DEP0038063DA

DEP0038063DA - Damping device for scales

Info

Publication number: DEP0038063DA
Authority: DE
Inventors: Waldemar Sigmund
Original assignee: August Sauter KG Fein- und Schnellwaagen-Fabrik, Ebingen
Publication date: 1950-12-14

Description

Die meisten Analysenwaagen werden mit Luftdämpfern ausgerüstet. Diese sind in der Regel auf einen mittleren Wert eingestellt, sodass die Waagen bei verschiedenen Belastungen verschieden lange schwingen. Um die Wiegezeit etwa abzukürzen, wird die Waage im praktischen Gebrauch meist in schwingendem Zustande abgelesen. Das auf diese Weise erzielte Wiegeergebnis ist durch Ungenauigkeiten bei der Feststellung der Wendepunkte der Waagenschwingung und durch Parallaxenfehler sehr beeinträchtigt.Most analytical balances are equipped with air dampers. These are usually set to a medium value so that the scales oscillate for different times under different loads. In order to shorten the weighing time, the scales are usually read in a vibrating state in practical use. The weighing result achieved in this way is greatly impaired by inaccuracies in the determination of the turning points of the balance oscillation and by parallax errors.

Die Erfindung betrifft Dämpfungseinrichtungen für Waagen und besteht darin, dass deren Dämpfungen für alle Belastungen der Waage regelbar sind, dass diese stets aperiodisch einschwingt.The invention relates to damping devices for scales and consists in the fact that their damping can be regulated for all loads on the scales so that the scales always oscillate aperiodically.

Am besten lässt sich die Grösse der Dämpfung mittels einer Wirbelstrombremse einregeln, die gegenüber dere Luftdämpfung noch den Vorzug eines geringen Platzbedarfs hat.The size of the damping can best be regulated by means of an eddy current brake, which, compared to air damping, still has the advantage of requiring little space.

Die Grösse des Bremsmomentes einer Wirbelstrombremse ist, abgesehen von Konstanten, gleich dem Produkt aus dem Quadrat des Magnetflusses, der Geschwindigkeit der Dämpfungsscheibe und dem reziproken Wert des elektrischen Widerstandes der Dämpfungsscheibe.Apart from constants, the magnitude of the braking torque of an eddy current brake is equal to the product of the square of the magnetic flux, the speed of the damping disk and the reciprocal value of the electrical resistance of the damping disk.

Daraus ergibt sich, dass die Dämpfungsscheibe zweckmässig aus gut leitendem Material herzustellen und dort anzubringen ist, wo die relativ schnellste Bewegung vorhanden ist, wie z.B. an den Balkenenden, oder an der nach oben oder unten gezogenen Zunge (Zeigerspitze).This means that the damping washer should be made of a highly conductive material and should be attached where the relatively fastest movement occurs, e.g. at the ends of the bar or at the tongue that is pulled up or down (pointer tip).

Beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung zeigt die Zeichnung und zwar sind:Exemplary embodiments of the invention are shown in the drawing, namely:

Fig. 1 eine teilweise Vorder- und Seitenansicht einer Waage mit regelbarer elektromagnetischer Wirbelstromdämpfung,1 shows a partial front and side view of a balance with adjustable electromagnetic eddy current damping,

Fig. 2 eine teilweise Vorder- und Seitenansicht einer Waage mit regelbarer permanentmagnetischer Wirbelstromdämpfung,2 shows a partial front and side view of a balance with adjustable permanent magnetic eddy current damping,

Fig. 3 eine teilweise Vorderansicht einer Waage mit regelbarer Luftdämpfung undFig. 3 is a partial front view of a balance with adjustable air damping and

Fig. 4 eine schaubildliche Ansicht der Waage nach Fig. 3 in verkleinertem Masstabe.FIG. 4 shows a diagrammatic view of the balance according to FIG. 3 on a reduced scale.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 ist der sonst üblicherweise runde Zeiger des Waagenbalkens 1 durch einen aus dünnem Blech geprägten Zeiger 2 ersetzt, damit er die zur Uebertragung des von der an seiner Spitze angebrachten Aluminium-Dämpfungsscheibe 3 erzeugten Dämpfungsmomentes nötige Starrheit hat. Die Dämpfungsscheibe 3 schwingt zwischen den beiden Polen 4 des Elektromagneten 5. Dieser ist mittels Leitungen 5a über einen nicht dargestellten regelbaren Widerstand an eine Stromquelle angeschlossen.In the embodiment of Fig. 1, the otherwise usually round pointer of the balance beam 1 is replaced by a pointer 2 stamped from thin sheet metal, so that it has the necessary rigidity to transmit the damping torque generated by the aluminum damping disk 3 attached to its tip. The damping disk 3 oscillates between the two poles 4 of the electromagnet 5. This is connected to a power source by means of lines 5a via a controllable resistor (not shown).

