DE829506C - Anordnung an Messinstrumenten mit einer Torsionsfeder als Richtkrafterzeuger - Google Patents

Anordnung an Messinstrumenten mit einer Torsionsfeder als Richtkrafterzeuger

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DE829506C
DE829506C DEP3222A DEP0003222A DE829506C DE 829506 C DE829506 C DE 829506C DE P3222 A DEP3222 A DE P3222A DE P0003222 A DEP0003222 A DE P0003222A DE 829506 C DE829506 C DE 829506C
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DE
Germany
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spring
torsion spring
measuring instruments
arrangement
torsion
Prior art date
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Expired
Application number
DEP3222A
Other languages
English (en)
Inventor
Berthold Springer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Landis and Gyr AG
Original Assignee
Landis and Gyr AG
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Publication date
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Expired legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R1/00Details of instruments or arrangements of the types included in groups G01R5/00 - G01R13/00 and G01R31/00
    • G01R1/02General constructional details
    • G01R1/10Arrangements of bearings
    • G01R1/12Arrangements of bearings of strip or wire bearings
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01DMEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D11/00Component parts of measuring arrangements not specially adapted for a specific variable
    • G01D11/02Bearings or suspensions for moving parts
    • G01D11/06Strip or thread suspensions, e.g. in tension
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H50/00Details of electromagnetic relays
    • H01H50/54Contact arrangements

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Springs (AREA)
  • Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)

