CH664826A5 - Anzeigegeraet. - Google Patents

Description

BESCHREIBUNG

Die Erfindung betrifft ein Anzeigegerät nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Die Erfindung soll in verschiedenen Messinstrumenten zur Kontrolle von Längenmassen und Formabweichungen und der gegenseitigen Anordnung von Werkstückoberflächen angewandt werden können.

Bekannt ist ein Anzeigegerät vom Uhr-Typ (s. «Spra-vochnik po proizvodstvennomu kontrolju v mashino-stroenii» (Handbuch für Betriebskontrolle im Maschinenbau) unter Redaktion von A.K.Kutai, Mashinostroenie, Leningrader Abteilung, 1974, S. 496), das einen in einem Gehäuse mittels einer Gleitlagerung angeordneten Messbolzen und einen an diesem befestigten Doppelhebel enthält, dessen ein Ende einer Nut beweglich zugeordnet ist, die im Gehäuse parallel zur Messbolzenachse eingearbeitet ist, während das andere Ende mit dem Gehäuse über eine Spiralfeder in Verbindung steht, deren Kraft längs der Achse des Messbolzens gerichtet ist, wobei am Messbolzen eine kreisförmige Zahnstange ausgeführt ist, welche mit dem Zeiger eines Messsystems kinematisch verbunden ist.

Dieses Anzeigegerät hat eine hohe Lebensdauer unter normalen Arbeitsbedingungen, was im besonderen durch die Möglichkeit bedingt ist, den verschlissenen Abschnitt der kreisförmigen Zahnstange durch deren mehrfache Drehung um ihre Achse unter Fixierung der neuen Lage auszuwechseln.

In der Praxis können jedoch extreme Bedingungen bestehen, die ruckartige Verschiebungen des Messbolzens des Anzeigegeräts bedingen, welche zur Verkürzung seiner Betriebszeit führen. So z.B. entsteht beim Ausrichten der Achse eines Werkstücks, wenn man den Aufsatz des Messbolzens im Augenblick eines Schlags auf das Werkstück auf der Oberfläche desselben zurücklässt, eine Reaktion der Schlagkraft, die eine ruckartige Verschiebung des Messbolzens nach oben hervorruft, was zum raschen Verschleiss oder zum Bruch der schwächeren Glieder des Messsystems des Anzeigegerätes führt.

Da der Modul der Verzahnung Zahnstange-Trieb, der in der kinematischen Kette des Messsystems des Anzeigegerätes verwendet wird, sehr klein ist und beispielsweise 0,199 mm beträgt, so kann das häufige Herabfallen des Messbolzens aus der oberen Endstellung unter der Wirkung der Kraft der Spiralfeder und des reduzierten Eigengewichts zum vorzeitigen Verschleiss der genannten Teile und zum Verlust der Messgenauigkeit führen.

Beim Einsatz dieses Gerätes zur Kontrolle des Schlagens von zylindrischen Werkstücken, die eine Exzentrizität aufweisen, entsteht ausserdem bei bestimmten Umlauffrequenzen des Werkstücks in der Grössenordnung von 1 -3 Hz ein Messfehler, der durch die Wirkung von Trägheitskräften bedingt ist, welche eine Überschwingung des Zeigers des Messsystems in bezug auf eine Teilung des Skalenblattes, die dem Istwert des Werkstückschlags entspricht, zu dem Zeitpunkt bewirken, da sich der Aufsatz des Messbolzens im extremen Punkt des zu messenden Schlagens befindet.

Bekannt ist ein Azeigegerät (US-PS Nr. 2 527 173), das einen in einem Gehäuse mittels einer Gleitlagerung, die einen oberen und einen unteren Teil besitzt, einer Spiralfeder und einer gegen Durchdrehung sichernden Feststellvorrichtung angeordneten Messbolzen enthält, der eine Zahnstange trägt. Ein in bezug auf das Gehäuse abgefederter Block mit einer Zahnstange, die mit dem Zeiger eines Messsystems kinematisch verbunden ist, ist am Messbolzen gleitbar angeordnet. Die Kräfte der genannten Federn, die jeweils auf den Messbolzen und den Block einwirken, sind ihrer Richtung nach entgegengesetzt. Das Anzeigegerät ist mit einer Dämpfungsvorrichtung versehen, die einen Kolben einschliesst, welcher über einen Stift mit dem genannten Block verbunden ist und mit einem am Gehäuse parallel zur Messstabachse angebrachten Zylinder zusammenwirkt.

Ruckartige Verschiebungen des Messbolzens und dadurch bedingte nachfolgende Schwingungsbewegungen des Blocks mit der Zahnstange werden vom Kolben der Dämpfungsvorrichtung aufgenommen, der die trägheitsschwingenden Bewegungen abgleicht und den Abklingfaktor von Schwingungen vergrössert.

Die Dämpfungsvorrichtung schützt in bedeutendem Masse das Messsystem des Anzeigegerätes gegen Schläge, die vom Messbolzen unter den vorstehend genannten extremen Bedingungen aufgenommen werden, was es gestattet, das Gerät bei solchen weitverbreiteten Arbeitsoperationen wie das Ausrichten von Werkstückachsen einzusetzen. Unter diesen Bedingungen überschreitet die Betriebsdauer des schlagfesten Anzeigegerätes beträchtlich die Betriebszeit von Anzeigegeräten, die mit keiner Dämpfungsvorrichtung ausgestattet sind.

Jedoch macht die Ausstattung des Anzeigegerätes mit einer derartigen Dämpfungsvorrichtung seine Konstruktion komplizierter und erhöht den Herstellungsaufwand, was bei der Serien- und Massenfertigung besonders berücksichtigt werden muss. Überdies wird beim besagten Anzeigegerät die Erhöhung der Schnellwirkung und Lebensdauer nicht in vollem Masse erreicht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Anzeigegerät zu schaffen, bei dem die neuartige Ausführung seiner Baugruppen es gestatten würde, die Konstruktion zu vereinfachen, den Herstellungsaufwand zu verringern sowie seine Lebensdauer und Schnellwirkung zu erhöhen.

Die gestellte Aufgabe wird durch das erfindungsgemässe

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Anzeigegerät gelöst, so wie es im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegeben ist.

Es wird bevorzugt, den Kolben der Dämpfungsvorrichtung im unteren Teil der Gleitlagerung und im oberen Teil der Gleitlagerung anzuordnen.

Es ist möglich, den Kolben der Dämpfungsvorrichtung im unteren Teil der Gleitlagerung anzuordnen.

Es ist ferner möglich, den Kolben der Dämpfungsvorrichtung im oberen Teil der Gleitlagerung anzuordnen.

Es wird bevorzugt, den Kolben der Dämpfungsvorrichtung als Dichtmanschette auszubilden.

Das erfindungsgemäss vorgeschlagene Anzeigegerät, das mit einer pneumatischen Dämpfungsvorrichtung in der Gleitlagerung ausgestattet ist, zeichnet sich durch Einfachheit und geringen Herstellungsaufwand sowie durch Schnellwirkung und Schlagfestigkeit aus, welche Eigenschaften in weiten Grenzen variiert werden können, indem man diese oder jene Variante der konstruktiven Ausführung der Dämpfungsvorrichtung und die Parameter des pneumatischen Widerstandes in Abhängigkeit von den Bedingungen wählt, unter denen dieses Gerät voraussichtlich eingesetzt wird.

Die Ausführung der pneumatischen Dämpfungsvorrichtung in der Gleitlagerung bietet ausser dem obengenannten Effekt die Möglichkeit, einen nicht weniger wichtigen zusätzlichen Effekt zu erziehlen, nämlich eine beträchtliche Erhöhung der Lebensdauer des Anzeigegerätes durch Bildung eines Luftpolsters im Ringspalt zwischen den zugeordneten Oberflächen des Messbolzens und der Gleitlagerung.

Die Einführung eines langsam verdampfenden Stoffes, der eine Schmiereigenschaft besitzt, in den Hohlraum des Dämpfers gewährleistet die Sättigung des erwähnten Luftpolsters und des Innenraums des Gehäuses mit Schmierdämpfen, was den Verschleiss herabsetzt und die Korrosion sämtlicher Teile des Gerätes bei der Arbeit in entsprechenden aggressiven Medien verhindert.

Bei der Wahl eines optimalen Dämpfungsgrades ist dieses Gerät dem Anzeigegerät der herkömmlichen Ausführung (ohne Dämpfer) in bezug auf die Dauer der Beibehaltung der Garantiemessgenauigkeit mehrfach überlegen.

Im folgenden wird die Erfindung durch konkrete Ausführungsbeispiele und beigefügte Zeichnungen erläutert, in denen zeigt:

Fig. 1 die Gesamtansicht des Anzeigegeräts im Längsschnitt, Vorderansicht mit teilweise abgenommenem Skalenblatt; der Kolben einer Dämpfungsvorrichtung ist am Messbolzen auf zwei Seiten der Zahnstange feststehend angebracht,

Fig. 2 eine Ausführungsvariante des oberen Teils der Gleitlagerung, die mit einer Dämpfungsvorrichtung ausgestattet ist; der Kolben der Dämpfungsvorrichtung ist aus einem Stück mit dem Messbolzen ausgeführt,

Fig. 3 eine Ausführungsvariante des oberen Teils der Gleitlagerung, die mit einer Dämpfungsvorrichtung ausgestattet ist; der Kolben der Dämpfungsvorrichtung ist auf dem Messbolzen mittels eines biegsamen elastischen Fadens angebracht,

Fig. 4 eine Ausführungsvariante des unteren Teils der Gleitführung; der Kolben der Dämpfungsvorrichtung ist in Form einer leicht verformbaren Manschette ausgebildet, die elastisch-plastische Eigenschaften besitzt,

Fig. 5 die Gesamtansicht des Anzeigegerätes im Längsschnitt, Vorderansicht mit teilweise abgenommenem Skalenblatt; der Kolben der Dämpfungsvorrichtung ist aus einem Stück mit dem Messbolzen auf zwei Seiten der Zahnstange ausgeführt,

Fig. 6 die Gesamtansicht des Anzeigegerätes im Längsschnitt; der Kolben der Dämpfungsvorrichtung ist am Messbolzen gleitbar auf zwei Seiten der Zahnstange angeordnet, und

Fig. 7 die Gesamtansicht des Anzeigegerätes im Längsschnitt; der Kolben der Dämpfungsvorrichtung ist in Form einer Kappe ausgebildet, die auf dem Messbolzen gleitbar mittels des biegsamen elastischen Fadens angebracht ist.

Das Anzeigegerät enthält ein Gehäuse 1 (Fig. 1), in dem ein Messbolzen 2 angeordnet ist, der mit einer Zahnstange 3 versehen ist, welche über den Zahntrieb 4 eines Messsystems 5 mit dem Zeiger 6 eines Skalenblatts 7 kinematisch verbunden ist.

Der Messbolzen 2 ist im Gehäuse 1 mittels eines unteren Teils 8 einer Gleitlagerung ausgeführt in Form einer im Gehäuse 1 befestigten Hülse, in deren Öffnung am Ende eine Führungsbüchse 9 eingepresst ist, und mittels eines oberen Teils 10 der Gleitlagerung beweglich angeordnet, ausgeführt ebenfalls in Form einer im Gehäuse 1 befestigten Hülse, in deren Öffnung am Ende eine Führungsbüchse 11 eingepresst ist.

Am Messbolzen 2 ist eine gegen Durchdrehung sichernde Feststellvorrichtung angebracht, die in Form eines zweiarmigen Hebels 12 ausgebildet ist, welcher mittels einer Kreisnut 13 und einer Befestigungsschraube 14 befestigt ist. Der zweiarmige Hebel 12 ist mit dem einen Ende einer Nut 15 zugeordnet, die im Gehäuse 1 parallel zur Achse des Messbolzens 2 eingearbeitet ist, während er am anderen Ende über eine-Spiralfeder 16 mit dem Gehäuse 1 verbunden ist. Am Ende des Messbolzens 1 ist ein aus verschleissfestem Werkstoff bestehender Aufsatz 17 befestigt.

Das Anzeigegerät ist mit einer Dämpfungsvorrichtung versehen, die im unteren Teil 8 und im oberen Teil 10 der Gleitlagerung ausgeführt ist.

Die Dämpfungsvorrichtung ist im unteren Teil 8 der Gleitlagerung folgendermassen ausgeführt. Der Kolben 18 der Dämpfungsvorrichtung ist in Form einer Buchse ausgebildet, die am Messbolzen 2 mittels der Befestigungsschraube 14 feststehend angebracht ist, welche auch die Befestigung des zweiarmigen Hebels 12 am Messbolzen 2 bewerkstelligt. Die Aussenfläche des Kolbens 18 ist der Innenfläche des unteren Teils 8 der Gleitlagerung gleitbar zugeordnet. Somit wird zwischen der unteren Stirnfläche des Kolbens 18, den Wänden des unteren Teils 8 und der oberen Stirnfläche der Führungsbüchse 9 ein Hohlraum «a» veränderlichen Volumens gebildet, der mit Luft gefüllt ist und mit der Atmosphäre über einen pneumatischen Widerstand in Verbindung steht. Als pneumatischer Widerstand ist ein Ringspalt «e» zwischen den beweglich zugeordneten Oberflächen des Messbolzens 2 und der Innenfläche der Führungsbüchse 9 verwendet.

Die Dämpfungsvorrichtung ist auch im oberen Teil 10 der Gleitlagerung vorgesehen. Hierbei ist die Aussenfläche des Kolbens 18 der Innenfläche des oberen Teils 10 gleitbar zugeordnet. Somit wird zwischen der oberen Stirnfläche des Kolbens 18, den Wänden des oberen Teils 10 und der unteren Stirnfläche der Führungsbüchse 11 ein Hohlraum «b» veränderlichen Volumens gebildet, der mit Luft gefüllt ist und mit der Atmosphäre über einen pneumatischen Widerstand in Verbindung steht. Als pneumatischer Widerstand ist ein Ringspalt «e» zwischen den beweglich zugeordneten Oberflächen des Messbolzens 2 und der Innenfläche der Führungsbüchse 11 verwendet.

Der obere Teil 10 (Fig. 2,3) der Gleitlagerung kann als Hülse mit einem abnehmbaren Gewindestopfen 19 ausgebildet sein, der längs der Achse des Messbolzens 2 mittels eines Gewindes «d» beweglich ausgeführt ist, welches am Ende des oberen Teils 10 der Gleitlagerung geschnitten ist. Als Ergebnis ist das obere Ende des Messbolzens 2 verdeckt.

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Nach einer konstruktiven Ausführungsvariante ist der Kolben 18 (Fig. 1) der Dämpfungsvorrichtung aus einem Stück mit dem Messbolzen 2 (Fig. 2) ausgeführt. Hierbei wird zwischen der Stirnfläche des Messbolzens 2, dem Verschlussstopfen 19 und den Wänden des oberen Teils 10 der Gleitlagerung ein Hohlraum «b» veränderlichen Volumens gebildet, der mit Luft gefüllt ist und mit der Atmosphäre über einen pneumatischen Widerstand in Verbindung steht, als welcher ein Ringspalt «e» zwischen den beweglichen zugeordneten Oberflächen des Messbolzens 2 und des oberen Teils 10 der Gleitlagerung verwendet ist. Der Verschlussstopfen 19 ist mit dem Messbolzen 2 mittels eines biegsamen elastischen Fadens 20 verbunden, deren ein Ende im Verschlussstopfen 19, das andere aber im Messbolzen 2 festgemacht ist. Hierbei ist zwischen den Stirnflächen des Verschlussstopfens 19 und des oberen Teils 10 der Gleitlagerung eine hermetische Schicht «c» angeordnet.

In den Hohlraum «b» ist ein langsam verdampfender Feststoff 21 eingeführt, der eine Schmiereigenschaft besitzt.

