DE1167043B

DE1167043B - Measuring element, especially for large lengths

Info

Publication number: DE1167043B
Application number: DEM48725A
Authority: DE
Inventors: Hans Meyer
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1960-06-30
Filing date: 1961-04-18
Publication date: 1964-04-02

Description

Meßelement, insbesondere für große Längen Es ist allgemein bekannt, daß sich bei Meßelementen, insbesondere für große Längen, der Durchhang, hervorgerufen durch den Einfluß der Schwerkraft, nachteilig bemerkbar macht. Man hat deshalb versucht, durch besondere Aufhängungen oder Unterstützungen des Meßelementes bzw. durch spezielle Konstruktion desselben den Durchhang zu beseitigen. Das gelingt jedoch nur bedingt. Hinzu kommt, daß die Gebilde um so komplizierter werden, je stärker der Durchhang reduziert werden soll.Measuring element, especially for long lengths It is generally known that in measuring elements, especially for long lengths, the sag is caused by the influence of gravity, made disadvantageously noticeable. One has therefore tried by special suspensions or supports of the measuring element or by special ones Construction of the same to eliminate the slack. However, this only works to a limited extent. In addition, the structures become more complicated, the greater the slack should be reduced.

So ist es beispielsweise bekannt, einen Meßstab an vielen Stellen zu unterstützen, zwei der Stützglieder mit je einer Stütze abzufangen, auch von diesen Stützen wiederum zwei auf eine Stütze zu legen, so daß man auf diese Weise schließlich zu zwei Auflagern kommt, die den gesamten Aufbau, also den Meßstab und die verschiedenen Zwischenstützen tragen. Ein solches Längemneßgerät ist natürlich sehr schwer, kompliziert, unhandlich und vor allem äußerst empfindlich; es ist somit kaum für praktische Zwecke geeignet. For example, it is known to have a dipstick in many places to support to intercept two of the support members with one support each, also from these supports in turn put two on one support, so that one in this way finally comes to two supports, the entire structure, so the dipstick and carry the various intermediate supports. Such a length measuring device is natural very heavy, complicated, unwieldy and above all extremely sensitive; it is thus hardly suitable for practical purposes.

Bei einer anderen Lösung besteht das Meßelement aus mehreren Längsträgern, die durch Querträger versteift sind. Wenngleich ein solches Element ziemlich starr ist, unterliegt es doch einer gewissen Durchbiegung, die zwar relativ gering ist, sich aber um so störender auswirkt, je genauer die Messung durchgeführt werden soll. In another solution, the measuring element consists of several longitudinal beams, which are stiffened by cross members. Albeit such an element rather rigid it is subject to a certain deflection, which is relatively small, but the more disruptive the effect, the more precisely the measurement is to be carried out.

Ähnlich liegen die Verhältnisse bei einer Meßstange, die mittels Stützen in einem Rohr gelagert ist. Auch bei dieser Lösung wird der Durchhang zwar reduziert, jedoch nicht gänzlich aufgehoben. The situation is similar with a measuring rod, which by means of Supports is stored in a tube. Even with this solution, the sag is indeed reduced, but not entirely canceled.

Es sind weiter Meßelemente bekanntgeworden, bei welchen ein System von in Längsrichtung vorgespannten, zueinander konzentrischen Rohren vorgesehen ist, um dem Durchang entgegenzuwirken. Da aber die Vorspannung aus technischen Gründen nicht beliebig gesteigert werden kann, ist es auch nicht möglich, den Durchhang vollständig aufzuheben; sein Einfluß kann lediglich herabgemindert werden. There are also measuring elements become known in which a system provided by longitudinally prestressed, concentric tubes is to counteract the slack. But there the preload for technical reasons cannot be increased at will, it is also not possible to reduce the slack to cancel completely; its influence can only be diminished.

Die Erfindung, der ebenfalls die Aufgabe zugrunde liegt, dem Durchhang entgegenzuwirken, löst nun das Problem mit sehr einfachen Mitteln vollständig und erleichtert die Handhabung solcher Meßelemente. The invention, which is also based on the object, the slack counteracting now solves the problem completely and with very simple means facilitates the handling of such measuring elements.

Sie knüpft an ein Meßelement, insbesondere für große Längen an, bestehend aus einem rohrförmigen Tragkörper und einem in diesem mit Zwischenraum gelagerten Meßkörper, und besteht darin, daß der Zwischenraum wenigstens teilweise mit einer Flüssigkeit ausgefüllt ist. It is linked to a measuring element, especially for long lengths, consisting from a tubular support body and one mounted in this with a gap Measuring body, and consists in that the gap at least partially with a Liquid is filled.

Bei dieser Lösung wird also der Auftrieb ausgenutzt, dem jeder in einer Flüssigkeit befindliche Körper unterliegt. Die Durchbiegung kann auf diese Weise vollständig aufgehoben werden, so daß das Meßelement völlig gerade ist, wobei der Aufwand im Gegensatz zu den bekannten Geräten äußerst gering ist. In this solution, the buoyancy that everyone in a body located in a liquid is subject. The deflection can be due to this Way are completely canceled so that the measuring element is completely straight, wherein the effort is extremely low in contrast to the known devices.