Description

  • Anordnung an Meßinstrumenten mit einer Torsionsfeder als Richtkrafterzeuger Bei allen McDinstrumcnten ist eine Richtkraft erforderlich, die für jeden Punkt der Skala die Gegenkraft zur ablcnkenden Kraft der Meßgröße liefert.
  • Die Genauigkeit und Zuverlässigkeit der Eichung und somit auch jeder vorgenommenen Messung ist von der trnverallderlichkeit und Reproduzierbarkeit der Eigenschaften der Richtkraft abhängig. Eine fehlerhafte Funktioii der Richtkraft läßt sich nur durch Vergleichsmessullgen ermitteln, mit Ausnahme des Sonderfalles, bei dem die Kraft der MclJgriil'K: Null wird. Aus diesem Grund ist die Nullpunktsichcrheit als gesonderter Begriff gebräuchlich geworden.
  • Werden mechanische Federn als Richtkrafterzeuger für Meßinstrumente verwendet, so ist ihre I ignung für diesen Zweck abhängig von der Auswahl des Materials, der Formgebung und der Befestigung der Federenden.
  • Die Federform mit der höchsten Ausnutzung der elastischen Materialeigenschaften bei geringstem Eigengewicht ist die Torsionsfeder, bei der die Endquerschnitte eines Stabes, mit der Längsachse als Drehpunkt, gegeneinander verdreht werden. Eine allgemeine Verwendung dieser Federform wurde bisher durch die Schwierigkeit der Befestigung der Federenden behindert.
  • Die Erfindung erstrebt eine Verbesserung der Meßillstrumente durch Verwendung von Torsionsfedern, bei denen durch ihre Formgebung die Befestigungsschwierigkeiten behoben sind. Gemäß der Erfindung hat die Torsionsfeder, welche als Richtkraft erzeuger für das Anzeigeorgan dient, an den Befestigungsstellen eine Querschnittsform, die eine möglichst hohe Torsionsfestigkeit hat, und die Querschnittsform ist zwischen den Befestigungsstellen so geändert, daß sich dort eine möglichst geringe Torsionsfestigkeit ergibt, so daß die Übergangszonen vom elastisch beanspruchten zum elastisch nicht- beanspruchten Federteil im Federmaterial und außerhalb der Befestigungsstellen liegen.
  • Die Zeichnung, die in allem schematisch gehalten ist, zeigt in den Fig. 1 bis 5 bekannte Ausführungsanordnungen solcher Torsionsfedern, während die Fig. G ein erstes und die Fig.7 ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung veranschaulichen: Die Befestigung der Enden von Torsionsfedern im Instrument kann durch Löten oder Klemmen erfolgen. In Fig. 1 ist eine solche Lötbefestigung dargestellt. I ist die Torsionsfeder, die mit rundem Querschnitt angenommen ist. 2 ist der Teil des Instruments, in dem das Ende der Torsionsfeder be-Eestigt ist. 3 ist das Lot. Bei einer Torsion der Feder, wie sie beim Spielen des Anzeigeorgans des Instruments entsteht, erfolgt an der Stelle 4 eine Verformung des Lotmetalls, deren Größe vom Verdrehungswinkel und dem Unterschied der Festigkeitsziffcrn des Lot- und des Federmaterials abhängig ist. Da zu jeder Feder zwei Befestigungsstellen gehören, d. h. die Feder an beiden Enden eingespannt ist, verdoppelt sich der durch diese Verformung entstehende Fehler, und er tritt bei der sog. Spannbandaufhängung vervielfacht in Erscheinung. Ein Meßinstrument mit einer solchen Federbefestigungsart ist daher immer mit einer elastischen Hysteresis behaftet, die nur durch Verlängerung der Feder herabgesetzt werden könnte, wofür aber mit Rücksicht auf die Dimensionierung des ganzen Instruments Grenzen bestehen.
  • In Fig. 2 ist eine Klemmbefestigung dargestellt.
  • Hier ist der Federdraht 1, der wieder runden Querschnitt bat, in ein entsprechendes Loch des Befestigungsteils 2 des Instruments eingeklemmt. Abgesehen davon, daß bei den verwendeten Durchmessern (max. 0,03 mm) die Herstellung einer Klemmstelle in der gezeichneten guten Fassung praktisch nicht möglich ist ist es auch bei Annahme einer mechanisch vollkommenen Ausführung augenscheinlich, daß an der Stelle 4 ein mehr oder weniger tief gehendes Verrutschen in der Drehrichtung der dort liegenden Drahtpartie unter Obenvindung der Klemmreibung eintritt, so daß der gleiche Fehler resultiert wie bei der geschilderten Lotbefestigung.
  • Wird statt eines runden Querschnitts für die Torsionsfeder ein rechteckiger genommen, d. h. ein Band statt eines Drahtes verwendet, so ergibt sich für die Befestigung wohl der Vorteil, daß eine Beanspruchung eines Bekstigungsmaterials wie beim Löten bzw. ein Verrutschen wie beim Klemmen nicht mehr eintreten kann, der Fehler wird aber nur gemildert und nicht behoben, da die Unsicherheit der Zahl der Berührungspunkte zwischen der Oberfläche des Bandes und derjenigen des Loches im Instrumententeil verbleibt. Dies ist. durch Fig. 3 illustriert.
  • Dort ist 5 das Federband und 2 wieder der Befestigungsteil des Instruments. Da bei den erforderlichen Bandabmessungen (o,ol X o,oo5) eine planparallele Anlage der Oberflächen aneinander nicht erreichbar ist, ergibt sich etwa eine Anlagestelle, wie sie in Fig. 3 stark vergrößert bei 6 angedeutet ist. Es wurde hier schon versucht, eine Verbesserung durch Einlegen kurzer Bandstücke, wie in Fig. 4 durch 7 angedeutet zu erzielen; der Erfolg war jedoch gering und entsprach nicht dem Aufwand.
  • Bei Bändern als Torsionsfedern ergibt sich aber eine neue Fehlerquelle, denn bei derart kleinen Abmessungen lassen sich solche Bänder nur durch Auswalzen eines dünnen Drahtes herstellen und trotz genauester Herstellung und Lagerung der Walzen gelingt es praktisch nicht, Unebenheiten und Exzentrizitäten in der Grölienordnung etwa von 1/ooo mm zu vermeiden. Die Folge davon ist, wie Fig. 5 übertrieben zeigt, etxva eine Form der Breitseite 8 des Bandes, die nicht nach einer Geraden verläuft. Der Fehler läßt sich bei der Breite des Bandes von nur o, X mm oder noch Weniger mit bloßem Auge nicht erkennen, es ergeben sich aber bei der Verwendung eines solchen Bandes als Torsionsfeder lknickeffekte, die an gewissen Stellen der Skala eine störende Unsicherheit der Einstellung des Anzeigeorganes des Instrumentes bewirken. Dieser Fehler könnte gemildert werden wenn das Band möglichst kurz gehalten wird, was aber wieder den eingangs geschilderten Nachteil elastischer Hysteresis zur Folge haben würde.
  • Wählte man dagegen eille mittlere Federlänge, so wäre man wieder in der konstruktiven Durchbildung des Meßinstrumelltes behindert.
  • Erfindungsgemäß wird null eine Torsionsfeder 8, die nach Fig. 6 kreisrunden Grundquerschnitt hat, verwendet, die mit ihren Enden in den llefestigungs. teilen 3 des Instrumentes eingelötet oder eingeklemmt oder auch durch Punktschweißung befestigt ist. Zwischen diesen eingespannten Enden ist die Feder annähernd auf ihrer ganzen Länge durch eine Flachpressung 9 im Querschnitt verformt. Diese Flachpressung g kaml sowohl vor dem Einspannen der Feder in die Teile 3, als wie auch nach dem erfolgten Einspannen angebracht werden Eine solche Feder hat den bekannten gegenüber den großen Vorteil, daß die elastischen Verformungen und Beanspruchungen bei der Torsion nur in dem flachgepreßten Teil der Feder auftreten, während die eingespannten Enden der Federn an der Torsion nicht teilnehmen, so daß bei Lötung keine Verformung von Lotmaterial und bei Klemmung kein Verrutschen der am Rand der Befestigung liegenden Federstellen eintritt und die Festigkeitsdaten des Federmaterials allein als Richtkraft für das Anzeigeorgan des Instrumentes gültig bleiben. Durch ein solches Flachpressen ist auch eine höhere Verdichtung des Materials erzielbar, wie etwa durch Ziehen oder Walzen, und die Herstellung gerader Bandkanten ist leicht möglich, weil das zu benutzende Werkzeug nur einmal mit planparallelen Preßbacken ausgerüstet werden muß und jederzeit ein Nachstellen des Werkzeuges erfolgen kann.
  • Sollten Torsionsfedern größerer Länge in Frage kommen, so könnten, wie das Ausführungsbeispiel nach Fig. 7 zeigt, mehrere Flachpressungen 9 zwischen Grundquerschnitten 8 der Feder vorgesehen sein.
  • Die Querschnittsform an den Befestigungsstellen kaml statt rund auch eckig sein.
  • Mit der Anordnung gemäß der Erfindung lassen sich Meßinstrumente bauen, die frei sind von jeder Unsichesrheit des Nullpunktes bzw. der Zeigereinstellung vmd die keine Unstetigkeit der Skalenteilung haben und keine elastische Nachwirkung oder Hysteresis zeigen.
  • Es ist an sich bekannt, daß bei den zur Werkstoffprüfung gebräuchlichen Torsionsstäben die Übergangszonen vom elastisch beanspruchten Teil zum elastisch nicht beanspruchten Teil außerhalb der Befestigungszonen liegen. Bei diesen Stäben, die im allgemeinen erhebliche Kräfte zu übertragen gestatten, besitzt der elastisch beanspruchte Teil einen gleichförmigen, jedoch geringeren Querschnitt als die verdickten Einspannenden. Dagegen ist bei der erfindungsgemäßen Torsionsfeder für Meßinstrumente der Querschnitt des beanspruchten 'Mittelteils nicht gegenüber den Einspannenden verringert, sondern lediglich seine Form ist so verändert, daß sich dort eine möglichst geringe Torsionsfestigkeit ergibt.
  • PATENTANSPROCHE: 1. Anordnung an Meßinstrumenten mit einer Torsionsfeder als Richtkrafteræuger, bei der die Übergangszonen vom elastisch beanspruchten Teil zum elastisch nicht beanspruchten Teil außerhalb der Befestigungsstellen liegen, dadurch gekennzeichnet, daß durch Veränderung der Querschnittsform des elastisch beanspruchten Teils die Torsionsfestigkeit desselben verringert ist.

