DE2759499C2

DE2759499C2 - Accelerometer

Info

Publication number: DE2759499C2
Application number: DE2759499A
Authority: DE
Inventors: Frederick V. Redmond Wash. Holdren; Hans W. Hugli; John M. Bellevue Wash. Kubler; Martin E. Larson; Michael M. Van Schoiack
Original assignee: Sundstrand Data Control Inc
Current assignee: Sundstrand Data Control Inc
Priority date: 1976-07-06
Filing date: 1977-05-23
Publication date: 1984-10-11
Also published as: GB1555281A; AU504091B2; FR2375600B1; DE2723244A1; SE435552B; DE2723244B2; NO772177L; JPS536082A; AU2248777A; IT1079895B; FR2375600A1; GB1555282A; FR2375603B1; NO146412B; DE2723244C3; PL126426B1; NO814342L; FR2375603A1; JPS6016581B2; SE7706979L

Description

— daß sich der erste Schlitz (112) eines Schlitz-Paares senkrecht von einer Seite des Bandes (86) hinter der Längsachse des Bandes (86) und der zweite Schlitz (114) senkrecht von der anderen Seite des Bandes (86) hinter der Längsachse des Bandes (86) erstreckt- That the first slot (112) of a pair of slots extends perpendicularly from one side of the belt (86) behind the longitudinal axis of the belt (86) and the second slot (114) perpendicular to the other side of the belt (86) behind the longitudinal axis of the band (86) extends

Die Erfindung betrifft einen Beschleunigungsmesser,The invention relates to an accelerometer,

mit einem Gehäuse, einem Pendel, einer quer zur Längsachse des Pendels angebrachten Welle, die in einem im Gehäuse angebrachten Haltcrahmen in zwei Weilen-Lagern drehbar gelagert ist. Einen derartigen Beschleunigungsmesser zeigt diewith a housing, a pendulum, a shaft mounted transversely to the longitudinal axis of the pendulum, which is in an im Housing attached Haltcrahmen is rotatably mounted in two shaft bearings. Such an accelerometer shows US-PS 38 97 690. Die seismische Masse ist dabei über Wellenzapfen auf einem Lager in einem Gehäuse gelagert wobei die Lagerung Ober zwei freitragende Blattfedern erfolgt Zwischen den Blattfedern und den Zapfen ist zusätzlich ein elastisches Material vorgesehen.US-PS 38 97 690th The seismic mass is about Shaft journal mounted on a bearing in a housing, the bearing being carried out via two self-supporting leaf springs. An elastic material is also provided between the leaf springs and the journals.

Durch diese Anordnung ist es schwierig, einen genau justierbaren Druck auf die Lager der Welle so zu erzeugen, daß einerseits eine genaue Ausrichtung der Welle (und damit des Pendels) gewährleistet ist und andererseits die Drehreibung auf ein Mindestmaß verringertThis arrangement makes it difficult to pinpoint one accurately to generate adjustable pressure on the bearings of the shaft so that on the one hand a precise alignment of the shaft (and thus the pendulum) is guaranteed and, on the other hand, the rotational friction is reduced to a minimum

30 wird.30 turns. Die US-PS 33 39 419 betrifft einen Beschleunigungsmesser mit einem Differentialkondensator-Abgriff. Dieser Beschleunigungsmesser hat aber eine eingespannte pendclartige Masse, an der ein elektromagnetischesThe US-PS 33 39 419 relates to an accelerometer with a differential capacitor tap. But this accelerometer has a clamped in place Pendulum-like mass on which an electromagnetic Rücksieilsystem angreift, wobei die Masse einseitig gelagert ist. Eine Justierung dieser Lagerung ist nicht möglich.Attacks Rückieilsystem, wherein the mass is stored on one side. Adjustment of this storage is not possible.

Die US-PS 39 48 107 betrifft einen Geschwindigkeitswandlcr, bei dem ebenfalls Blattfedern für die LagerungThe US-PS 39 48 107 relates to a speed converter, in which also leaf springs for storage verwendet werden.be used.

Die US-PS 36 18401 bezieht sich auf einen Beschleunigungsmesser mit einem kapazitiven Abgriff zwischen zwei Kondcnsatorplatten, in die das Pendel eingreift Die Wellenlagerung ist dabei nicht behandeltThe US-PS 36 18 401 relates to an accelerometer with a capacitive tap between two condenser plates in which the pendulum engages. The shaft bearing is not dealt with here Mit zunehmendem Einsatz von Beschleunigungsmessern in kleinen Flugzeugen und Lenkwaffen· oder Geschoß-Navigationssystemen geringen Gewichts ist die Verringerung der Abmessungen und des Gewichts bei Beschleunigungsmessern sehr wichtig. Zusätzlich werWith the increasing use of accelerometers in small aircraft and guided missiles or projectile navigation systems of light weight, the Reducing the size and weight of accelerometers is very important. Additionally who den Beschleunigungsmesser oft unter Bedingungen ver wendet, die sie relativ starken Stößen, Schwingungen und plötzlichen Temperaturänderungen aussetzen, was alles die Genauigkeit der Vorrichtung beeinträchtigen kann. Daher ist es wichtig, die Anzahl der Teile sowiethe accelerometer often under conditions it turns relatively strong shocks, vibrations and subject to sudden changes in temperature, all of which affect the accuracy of the device can. Hence, it is important to have the number of parts as well Gewicht und Abmessungen der Anlage insgesamt zu verringern, damit die Auswirkungen von Stößen und Temperatur möglichst klein gemacht werden können.Total weight and dimensions of the system reduce so that the effects of shock and temperature can be minimized.

