder Faden verläuft von einer Verankerungsstelle 6 am drehbeweglichen Teil zu einer Verankerungsstelle 7 an einem festen Teil des Instrumentes. Soweit bisher beschrieben, ist das Instrument an beiden Enden symmetrisch aufgebaut, und der drehbewegliche Teil ist an den beiden Fäden 3 frei drehbar aufgehängt, was durch einen Zeiger 9 an diesem Teil angedeutet worden ist, der sich neben einem anderen Meßwerkteil 10 erstreckt.

Die Schwingungsbewegung des drehbeweglichen Teiles wird an jedem Ende durch zwei Polster 11 und 12 gedämpft. Jedes der Polster 11 ist an einem festen Teil 14 befestigt, wogegen jedes der Polster 12 auf einem Endabschnitt 1 des drehbeweglichen Teiles sitzt. Alle Polster 11, 12 haben Ringform, und ihre zusammenwirkenden Oberflächen liegen in einem axialen Abstand voneinander, so daß sie einen Spalt 15 einschließen. Dieser Spalt 15 ist mit einer Schicht aus viskoser Flüssigkeit gefüllt, welche die Form eines Flachrings annimmt. Die Polster 11 und 12 sind aus einem zelligen Elastomer hergestellt, das eine geschlossene Zellstruktur hat, und die Spalte 15 sind so dimensioniert, daß die viskose Flüssigkeit durch Oberflächenspannung in der richtigen Lage in den Spalten festgehalten wird. In der Praxis dringt überschüssige viskose Flüssigkeit in den Zwischenraum zwischen dem Hohlzapfen 2 und dem festen Teil 14 ein, wie dies in F i g. 1 bei 16 angedeutet worden ist. Das Vorhandensein dieser zusätzlichen Flüssigkeit ist im allgemeinen vorteilhaft, und aus diesem Grunde verjüngt sich der Hohlzapfen 2 an seinem Ende, was dazu beiträgt, die Flüssigkeit in der dargestellten Lage zu halten.

Die durch die Fäden 3 bewirkte Aufhängung ermöglicht es dem drehbeweglichen Teil, sowohl in axialer Richtung als auch quer dazu zu schwingen, doch hat sich gezeigt, daß jede dieser Schwingungsbewegungen sofort durch das Zusammenwirken der Polster 11 und 12 und der dazwischen befindlichen viskosen Flüssigkeit gedämpft wird. Mit den gleichen Mitteln wird auch die Drehbewegung des beweglichen Teiles (Meßwerk) gedämpft, so daß für diesen Zweck keine zusätzliche Dämpfungseinrichtung vorgesehen zu werden braucht.

F i g. 2 und 3 zeigen abgewandelte Ausführungsformen der Polster, wobei die übrigen Teile der Konstruktion mit der in F i g. 1 gezeigten übereinstimmen und mit gleichen Bezugszeichen versehen sind. Gemäß F i g. 2 sind die mit 20 und 21 bezeichneten Polster zylindrisch, wobei das Polster 20 mit Abstand von der äußeren Mantelfläche des Polsters 21 angeordnet ist und mit dem ersterwähnten Polster einen Ringspalt 22 einschließt, der zur Aufnahme der viskosen Flüssigkeit dient, welche im vorliegenden Fall eine Schicht mit hohlzylindrischer Gestalt bildet.

