DE2907490A1 - Messfedereinheit mit verstellbarer federkonstante - Google Patents
Messfedereinheit mit verstellbarer federkonstanteInfo
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- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L1/00—Measuring force or stress, in general
- G01L1/04—Measuring force or stress, in general by measuring elastic deformation of gauges, e.g. of springs
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING 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
- G01D11/00—Component parts of measuring arrangements not specially adapted for a specific variable
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- Springs (AREA)
Description
Dipl.-Ing. H.Tiedtke Dipl.-Chem. G. Bühling
Dipl.-Ing. R. Kinne Dipl.-Ing. R Grupe Dipl.-Ing. B. Pellmann
Bavariaring 4, Postfach 202403 8000 München 2
Tel.: 089-539653 Telex: 5-24845 tipat
cable: Germaniapatent München
26. Februar 1979
B 9514/case 26031/TP/es
Valmet Oy
Helsinki/Finnland
Helsinki/Finnland
Meßfeder einheit,
mit verstellbarer Federkonstante
mit verstellbarer Federkonstante
2307430
-A-Beschreibung
Gegenstand der Erfindung ist eine Meßfedereinheit für Meßgeräte zur Aufnahme einer in ihrer Wirkungsrichtung zwangsgesteuerten
Meßkraft.
Meßgeräte dieser Art werden in zahlreichen Meßstellen in Industrieprozessen verwendet. Von der zu messenden Stelle
wird die Meßkraft zum Meßgerät geleitet, dessen aufgenommene Kraft weiterhin entweder in einen pneumatischen oder einen
elektrischen Meßimpuls umgewandelt werden kann. Ein Problem bei Meßgeräten dieser Art bestand in der Wahl der Breite des
Meßbereichs. Die Breite des Meßbereichs wurde gewöhnlich mit Hilfe von schwer ausbalancierbaren und umständlichen Hebelkombinationen
erzielt, die mindestens ein einzustellendes Hebelverhältnis enthalten.
Die Erfindung soll eine Verbesserung gegenüber den bisher bekannten Lösungen schaffen. Sie soll im einzelnen eine
Meßfedereinheit für Meßgeräte schaffen, mit welcher die Wahl der Meßbereichsbreite ohne schwer ausbalancierbare und umständliche
Hebelkombinationen verwirklicht werden kann.
Die Ziele der Erfindung werden mit einer Meßfedereinheit für Meßgeräte erreicht, für die im wesentlichen charakteristisch
ist, daß die Meßfedereinheit aus folgendem besteht:
(a) Federgehäuse, das mit dem Meßgerät so verbunden ist, daß das Federgehäuse um seine Achsrichtung drehbar ist,
(b) .Federnabe, die im Inneren des Federgehäuses so angeordnet
ist, daß sie im Inneren des Federgehäuses verschiebbar ist, und die Federnabe die auf sie wirkende in ihrer Wirkungsrichtung
zwangsgesteuerte Meßkraft aufnimmt, und
(c) Meßfederkonstruktion, die einerseits am Federgehäuse und
andererseits an der Federnabe befestigt ist, und die
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307490
Größe der Federkonstante der Meßkonstruktion zwischen
Maximiwert und Minimiwert durch Drehung des Federgehäuses
um seine Achsrichtung verstellbar ist, wobei die Federnabe im Inneren des Federgehäuses durch die Einwirkung
der in ihrer Richtung zwangsgesteuerten Meßkraft auf die Federnabe in Richtung der genannten zwangsgesteuerten
Meßkraft um eine Strecke verschoben wird, die umgekehrt proportional zu der jeweils eingestellten
Größe der Federkonstante der Meßfederkonstruktion ist. 10
Die Erfindung wird im folgenden unter Hinweis auf einige
in den Figuren der beigefügten Zeichnungen dargestellte Ausführungsbeispiele, auf die die Erfindung jedoch in keiner
Weise beschränkt werden soll, ausführlich beschrieben. 15
Fig. 1 zeigt eine günstige Ausführungsform der erfindungsgemäßen Meßfedereinheit von
oben gesehen.
Fig. 2 zeigt den Schnitt entlang der Linie II-II
der Fig. 1
Fig. 3a bis 3d zeigen einige günstige Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Meßfederkonstruktion
der Meßfedereinheit.
Fig. 4 zeigt in schematischer Seitenansicht eine erfindungsgemäße Meßfedereinheit für ein
Meßgerät zur Messung der Dichte einer Zelluloseströmung.
In der Ausführungsform nach Fig. 1 und 2 ist die erfindungsgemäße
Meßfedereinheit für ein Meßgerät allgemein mit dem Bezugszeichen 10 gekennzeichnet. Die Meßfedereinheit 10 besteht
aus Federgehäuse 11, Federnabe 12 sowie der Meßfederkon-
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struktion 13, die bei dieser Ausführungsform aus zwei Meßfedern
gebildet wird, wobei eine Drehung der Federnabe 12 wirksam verhindert ist. Am Federgehäuse befinden sich Kerben
14, in denen die Enden der Meßfedern 13 ζ. B. durch Lötung 15
befestigt werden. Das Federgehäuse 11 ist mit einer öffnung
16 versehen, mit der das Federgehäuse 11 an einer Achse befestigt
werden kann, die am Gehäuse des Meßgerätes gelagert wird. Das Federgehäuse 11 kann also um seine Achsrichtung
gedreht werden, wobei die Federkonstante C der Meßfederkonstruktion 13 der Winkelstellung des Federgehäuses 11 proportional
ist und zwischen dem Maximiwert C und dem Minimi-
max
wert C . variiert.