Herkömmliche Beschleunigungsmesser benötigen wegen der relativ großen Kondensatoren ziemlich gro-Conventional accelerometers, because of the relatively large capacitors, require rather large

ße Gehäuse, insbesondere zur Aufnahme der zugehörenden Elektronik oder ein getrenntes Gehäuse für diese Elektronik. Da herkömmliche Beschleunigungsmesser gewöhnlich aus einem Kraft-Fühler und getrennter Elektronik bestehen, erfordern sie erhöhten Arbeits-ße housing, in particular to accommodate the associated electronics or a separate housing for these electronics. As conventional accelerometers usually consist of a force sensor and a separate one Electronics exist, they require increased labor

6^P> und Installationsaufwand für die zahlreichen Einheiten zusammen mit zusätzlichen elektrischen Verbindungen, die mögliche Ausfallquclitn insbesondere in ungünstiger Umgebung darstellen.6 ^P > and installation effort for the numerous units together with additional electrical connections, which represent possible failure conditions, especially in unfavorable surroundings.

Die Erfindung hat es sich zur Aufgabe gemacht, einen Beschleunigungsmesser der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, daß bei kleinem Raumbedarf und verringerten Herstellung und Installation ein auch unter schwierigen Bedingungen, wie Stößen, Schwingungen und Temperaturänderungen präzise arbeitendes Meßgerät geschaffen wird, wobei eine genaue Justierung der Wellenlager möglich sein soll.The invention has made it its business to provide a To improve accelerometers of the type mentioned above that with a small space requirement and reduced production and installation of a measuring device that works precisely even under difficult conditions, such as shock, vibration and temperature changes, and precise adjustment of the shaft bearings should be possible.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.According to the invention, this object is achieved by the characterizing features of claim 1.

Die Unteransprüche kennzeichnen zweckmäßige weitere Ausbildungen.The subclaims characterize further expedient developments.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung eines Beschleunigungsmessers kann das Ausrichten der Welle bedeutend vereinfacht werden, wobei gleichzeitig die Lagerreibung wesentlich vermindert wird. Es werden dadurch Fehlerquellen ausgeschaltet, die insbesondere bei einer Fehljustierung auf das Meßgerät sich sehr ungünstig auswirken können. Außerdem wird durch die erfindungsgemäße Ausführung ein geringer Raumbedarf, eine geringe Abnutzung und damit eine lange Lebensdauer des Geräts erzielt.The inventive design of an accelerometer can align the shaft can be significantly simplified, at the same time the bearing friction is significantly reduced. It will This eliminates sources of error which can have a very unfavorable effect on the measuring device, especially in the event of a misalignment. In addition, the embodiment according to the invention a small space requirement, low wear and thus a long service life of the device achieved.

In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Beschleunigungsmessers dargestellt Es zeigtIn the drawings, exemplary embodiments of the accelerometer according to the invention are shown

F i g. 1 einen Längsschnitt durch den gesamten Beschleunigungsmesser,F i g. 1 shows a longitudinal section through the entire accelerometer,

F i g. 2 eine Draufsicht auf einen Teil des Beschleunigungsmessers nach Fig. 1 mit einem Wellen-Lager,F i g. 2 is a plan view of part of the accelerometer of FIG. 1 with a shaft bearing;

F i g. 3 eine Draufsicht auf einen Teil des Beschleunigungsmessers nach F i g. 1 mit einem anderen Wellen-Lager,F i g. 3 is a top plan view of a portion of the accelerometer of FIG. 1 with a different shaft bearing,

Fig.4 ein Band für das Wellen-Lager nach Fi,?.2 oder 3,Fig. 4 a band for the shaft bearing according to Fi,?. 2 Or 3,

F i g. 5 ein anderes Band für das Wellen-Lager nach Fig.2undJ.F i g. 5 another band for the shaft bearing according to Fig.2undJ.

F i g. 6 ein weiteres Band für das Wellen-Lager nach Fig.2oder3,F i g. 6 another band for the shaft bearing according to Fig. 2 or 3,

Fig.7 ein Pendel für den Beschleunigungsmesser nach F ig. 1,7 shows a pendulum for the accelerometer according to Fig. 1,

F i g. 8 ein weiteres Pendel für den Beschleunigungsmesser nach F i g. 1.F i g. 8 another pendulum for the accelerometer according to FIG. 1.

