DE1100987B

DE1100987B - Measuring device with conversion of a movement in two opposite directions into a one-way movement

Info

Publication number: DE1100987B
Application number: DED24840A
Authority: DE
Inventors: Reginald Ivor Reid Dean
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1956-02-23
Filing date: 1957-02-05
Publication date: 1961-03-02

Description

Meßvorrichtung mit Umwandlung einer in zwei entgegengesetzten Richtungen erfolgenden Bewegung in eine Einwegbewegung Die Erfindung bezieht sich auf eine Meßvorrichtung, bei der durch Getriebeel-emente eine in zwei einander entgegengesetzten Richtungen erfolgende Bewegung eines Antriebsmittels in eine Einwegbewegung eines Meßzeigers umgewandelt wird.Measuring device with conversion of one in two opposite directions occurring movement in a one-way movement The invention relates to a Measuring device in which one in two opposite one another by gearing elements Directional movement of a drive means into one-way movement of a Measuring pointer is converted.

Es sind bereits Meßvorrichtunggen bekannt, bei denen die hin- und hergehende Bewegung eines Antriebsmittels z. B. zur Betätigung eines Zählwerks, in eine Einwegbewegung umgewandelt wird. Hierzu ist an einem in entgegengesetzten Richtungen schwingenden Hebel eine Klemmvorrichtung angeordnet, welche aus einem losen, biegsam-en Hebel besteht, welcher mit einem Schlitz den runden Flansch des mit dein Zählwerk in Eingriff stehenden Zahnrades übergreift. Durch die besondere Form des losen Hebels und seine Biegsamkeit entsteht nur bei der Bewegung in einer Richtung Klemmschluß zwischen dem Fla.nsch und dem Hebel, so,daß das Zahnrad weitergeschaltet wird, während die Verbindung bei Rückgang des Hebels gelöst ist und das Zahnrad durch eine ähnliche, jedoch in entgegengesetzter Richtung wirkende Klernmvo-rrichtung gehalten wird. Diese bekannten Vorrichtungen haben den Nachteil, daß sie sehr verwickelt aufg gebaut sind, zu ihrem Betrieb ein besonderer Antrieb für eine Nockenwelle erforderlich ist und nur in einer bestimmten Richtung erfolgende Bewegungen des Antriebsmittels auf das Zählwerk weitergeleitet werden, während bei in entgegengesetzter Richtung erfolgender Bewegung des Antriebsmittels die Vorrichtung nicht betätigt wird.There are already Meßvorrichtunggen known in which the reciprocating movement of a drive means z. B. to operate a counter, is converted into a one-way movement. For this purpose, a clamping device is arranged on a lever that oscillates in opposite directions, which consists of a loose, flexible lever which, with a slot, engages over the round flange of the gear wheel in engagement with the counter. Due to the special shape of the loose lever and its flexibility, there is only a clamping connection between the bottle and the lever when it is moved in one direction, so that the gear wheel is switched on, while the connection is released when the lever goes down and the gear wheel through a similar, but acting in the opposite direction Klernmvo-rrichtung is held. These known devices have the disadvantage that they are built very intricate, a special drive for a camshaft is required for their operation and movements of the drive means taking place only in a certain direction are passed on to the counter, while in the opposite direction taking place movement of the Drive means the device is not actuated.