In F i g. 3 ist das äußere Polster 25 ringförmig; das innere Kissen 26 hat ebenfalls Ringform, weist jedoch einen Flansch 26ö auf, der sich nahe der Stirnfläche des äußeren Polsters 25 erstreckt. Bei dieser Ausführung hat der Spalt zwischen den beiden Polstern einen zylindrischen Abschnitt 27, der ähnlich dem "Spalt 22 in F i g. 2 ist, und zusätzlich-einen radial verlaufenden Abschnitt28, der ähnlich dem Spalt 15 in'Fig. 1 ist. Bei der Bauweise nach'Fig. 4 ist jeder Fäden3 nach F i g. 1 durch die Kombination eines Zapfens 30, der am Ende des Hohjzapfens 2' montiert ist, mit einem Stein 31 ersetzt, der durch eine Feder 32 vorbelastet ist. Auf diese Weise ist eine Längsbewegung des drehbeweglichen Teiles des Instrumentes möglich, wogegen nicht der gleiche Freiheitsgrad für seitliche Bewegungen wie bei den Ausführungsformen nach den F i g. 1 bis 3 vorliegt. Die dargestellte Dämpfungseinrichtung stimmt genau mit der an Hand von F i g. 1 beschriebenen überein, und die einzelnen Teile derselben sind mit gleichen Bezugszeichen wie in F i g. 1 versehen. Es hat sich gezeigt, daß diese Form der Dämpfungseinrichtung gleich wirksam ist bei Lagerungen mit federbelasteten Steinen wie bei einer Fadenaufhängung des drehbeweglichen Teiles.

Bei allen dargestellten Ausführungsformen werden die Kissen und die Spalte zwischen diesen in Abhängigkeit von den Arbeitsbedingungen des Instrumentes und der Viskosität der Flüssigkeit in den Spalten dimensioniert. Als Material für die Polster wird vorzugsweise geschäumtes Polyäthylen verwendet und als viskose Flüssigkeit vorzugsweise Polydimethylsiloxan. Es ist wichtig, Dlmpfungseinrichtungen an beiden Enden des drehbeweglichen Teils vorzusehen, wie dies in Fig. 1. dargestellt ist; die Ausführungsform nach den F i g. 2 bis 4 sind daher ebenfalls an den entgegengesetzten Enden des drehbeweglichen Teiles anzuwenden.

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Dämpfungseinrichtung für die Lagerung elektrischer Meßinstrumente mit einem drehbeweglichen und gegenüber dem feststehenden Instrumententeil längsbeweglichen Teil, die zwei zusammenwirkende Dämpfungsglieder aufweist, von denen eines am drehbeweglichen Teil und das andere an einem benachbarten feststehenden Teil angeordnet ist, wobei die beiden Dämpfungsglieder mit ihren zugekehrten Oberflächen einen Spalt begrenzen, in dem sich eine viskose, durch die Oberflächenspannung in ihrer Lage gehaltene Flüssigkeit befindet, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Dämpfungsglieder Polster (11, 12) aus einem Elastomer mit geschlossener Zellstruktur sind, die an ihren einander zugekehrten und mit der viskosen Flüssigkeit in Berührung stehenden Oberflächen offene Zellen aufweisen.

2. Dämpfungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Polster aus geschäumtem Polyäthylen bestehen.

3. Dämpfungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die viskose Flüssigkeit ein Polydimethylsiloxan ist und daß die lichte Weite des Spaltes zwischen den Polstern zwischen 0,25 und 0,38 mm liegt.

4. Dämpfungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Polster ringförmig sind und im wesentlichen gleichen Durchmesser haben, wobei der Spalt zwischen den in Längsrichtung mit Abstand von-

einander angeordneten Stirnflächen der Polster gebildet ist (F i g. 1 und 4).

5. Dämpfungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Polster ringförmig sind und unterschiedliche Durchmesser aufweisen, wobei das eine Polster innerhalb der anderen angeordnet ist und der Spalt zwischen den einander zugekehrten zylindrischen Flächen der Polster gebildet ist (F i g. 2).

6. Dämpfungseinrichtung nach Anspruch 5, da-

durch gekennzeichnet, daß das innere Polster einen Flansch aufweist, der nahe einer Stirnfläche des äußeren Polsters verläuft und mit dieser einen zusätzlichen radial verlaufenden Spaltabschnitt definiert (F i g. 3).

7. Dämpfungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auf beiden Seiten der Drehachse des drehbeweglichen Teils Dämpfungseinrichtungen vorgesehen sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen