DE2907490A1

DE2907490A1 - Messfedereinheit mit verstellbarer federkonstante

Info

Publication number: DE2907490A1
Application number: DE19792907490
Authority: DE
Inventors: Matti Hietaranta
Original assignee: Valmet Oy
Current assignee: Valmet Technologies Oy
Priority date: 1978-03-09
Filing date: 1979-02-26
Publication date: 1979-10-04
Also published as: SE435762B; US4365519A; FI780753A; FI59670C; FI59670B; SE7902065L; DE2907490C2

Description

TlEDTKE - BüHLING - KlNNF= Grupe - Pellmann Patentanwälte:

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

Meßfeder einheit,
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

909 8 40/0544

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-

909840/0544

2907430

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-

909840/0 5

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.

909840/054*

e e

r s e i t e

Claims

Patentansprüche

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-

909840/054

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.