Es sei erwähnt, daß man die Lagerung eines Körpers in einer Flüssigkeit an sich schon kennt. It should be mentioned that one is the storage of a body in a liquid already knows.

Jedoch handelt es sich in allen diesen Fällen um andergeartete Probleme, z. B. bei einem Strömungslager oder Kreiselkompaß um die Reduzierung der Reibung, bei einem optischen Gerät um die Konstanthaltung der Temperatur, bei einem Kreiselkompaß um die kräftefreie Lagerung. Alle diese Lösungen haben nichts mit der Beseitigung des Durchhanges eines gestreckten Körpers durch den Auftrieb der Flüssigkeit zu tun, in der er gelagert ist.However, in all of these cases there are different problems, z. B. in a flow bearing or gyro compass to reduce friction, with an optical device it is about keeping the temperature constant, with a gyro compass about the energy-free storage. All of these solutions have nothing to do with elimination the sag of an elongated body due to the buoyancy of the liquid do in which it is stored.

Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstands. The drawing shows an embodiment of the subject matter of the invention.

Fig. 1 und 2 sind prinzipielle schematische Darstellungen im Schnitt; Fig. 3 ist ein Schnitt durch eine Ausführungsform. 1 and 2 are basic schematic representations in section; Fig. 3 is a section through an embodiment.

Bei der in den Fig. 1 und 2 prinzipiell dargestellten Anordnung ist ein rohrförmiges Meßelement 8 in einem mit einer Flüssigkeit 10 wenigstens teilweise gefüllten zylindrischen Tragrohr 6 gelagert. Dichtungsringe 7 aus elastischem Material distanzieren Meßelement 8 und Tragrohr 6 und hindern die Flüssigkeit gleichzeitig am Ausfließen. In the arrangement shown in principle in FIGS a tubular measuring element 8 in one with a liquid 10 at least partially filled cylindrical support tube 6 stored. Sealing rings 7 made of elastic material distance Measuring element 8 and support tube 6 and prevent the liquid at the same time on the outflow.

Menge und spezifisches Gewicht der Flüssigkeit sowie Material und Dimensionen des Meßelementes sind so gewählt, daß der Flüssigkeitsauftrieb das Gewicht des Meßelementes gerade aufhebt. Quantity and specific weight of the liquid as well as material and Dimensions of the measuring element are chosen so that the buoyancy of the liquid takes up the weight of the measuring element just picks up.

In Fi g. 1 ist das Tragrohr 6 flach auf eine ebene Unterlage 9 aufgelegt. Da das Gewicht des Meßelementes 8 durch den Flüssigkeitsauftrieb kommen siert wird erleidet seine Achse keine Durchbiegung und bleibt eine Gerade. In Fi g. 1, the support tube 6 is placed flat on a flat base 9. Since the weight of the measuring element 8 will come Siert by the liquid buoyancy its axis does not suffer any deflection and remains a straight line.

In Fig.2 ist das Tragrohr 6 jedoch auf Stützen 24 gelagert und biegt sich unter dem Einfluß seines Eigengewichtes und den Gewichten der Flüssigkeit und des Meßelementes 8 in der dargestellten Weise durch. Das Meßelement 8 hingegen bleibt vom Durchhang verschont, weil auch in diesem Fall sein Eigengewicht durch den Auftrieb der Flüssigkeit 10 aufgehoben wird und die elastischen Dichtungen 7 ein praktisch unbehindertes Einstellen erlauben. In Figure 2, however, the support tube 6 is mounted on supports 24 and bends himself under the influence of his own weight and the weights of the liquid and of the measuring element 8 in the manner shown. The measuring element 8, however, remains spared from sag, because in this case too its own weight is due to the buoyancy the liquid 10 is canceled and the elastic seals 7 a practical Allow unhindered adjustment.

Es kann selbst erreicht werden, daß der Flüssigkeitsauftrieb das Gewicht des Meßelementes übertrifft, so daß eine leichte Durchbiegung desselben nach oben erreicht wird, was für spezielle Fälle von Nutzen sein kann. It can even be achieved that the liquid buoyancy the Weight of the measuring element exceeds, so that a slight deflection of the same upwards is reached, which can be useful for special cases.

In Fig. 3 ist eine Ausführungsform gemäß dem Prinzip nach F i g. 1 im Längsschnitt dargestellt. Das Meßelement wird hier aus zwei ineinander verschraubten Rohren 11 und 21 gebildet, welche an ihren Enden durch eingepreßte Deckel 19, welche die Meßanschläge 20 aufnehmen, abgeschlossen sind. In Fig. 3 is an embodiment according to the principle of FIG. 1 shown in longitudinal section. The measuring element is here screwed into each other from two Tubes 11 and 21 formed, which at their ends by pressed-in cover 19, which the measuring stops 20 are completed.

