DE671807C

DE671807C - Vorrichtung zur Umwandlung geradliniger Bewegungen in Drehbewegungen

Info

Publication number: DE671807C
Application number: DEA64195D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1931-07-07
Filing date: 1931-11-22
Publication date: 1939-02-15

Description

Vorrichtung zur Umwandlung geradliniger Bewegungen in Drehbewegungen Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Umwandlung geradliniger, unter Wirkung einer Meßgröße leervorgerufener Bewegungen in Drehbewegungen mittels eines um seine Längsachse, vorzugsweise von der Mitte aus in entgegengesetzten Richtungen, verwundenen torsionselastischen Gliedes.
Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Art wird das torsionselastische Glied durch zu messenden elektrischen Strom erwärmt; die 'hierbei eintretendeVerlängerung des torsionselastischen Gliedes hat eine Drehbewegung um die eigene Achse zur Folge, die zur Anzeige der Stromstärke benutzt wird. Ein wesentliches :Merkmal dieser Vorrichtung besteht darin, daß das torsionselastische Glied an dem einen Ende einer konstanten Zugkraft ausgesetzt wird.
Um das verwundene torsionselastische Glied ohne Beeinflussung seiner Länge durch Wärmeausdehnungen zur Messung von irgendwelchen physikalischen Größen benutzen zu können, wird gemäß der Erfindung Blas torsionselastische Glied derart angeordnet, daß seine die Drehbewegungen verursachenden Längenänderungen durch auf eine oder beide rinshannstellen ausgeübte mechanische Kräfte hervorgerufen werden.
Es ist zwar weiterhin eine Vorrichtung bekamit, bei der zur Unlwandlung einer geradlinigen Bewegung in eine Drehbewegung eine rechtsgängige und eine linksgängige Schraube aus Metallstreifen benutzt werden, die an ihrer Vereinigungsstelle einen Zeiger tragen und auf deren Enden mechanische Kräfte ausgeübt werden. Eine derartige Schraube hat jedoch den Nachteil, daß sie nicht so empfindlich ist wie ein um seine Längsachse verwundenes torsionselastisches Glied.
Inder Zeichnung sind einige Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes dargestellt.
In Abb. i ist ein bei dem Erfindungsgegenstand zu benutzendes torsionselastischesGlied dargestellt, während die Abb. a bis S verschiedene Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Vorrichtung zeigen.
Das in Abb. i dargestellte, an sich bekannte torsionselastische Glied besteht aus einer Blattfeder z, die aus Phosphorbronze oder einem anderen elastischen Werkstoff hergestellt und vorzugsweise von der glitte aus in entgegengesetzten Richtungen verwunden ist.
Wird das an beiden Enden eingespannte torsionselastische Glied, das in Achsrichtung mit Ausstanzungen 3 versehen sein kann, einer Zugkraft ausgesetzt, so wird der Abstand zwischen den beiden Einspannstellen vergrößert, wobei das elastische Glied gleichzeitig eine Drehung um die Achse ,4--4 ausführt. Die Umsetzung von auf eine oder beide Einspannstellen de"s torsionselastischen Gliedes ausgeübten mechanischen Kräften in Drehbewegungen wird für Meßvorrichtungen nutzbar gemacht, indem das torsionselastische Glied mit einem Anzeiger verbunden ist.
In den Abb.2 und 3 ist die Anwendung der Erfindung bei einer Waage dargestellt. Auf einer Grundplatte 4 ist ein "Träger 5 angebracht, der zwei durch ein Verbindungsstück 7 miteinander verbundene, in Längsrichtung des torsionselastischen Gliedes übereinander angeordnete Blattfedern 6 trägt. Die die eine Einspannstelle des torsionselastischen Gliedes 2 tragenden Enden der Blattfedern 6 sind zwischen Platten 9 eingespannt. Eine oberhalb .des Gehäuses r r angeordnete. Waagschale z2 ist durch einen Zapfen 13 mit den Platten 9 verbunden, so daß beim Auflegen eines Gegenstandes auf die Waagschale eine dem Gewicht dieses Gegenstandes entsprechende Heräbdrückung der Federn 6 und 'damit ein Nähern der Einspannstellen des Vorspannung besitzenden torsionselastischen Gliedes erfolgt, wodurch dieses und der mit ihm verbundene Anzeiger 15 eine Drehung ausführen. Das untere Ende des torsiönselastischen Gliedes 2 ist mit einer an der Grundplatte .4 befestigten Blattfeder 14 verbunden, deren freie Länge durch eine unter ihr angeorachte, um eine Schraube .4o drehbar ;,ngeordnete Schneide 17 vergrößert oder verkleinert werden kann, um das Verhältnis zwischen dem Ausschlag des Anzeigers und der Größe der Längenänderung des Gliedes 2 zu ändern.