Nach einer anderen konstruktiven Ausführungsvariante ist der Kolben 18 (Fig. 3) auf dem Messbolzen 2 mittels eines biegsamen elastischen Fadens 20 eingebracht und der zylindrischen Innenfläche des Verschlussstopfens 19 zugeordnet. Dabei wird ein Hohlraum «b» veränderlichen Volumens zwischen dem Kolben 18 und den Innenwänden des Verschlussstopfens 19 gebildet. Und als pneumatischer Widerstand ist ein Ringspalt «e» zwischen den beweglich zugeordneten Oberflächen des Messbolzens 2 und des oberen Teils 10 der Gleitlagerung verwendet.

Der Kolben 18 (Fig. 4) der Dämpfungsvorrichtung kann auch in Form einer leicht verformbaren Dichtmanschette ausgebildet sein, die elastisch-plastische Eigenschaften besitzt und in einer Eindrehung «g» des Messbolzens 2 angeordnet ist.

In Fig. 5 ist eine weitere konstruktive Ausführungsvariante des Anzeigegerätes dargestellt, bei dem der Kolben 18 der Dämpfungsvorrichtung aus einem Stück mit dem Messbolzen 2 auf zwei Seiten der Zahnstange 3 ausgeführt ist, die unmittelbar auf dem Messbolzen 2 geschnitten ist. Die Führungsbüchsen 11,9 sind den Oberflächen «f» des Messbolzens 2 beweglich zugeordnet und mittels einer Klebeschicht «j» an den Stirnflächen des oberen Teils 10 bzw. des unteren Teils 8 angebracht, die zusammen eine Gleitlagerung für den Messbolzen 2 bilden.

Dabei wird zwischen der Stirnfläche «k» des Kolbens 18, der zylindrischen Oberfläche «f» des Messbolzens 2, der zylindrischen Innenfläche der Gleitlagerung und der Stirnfläche der Büchse 11 bzw. 9 ein Hohlraum «b» oder «a» veränderlichen Volumens gebildet, der mit Luft gefüllt ist und mit der Atmosphäre über einen pneumatischen Widerstand in Verbindung steht. Als pneumatischerWiderstand wird ein Ringspalt «e» zwischen dem Kolben 18 und der Innenfläche der Gleitlagerung verwendet.

Der Vorteil einer solchen konstruktiven Ausführung der Dämpfungsvorrichtung gegenüber der vorstehend behandelten, in Fig. 1 dargestellten Variante liegt darin, dass hohe Anforderungen an die Konzentrizität der zylindrischen Innenflächen der Führungsbüchsen 11,9, die den Oberflächen «f» des Messbolzens 2 beweglich zugeordnet sind, und in bezug auf die zylindrischen Innenflächen der Gleitlagerung fehlen.

Es ist auch eine andere konstruktive Ausführungsvariante möglich, bei der die Zahnstange 3 über den Messbolzen 2 (Fig. 6,7) gleitbar ausgeführt ist. Derartige Anzeigegeräte sind in der Praxis ebenfalls weit verbreitet.

Der Messbolzen 2 (Fig. 6) ist im Gehäuse 1 mittels des unteren Teils 8 einer Gleitlagerung ausgeführt in Form einer im Gehäuse 1 befestigten Hülse, in deren Öffnung am Ende einer Führungsbüchse 9 eingepresst ist, und mittels des oberen Teils 10 der Gleitlagerung angeordnet, ausgeführt ebenfalls in Form einer im Gehäuse 1 befestigten Hülse, in deren Öffnung am Ende eine Führungsbüchse 11 eingepresst ist.

Im Messbolzen 2 ist ein Stift 22 unbeweglich befestigt, der über eine Spiralfeder 16 mit dem Gehäuse 1 in Verbindung steht, wobei sein freies Ende einem Leitblock 23 beweglich zugeordnet ist, der am Gehäuse 1 mittels Schrauben 24 befestigt ist und in dem eine zur Achse des Messbolzens 2 parallele Nut 25 eingearbeitet ist. Die Zahnstange 3 ist an einem beweglichen Block 26 ausgeführt, der eine dem Stift 22 zugeordnete Längsnut 27 aufweist und mit dem Gehäuse 1 über einen in ihm unbeweglich befestigten Stift 28 und eine Spiralfeder 29 in Verbindung steht, welche den Block 26 an den Stift 22 stets andrückt.

Die Kraft der Spiralfeder 29 ist geringer als die Kraft der Spiralfeder 16. Deswegen stellt die untere Endstellung die Ausgangslage des Messbolzens 2 dar.

Das Anzeigegerät ist mit einer Dämpfungsvorrichtung versehen, die im oberen Teil 10 der Gleitlagerung und im unterem Teil 8 der Gleitlagerung ausgeführt ist.

Die Dämpfungsvorrichtung ist im oberen Teil 10 der Gleitlagerung folgenderweise ausgeführt.

Der Kolben 18 der Dämpfungsvorrichtung, der am Messbolzen 2 gleitbar angeordnet ist, ist mit dem oberen Ende des Blocks 26 fest verbunden oder mit diesem aus einem Stück ausgeführt und der Innenfläche des oberen Teils 10 beweglich zugeordnet. Zwischen der Stirnfläche des Kolbens 18, den Wänden des oberen Teils 10 und der Stirnfläche der Führungsbüchse 11 wird ein Hohlraum «b» veränderlichen Volumens gebildet, der mit der Atmosphäre über einen pneumatischen Widerstand in Verbindung steht. Als pneumatischer Widerstand ist ein Ringspalt «e» zwischen den beweglich zugeordneten Oberflächen des Messbolzens 2 und der Führungsbüchse 11 sowie ein Ringspalt zwischen den beweglich zugeordneten Oberflächen des Kolbens 18 und des oberen Teils 10 verwendet worden.