Wie aus F i g. 1 hervorgeht, umschließt ein einstückiges Gehäuse 12 die mechanischen und elektronischen Teile des Beschleunigungsmessers. Das linke Ende 14 des Gehäuses 12 ist geschlossen, während die rechte Seite offen ist. Ein einstückiger Haltcrahmcn 16 mit seinen Teilen 16/4,16S, 16Cusw. bildet einen starren Träger für die verschiedenen Bauteile des Beschleunigungsmessers. Der Halterahmcn 16 erstreckt sich vom linken Ende 14 des Gehäuses zum offenen Ende und füllt im wesentlichen die untere Hälfte des Gehäuses 12 aus, wie dies durch die Bezugszeichen 16/4, 166, 16C und 16Ο angedeutet ist. Oberhalb des Teiles 16Λ des Haltcrahmens 16 sind zwei im wesentlichen rechteckige Kondensatorenplatten 18 und 20 vorgesehen. Die untere Kondensatorplatte 20 ist mit einem Bindemittel, wie z. B. Epoxydharz, am Teil 16/4 des Halterahmens 16 über einen Abstandshalter 22 befestigt Die obere Kondensatorplatte 18 ist ihrerseits von der unteren Platte 20 mittels mehrerer Pfosten 23 und 24 bcabstandet, die an jeder Ecke der Kondensatorplatten befestigt sind.As shown in FIG. 1, a one-piece housing 12 encloses the mechanical and electronic Accelerometer parts. The left end 14 of the housing 12 is closed, while the right Side is open. A one-piece Haltcrahmcn 16 with its parts 16 / 4,16S, 16C etc. forms a rigid support for the various components of the accelerometer. The holding frame 16 extends from the left End 14 of the housing to the open end and substantially fills the lower half of the housing 12, such as this by the reference numerals 16/4, 166, 16C and 16Ο is indicated. Above the part 16Λ of the holding frame 16, two substantially rectangular capacitor plates 18 and 20 are provided. The lower capacitor plate 20 is with a binder, such as. B. Epoxy resin, on part 16/4 of the holding frame 16 over a spacer 22 attached. The upper capacitor plate 18 is in turn spaced from the lower plate 20 by means of a plurality of posts 23 and 24 which are attached to each corner of the capacitor plates are attached.

Weiterhin zeigt F i g. 1 das Pendel 26. das als seismische oder Probenmasse wirkt und auf Beschleunigungskräfte anspricht die nach oben oder unten gerichet sind. Ein Teil 28 des Pendels 26 hat die Form einer flachen Platte und ist parallel zwischen die Kondensatorplattcn 18 und 20 eingeführt. Bei einem bevorzugten Ausfüh-Furthermore, FIG. 1 the pendulum 26. which acts as a seismic or sample mass and responds to acceleration forces that are directed upwards or downwards. A portion 28 of the pendulum 26 is in the form of a flat plate and is parallel between the capacitor plates 18 and 20 introduced. In a preferred embodiment

1010 rungsbeispicl der Erfindung haben das Blatt 28 und die Kondensatorplatten 18 und 20 eine Breite von ca. 0,64 cm und eine Länge von 0,51 cm, was zu Kapazitäten zwischen dem Blatt 28 und den Kondensatorplatten 18 und 20 von ca. 2 bis 4 pF führt. Wenn so die Platte 28 in der Mitte zwischen den Kondensatorplatten 18 und 20 liegt, betrügt die Kapazität zwischen den Kondensatorplatten ca. 2 bis 4 pF. Am anderen Ende des Pendels 26 ist eine Welle 30 mit der Unterseite 32 des Pendels 28 mittels eines Bindemittels, wie z. B. Epoxydharz, verbunden. Die Welle 30 lagert das Pendel 26 und erlaubt dessen begrenzte Drehung oder Schwenkung bei Beschleunigungskräften, die senkrecht zur Fläche der Platte 28 einwirken. Die Welle 30 ist selbst dutch Lager oder Bänder (Fig.2 und 3) gelagert, die zur Vereinfachung der Darstellung in Fig. 1 weggelassen sind. Weiterhin ist an der Unterseite 32 des Pendels 26 zwischen der Platte 28 und der Welle 30 eine Drehspule 36 vorgesehen. Die Drehspule 36 ist innerhalb eines Spulenkörpers 38 gewickelt, der vorzugsweise aus Material mit geringem Gewicht hergestellt ist. wie z. B. Aluminium. Eine freistehende Spule kann auch ohne den Spulenkörper vorgesehen werden.rungsbeispicl of the invention have the sheet 28 and the Capacitor plates 18 and 20 have a width of approximately 0.64 cm and a length of 0.51 cm, resulting in capacitance between the sheet 28 and the capacitor plates 18 and 20 of approximately 2 to 4 pF leads. If so the plate is 28 in the middle between the capacitor plates 18 and 20 is, the capacitance between the capacitor plates is about 2 to 4 pF. At the other end of the pendulum 26 is a shaft 30 to the bottom 32 of the pendulum 28 by means of a binder, such as. B. epoxy resin connected. The shaft 30 supports the pendulum 26 and allows its limited rotation or pivoting with acceleration forces acting perpendicular to the surface of the plate 28. The shaft 30 is or is itself dutch Tapes (Fig.2 and 3) stored for simplification the illustration in Fig. 1 are omitted. Farther a rotating coil 36 is provided on the underside 32 of the pendulum 26 between the plate 28 and the shaft 30. The moving coil 36 is within a bobbin 38, which is preferably made of lightweight material. such as B. aluminum. One Free-standing coil can also be provided without the coil body.