Es sind weiterhin Vorrichtungen bekannt, bei denen ein Zählwerksantrieb in gleichsinniger Fortschaltung durch ein hin- und hergehendes Glied, angetrieben wird, wobei zur Gleichrichtung der Bewegung ein Rädersatz eingeschaltet ist, von welchem je nach Antriebsrichtung eines von zwei verschiedenen Antriebsrädern Pibwechselnd in Tätigkeit tritt. Hierzu sind den Antriebsrädern einseitig wirkende Kupplungen nachgeschaltet, so daß sie das Zählwerk abwechselnd, jedoch immer nur in derselben Drehrichtung antreiben. Diese bekannten Vorrichtungen hab-en den Nachteil, daß sie infolge ihres Aufbaus aus einer beträchtlichen Anzahl von Zahnrädern und zwei Kupplungen nicht in eine leicht zu handhabende Meßvorrichtung eingebaut werden können. F-in weiterer Nachteil besteht ferner darin, daß keine Sperrvorrichtung, welche die Ablesung des Maximalwertes gestattet, vorhanden ist.Devices are also known in which a counter drive is driven in the same direction by a reciprocating member, a set of wheels being switched on to rectify the movement, of which one of two different drive wheels Pib alternately comes into operation depending on the drive direction. For this purpose, clutches acting on one side are connected downstream of the drive wheels, so that they drive the counter alternately, but always only in the same direction of rotation. These known devices have the disadvantage that, due to their construction from a considerable number of gear wheels and two clutches, they cannot be built into an easy-to-use measuring device. Another disadvantage is that there is no locking device which allows the maximum value to be read off.

Bei einer weiteren bekannten Vorrichtung besteht das zwischen Antriebsrad und Instrument eingeschaltete Getrielbe zur Umwandlung von in einander entgegengesetzten Richtungen erfolgenden Bewegungen in eine Einwegbewegung aus einer auf einer Welle verschiebbaren Hülse mit zwei an ihren Enden angeordneten Kegelrädern, an deren Stirnseiten Steuerflächen miteinander entgegengesetztem Anstieg angeordnet sind, welche in einer steilen Flanke enden. Zwei in bestimmtem Abstand voneinander in der Welle angeordnete Stifte Übertragen die Drehbewegung der Welle auf die verschiebbare Hülse in der Weise, daß stets ein-er der Stifte gegen die steile Flanke der Steuerfläche liegt, während der andere außer Eingriff bleiibt. Bei Änderung der Drehrichtung der Welle gleitet der zuletzt in Eingriff befindliche Stift an der Steuerfläche entlang und verschiebt die Hülse in den Bereich des zweiten Stiftes, welcher sich nunmehr seinerseits gegen die entsprechende Flanke der Steuerfläche legt. Ein weiteres Kegelrad, das auf einer rechtwinklig zu der Wolle verlaufenden zweiten Welle angeordnet ist, wird somit stets nur in einer Dre#hrichtung angetrieben. Diese bekannten Vorrichtun#gen haben jedoch den Nachteil, daß sie bei Umschaltung der Drehrichtung für eine halbe Umdrehung Totgang aufweisen, die ab-wechselnd miteinander in Eingriff gebrachten Kegelräder erhöht-cm Verschleiß unterliegen und die Vorrichtung verhältnismäßig viel Raum beansprucht, so daß sie für den Einbau in eine handbetätigte Meßvorrichtung nicht geeignet ist.In another known device, there is between the drive wheel and instrument activated gears for converting mutually opposite ones Directional movements in a one-way movement from one on a shaft displaceable sleeve with two bevel gears arranged at their ends, at which Front sides control surfaces are arranged with opposite rise to each other, which end in a steep slope. Two at a certain distance from each other in The shaft arranged pins transmit the rotary motion of the shaft to the sliding Sleeve in such a way that always one of the pins against the steep flank of the control surface while the other remains disengaged. When changing the direction of rotation the shaft slides the last engaged pin on the control surface along and moves the sleeve in the area of the second pin, which is now in turn places against the corresponding flank of the control surface. Another one Bevel gear, which is arranged on a second shaft running at right angles to the wool is, is therefore always driven in only one direction of rotation. These known devices however, they have the disadvantage that when the direction of rotation is switched for half a Revolutions have backlash that are alternately brought into engagement with one another Bevel gears increased-cm are subject to wear and tear and the device is proportionate takes up a lot of space, so that it is suitable for installation in a hand-operated measuring device is not suitable.

