DE973428C

DE973428C - Spannbandgelagertes drehbares Messsystem mit zwei durch Spannfedern vorgespannten Spannbaendern

Info

Publication number: DE973428C
Application number: DEL11585A
Authority: DE
Inventors: Erwin Dipl-Ing Samal
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1952-02-16
Filing date: 1952-02-16
Publication date: 1960-02-18

Description

Bei spannbandgelagerten Meßgeräten bekannter Bauart tritt nicht selten bei starken Stößen ein Reißen der Spannbänder auf, wenn nicht, insbesondere für den Transport, eine Arretierung vorgesehen ist.

Im folgenden ist an Hand eines Beispiels der Zerreißvorgang des Spannbandes eines Meßsystems bekannter Bauart erläutert. Fig. 1 zeigt ein solches Spannbandsystem. Das drehbare System, das hier als Drehspule 1 ausgeführt ist, ist zwischen den beiden Spannbändern 2 und 2' befestigt, die durch die beiden Blattfedern 3 und 3' gespannt werden. Die Drehspule 1 bewegt sich im Luftspalt des aus 4 und 5 gebildeten magnetischen Kreises.

Damit die Lageunempfindlichkeit des Spannbandsystems gewahrt bleibt, muß dafür gesorgt werden, daß auch bei einem Neigen des Systems kein Streifen der Drehspule 1 an den Teilen 4 und 5 stattfindet. Dazu sieht man in der Regel Anschläge 6 und 6' vor, gegen welche bei starken Stößen die Zapfen 7 anzuliegen kommen, bevor die Drehspule selbst die Teile 4 und 5 berührt, und außerdem eine genügend hohe Vorspannung der Bänder. Die Vorspannung der Bänder wird meist durch zwei Blattfedern 3 und 3' bewirkt, die wegen der notwendigen hohen Vorspannung kräftig ausgeführt seih müssen. Wird das ganze Meßwerk nach Fig. 1 in der durch den Pfeil bezeichneten

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Richtung starken Stoßen ausgesetzt, so biegen sich die Federn 3 und 3' unter ihrer Massenwirkung ebenfalls in Richtung des Pfeils durch.

Wenn nun das Meßwerk 1 seinen unteren Anschlag 6' erreicht hat, kann sich die obere Feder 3 infolge der aufgespeicherten kinetischen Energie weiter verformen und das Band völlig entspannen. Beim Zurückschnellen der Feder wird das Band jedoch plötzlich so belastet, daß es reißen kann, zumal es ja mit seinem zweiten Ende an dem Meßwerk aufgehängt ist, das wegen seiner viel größeren Masse praktisch wie ein starrer ruhender Körper wirkt.

Diese Nachteile werden bei der erfindungsgemäßen Anordnung dadurch vermieden, daß für die Spannfedern zwecks Begrenzung und Vernichtung der in ihnen auftretenden kinetischen Energie zusätzlich je zwei Anschläge angeordnet sind, in einer solchen Bemessung der ganzen Anordnung, daiß die zusätzlichen, den Federweg in Richtung von der Meß werkspule weg begrenzenden Anschläge wirksam werden, bevor der drehbare Teil des Meßsystems unter der Einwirkung der Stöße an seinen Anschlägen zur Auflage gekommen ist, und daß die den Federweg in Richtung zur Meßwerkspule hin begrenzenden Anschläge wirksam werden, bevor oder nachdem der drehbare Teil zur Auflage gekommen ist.

Die Erfindung ist an Hand der Zeichnungen erläutert.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in Fig. 2 der Zeichnung dargestellt. Für gleiche Bauelemente des Meßwerks sind die gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 1 verwendet.

Der Ausschlag der beiden Spannfedern 3 bzw. 3' wird jeweils durch die beiden Anschläge 8 und 9 bzw. 8' und 9' in beiden Richtungen begrenzt. Dabei sind der obere Anschlag 8 für die Feder 3 und der untere Anschlag 8' für die Feder 3' in einem solchen Abstand zu den beiden Federn angeordnet, daß bei einer Stoßbewegung des Meßwerks in Richtung des Pfeils die Feder 3' sich bereits auf ihren Anschlag 8' aufgelegt hat, wenn das Meßwerk 1 sich auf seinen unteren Anschlag 6' auflegt, d. h. das Spannband 2' ist in diesem Augenblick nicht gespannt. Bei einer Stoßbewegung entgegen der Pfeilrichtung legt sich zunächst die Feder 3 auf ihren Anschlag 8 auf, bevor das Meßwerk ι seinen oberen Anschlag 6 erreicht, d. h. in diesem Falle ist das Spannband 2 nicht mehr gespannt. Die Anordnung der Anschläge 9 und 9' für die Spannbandfedern 3 und 3' ist so bemessen, daß bei einer Stoßbewegung des Meßwerks 1 in Pfeilrichtung die Feder 3 erst dann auf ihren Anschlag 9 zu liegen kommt, wenn das Meßwerk 1 sich zuvor auf seinen unteren Anschlag 6' aufgelegt hat. Die Feder 3 ist bestrebt, weiter durchzuschwingen und verformt dabei ihren Anschlag 9, d. h. ihre Bewegung wird gehemmt, weil sie ihre kinetische Energie auf den Anschlag überträgt, wo sie in Verformungsarbeit umgewandelt wird. In diesem Falle wird auch das Spannband 2 entspannt. Das für das Spannband gefährliche Rückschwingen der Feder 3 in ihre Normalstellung wird durch diese Anordnung also weitgehend vermieden, da die Amplitude der Rückschwingung stark gedämpft ist. Erfolgt die Stoßbewegung entgegen der Pfeilrichtung, so legt sich die Feder 3' erst auf ihren Anschlag 9', nachdem das Meßwerk 1 seinen oberen Anschlag 6 erreicht hat, und das Spannband 2 wird entspannt. Zweckmäßigerweise sind die Anschläge 9 und 9' so angeordnet, daß die Spannbänder gerade nur entspannt werden, ohne durchzuhängen.