Die Dämpfungsvorrichtung im unteren Teil 8 der Gleitlagerung ist in ähnlicher Weise ausgeführt. Der Kolben 18 der Dämpfungsvorrichtung, der am Messbolzen 2 gleitbar angeordnet ist, ist mit dem unteren Ende des Blocks 26 fest verbunden und der Innenfläche des unteren Teils 8 beweglich zugeordnet. Hierbei wird zwischen der Stirnfläche des Kolben 18, den Wänden des unteren Teils 8 und der Stirnfläche der Führungsbüchse 9 ein Hohlraum «a» veränderlichen Volumens gebildet, der mit der Atmosphäre über einen pneumatischen Widerstand in Verbindung steht.

In Fig. 7 ist ein weiteres Beispiel der konstruktiven Ausführung des Anzeigegerätes angeführt, bei dem die Zahnstange 3 über den Messbolzen 3 gleitbar ausgeführt ist.

Der Messbolzen 2 ist im Gehäuse 1 mittels einer Gleitlagerung beweglich angeordnet, die in Form einer im unteren verbreiterten Teil des Gehäuses 1 befestigten Hülse ausgebildet ist und einen unteren Teil 8 mit einer in diesem einge-pressten Führungsbüchse 9 sowie einen oberen Teil 10 mit einer in diesem eingepressten Führungsbüchse 11 einschliesst.

Auf dem oberen auskragenden Ende des Messbolzens 2 ist der Kolben 18 einer Dämpfungsvorrichtung angebracht, der mittels eines biegsamen elastischen Fadens 20 einerseits mit einem Gewindestopfen 19 und andererseits mit dem Messbolzen 2 verbunden ist. Der biegsame elastische Faden 20 ist im Messbolzen 2, im Kolben 18 und im Verschlussstopfen 19 mittels einer Klebeverbindung oder durch Einwalzen festgemacht. Der Gewindestopfen 19 ist im Gehäuse 1 beweglich längs des Messbolzen 2 angeordnet und wird mittels eines im Gehäuse 1 geschnittenen Gewindes «d» fixiert.

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Der Kolben 18 der Dämpfungsvorrichtung ist in Form einer Kappe ausgebildet, die auf dem Messbolzen 2 gleitbar angebracht und der Innenfläche einer zusätzlichen Gleitlagerung 30 verschiebbar zugeordnet ist, welche zusammen mit dem Kolben 18 einen Hohlraum «b» veränderlichen Volumens bildet, der mit der Atmosphäre über einen pneumatischen Widerstand in Verbindung steht, während die untere Stirnseite der Kappe einem Block 26 zugeordnet ist, der eine Zahnstange 3 trägt und über den Messbolzen 2 gleitbar ausgeführt ist. Als pneumatischer Widerstand ist ein Ringspalt «e» zwischen den beweglich zugeordneten Oberflächen des Kolbens 18 und des Verschlussstopfens 19 verwendet. Der Ringspalt «ei» zwischen den beweglich zugeordneten Oberflächen des Messbolzens 2 und der Innenfläche des Kolbens 18 ist grösser als der Ringspalt «e» ausgeführt.

In den behandelten konstruktiven Ausführungsvarianten der Dämpfungsvorrichtung ist im oberen Teil 10 der Gleitlagerung (Fig. 2,3,7) in den Hohlraum «b» der Dämpfungsvorrichtung ein langsam verdampfender Feststoff 21 eingeführt, der Schmiereigenschaften besitzt. Der genannte Stoff 21 kann auch in den Innenraum des Gehäuses 1 eingeführt sein.

Mit Hilfe des Anzeigegerätes können Längenmasse und Formfehler von Werkstücken, beispielsweise von Werkstücken des Drehkörper-Typs, insbesondere die Ovalität, Elliptizität, das Schlagen der Werkstückachse u.dgl.

gemessen werden.

Die Arbeit des Anzeigegerätes wird nachstehend beschrieben.

Den Aufsatz 17 (Fig. 1,5,6,7) des Messbolzens 2 bringt man mit der Oberfläche eines zu kontrollierenden Werkstücks (in der Zeichnung nicht gezeigt) in Berührung. Dann versetzt man das zu messende Werkstück von Hand oder mittels eines Antriebs in Drehung. Hierbei rufen die vorgenannten Formfehler des Werkstücks eine lineare Verschiebung des Messbolzens 2 und der daran angebrachten Zahnstange 3 hervor. Die Zahnstange 3, die mit dem Zahntrieb 4 zusammenwirkt, bedingt eine Drehung desselben um einen bestimmten Winkel. Da der Zahntrieb 4 mit dem Zeiger 6 kinematisch verbunden ist, so bewirkt seine Drehung eine Abweichung des Zeigers 6 in bezug auf die Nullstellung des Skalenblatts 7, welche der Grösse des zu messenden Fehlers entspricht.

An die Anzeigegeräte, in denen eine Dämpfungsvorrichtung fehlt, wird die obligatorische Forderung nach einer vorsichtigen Handhabung gestellt, die zufällige Schläge auf den Messbolzen 2 ausschliesst. Jedoch gelingt es in der Praxis nicht immer, diese Forderung einzuhalten. Ausserdem können Situationen entstehen, bei welchen die Schläge auf den Messbolzen 2 keinen zufälligen, sondern einen systematischen Charakter haben, beispielsweise beim Richten der Achsen von gekrümmten Werkstücken.