Die Erfindung bezweckt, eine von. #diesen, Einschränkungen freie Meßvorrichtung zu schaffen, bei der die Getriebeelemente ständig miteinander in Eingriff stehen, so daß ein.e hohe Meßgenauigkeit erzielt wird und gleichzeitig die Forderung nach einem einfachen und gedrängten Aufbau der Meßvorrichtung erfüllt ist.The invention aims to provide one of. #This, restrictions-free measuring device to create in which the gear elements are constantly in engagement with one another, so that a high measurement accuracy is achieved and at the same time the The requirement for a simple and compact structure of the measuring device is met is.

Die Meßvorrichtung gemäß der Erfindungist da.-,durch gekennzeichnet, daß die Getriebeelemente zwei' diametral einander gegenüberliegende, ständig miteinander in Eingriff stehende Zahnelemente aufweisen, welche sich bei der Bewegung des Antriebsmittels uni Scliwenkzapfen drehen Bund, zwei weitere um di#e gleichen Schwenkzapfen, jedoch unabhängig vonden ersten Zahnelementen drehbaxe, eUenfalls diametral einander gegenüberliegende Zahnelemente auslenken, welche die Zeigerspindel betätigen. - Zur zweckmäßigen Verwirklichung des Erfindungsgedankens ist vorgesehen, daß an den die Zeige-rspinrdel antreibenden Zahnelementen je ein Anschlag befestigt ist, der inden Bewegungsbereich. der mit dem Antriebsmittel in Verbindung stehenden Zahnelemente hineinragt und in. Abhängigkeit von der Bewegungsrichtung des Antrie-bsmittels jeweils einer der bei-den Anschläge die Zähnelemente in Ein-griff bringt.The measuring device according to the invention is characterized in that the gear elements have two diametrically opposed tooth elements which are constantly in engagement with one another and which rotate on the movement of the drive means on pivot pins, two more around the same pivot pins. however, independently of the first tooth elements, pivot axles, possibly diametrically opposed tooth elements, which actuate the pointer spindle. - For the practical implementation of the idea of the invention, it is provided that a stop is attached to each of the tooth elements driving the index spindle, which in the range of motion. which protrudes with the drive means connected to the tooth elements and, depending on the direction of movement of the drive means, in each case one of the two stops brings the tooth elements into engagement.

Die erfindungsgemäße Meßvorrichtung kann außer-. dem eine Sperrvorrichtung für die die Zeigerspindel antreibenden Zahnelemente aufweisen, welche diese in Anzeigestellung hält, wenn -das Antriebsirdttel und die mit ihm in Ein,-griff stehenden Zahnelemente in ihre Ausgangsstellung zurückkehren, so daß der Maximalwert der 7.-eigerstellung gespeichert werden kann.The measuring device according to the invention can also. which a locking device for the tooth elements driving the pointer spindle, which these in the display position holds when -dasantriebirdttel and the tooth elements which are in one grip with it return to its original position, so that the maximum value of the 7th position can be saved.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindiung ist in der Zeichnung dargestellt, und zwar zeigt Fig. 1 eine Rückansicht der Meßvorrichtung gemäß der Erfindung, teilweise im Schnitt, Fig. 2 eine Rückansichtder Meßvorrichtung, ähnlich Fi,g. 1, jedoch nach Entfernung einiger Teile zwecks besseren Einblicks, Fig. 3 eine Seitenansicht der Meßvorrichtung, teilweise im Schnitt.An embodiment of the invention is shown in the drawing, namely Fig. 1 shows a rear view of the measuring device according to the invention, partly in section, Fig. 2 shows a rear view of the measuring device, similar to Figs. 1, but after removing some parts for the purpose of a better view, FIG. 3 is a side view of the measuring device, partly in section.