Ein Dauermagnet 40 ist mit dem Halterahmen 16Λ verbunden, und ein Polstück 41 ist auf ähnliche Weise mit der Oberseite des Dauermagneten 40 verbunden. Der durch den Dauermagneten 40 erzeugte Magnetfluß steht in Wechselwirkung mit dem in der Drehspule 36 fließenden Strom und bewirkt die Drehung des Pendels 26 um die Welle 30. Der einstöckige HalteraHmen 16.4 erzeugt zusätzlich zur Lagerung des Dauermagneten 40 einen magnetischen Kreis für den durch den Dauermagneten 40 gebildeten Magnetfluß.A permanent magnet 40 is with the holding frame 16Λ connected, and a pole piece 41 is similarly connected to the top of the permanent magnet 40. The magnetic flux generated by the permanent magnet 40 interacts with the current flowing in the moving coil 36 and causes the pendulum to rotate 26 around the shaft 30. The one-tier holding frame 16.4 generates, in addition to the storage of the permanent magnet 40, a magnetic circuit for the magnetic flux formed by the permanent magnet 40.

An erhöhten Teile 16Fund 16Gdes einstückigen Halterahmens 16 ist eine rechteckige Schaltungsplatte 42 angebracht, die vorzugsweise aus einem nichtleitenden Substrat wie z. B. Aluminiumoxid, besteht Die linke Seite der Schaltungsplatte 42 liegt auf einem oberen Vorsprung IeF des Halterahmens 16, und die rechte Seite der Schallungsplatte 42 liegt auf ähnliche Weise auf einem nach oben gerichteten Teil 16Cdes Halterahmens 16. Eine integrierte Schaltung 44 ist durch einen Metall-Deckel 46 auf der Oberseite der Schalungsplatte 42 umschlossen. Weiterhin sind auf der Schalungsplatte 42 cine I lybrid-Schaltung zusammen mit einer Anzahl elektronischer Einzclbauelemente vorgesehen, wie z. B. Widerständen und Kondensatoren, was durch ein Bauelement 48 angedeutet istOn raised portions 16F and 16G of the one-piece support frame 16 is a rectangular circuit board 42 attached, which is preferably made of a non-conductive substrate such. B. alumina, consists of the left Side of the circuit board 42 is on an upper projection IeF of the holding frame 16, and the right Side of the sound board 42 is similarly on an upward portion 16C of the support frame 16. An integrated circuit 44 is through a Metal cover 46 on the top of the formwork panel 42 is enclosed. Furthermore, 42 cine I lybrid circuit together with a are on the shuttering panel Number of electronic individual components provided, such as B. resistors and capacitors what by a component 48 is indicated

Der rechte Teil 16C des Halterahmcns 16 hat einen Ringzylindcr-Tcil 16D und 16£ der in den Innenradius des Gehäuses 12 eingepaßt ist Nach dem Zusammenbau werden die Teile 16Ound 16£dt? Halterahmens hermetisch entlang des Umfangcs des Gehäuses 12 verschweißt, wie dies an Stellen 50 und 52 angedeutet ist. um einen gasdichten Abschluß zu bilden. Das offene Ende des Gehäuses 12 verschließt ein Kopfstück 54 mit einer ringförmigen Aussparung 56, die im ringförmigen Teil 16D und 16£ des Halterahmens 16 enthalten ist Das Kopfstück 54 ist ebenfalls hermetisch entlang des Inncnumfanges der Halterahmenteile 16Dund I6£ verschweißt, wie dies an Stellen 58 und 60 angedeutet ist, um einen gasdichten Abschluß zu bilden. Für einige Anwendungen muß das Gehäuse 12 nicht hermetisch abgeschlossen werden, so daß das Kopfstück am Gehäuse durch Epoxydharz oder andere Werkstoffe befestigt werden kann, die nicht gasdicht sind. Durch das Kopfstück 54 erstrecken sich mehrere Verbindungsstifte 62*. 620.62C und 62D. wobei ein gasdichter AbschlußThe right part 16C of the holding frame 16 has one Ringzylindcr- Tcil 16D and 16 £ of the in the inner radius of the housing 12 is fitted. After assembly, the parts 16O and 16 £ dt? Holding frame Hermetically welded along the circumference of the housing 12, as indicated at points 50 and 52. to form a gas-tight seal. The open end of the housing 12 also closes a head piece 54 an annular recess 56 which is contained in the annular part 16D and 16 £ of the support frame 16 The head piece 54 is also hermetically welded along the inner circumference of the holding frame parts 16D and 16 £, as indicated at points 58 and 60, to form a gas-tight seal. For some applications, the housing 12 need not be hermetically sealed, so that the head piece on the housing can be attached by epoxy resin or other materials that are not gas-tight. A plurality of connecting pins extend through the head piece 54 62 *. 620.62C and 62D. with a gas-tight seal