Das geschilderte Anzeigegerät kann sowohl unter normalen, als auch unter extremalen Bedingungen eingesetzt werden. Dabei werden in allen behandelten konstruktiven Ausführungsvarianten des Anzeigerätes gemäss der Erfindung ruckartige Verschiebungen des Messbolzens 2 von der in der Gleitlagerung ausgeführten Dämpfungsvorrichtung aufgenommen.

Bei der Verschiebung des Messbolzen 2 (Fig. 1,5) nach unten wird im Hohlraum «a» ein pneumatischer Widerstand erzeugt, der durch einen verlangsamten Luftaustritt in die Atmosphäre bedingt ist, während im Hohlraum «b» ein pneumatischer Unterdruck entsteht, der durch einen verlangsamten Lufteintritt aus der Athmosphäre bedingt ist.

Bei der Bewegung des Messbolzens 2 nach oben wird im Hohlraum «a» ein pneumatischer Unterdruck erzeugt, der durch einen verlangsamten Lufteintritt aus der Atmosphäre

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bedingt ist, während im Hohlraum «b» ein pneumatischer Widerstand erzeugt wird, der durch einen verlangsamten Luftaustritt in die Atmosphäre bedingt ist.

Als pneumatischer Widerstand ist der Ringspalt «e» zwischen den entsprechenden beweglich zugeordneten Oberflächen des Messbolzens 2 und der Gleitlagerung verwendet.

Dadurch wird bei den hin- und hergehenden Verschiebungen des Messbolzens 2 im Ringspalt «e» zwischen den beweglich zugeordneten Oberflächen des Messbolzens 2 und der Gleitlagerung ein Luftpolster gebildet, was zur Zentrierung des Messbolzens 2 und Verringerung des Verschleisses der genannten zugeordneten Oberflächen beiträgt. Die Grösse des Ringspaltes «e» wird so gewählt, dass eine verlangsamte Luftbewegung zwischen dem entsprechenden Hohlraum der Dämpfungsvorrichtung und der Atmosphäre sichergestellt ist.

Der genannte pneumatische Widerstand hängt von der Bewegungsgeschwindigkeit des Messbolzens 2 ab: je höher seine Bewegungsgeschwindigkeit ist, um so grösser ist der pneumatische Widerstand. Somit behindert der pneumatische Widerstand bei der normalen Geschwindigkeit des Messbolzens die Bewegung desselben nicht.

Bei einer ruckartigen Verschiebung des Messbolzens 2 nach unten, die beispielsweise durch dessen Fall unter der Wirkung des reduzierten Eigengewichtes und der Kraft der Feder 16 bedingt ist, wird dank dem pneumatischen Widerstand, der im Ringspalt «e» zwischen den obengenannten beweglich zugeordneten Oberflächen des Messbolzens 2 und des entsprechenden oberen Teils 10 der Gleitlagerung oder des unteren Teils 8 beim Luftaustritt aus dem Hohlraum «a» und beim Lufteintritt in den Hohlraum «b» erzeugt wird, die Geschwindigkeit des Messbolzens 2 vermindert. Es wird eine zügige Bewegung des Messbolzens 2 und eine weiche Berührung mit der zu messenden Oberfläche des zu kontrollierenden Werkstücks erzielt.

Bei einer ruckartigen Verschiebung des Messbolzens 2 nach oben, die beispielsweise durch die Wirkung von Trägheitskräften bei der Messung des Schlagens von zylindrischen Werkstücken mit einer Exzentrizität bei verhältnismässig hohen Umlauffrequenzen des zu kontrollierenden Werkstücks bedingt ist, wird dank einem pneumatischen Widerstand, welcher im Ringspalt «e» zwischen den beweglich zugeordneten Oberflächen der genannten Teile gebildet wird, eine Überschwingung des Zeigers 6 des Messsystems 5 über die Teilung des Skalenblattes 7 verhindert, die der gesuchten Grösse des Schlagens des Werkstücks entspricht. Dadurch wird der durch die genannte Erscheinung bedingte Messfehler ausgeschlossen.

Die Ausführung des oberen Teils 10 (Fig. 2,3) der Gleitlagerung mit dem Verschlussstopfen 19 verhindert das Gelangen von Staub, Schmutz und Ölen auf den Messbolzen 2 und das Messsystem des Gerätes. Hierbei gewährleistet die Verbindung des Kolbens 18 der Dämpfungsvorrichtung mit dem Verschlussstopfen 19 (Fig. 2) mittels des biegsamen elastischen Fadens 20 eine bequeme Arretierung des Anzeigegerätes beim verdeckten Ende des Messbolzens 2. Beim Herausdrehen von zwei bis drei Windungen des Verschlussstopfens 19 wird eine freie hin- und hergehende Bewegung des Messbolzens 2 innerhalb des gesamten Messbereiches sichergestellt. Hierbei erzeugt die Spiralfeder 16 einen entsprechenden Anzug im Messsystem 5.