Bei dem eben beschriebenen Vorgang dienen somit die Spannfederanschläge dazu, eine zu große Energiespeicherung der Federn zu verhindern bzw. dazu, die bereits aufgenommene dynamische Energie zu vernichten.

Die weitere Ausgestaltung der Erfindung geht von der weiteren Erkenntnis aus, daß die Dämpfung des drehbaren Systems um seme Drehachse zwar meist ausreichend ist, weil sich sonst zu lange Einstellzeiten ergeben würden, dagegen ist die Dämpfung in Richtung der Achse meist außerordentlich gering, weil die üblichen Dämpfungseinrichtungen in dieser Richtung unwirksam sind. Eine genauere Betrachtung eines bandaufgehängten Systems zeigt demnach auch, daß es sich in fast ununterbrochenem Schwingungszustand befindet. Bedenkt man, daß die statische Beanspruchung der Bänder durch Zug und Drehung oft schon sehr hoch ist und dazu noch eine weitere dynamische Beanspruchung kommt, so ist es verständlich, daß es im Laufe der Zeit leicht zu sogenannten Dauerbrüchen kommen kann.

Eine erhöhte Dämpfung ist nun dadurch zu erzielen, daß sowohl die Spannfeder- als auch die Meßwerkanschläge nicht aus Metall, also einem Stoff mit geringer Eigendämpfung hergestellt werden, sondern aus einem weichen Material mit hoher Eigendämpfung, wie z. B. aus Gummi oder Polyvinylchlorid.

Eine Anordnung, die sich durch diese besonders günstigen Dämpfungseigenschaften auszeichnet, ist in Fig. 3 der Zeichnung dargestellt. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind alle Anschläge aus weichem Material mit hoher Eigendämpfung hergestellt. Gleichzeitig wird eine Steigerung der Dämpfungswirkung durch eine solche Anordnung der Anschläge 9 und 9' erreicht, daß die Spannfedern 3 und 3' auf diesen Anschlägen im Ruhezustand ständig so. aufliegen, daß die elastischen Anschläge leicht deformiert sind und infolgedessen ein nur geringer Teil der Spannbandkraft von den Federn selbst, der größere Teil dieser Kraft dagegen von den weichen, federnden Anschlägen infolge ihrer Elastizität bei Verformung aufgebracht wird. Die Wirkungsweise dieser Anordnung'ist dann so, daß bei einer Stoßbewegung des Meßwerks 1 in Pfeilrichtung sich zunächst die Feder 3' auf ihren Anschlag 8' auflegt und danach das Meßwerk r auf seinen Anschlag 6', wobei das Spannband 2' — wie bereits nach der Anordnung nach Fig. 2 beschrieben — entspannt wird, ohne jedoch durchzuhängen. Die durch den Stoß in der Feder 3 auf- ias gespeicherte kinetische Energie wird dagegen auf

ihren Anschlag 9 übertragen, wobei dieser jetzt weiter verformt wird, bis das Spannband 2 entspannt ist.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

i. Spannbandgelagertes drehbares Meßsystem mit zwei durch Spannfedern vorgespannten Spannfeändern und mit Anschlägen zur Begrenzung der axialen Bewegung des drehbaren Teils, dadurch gekennzeichnet, daß für die Spannfedern (3 bzw. 3') zwecks Begrenzung und Vernichtung der bei Stoßen auftretenden kinetischen Energie zusätzlich je zwei Anschläge (8 und 9 bzw. 8' und 9') angeordnet sind, in einer solchen Bemessung der ganzen Anordnung, daß die zusätzlichen, den Federweg in Richtung von der Meß werkspule weg begrenzenden Anschläge (8 und 8') wirksam werden, bevor der drehbare Teil (1) des Meßsystems unter der Einwirkung der Stöße an seinen Anschlägen

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

(6 bzw. 6') zur Auflage gekommen ist, und daß die den Federweg in Richtung zur Meßwerkspule hin begrenzenden Anschläge (9 und 9') wirksam werden, bevor oder nachdem der dreh- as bare Teil zur Auflage gekommen ist.
2. Spannbandgetagertes drehbares Meßsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß alle Anschläge aus einem Material mit hoher Eigendämpfung hergestellt sind.
3. Spannbandgelagertes drehbares Meßsystem nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die den Federweg in Richtung zur Meßwerkspule hin begrenzenden Anschläge (9 und 9') zur Erhöhung der Dämpfungswirkung so angeordnet sind, daß die Blattfedern ständig auf diesen aufliegen.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. q^eftib, 579 837, 320, 676 657, 841 222;

schweizerische Patentschrift Nr. 278 036.·

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