mit dem Kopfstück 54 durch Glas 64 und 66 erzielt wird. Das Kopfstück 54 hat auch eine Öffnung 68, die zum Evakuieren von Luft aus dem Gehäuse 12 und zu dessen Füllen mit Inertgas nach dem Zusammenbau verwendet werden kann. Diese Öffnung 68 kann auf verschiedene Weise abgeschlossen werden, einschließlich dem Verschweißen eines Bauteiles, wie z. B. einer Kugel 70. mit dem äußeren Ende der Öffnung 68 in einer ringförmigen Aussparung 71 des Kopfstückes 54, wie dies in F i g. 1 dargestellt ist. Mehrere Leitungen 72 sind mit den Stiften 62A 62ß, 62C und 62D sowie der Schalungsplatte 42 verbunden.is achieved with the head piece 54 through glass 64 and 66. The head piece 54 also has an opening 68, the for evacuating air from the housing 12 and to the Filling with inert gas after assembly can be used. This opening 68 can be different Way to be completed, including welding a component such. B. a ball 70. with the outer end of the opening 68 in an annular Recess 71 of the head piece 54, as shown in FIG. 1 is shown. Several leads 72 are with the pins 62A 62ß, 62C and 62D and the shuttering panel 42 connected.

Um elektrisch die Drehspule 38 mit der Schaltungsplatte zu verbinden, sind zwei Federdraht-Leitungen, von denen eine Leitung 74 in F i g. 1 dargestellt ist, mit dem Pendel 26 bei der Welle 30 verbunden. Der Draht 74 ist an einem Stift 76 befestigt, der sich seinerseits durch ein Halteglied 78 aus Isolierstoff und dann durch ein Loch oder eine Öffnung 80 in der Schalungsplatte 42 erstreckt. Der zweite Federdraht und ein zweiter Stift 77 (vgl. F i g. 2) sind auf ähnliche Weise am Pendel 26 und der Schaltungsplatte 42 befestigt, um eine zweite Verbindung für die Drehspule 38 zu bilden. Der Stift 76 ist dann mittels eines Leitungsdrahtes 82 mit der Schaltungsplatte 42 verbunden. Durch die Stifte 76 und 77, die sich durch die Offnungen 80 in der Schalungsplatte 42 erstrecken (vgl. F i g. 1), wird der Zusammenbau des Beschleunigungsmessers erleichtert, da die Platte 42 direkt suf den Hclterahmenteilen 16F und 16C positioniert und sofort mit einem Stift 76 verbunden werden kann. Durch die Federdrähte 74 und 75 für die Verbindung kann das Pendel 26 fein ausgeglichen werden, indem ein kleines Drehmoment auf die Welle 30 einwirkt, wodurch geringe mechanische Unwuchten im Pendel 26 kompensiert werden. Das auf die Welle 30 einwirkende Drehmoment kann entweder durch Biegen der Federdrähte 74 und 75 oder durch Positionieren der Stifte 76 und 77 eingestellt werden. Die Verbindung mittels der Stifte 76 und 77 sowie der Öffnung 80 erlaubt verschiedene Wärmeausdehnungen des Halterahmens 16 und der Schaltungsplatte 42 ohne Störung des Stiftes 76 und damit der Spannung oder Einstellung des Federdrahtes 74.In order to electrically connect the moving coil 38 to the circuit board, two spring wire lines, one of which is a line 74 in FIG. 1, connected to pendulum 26 at shaft 30. The wire 74 is attached to a pin 76, which in turn passes through a holding member 78 made of insulating material and then through a hole or opening 80 in the formwork panel 42 extends. The second spring wire and a second pin 77 (see FIG. 2) are on the pendulum in a similar manner 26 and the circuit board 42 to form a second connection for the moving coil 38. The pen 76 is then connected to circuit board 42 by lead wire 82. Through pins 76 and 77, the extend through the openings 80 in the formwork panel 42 (see FIG. 1), the assembly of the accelerometer facilitated as the plate 42 is positioned directly on the support frame portions 16F and 16C and can be connected to a pin 76 immediately. Through the spring wires 74 and 75 for the connection the pendulum 26 can be finely balanced by applying a small torque to the shaft 30, whereby small mechanical imbalances in the pendulum 26 are compensated. The torque acting on the shaft 30 can be done either by bending the spring wires 74 and 75 or by positioning the pins 76 and 77 can be set. The connection by means of the pins 76 and 77 and the opening 80 allows various thermal expansions of the support frame 16 and the circuit board 42 without disturbing the pin 76 and thus the Tension or adjustment of spring wire 74.