Das Vorhandensein des dünnen elastischen Fadens 20 im Hohlraum «b» der Dämpfungsvorrichtung setzt den Dämpfungseffekt nicht herab. Bei der Aufwärtsbewegung des Messbolzens 2 wird der elastische Faden 20 zusammengelegt und befindet sich am Ende des Hubs des Messbolzens 2 im Spalt zwischen den Stirnfäden des Kolbens 18 und des Verschlussstopfens 19.

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Die Anordnung des Kolbens 18 (Fig. 3) der Dämpfungsvorrichtung auf dem Messbolzen 2 mittels des biegsamen elastischen Fadens 20 senkt wesentlich den Herstellungsaufwand und erhöht zugleich die Funktionssicherheit der Dämpfungsvorrichtung.

Dies wird dadurch erreicht, dass die Durchmesser der beweglich zugeordneten Oberflächen des Verschlussstopfens 19 und des Kolbens 18 etwas grösser ausgeführt sind als die Durchmesser der entsprechenden beweglich zugeordneten Oberflächen des oberen Teils 10 der Gleitlagerung und des Messbolzens 2. In Verbindung damit ist bei der Verschiebung des Messbolzens 2 nach oben dessen Festfressen im Hohlraum «b» der Dämpfungsvorrichtung wegen einer Exzentrizität der zylindrischen Innenflächen des Verschlussstopfens 19 und des oberen Teils 10 der Gleitlagerung ausgeschlossen. Hierbei gewährleistet die besagte Ausführung des Verschlussstopfens 19 einen bequemen Zugang zum oberen Ende des Messbolzens 2 bei der Arretierung des Gerätes.

Durch die Ausbildung des Kolbens 18 (Fig. 4) der Dämpfungsvorrichtung in Form einer leicht verformbaren Dichtmanschette, die elastisch-plastische Eigenschaften besitzt, werden die Anforderungen an die Genauigkeit der Zuordnung des Kolbens 18 zum unteren Teil 8 der Gleitlagerung vermindert.

In Fig. 6,7 sind Beispiele der konstruktiven Ausführung von Anzeigegeräten gezeigt, bei denen die Zahnstange 3 gleitbar am Messbolzen 3 angeordnet ist und die erfindungs-gemäss mit einer Dämpfungsvorrichtung ausgestattet sind.

Die Dämpfungsvorrichtung, mit der diese Anzeigegeräte ausgestattet sind, ermöglicht es erfindungsgemässe, die Einwirkung selbst der heftigsten Verschiebungen des Messbolzens 2 auf das Messsystem praktisch vollständig zu beseitigen.

Bei der Verschiebung des Messbolzens 2 nach oben, die durch den zu messenden Formfehler des Werkstücks bedingt ist, wird der Block 26, an dem die Zahnstange 3 geschnitten ist, unter der Wirkung der Spiralfeder 29 um denselben Betrag bis zum Anschlag gegen den Stift 22 verschoben. Die Verschiebung des Blocks 26, der die über den Zahntrieb 4 mit dem Zeiger 6 kinematisch verbundene Zahnstange 3 trägt, bedingt eine Lageänderung des Zeigers 6 in bezug auf die Nullstellung des Skalenblattes 7, die der Grösse des zu messenden Fehlers entspricht.

Bei einer ruckartigen Verschiebung des Messbolzens 2 (Fig. 6) nach oben wird der Block 26 dank einem pneumatischen Widerstand gebremst, der bei der vorstehend behandelten Wechselwirkung des mit dem Block 26 beweglich verbundenen Kolbens 18 mit dem entsprechenden Hohlraum «b, a» der Dämpfungsvorrichtung entsteht. Die ruckartige Verschiebung des Messbolzens 2 kann beispielsweise durch die Wirkung einer Reaktionskraft bedingt sein, die bei einem Schlag auf das nicht dargestellte Werkstück im Augenblick des Ausrichtens seiner Achse auftritt, wenn der Aufsatz 17 des Messbolzens 2 sich beim Richten auf der Werkstückoberfläche befindet. Infolgedessen wird eine harte Berührung des die Zahnstange 3 tragenden Blocks 26 mit dem Stift 22 verhindert, die durch die Spiralfeder 29 bedingt ist, und es werden auch schwingende Bewegungen des Blocks 26 beseitigt. Dadurch wird die Wirkung der Schläge auf das Messsystem des Anzeigegerätes verhindert und die Schnellwirkung desselben erhöht.

In ähnlicher Weise werden von der Dämpfungsvorrichtung ruckartige Abwärtsbewegungen des Messbolzens 2 aufgenommen.

Die Arbeit des in Fig. 7 abgebildeten Anzeigegerätes läuft folgenderweise ab.

Bei einer ruckartigen Verschiebung des Messbolzens 2 nach oben wird der Block 26, dessen Stirnfläche sich gegen den Kolben 18 abstützt, dank einem pneumatischen Widerstand gebremst, der bei der Wechselwirkung des Kolbens 18 s mit dem Hohlraum «b» der Dämpfungsvorrichtung während der Zeitspanne entsteht, da der Messbolzen 2 unter der Wirkung des Schlags ohne Widerstand im Innenraum des Kolbens 18 verschoben wird. Dies wird dadurch erreicht,

dass der Ringspalt «ei» zwischen den beweglich zugeord-lo neten Oberflächen des Messbolzens 2 und der Innenfläche des Kolbens 18 erheblich grösser ausgeführt ist als der Ringspalt «e» zwischen den beweglich zugeordneten Oberflächen des Kolbens 18 und des Verschlussstopfens 19.