Die Erfindung kann auch mit Vorteil bei Längenmeßinstrumenten, insbesondere zur Messung von sehr kleinen Längen, Verwendung finden, wie aus dem in Abb. .4 gezeigten Ausführungsbeispiel ersichtlich ist. Hier ist das torsionselastische Glied 2 zwischen einem Träger z9 und einer Schneide 21, die mit einer Blattfeder 20 verbunden ist, eingespannt. Der Gegenstand, dessen Länge gemessen werden soll, wird zwischen einen verschiebbaren Teil 22 und die Schneide 21 eingebracht; das mit einer Skala versehene Anzeigeorgan 15 zeigt dann einen Ausschlag, der der Strecke entspricht, um welche die Lage der Schneide durch den zu messenden Gegenstand verstellt wurde. Mit 23 ist eine Einstellfeder bezeichnet. die an einer Einstellvorrichtung 24. anliegt.
In den Abb. 5 und 6 ist ein gemäß der Erfindung ausgebildetes elektrisches 1Ießgerät dargestellt. Ein Metalldraht 25 wird von einem elektrischen Strom, dessen Stärke bzw. Spannung Beinessen werden soll. durchflossen, wobei sich der 'Metalldraht durch Erwärmung mehr oder weiniger ausdehnt. Infolge der Ausdehnung des Metalldrahtes können sich die beiden Einspannstellen des torsionselastischenGliedes 2 nähern, was mit einerDrehüng des torsionselastischen Gliedes und des an ihm befestigten Zeigers 26 verbunden ist.
In den Abb. 7 und 8 wird die Anwendung der Erfindung bei einem Manometer zur Messung von sehr kleinen Druckunterschieden veranschaulicht. Das torsionselastischeGlied2 ist mit seinem einen Ende an eine Membran 38 angeschlossen, die in einer Kammer 39 im unteren Teil des Instrumentes angebracht ist. Durch Druckänderungen hervorgerufene Bewegungen der Membran bewirken auch hier ein Drehen des torsionselastischen Gliedes.
Die Erfindung kann mit Vorteil außer für die oben gegebenen Zwecke noch für viele andere Gebiete Verwendung finden. So kann sie z.. B. bei Thermometern angewendet werden, wobei das torsionselastische Glied an seinem einen Ende mit einem Bimetall verbunden ist, welches sich bei Temperaturänderungen nach der einen oder änderenSeite ausbiegt. Als ein weiteres Anwendungsgebiet für die Erfindung sei die Verwendung bei einem Log genannt.
Das torsionselastische Glied kann in verschiedener Weise ausgebildet sein, ohne von dem Erfindungsgedanken abzuweichen. So kann das torsionselastische Glied z. B. auf seiner ganzen Länge nach einer Richtung verdreht und an einem Ende mit einem Torsionsdraht verbunden sein. Wenn eine Kraft an dem freien Ende des Torsionsdrahtes bzw. am anderen Ende des torsionselastischen Gliedes angreift, so wird sich das Glied auch in diesem Falle verdrehen.
Das torsionselastische Glied kann in an sich bekannter Weise weiterhin aus zwei oder mehreren umeinandergewundenen Drähten bestehen; die über die ganze Länge des Drahtes oder, von der Mitte aus gerechnet, in entgegengesetzten Richtungen verwunden sind. Ein solches Drahtbündel hat, wenn es au:seiinandergezogen wird, die Neigung, sich aufzudrehen, was zur Erreichung des der Erfindung zugrunde liegenden Zweckes ausgenutzt wird. -

Claims

PATENTANSPRÜCHE: z. Vorrichtung zur Umwandlung geradliniger, unter Wirkung einer Meßgröße hervorgerufener Bewegungen in Drehbewegungen mittels eines um seine Längsachse, vorzugsweise von der -Mitte aus in entgegengesetzten Richtungen, ver«undeinen torsionselastischen Gliedes, gekennzeichnet durch eine derartige Anordnung des torsionselastischen Gliedes (2), daß seine ,die Drehbewegungen verursachenden Längenänderungen durch auf eine oder beide Einspannstellen ausgeübte mechanische Kräfte hervorgerufen werden.
2. Vorrichtung mit einer auf das eine Ende des torsionselastischen Gliedes einwirkenden Blattfeder nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die freie Länge der Feder (i4) einstellbar ist.
3. Vorrichtung nach den Ansprüchen i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die sich in axialer Richtung bewegende Einspannstelle an den schwingenden Enden zweier miteinander verbundener Blattfedern (6) befestigt ist, die in Längsrichtung des torsionselastischen Gliedes übereinander angeordnet sind.