Da der Fluss des Elektromagneten proportional dem die Spule durchfliessenden Strom ist, lässt sich durch den Vorwiderstand das Feld bequem einregeln, sodass der Antriebsknopf des Regelwiderstandes mit einer der aufgelegten Last entsprechenden Skala versehen und die Dämpfung der jeweiligen Last angepasst werden kann. Bei Reihenwägungen benutzt man die auf der Skala angegebenen Werte, während es bei Feinstwägungen möglich ist, zu Beginn der Wägung stark zu dämpfen und nachdem die Waage zur Ruhe gekommen ist, die Ablesung ohne Dämpfung vorzunehmen. Der Nullpunkt des Widerstandes ist zweckmässig so gelegt, dass er über steigenden Widerstand erreicht wird. Würde nämlich der Elektromagnet unter einem verhältnismässig starken Strom schnell ausgeschaltet, so würde die Dämpfungsscheibe 3 durch den schnellen Zusammenbruch des Magnetfeldes Erschütterungen erfahren.Since the flow of the electromagnet is proportional to the current flowing through the coil, it can pass The series resistor can be conveniently adjusted in the field so that the drive button of the control resistor can be provided with a scale corresponding to the applied load and the damping can be adapted to the respective load. For serial weighing, the values given on the scale are used, while for ultra-fine weighing it is possible to dampen heavily at the beginning of the weighing and, after the balance has come to rest, to take the reading without damping. The zero point of the resistance is expediently set in such a way that it is reached via increasing resistance. If the electromagnet were to be switched off quickly under a relatively strong current, the damping disk 3 would experience vibrations as a result of the rapid collapse of the magnetic field.

Eine ähnliche Wirbelstrom-Dämpfung lässt sich auch mit einem permanenten Magneten herstellen. Eine solche Ausführung ist in Fig. 2 dargestellt.A similar eddy current damping can also be produced with a permanent magnet. Such an embodiment is shown in FIG.

An dem permanenten Magneten 11 sind auf beiden Seiten Weicheisenstücke 12 angeordnet, die durch den Hebel 13 nach oben oder unten geschoben werden können und eine Ueberbrückung des Luftspaltes bewirken. Ein am Hebel 13 angebrachter Zeiger 14 läuft auf einer Skala 15, die wieder entsprechend der aufzulegenden Last geteilt ist. Je weiter diese Eisenseitenteile 12 nach oben geschoben werden, umsomehr Kraftlinien gehen durch sie hindurch. Diese Kraftlinien werden dadurch vom Polschuh abgezogen, weil ja Eisen einen wesentlich geringeren magnetischen Widerstand als Luft hat. Wird der Nebenschluss ganz nach oben geschoben, so verbleibt zwischen den Polschuhen nur noch ein Restfluss, der praktisch keine Dämpfung mehr hervorrufen kann.On the permanent magnet 11 soft iron pieces 12 are arranged on both sides, which can be pushed up or down by the lever 13 and cause the air gap to be bridged. A pointer 14 attached to the lever 13 runs on a scale 15 which is again divided according to the load to be applied. The further these iron side parts 12 are pushed up, the more lines of force go through them. This pulls these lines of force away from the pole piece, because iron has a much lower magnetic resistance than air. If the shunt is pushed all the way up, only a residual flow remains between the pole pieces, which can practically no longer cause any damping.

Gegebenenfalls kann auch der Elektromagnet der Ausführungsform nach Fig. 1 mit verstellbarem, den Spalt überbrückenden Weicheisenteilen gemäss Fig. 2 versehen und dann unter Umständen auf eine Regelung seines Speisestromes verzichtet werden. Weiter könnte die Regelung der Dämpfung durch Veränderung des Luftspaltes zwischen den Polschuhen erfolgen.If necessary, the electromagnet of the embodiment according to FIG. 1 can also be provided with adjustable soft iron parts bridging the gap according to FIG. 2 and then under certain circumstances regulating its supply current can be dispensed with. The damping could also be regulated by changing the air gap between the pole pieces.