In ähnlicher Weise werden von der Dämpfungsvorrich-is tung ruckartige Verschiebungen des Messbolzens 2 nach unten aufgenommen. In diesem Fall wird im Hohlraum «b» der Dämpfungsvorrichtung ein pneumatischer Unterdruck erzeugt, der durch einen verlangsamten Lufteintritt in diesen Hohlraum aus dem Hohlraum des Gehäuses 1 über den 20 Ringspalt «e» bedingt ist, welcher den pneumatischen Widerstand darstellt. Hierbei wird im Innenraum des Kolbens 18 kein Unterdruck erzeugt, weil der Ringspalt «ei» den Ringspalt «e» beträchtlich überschreitet. Als Ergebnis bleibt der die Zahnstange 3 tragende Block 26 bei einer ruckartigen 25 Abwärtsbewegung des Messbolzens 2 auf der Stelle, und die Wirkung der ruckartigen Verschiebung des Messbolzens auf das Messsystem des Anzeigegerätes wird ausgeschlossen sein.

Somit bietet die Dämpfungsvorrichtung, mit welcher das in Rede stehende Anzeigegerät ausgestattet ist, die Möglich-3» keit, die Einwirkung selbst der heftigsten Verschiebungen des Messbolzens 2 auf das Messsystem zu beseitigen.

Es muss auf den wichtigen Vorteil hingewiesen werden, der in der Ausführung der Dämpfungsvorrichtung in der Gleitlagerung gleichzeitig im unteren Teil 8 und im oberen 35 Teil 10 derselben liegt.

Bei hin-und hergehenden Bewegungen des Messbolzens 2 mit einer Nenn- oder erhöhten Geschwindigkeit wird im Ringspalt «e» zwischen den beweglich zugeordneten Oberflächen des Messbolzens 2 und der Gleitlagerung ein Luftpol-40 ster gebildet, was zur Verringerung des Verschleisses der genannten zugeordneten Oberflächen sowie zur Zentrierung des Messbolzens 2 und als Folge davon zur Erhöhung der Lebensdauer des Anzeigegerätes beiträgt.

Der genannte Effekt wird durch Einführung in den Hohl-45 räum «b» der Dämpfungsvorrichtung oder in den Hohlraum des Gehäuses 1 eines langsam verdampfenden Stoffes 21 (Fig. 2,3,7) verstärkt, der Schmiereigenschaften besitzt. In diesem Fall findet die Sättigung der Luft mit Schmierdämpfen statt und es wird eine Luftschmierung gebildet, was so den Verschleiss der zugeordneten Oberflächen des Messbolzens 2 und der entsprechenden Gleitlagerung noch mehr herabsetzt.

Der Messbolzen 2, der hin- und hergehende Bewegungen ausführt, arbeitet im Grunde als eine Plungerpumpe, indem 55 er die mit Schmierstoffdämpfen gesättigte Luft aus dem Hohlraum «b, a» der Dämpfungsvorrichtung in den Hohlraum des Gehäuses 1 und zurück fördert. In Anbetracht der ständigen Luftbewegung zwischen den Hohlräumen «b, a» der Dämpfungsvorrichtung und dem Innenraum des 60 Gehäuses 1 erfolgt die Luftschmierung sämtlicher Teile des Anzeigegerätes, was deren Korrosion beim Arbeiten in entsprechenden aggressiven Medien verhindert.

Somit besitzt das erfindungsgemässe Anzeigegerät eine einfache Konstruktion, einen niedrigen Arbeitsaufwand bei 65 der Herstellung, erhöhte Schnellwirkung und lange Lebensdauer.

B

1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

664 826 PATENTANSPRÜCHE

1. Anzeigegerät, das einen in einem Gehäuse (1) mittels einer Gleitlagerung, die einen oberen und einen unteren Teil ( 10 und 8) besitzt, einer Spiralfeder (16) und einer gegen Durchdrehung sichernden Feststellvorrichtung angeordneten Messbolzen (2), welcher eine Zahnstange (3) trägt, die mit dem Zeiger (6) eines Messsystems (5) kinematisch verbunden ist, und eine Dämpfungsvorrichtung enthält, welche einen Kolben (18) einschliesst, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben ( 18) der Dämpfungsvorrichtung am Messbolzen (2) in der Gleitlagerung angebracht und ihrer Innenfläche verschiebbar zugeordnet ist, die zusammen mit dem Kolben (18) einen geschlossenen Hohlraum (a, b) veränderlichen Volumens bildet, der mit der Atmosphäre über einen pneumatischen Widerstand in Verbindung steht, als welcher ein Ringspalt (e) zwischen der Innenfläche der Gleitlagerung und der ihr beweglich zugeordneten Oberfläche vorgesehen ist, wobei in den geschlossenen Hohlraum (a, b) veränderlichen Volumens ein langsam verdampfender Stoff (21) eingeführt ist, der eine Schmiereigenschaft besitzt.

2. Anzeigegerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (18) der Dämpfungsvorrichtung im unteren Teil (8) der Gleitlagerung und im oberen Teil (10) der Gleitlagerung angeordnet ist.

3. Anzeigegerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (18) der Dämpfungsvorrichtung im unteren Teil (8) der Gleitlagerung angeordnet ist.

4. Anzeigegerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (18) der Dämpfungsvorrichtung im oberen Teil (10) der Gleitlagerung angeordnet ist.

5. Anzeigegerät nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (18) der Dämpfungsvorrichtung als Dichtmanschette ausgebildet ist.