Wenn auf die Federnabe 12 eine in ihrer Wirkungsrichtung
zwanggesteuerte Meßkraft F wirkt, verschiebt sich die Federnabe 12 in der zwangsgesteuerten Richtung um den Weg
Δ1 = -^r . Das Meßgerät kann z. B. einen geeigneten Geber haben,
der den Weg der Fedenabe 12 mißt. Der Weg der Federnabe 12 kann entweder in ein pneumatisches oder ein elektrisches
Meßsignal umgewandelt werden.
In der Ausführungsform nach Fig. 3a wird die Meßfederkonstruktion 13 aus zwei Meßfedern 13a gebildet, wobei Maximiwert
C und Minimiwert C . der Federkonstanten C der Meßfemax
mm
derkonstruktion in.den in Fig. 3a durch Pfeile C und C . gekennzeichneten
Richtungen wirken. Die Winkelstellung zwischen genannten Maximi- und Minimiwerten C und C . beträgt 90 .
max mm
In der Ausführungsform nach Fig. 3b wird die Meßfederkonstruktion 13 aus zwei Meßfedern 13b gebildet, die einerseits
am Federgehäuse 11 und andererseits an der Federnabe 12
so befestigt sind, daß sich beide Meßfedern 13b auf derselben Geraden befinden.
5 In Fig. 3c und 3d ist eine weitere günstige Ausführungs-
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form einer Meßfederkonstruktion 13 dargestellt. Bei dieser
Ausführungsform sind an den Meßfedern 13c und 13d Vertiefungen
17c und entsprechend 17d angebracht, wobei Maximiwert C
und entsprechend Minimiwert C . der Federkraft in den in
Fig. 3c und 3d durch Pfeil C und C . dargestellten Rich- J max mm J
tungen wirken.
In der Ausführungsform nach Fig. 4 ist die erfindungsgemäße
Meßfedereinheit 10 für ein Meßgerät 20 zur Messung der Dichte einer Zelluloseströmung ausgeführt. Die Dichte einer
Zelluloseströmung wird durch ein Element 21 gefühlt, dessen Lagerungsmittelpunkt mit dem Bezugszeichen 22 gekennzeichnet
ist. Die Zelluloseströmung erzeugt am Fühlelement 21 ein Drehmoment, das z. B. mit einer geeigneten Hebelübertragung auf
die Federnabe 12 einer Meßfedereinheit 10 übertragen wird.
Die von der Dichte der Zelluloseströmung abhängige zwangsgesteuerte Kraft wirkt auf die Federnabe 12, die sich in der
zwangsgesteuerten Richtung um eine bestimmte Strecke verschiebt. Falls in der Dichte der Zelluloseströmung Änderungen
eintreten, verändert sich die auf die Federnabe 12 wirkende
zwansgesteuerte Kraft entsprechend, wobei sich der Weg der
Federnabe 12 in der zwangsgesteuerten Richtung entsprechend ändert. Das Federgehäuse 11 kann bei Bedarf um seine Achsrichtung
gedreht werden, wobei sich die Federkonstante C der Meßfederkonstruktion 13 entsprechend verändert. Auf diese
Weise wird also die Empfindlichkeit der Bewegung der Federnabe 12 beeinflußt. Zur Achse des Federgehäuses 11 der Meßfedereinheit
10 gehört vorteilhaft noch eine Skalascheibe 18,
aus der die jeweilige Winkelstellung des Federgehäuses 11 direkt abgelesen werden kann.
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e e
r s e i t e
Claims (5)
1. Meßfedereinheit (10) für Meßgeräte zur Aufnahme einer in ihrer Wirkungsrichtung zwangsgesteuerten Meßkraft,
dadurch gekennzeichnet, daß die Meßfedereinheit (10) aus folgendem besteht:
(a) Federgehäuse (11), das mit dem Meßgerät so verbunden ist, daß das Federgehäuse (11) um seine Achsrichtung
drehbar ist,
(b) Federnabe (12), die im Inneren des Federgehäuses (11) so angeordnet ist, daß sie (12) im Inneren des Federgehäuses
verschiebbar ist, und die Federnabe (12) die auf sie wirkende in ihrer Wirkungsrichtung zwangsgesteuerte
Meßkraft (F) aufnimmt, und
(c) Meßfederkonstruktion (13), die einerseits am Federgehäuse
(11) und andererseits an der Federnabe (12) befestigt
ist, und die Größe der Federkonstante (C) der Meßfederkonstruktion
(13) zwischen Maximiwert (C ) und Minimi-
max wert (C j^) durch Drehung des Federgehäuses (11) um seine
Achsrichtung verstellbar ist, wobei die Federnabe (12) im Inneren des Federgehäuses (11) durch die Einwirkung
der in ihrer Richtung zwangsgesteuerten Meßkraft (F) auf die Federnabe (12) in Richtung der genanten zwangsgesteuerten
Meßkraft (F) um eine Strecke verschoben wird, die umgekehrt proportional zu der jeweils eingestellten
Größe der Federkonstante (C) der Meßfederkonstruktion (13) ist.
2„ Meßfedereinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Meßfederkonstruktion aus zwei Meßfedern gebildet wird, die so befestigt sind, daß ein Verdrehen der
Federnabe (12) verhindert ist.
5
3. Meßfedereinheit nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekenn-
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zeichnet, daß die Meßfedern (13, 13a, 13b, 13c, 13d) so angeordnet
sind, daß die Winkelstellung zwischen Maximiwert
(C ) und Minimiwert (C . ) der Federkonstanten (C) der
max nun
Meßfederkonstruktion (13) 90° beträgt.
5
4. Meßfedereinheit nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß an den Meßfedern (13c, 13d) Vertiefungen (17c, 17d) angebracht sind.
5. Meßfedereinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß an die Achse des Federgehäuses
(11) der Meßfedereinheit (10) eine Skalascheibe (18) angeschlossen
ist.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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