Die Lagerung für die Welle 30 ist in F i g. 2 dargestellt, die eine Draufsicht eines Teiles des Beschleunigungsmessers 10 der F i g. 1 ohne die Schalungsplatte 42 zeigt Zwei Bänder 84 und 86 sind an Vorsprüngen 16H, 16/, 16/ und 16AC des einstückigen Haltcrahmens mit Befestigungsschrauben 88,90,92 und 94 befestigt. Zwei Lager 96 und 98 sind an den Bändern 84 und 86 angebracht und nehmen Steinzapfen 100 und 102 auf, die an jedem Ende der Welle 30 vorgesehen sind. Die Lager 96 und 98 tragen die Welle 30. so daß sich das Pendel 26 um die Welle 30 drehen kann, während die Bewegung der Welle 30 in jeder anderen Richtung unfrei ist. so daß die Platte 28 zwischen den Kondensatorplattcn 18 und 20 (Fig. 1) sich nach oben und unten bewegen kann. Bei einem Instrument hoher Genauigkeit ist es sehr wichtig, die Drehreibung möglichst zu verringern, während gleichzeitig das Pendel 28 starr gelagert ist, so daß seitliche Bewegung des Pendels zum Halterahmcn möglichst ausgeschlossen ist. Daher muß für genaue Kalibrierung und gute Betriebseigenschaften der optimale Druck über die Lager auf die Steinzapfen 100 und 102 einwirken, so daß die Drehreibung möglichst verringert wird, während gleichzeitig die seitliche Lagerung einen möglichst hohen Wert hat. Hierzu ist der Beschleunigungsmesser der Fig. 1 mit zwei Stellschrauben 104 und versehen. Die Stellschrauben 104 und 106 sind durch einstückige Vorsprünge 16L und 16M des Halterahmens 16 gelagert. Der Haltet ahmenteil 16L ist in F i g. 2 geschnitten, um die Stellung der Stellschraube 104 zu zeigen. Durch Anziehen der Stellschrauben 104 und 106 auf die Bänder 84 und 86 kann der geeignete Druck gegen die Bänder 84 und 86 wirken, was zum optimalen Druck auf die Welle 30 durch die Lager % und 98 führt.The bearing for the shaft 30 is shown in FIG. 2, which is a top plan view of a portion of the accelerometer 10 of FIG. 1 without the formwork panel 42 shows two straps 84 and 86 are fastened to projections 16H, 16 /, 16 / and 16AC of the one-piece retaining frame with fastening screws 88, 90, 92 and 94. Two bearings 96 and 98 are attached to the bands 84 and 86 and receive stone pins 100 and 102 provided at each end of the shaft 30. The bearings 96 and 98 support the shaft 30. so that the pendulum 26 can rotate about the shaft 30 while the movement of the shaft 30 is unfree in any other direction. so that plate 28 can move up and down between capacitor plates 18 and 20 (FIG. 1). With an instrument of high accuracy it is very important to reduce the rotational friction as much as possible, while at the same time the pendulum 28 is rigidly mounted so that lateral movement of the pendulum to the holding frame is excluded as far as possible. Therefore, for precise calibration and good operating properties, the optimal pressure must act on the stone pegs 100 and 102 via the bearings, so that the rotational friction is reduced as much as possible, while at the same time the lateral bearing has as high a value as possible. For this purpose, the accelerometer of FIG. 1 is provided with two adjusting screws 104 and. The set screws 104 and 106 are supported by integral projections 16L and 16M of the support frame 16. The holding frame part 16L is shown in FIG. 2 to show the position of the set screw 104. By tightening the set screws 104 and 106 on the bands 84 and 86, the appropriate pressure can be applied against the bands 84 and 86 resulting in optimal pressure on the shaft 30 through the bearings% and 98.

Ein anderes Lager für die Welle 30 der F i g. 1 ist in F i g. 3 dargestellt. Der Halterahmen 16 hat einen TeilAnother bearing for shaft 30 of FIG. 1 is in F i g. 3 shown. The holding frame 16 has a part

ίο 16Λ/, der das Lager % festhält und lagert. Das andere Lager 98 liegt auf dem Band 86 (F i g. 2), wobei jedoch keine Stellschraube 106 vorgesehen ist. Die Einstellung des Druckes auf die Welle 30 erfolgt in F i g. 3 mittels eines Federringes oder Federtcllcrs 108. der bei An- Cίο 16Λ / who holds and stores the bearing%. The other Bearing 98 rests on belt 86 (FIG. 2), but no set screw 106 is provided. The setting the pressure on the shaft 30 takes place in FIG. 3 by means of a spring ring or spring clip 108. The at An C

spannen der Befestigungsschraube 94 zusammengc- 'ji drückt wird. Damit kann durch Einstellen der Stell- -. schraube 94 der Druck auf die Welle 30 wirksam cinge- ι stellt werden. Selbstverständlich können die Vorrich- i tungcn der F i g. 2 und 3 zusammen verwendet werden, ; indem z.B. die Stellschraube 106 der Fig.2 mit dem ■ Fest-Lager 96 verwendet wird, das direkt am Halterah· incntci! 16Λ/ angebracht ist, wie dies in Fig.3 dargestellt ist.
Ein wichtiger Faktor beim Einstellen des Druckes auftightening the fastening screw 94 is compressed. By setting the setting -. screw 94, the pressure on the shaft 30 can be effectively adjusted. Of course, the devices of FIG. 2 and 3 are used together; in that, for example, the adjusting screw 106 of FIG. 2 is used with the fixed bearing 96, which is attached directly to the holding frame 16Λ / is attached, as shown in Fig.3.
An important factor when setting the pressure on

2S die Welle 30 (F i g. 2 und 3) ist der genaue Betrag der Biegung durch 4ie Bänder 84 und 86 für einen gegebenen Druck, der durch die Stellschrauben 104 und 106 erzielt wird. Um eine größere Abbiegung der Bänder für einen gegebenen Druck zu erzielen, ist es vorteilhaft, Schlitze in den Bändern vorzusehen. In F i g. 4 hat z. B. das Band 86 der F i g. 2 und 3 zwei U-förmige Schlitze 112 und 114. Die U-förmigen Schlitze 112 und 114 liegen auf jeder Seite eines Lagers 116. Es sei darauf hingewiesen, daß die Lager in den F i g. 2.3 und 4 eine konische ,2S the shaft 30 (Figs. 2 and 3) is the exact amount of flexion by the bands 84 and 86 for a given Pressure achieved by adjusting screws 104 and 106. To allow a greater bend in the ligaments for To achieve a given pressure, it is advantageous to provide slits in the bands. In Fig. 4 has z. B. tape 86 of FIG. 2 and 3 two U-shaped slots 112 and 114. The U-shaped slots 112 and 114 are located on each side of a bearing 116. It should be noted that the bearings in the F i g. 2.3 and 4 a conical,