Die Fig. 1, 2 und 3 zeigen das Getriebe in einem zylinUrischen Gehäuse10 angeordnet, dessen Rückseite durch eine Rückenplatte 11 verschlossen ist, die mittels eines auf einem Flanschlla angeordneten Außengewin,des in das Gehäuse 10 a eingeschraubt ist. Die Vorderseite des Gehäuses weist ein Außengewinde 10 b auf, auf welches ein Ring 12 - mit einem Flansch 12a aufgeschraubt ist, der einen Ring 13 mit einem Glas 14 hält. Hinter dem Glas ist, von der Vorderseite aus sichtbar, ein Zifferblatt 17 oder eine ähnliche Fläche mit geeigneten Skalenmarkierungen angeordnet. Der über dem Zifferblatt beweglich angeordnete Zeiger 18 ist auf einer im Gehäuse zentral angeordneten Spindel 19 befestigt. Die Spindel ist mit einem Zahnrad20 -versehen oder -sie ist selbst gezahnt, so -,daß sie als Zahnrad wirkt. Mit dem Zahnrad 20 stehen zwei Zahnsegmente 21 in Eingriff, die an festen Schwenkzapfen oder Achsen,22 drehbar und diametral einander gegenüberliegend angeordnet sind. Die Spindel 19 und die Achsen 22 sind an der Platte 17 befestigt, wobei ihre rückwärtigen Enden in -ein-er Platte 23 gelaigert sind, die durch Distanzstücke23a parallel und in bestimmten Abstand zur Platte 17 gehalten wird. Die Schwenkzapfen oder Achsen22 dienen ,dazu, zwei weitere Zahnsegmente24, vonderen jedes auf einer Achse angeordnet -ist, frei beweglich, zu lagern. Auf diese Weise#.sind die Zahnseg-mente24 diametral einander gegenüberliegend jedoch koaxial mit 4enZahnsegmenten 21 ang.eoildh-et, wobei dieZähne der Zahnsegmente24 stänclig direkt ineinander eingreifen. Die Zahnsegmente"24 sindderart an-geordnet, daß sie, wenn, sie ausgelenkt werden, mit ihren Kanten auf Stifte26 auftreffen" von denen je einer auf je einem der Zahnsegmente21 angeordnet ist. Die Zahnsegmente24 werden mittels eines Stiftes27 angetrieben, der in einen, Schlitz 28 eingreift, welcher in einem der Zahnslegmente24 ausgebildet ist. Dieser Stift ist auf einer Platte 29 angeordnet, die mittels Schrauben 29a am Hebel des Antriebsmittels 30 befestigt ist, der unter der Einwirkung der zu messenden Kraft in der einen oder anderen Richtung ausgelenkt wird. Bei jeder Bewegungsrichtung werden die Zahnseginente 24 mitgenommen, und jeweils eines davon wird in Ab- hängigkeit von der Richtung am entsprechenden Stift 26 anliegen, der an einem der Segmente21 befestigt ist. Auf diese Weise wird jeweils das eine oder andere der Zahnsegmente21 betätigt. Fig. 1 zeigt das Getriebe in Normalstellung auf Null. Man sieht, daß es gleichgültig ist, in welcher Richtung der Hebel 30 ausgelenkt wird, da die Auslenkung der Zahnsegmente 21 in jedem Fall so erfolgen wird, wie in Fig. 2,durch Pfeile dargestellt. wobei auch die Zeigerspinde1,durch .die Zahnseginente21 jeweils inder gleichen Richtung gedreht wird. Auf der Spinde120 liegt eine schwacl-le Spiralfeder 32 auf, die als Bremse wirkt und die mit Hilfe von Schrauben 33 auf einem -der Distanzstücke 23 a befestigt ist. Wennder Hebel 30 losgelassen wird, kehren die Za:,hnse.g#niente24 in ihre Normalstellung zurück. Die Zahnsegniente 21 und die Zeigerspindel dagegen werden mit Hilfe der Bremsfeder32 in der Stellung zurückgehalten, die sie aiigezeigt haben. An einem der Distanzstücke23a ist mittels einer Schraube 36a eineBlattfeder 36 befestigt, welche durch einen, Stift37 ausgelenkt werden kann, der an einem Schwenkhebel38 befestigt ist. Der Schwenkhebe138 ist um einen Zapfen 38 a -drehbar angeordnet, welcher zwischen> den zwei Platten 17 und 23,befestigt ist. Die Auslenkung der Blattfeder erfolgt mittels eines federbelasteten Druckstiftes 39, der mittels eines Knopfes 40 von außen in das Gehäuse hineingedrückt werden kann. Der Knopf 40 ist in einem am Gehäuse befestigten Ansatz 41 angeordnet. Die Blattfeder 36 kommt erst dann mit einem der bewegten Teile in Berührung, wenn der Druckstift 39 bedient wird. Wird.die Feder 36 atif -diese Weise ausgelenkt, dannkommt ihre Spitze mit einem Zapfen 21 a in Berührung, der an einem der Zahnsogmente 21 befestigt ist, wodurch die Zeigerspindel auf Null gestellt wird. Die Z#a;hnsegmente 24 werden axial durch zwei Platten 43 gehalten, diedurch Schrauben 43 a an der Platte23 befestigt sind. DiePlatten 43 sind so befestigt, daß sie für die Schwenkzapfen 22 der Zahnsegmente24 ein.,geringes Spiel zulassen. Das Gehäuse 10 weist nach einwärts sich erstreckende Einsä,tze45 auf, an. welchen das Getriebe mit Hilfe von Schrau-ben 46 befestigt ist, die durch die Ansätze 45 hindurchgehen und im Zifferblatt 17 enden. Das-Gehäuse weist eine Öffnung 47 auf, durch welche der Hebel des Antriebsmittels 30 hindurchragt. Der Hebel kann natürlich, wenn erforderlich, an einem geeigneten Gehäuse angeschlossen sein, das an dem Gehäuse der Meßvorrichtung befestigt ist. Die Einzelheiten können entsprechend der besonderen Art des Gerätes, für, welches das Getriebe verwendet