Claims (1)

  1. 2. Anordnung nach dem Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder an ihrem zwischen den Einspannstellen liegenden Teil flach gepreßt ist.
    3. Anordnung nach den Ansprüchen I und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder annähernd auf ihrer ganzen Länge zwischen den Einspannstellen eine einzige Flachpressung aufweist.
    4. Anordnung nach den Ansprüchen I und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder auf ihre Länge zwischen den Einspannstellen verteilt mehrere Flachpressungen aufweist.
    Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 195 94I; »Physik der mechanischen Werkstoffprüfung« von Dr. Späth, Verlag Springer, Berlin 1938, S. 97, Abb. 54.
DEP3222A 1948-08-19 1949-06-15 Anordnung an Messinstrumenten mit einer Torsionsfeder als Richtkrafterzeuger Expired DE829506C (de)

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CH829506X 1948-08-19

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DE829506C true DE829506C (de) 1952-01-28

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ID=4540202

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DEP3222A Expired DE829506C (de) 1948-08-19 1949-06-15 Anordnung an Messinstrumenten mit einer Torsionsfeder als Richtkrafterzeuger

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DE (1) DE829506C (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1061083B (de) * 1956-12-27 1959-07-09 Trueb Taeuber & Co A G Lagerungsvorrichtung fuer Messwerke mit grossem Drehwinkel

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE195941C (de) *

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE195941C (de) *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1061083B (de) * 1956-12-27 1959-07-09 Trueb Taeuber & Co A G Lagerungsvorrichtung fuer Messwerke mit grossem Drehwinkel

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