M Innenfläche 118 zur Aufnahme der spitz zulaufenden '' Steinzapfen 100 und 102 der Welle 30 haben (F i g. 2 und 3). Zusätzlich enthält das Band in F i g. 4 Locher 120 und I 122 in jedem Ende, um die Befestigungsschrauben 94 u.id 96 aufzunehmen. Andere Arten von Schlitzen sind in den Bändern der F i g. 5 und 6 dargestellt In F i g. 5 sind zw..'· Schlitze 124,126 sowie 128,130 auf jeder Seite des Lagers 116 vorgesehen, wobei jeder Schlitz im wesentlichen senkrecht zur Längsachse des Bandes 86 verläuft und sich von der Seit» zu einem Punkt hinter der Mitte des Bandes erstreckt In F i g. 6 liegen rechteckige Schlitze 132 und 134 auf jeder Seite des Lagers 116 im Band 86.M have inner surface 118 for receiving the tapering '' stone pegs 100 and 102 of the shaft 30 (Figs. 2 and 3). In addition, the tape in FIG. 4 holes 120 and I 122 in each end to accept mounting screws 94 & id 96. Other types of slots are found in the tapes of FIG. 5 and 6 shown in FIG. 5, there are between slots 124, 126 and 128, 130 on each side of the bearing 116, each slot being substantially perpendicular to the longitudinal axis of the belt 86 and extending from the side to a point past the center of the belt i g. 6-6, there are rectangular slots 132 and 134 on each side of the bearing 116 in the belt 86.

Die Bänder der Fig.4, 5 und 6 zeigen auch andere Mittel zum Verbinden von einem Ende des Bandes 86The bands of Figures 4, 5 and 6 show others as well Means for joining one end of the strap 86

M mit dem Halterahmen 16Λ/ der Fig.3 ohne den getrennten Federring 108 (F i g. 3). In F i g. 4 ist das Ende des Bandes mit einem Loch 120 mit einem schalenförmigen Teil 136 versehen, der mehrere radiale Schlitze 138 hat. In Fig.5 ist das Band 86 mit zwei Blattfedern 140,., M with the holding frame 16Λ / FIG. 3 without the separate spring ring 108 (FIG. 3). In Fig. 4, the end of the band is provided with a hole 120 with a cup-shaped part 136 which has a plurality of radial slots 138. In Figure 5, the band 86 with two leaf springs 140,.,

ss und 142 auf jeder Seite des Befestigungsloches 120 versehen. Das Band 86 der F i g. 6 hat zwei Vorsprünge 144 und 146, die um ca. 180° gebogen sind, um eine Feder zu\ bilden. Durch die Feder-Anordnung 136oder 142oder' 146 gegen den Rahmen zusammen mit der Befesti-ivss and 142 on each side of the mounting hole 120 provided. The belt 86 of FIG. 6 has two protrusions 144 and 146, which are bent by approx. 180 ° to make a spring \ form. The spring arrangement 136 or 142 or ' 146 against the frame together with the fastening iv

M gungsschraube 94 in F i g. 3 kann der Druck auf die WeI-;' Ic 30 ohne gesonderte Teile, wie z. B. den Federring 108, eingestellt werden. i\ Mounting screw 94 in FIG. 3 can be the pressure on the white; ' Ic 30 without separate parts, such as. B. the spring ring 108 can be adjusted. i \

Um die Betriebseigenschaften des Beschleunigung*-? mcssers 10 der F i g. I zu verbessern, muß das Pendel 26 leicht und starr sein. Vorzugsweise besteht das Pendel'; 26 aus einem relativ leichten Metall, wie z. B. AluminKv um. Zusätzlich kann das Pendel 26 entlang seiner Längs-_; nchsc versteift werden. Zwei Möglichkeiten für di4;>To the operating characteristics of the acceleration * -? mcssers 10 of FIG. To improve, the pendulum 26 must be light and rigid. Preferably the pendulum consists of '; 26 made of a relatively light metal, such as. B. AluminKv to. In addition, the pendulum 26 along its longitudinal _; nchsc to be stiffened. Two options for di4;>