wird, gestaltet sein. Es kann z. B. auch so ausgebildet werden, daß der Zeiger sofort auf Null zurückkehrt, was dadurch bewirkt wird, daß der Druckstift 39 in seiner eingedrückten Stellung gesperrt wird. 1, 2 and 3 show the transmission arranged in a cylindrical housing 10, the rear side of which is closed by a back plate 11 which is screwed into the housing 10 a by means of an external thread arranged on a flange. The front of the housing has an external thread 10 b onto which a ring 12 - with a flange 12 a is screwed, which holds a ring 13 with a glass 14. A dial 17 or a similar surface with suitable scale markings is arranged behind the glass, visible from the front. The pointer 18, which is movably arranged above the dial, is fastened to a spindle 19 arranged centrally in the housing. The spindle is provided with a toothed wheel 20 or it is itself toothed so that it acts as a toothed wheel. With the gear 20 are two tooth segments 21 in engagement, which are rotatably arranged on fixed pivot pins or axles 22 and diametrically opposite one another. The spindle 19 and the axes 22 are fastened to the plate 17 , their rear ends being laid in a plate 23 which is held parallel to and at a certain distance from the plate 17 by spacers 23a. The pivot pins or axes 22 serve to support two further tooth segments 24, each of which is arranged on an axis, so that they can move freely. In this way, the tooth segments 24 are diametrically opposite one another but coaxial with 4 tooth segments 21 ang.eoildh-et, the teeth of the tooth segments 24 meshing directly with one another. The toothed segments "24 sindderart arranged that when they are deflected, with their edges on Stifte26 strike" each one of which is arranged on each one of Zahnsegmente21. The tooth segments 24 are driven by means of a pin 27 which engages in a slot 28 which is formed in one of the tooth segments 24. This pin is arranged on a plate 29 which is fastened by means of screws 29a to the lever of the drive means 30, which is deflected in one direction or the other under the action of the force to be measured. In each direction of movement, the Zahnseginente 24 are taken along, and in each case one of which j is applied in dependence on the direction of the respective pin 26 which is fixed to one of Segmente21. In this way, one or the other of the tooth segments 21 is actuated in each case. Fig. 1 shows the transmission in the normal position to zero. It can be seen that it does not matter in which direction the lever 30 is deflected, since the deflection of the toothed segments 21 will in any case take place as shown in FIG. 2 by arrows. The pointer spindle 1 is also rotated in the same direction by the tooth segments 21. A weak spiral spring 32 rests on the spindle 120, which acts as a brake and which is fastened with the aid of screws 33 on one of the spacers 23 a. When the lever 30 is released, the Za:, hnse.g # niente24 return to their normal position. The tooth segment 21 and the pointer spindle, on the other hand, are held back in the position that they have shown with the aid of the brake spring 32. A leaf spring 36 is fastened to one of the spacers 23a by means of a screw 36a, which leaf spring can be deflected by a pin 37 which is fastened to a pivot lever 38. The pivoting lever 138 is arranged so that it can rotate about a pin 38 a, which is fastened between the two plates 17 and 23. The leaf spring is deflected by means of a spring-loaded pressure pin 39, which can be pressed into the housing from the outside by means of a button 40. The button 40 is arranged in a lug 41 attached to the housing. The leaf spring 36 only comes into contact with one of the moving parts when the pressure pin 39 is operated. If the spring 36 is deflected in this way, its tip comes into contact with a pin 21 a, which is attached to one of the tooth segments 21, whereby the pointer spindle is set to zero. The tooth segments 24 are axially held by two plates 43 which are fastened to the plate 23 by screws 43a. The plates 43 are attached in such a way that they allow a slight play for the pivot pins 22 of the toothed segments 24. The housing 10 has inwardly extending inserts, tze45. which the gear is fastened with the aid of screws 46 which pass through the lugs 45 and end in the dial 17 . The housing has an opening 47 through which the lever of the drive means 30 protrudes. The lever can of course, if necessary, be connected to a suitable housing which is fixed to the housing of the measuring device. The details can be designed according to the particular type of device for which the transmission is being used. It can e.g. B. can also be designed so that the pointer immediately returns to zero, which is caused by the fact that the pressure pin 39 is locked in its depressed position.