Fig. 3 und 4 zeigen weiterhin eine Ausführung für eine regelbare Luftdämpfung. Der unter der Waagschale 21 hängende, von ihr getrennt an einem besonderen Bügel 22 befestigte Dämpfungszylinder 23 übergreift mit einem gewissen Spiel den ortsfesten Dämpfungskolben 24. Zur Erhöhung der dämpfenden Wirkung ist der Kolben 24 zweiteilig und zwar so, dass durch einen aufgesetzten Ring 25 eine Kammer 26 entsteht, in der sich bremsende Luftwirbel bilden können. Nach den Strömungsgesetzen wird die grösste Luftreibung dann erreicht, wenn die Oberfläche eine "körnige Rauhigkeit" besitzt. Zur Erzielung einer solchen Oberfläche wird die Innenseite des Zylinders mit ganz körnigem Sandpapier 27 oder ähnlichem beklebt.3 and 4 also show an embodiment for controllable air damping. The damping cylinder 23 hanging under the weighing pan 21 and attached separately to a special bracket 22 overlaps the stationary damping piston 24 with a certain amount of play 26 arises in which braking air eddies can form. According to the laws of flow, the greatest air friction is achieved when the surface has a "grainy roughness". To achieve such a surface, the inside of the cylinder is covered with very grainy sandpaper 27 or the like.

Zur Regelung besitzt der Kolben 24 eine grosse Oeffnung 28, die durch eine mittels der Feder 29 angepresste, um den Befestigungsbolzen 30 drehbare Deckplatte 31 mehr oder weniger abgedeckt werden kann. Mit ihr fest verbunden ist die auf dem Bolzen 30 drehbare Hülse 32 und der Verstellhebel 33. Die Verstellhebel 33 beider Waagschalen sind durch die Traverse 34 verbunden, die durch den angebrachten Betätigungshebel 35 hin und her geschoben werden kann. Der Betätigungshebel 35 gleitet auf der Skala 36, mit deren Hilfe er entsprechend der aufgelegten Last in die richtige Stellung eingestellt werden kann. Ist der Kolbendurchbruch 28 ganz geöffnet, so findet keine Dämpfung mehr statt.For control purposes, the piston 24 has a large opening 28 which can be covered to a greater or lesser extent by a cover plate 31 which is pressed by means of the spring 29 and rotatable about the fastening bolt 30. Firmly connected to it is the sleeve 32 rotatable on the bolt 30 and the adjusting lever 33. The adjusting levers 33 of both weighing pans are connected by the cross member 34, which can be pushed back and forth by the actuating lever 35 attached. The actuating lever 35 slides on the scale 36, with the aid of which it can be adjusted to the correct position according to the load applied. If the piston opening 28 is completely open, so there is no more damping.

Gegebenenfalls kann die Anordnung auch derart umgekehrt werden, dass der Zylinder ortsfest und der Kolben mit dem Waagebalken verbunden ist. In diesem Falle befindet sich die Oeffnung 28 in dem Zylinder 23.If necessary, the arrangement can also be reversed in such a way that the cylinder is stationary and the piston is connected to the balance beam. In this case the opening 28 is located in the cylinder 23.

Claims

1.) Damping device for scales, characterized in that its damping can be regulated for each load in such a way that the scales always oscillate aperiodically.

2.) Damping device according to claim 1, characterized in that it consists of a controllable eddy current brake.

3.) Damping device according to claim 2, characterized in that the magnetic field of the eddy current brake is generated by an electromagnet (5) whose feed current can be regulated by a resistor.

4.) Damping device according to claim 2, characterized in that the magnetic field of the eddy current brake is generated by a permanent magnet (11), in which the flux of lines of force in the air gap through the gap bridging soft iron parts (12) which can be moved relative to the magnetic poles can be regulated.

5.) Damping device according to claim 3 or 4, characterized in that the setting means for the strength of the feed current of the electromagnet (5) or for the air gap of the permanent magnet (11) or electromagnet (5) bridging soft iron parts (12) with a Scale (15) work together, which enables the damping to be adjusted depending on the applied load.

6.) Damping device according to claim 5, characterized in that the soft iron parts (12) bridging the air gap lie laterally on the legs of the permanent magnet (11) or the magnet frame of the electromagnet (5) and are mounted on pivot levers (13) which have a Allow shifting of the soft iron parts in relation to the magnetic poles.

7.) Damping device according to claim 1, consisting of an air damper with a cylinder connected to the balance beam, movable up and down and a stationary piston or vice versa, characterized in that the stationary part (piston 24 or cylinder 23) with one in its Size to be changed air passage opening (28) is provided.

8.) Damping device according to claim 7, characterized in that the air passage opening (28) with a cover plate (31) or the like. is provided, which can be adjusted via an adjustment mechanism that works together with a scale (36) that enables the damping to be adjusted depending on the applied load.

9.) Damping device according to claim 7, characterized in that the piston (24) or cylinder (23) is provided with air vortex generating elements (25).

10.) Damping device according to claim 7, characterized in that the piston and / or cylinder has a roughened, almost granular surface (27) on the sides facing the air flow.

11.) Damping device according to one of the preceding claims, characterized in that the damping effect can be completely switched off.

12.) Damping device according to claim 3 and 6, characterized in that the switch-off of the feed current is only possible after the control resistor has been fully switched on.