Längsfestigkeit des Pendels 26 sind in den F i g. 7 und 8 dargestellt. In F i g. 7 besteht das Pendel 26 aus der flachen Platte 28 und einem Stab 148. Am Stab 148 des Pendels 26 ist der Spulenkörper 38 angebracht, der die Dretispule 36 enthält In F i g. 7 ist der Stab 134 mittels 5 zwei erhöhter Kanten ISO und 152 entlang jeder Seite des Stabes 148 längsversteift. In F i g. 8 ist der Stab 148 mittels einer Dreieck-Sieke 154 aus dem Werkstoff des Stabes 148 versteift Durch Festigen des Stabes 148 des Pendels 26 (F i g. 7 und 8) kann ein leichtes, jedoch längs- to verstärktes Pendel für den Beschleunigungsmesser 10 der Fig. 1 ermöglicht werden. Vorzugsweise wird der Haupteinfluß der Masse des Pendels 26 über der Drehspule 36 konzentriert, während die Masse der anderen Teile des Pendels 26, wie z. B. der Platte 28 und des is Stabes 148, möglichst klein ist.Longitudinal strength of the pendulum 26 are shown in FIGS. 7 and 8 shown. In Fig. 7, the pendulum 26 consists of the flat plate 28 and a rod 148. On the rod 148 of the Pendulum 26 is attached to the bobbin 38, which contains the third coil 36 in FIG. 7 is the rod 134 by means of FIG two raised edges ISO and 152 along each side of the rod 148 stiffened longitudinally. In Fig. 8 is the rod 148 by means of a triangular sieve 154 made of the material of Rod 148 stiffened By strengthening the rod 148 of the pendulum 26 (Figs. 7 and 8) a light, but longitudinal to reinforced pendulum for the accelerometer 10 of FIG. 1 are made possible. Preferably the The main influence of the mass of the pendulum 26 is concentrated over the moving coil 36, while the mass of the other Parts of the pendulum 26, such as. B. the plate 28 and the is Rod 148, is as small as possible.

Hierzu 3 Blatt ZeichnungenFor this purpose 3 sheets of drawings

2020th

2525th

3030th

3535

ί 40ί 40

4545

5050

5555

6060

Claims

Patent claims:

1. Beschleunigungsmesser, mit einem Gehäuse, einem Pendel, einer quer zur Längsachse des Pendels s angebrachten Welle, die in einem im Gehäuse angebrachten Halterahmen in zwei Wellen-Lagern drehbar gelagert ist, gekennzeichnet durch1. Accelerometer, with a housing, a pendulum, one transverse to the longitudinal axis of the pendulum attached shaft, which is rotatably mounted in a holding frame mounted in the housing in two shaft bearings, characterized by

— zwei beabstandete parallele Kondensatorplatten (18,20), die im Gehäuse (12) befestigt sind,- two spaced parallel capacitor plates (18, 20) which are fastened in the housing (12),

— ein am einen Ende des Pendels (26) befestigtes Blatt (28), das im wesentlichen parallel beabstandet zwischen die Kondensatorplatten (18, 20) eingreift, und- A sheet (28) fastened to one end of the pendulum (26) and spaced apart substantially in parallel between the capacitor plates (18, 20) intervenes, and

— eine Stelleinrichtung für die Wellen-Lager (96, 98) zum Einstellen des Druckes der Lager auf die Welle (30), bestehend aus einem ersten biegsamen Band (86), das an seinen beiden Enden an dem HaEterahmen (16) befestigt ist.- An adjusting device for the shaft bearings (96, 98) for adjusting the pressure of the bearings the shaft (30) consisting of a first flexible band (86) attached at both ends is attached to the retaining frame (16).

2. Beschleunigungsmesser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet2. Accelerometer according to claim 1, characterized in that

— daß eines der Lager direkt am Halterahmen (16) befestigt ist- That one of the bearings is attached directly to the holding frame (16)

3. Beschleunigungsmesser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,3. Accelerometer according to claim 1, characterized in that

— daß jedes Ende der Welle (30) einen Steinzapfen hat- That each end of the shaft (30) has a stone journal

4. Beschleunigungsmesser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,4. Accelerometer according to claim 1, characterized in that

— daß das erste Band (86) an einem Ende gegenüber dem Halterahmen (16) ein Federelcment aufweist- That the first band (86) has a spring element at one end opposite the holding frame (16) having

5. Beschleunigungsmesser nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,5. Accelerometer according to claim 4, characterized in that

— daß das Federelement mit einem Ende des ersten Bandes (86) einstückig ist.- That the spring element is integral with one end of the first band (86).

6. Beschleunigungsmesser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,6. Accelerometer according to claim 1, characterized in that

■ — daß die Stelleinrichtung einen Schraubteil (16L, 16Ai) am Halterahmen (16) und eine Stellschraube (104, 106) besitzt, die mit dem Schraubteil verschraubt ist, wobei ein Ende der Stellschraube (104,106) an den Bändern (84,86) anliegt■ - that the adjusting device has a screw part (16L, 16Ai) on the holding frame (16) and an adjusting screw (104, 106), which with the Screw part is screwed, with one end of the adjusting screw (104,106) on the straps (84,86) is applied

7. Beschleunigungsmesser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,7. Accelerometer according to claim 1, characterized in that

— daß das erste Band (86) wenigstens einen Schlitz (112,114) aufweist- That the first band (86) has at least one slot (112,114)

8. Beschleunigungsmesser nach Anspruch.7, dadurch gekennzeichnet,8. Accelerometer according to claim 7, characterized in that

— daß der Schlitz (112,114) U-förmig ist.- That the slot (112,114) is U-shaped.

9. Beschleunigungsmesser nach Anspruch 7, da9. Accelerometer according to claim 7, there

durch gekennzeichnetmarked by