Bei dem gewählten AusführungAeispiel sind die miteinander in Eingriff stehenden, gezahnten Glieder als Zahnseginente ausgebildet, was jedoch nicht wesentlich ist, Sie. können genausogut in Form eines vollständigen Rades -ausgebildet sein, wenn auf eine gedrängte Bauart des Gerätes verzichtet werdenkann.In the selected execution example, they are in engagement with one another standing, toothed links formed as tooth segments, but this is not essential is she. can just as well be designed in the form of a complete wheel, if a compact design of the device can be dispensed with.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Measuring device in which gear elements convert a drive means movement in two opposite directions into a one-way movement of a measuring pointer, characterized in that the gear elements have two diametrically opposed tooth elements (24) which are constantly in engagement with one another, which rotate about pivot pins (22) during the movement of the drive means (30) and two other tooth elements (21), which are also diametrically opposed to one another and can rotate independently of the tooth elements (24), deflect the pointer spindle (19, 20).

2. Measuring device according to claim 1, characterized in that on each of the tooth elements (21) a stop (26) is attached, which protrudes into the range of motion of the tooth elements (24) and depending on the direction of movement of the drive means (30) in each case one of the two stops (26) with the associated number element (24) is in engagement. 3. Measuring device according to claim 1, characterized in that the gear elements (21, 24) consist of tooth segments. 4. Measuring device according to claim 1, characterized in that the transmission elements (21, 24) consist of gears. 5. Measuring device according to claim 1, characterized in that a locking device (32) is provided for holding the tooth elements (21) and the pointer spindle (20) in the display position when the drive means (30) and the tooth elements (24) in engagement with it ) return to their original position. 6. Measuring device according to claim 5, characterized in that a manually operable, a movable member (36) having resetting device (36 to 40) is provided, through which the pointer spindle (20) and the tooth elements (21) are brought into the zero position can. Documents considered: German Patent No. 671917; U.S. Patent No. 1375 0091 2 123 724.