Das Tragrohr, aus den Rohrstücken 12 und 22 bestehend, umschließt das Meßelement und ist auf demselben über die aus elastischem Material bestehenden Dichtungsringe 14 abgestützt. In die Rohre 12 und 22 eingeschraubte Muffen 15 pressen die Dichtungsringe 14 leicht gegen die Scheiben 17, so daß einerseits die Flüssigkeit 23 am Austreten aus dem Zwischenraum zwischen Meßelement und Tragrohr verhindert wird, anderseits das Einspielen des Meßelementes im Tragrohr nicht behindert ist.The support tube, consisting of the pipe sections 12 and 22, encloses the measuring element and is on the same over those made of elastic material Sealing rings 14 supported. Press sleeves 15 screwed into pipes 12 and 22 the sealing rings 14 lightly against the discs 17, so that on the one hand the liquid 23 prevented from leaking out of the space between the measuring element and the support tube is, on the other hand, the import of the measuring element in the support tube is not hindered.

In den Rohren 11 und 21 eingelassene Sicherungsringe 16 begrenzen das Tragrohr in seiner Lage gegenüber dem Meßelement. Limit retaining rings 16 embedded in tubes 11 and 21 the support tube in its position opposite the measuring element.

Durch eine mit der Schraube 18 verschließbare Öffnung im Rohr 12 kann eine Flüssigkeit 23, beispielsweise Öl, in den Zwischenraum zwischen Tragrohr und Meßelement eingefüllt werden. Durch Abstimmen des Materials und der Dimensionen des Meßelementes (Rohre 11 und 21) auf das spezifische Gewicht der Flüssigkeit 23 kann erreicht werden, daß der Flüssigkeitsauftrieb dem Gewicht des Meßelementes entspricht, und damit jeglicher Durchhang desselben aufgehoben wird. Through an opening in the tube 12 that can be closed with the screw 18 can a liquid 23, for example oil, in the space between the support tube and measuring element are filled. By coordinating the material and the dimensions of the measuring element (tubes 11 and 21) to the specific Weight of the liquid 23 can be achieved that the liquid buoyancy the weight of the measuring element corresponds, and so that any slack is eliminated.

Die Größe des Zwischenraumes zwischen Meßelement und Tragrohr wird vorteilhaft so bemessen, daß sich die beiden Teile bei beliebiger Aufhängung des Tragrohres in keinem Falle berühren können. The size of the space between the measuring element and the support tube is advantageously dimensioned so that the two parts with any suspension of the Can not touch the support tube under any circumstances.

Es leuchtet ein daß das Eigengewicht des Meßelementes in den in F i g. 1 bis 3 gezeigten Beispielen auch dann durch den Auftrieb der Flüssigkeit aufgehoben wird, wenn sich das Tragrohr in einer anderen als waagerechten Lage befindet. It is clear that the dead weight of the measuring element in the in F i g. 1 to 3 examples shown are also canceled by the buoyancy of the liquid when the support tube is in a position other than horizontal.

Bei den obigen Beispielen ist das Meßelement al gestreckter Körper ausgebildet. Das Erfindungsprinzip kann natürlich auch auf Körper angewendet werden, welche eine beliebige Form, z. B. die Form eines Bügels, aufweisen und bei welchen der Einfluß der Schwerkraft aufgehoben werden soll. In the above examples, the measuring element is a stretched body educated. The principle of the invention can of course also be applied to bodies, which is any shape, e.g. B. the shape of a bracket, and in which the influence of gravity is to be canceled.

Im weiteren ist die Erfindung nicht auf das Gebiet des mechanischen Messens beschränkt, sondem kann sich z. l3. auch auf das Gebiet der angewandten Optik erstrecken. So kann sie beispielsweise bei großen Fernrohren eine spannungs- und durchhangfreie Lagerung eines Tubus in einem Tragrohr ermöglichen. Furthermore, the invention is not in the field of mechanical Measurement limited, special z. l3. also applied to the field of Extend optics. In large telescopes, for example, it can and allow slack-free storage of a tube in a support tube.

Claims

Claims: 1. Nfel3element, especially for long lengths, consisting of a tubular support body and one in this with a gap mounted measuring body, d u r c h e k e n n -z e i c h n e t that the gap is at least partially filled with a liquid (10).

2. Measuring element according to claim 1, characterized in that the measuring body (8) at its ends by means of elastic sealing elements (7) in the support body (6) is supported.

Documents considered: German Patent No. 394 667; Austrian Patent No. 99 188; British Patent Specification No. 150452, 325,963, 573,991; U.S. Patent Nos. 2,430,009, 2,650,502; Franke »Lexicon of Physics ”, 1959, Vol. I, p.86; »Fine device technology«,

4th year, issue 7, 1955, p. 291 to 296; Engineering Dimensional Metrology, Vol. II, London 1956, pp. 522/23, 539.