DE1523646B2 - Vorrichtung zum Aufrechterhalten eines vorgegebenen Abstands zwischen zwei relativ zueinander bewegbaren Bauteilen - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Aufrechterhalten eines vorgegebenen Abstands zwischen zwei relativ zueinander bewegbaren Bauteilen, die sich durch mindestens einen Strömungsmittelstrahl gegenseitig abstützen, wobei auf eines der beiden Bauteile zusätzlich eine vom Druck des Strömungsmittelstrahls abhängige Kraft ausgeübt wird.

Eine derartige Vorrichtung ist in Form eines Meßumformers bekannt (schweizerische Patentschrift 302597, insbesondere Fig. 8). Dieser Meßumformer ίο dient dazu, Stromänderungen eines Galvanometers in mechanische Bewegungen eines Hebels umzusetzen. Zu diesem Zweck ist an dem schwenkbar gelagerten Hebel eine Düse angebracht, die gegenüber einer durch das Galvanometer drehbaren Nockenfläche angeordnet ist. An dem schwenkbaren Hebel greift außerdem ein mit dem gleichen Strömungsmittel wie die Strömungsmitteldüse beaufschlagter Balg an, der auf den Hebel eine Kraft ausübt, die die gleiche Richtung wie die vom Strömungs- ao mittelstrahl auf den Hebel ausgeübte Reaktionskraft hat. Durch diese beiden Kräfte wird dem Eigengewicht des Hebels das Gleichgewicht gehalten. Diese Anordnung hat den Nachteil, daß bei Druckschwankungen des Strömungsmittels, mit dem die Düse und der Balg beaufschlagt werden, sich der Abstand zwischen der Düse und der Nockenfläche ändert und man somit eine Fehlanzeige erhält.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, bei zwei sich gegenseitig mittels eines Strömungsmittelstrahls abstützenden Bauteilen dafür zu sorgen, daß der Abstand zwischen den beiden Bauteilen auch bei Druckschwankungen im Speisedruck des Strömüngsmittelstrahls konstant bleibt. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die auf das eine Bauteil ausgeübte, vom Druck des Strömungsmittelstrahls abhängige Kraft der vom Strömungsmittelstrahl auf dieses Bauteil ausgeübten Reaktionskraft entgegengerichtet ist.

Da die beiden an dem einen Bauteil angreifenden, vom Druck des Strömungsmittelstrahls abhängigen Kräfte entgegengerichtet sind, wird eine Schwankung des Drucks des Strömungsmittelstrahls selbsttätig ausgeglichen. Bei dem bekannten Meßumformer dagegen sind die beiden auf den Hebel ausgeübten, vom Druck des Strömungsmittelstrahls abhängigen Kräfte parallel in gleiche Richtung gerichtet, so daß sich ihre Wirkung addiert und Schwankungen des Drucks des Strömungsmittelstrahls in verstärktem Maße wiedergegeben werden.

In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung angegeben.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung hat den Vorteil, daß sie auf Grund des einfachen Prinzips störungsfrei arbeitet und wirtschaftlich herzustellen ist.

An Hand der Zeichnung wird eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine Vorrichtung mit teilweise im Schnitt gezeigten Teilen,

F i g. 2 einen senkrechten Schnitt durch den oberen Teil der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung,

F i g. 3 eine Ansicht in Blickrichtung der Pfeile III-III in Fig. 1.

F i g. 1 zeigt eine Vorrichtung zum Aufrechterhalten eines vorgegebenen Abstands zwischen einem Bauteil 7 und einem zweiten Bauteil 8 in Form einer umlaufenden Scheibe, die mittels Lager 9 auf einer Welle 10 drehbar gelagert ist.

Zu den Mitteln, die das Bauteil 7 gegen die Scheibe 8 drücken, gehören eine durch Druckluft betätigbare Vorrichtung in Form eines Druckluftzylinders mit einem Kolben 12 und einer Zylinderbohrung 13. Die Zylinderbohrung 13 ist in einem Lagerkörper 14 gebildet, der zur Abstützung des Bauteils 7 dient. Der Kolben 12, der in der Zylinderbohrung 13 eine begrenzte Bewegung in Richtung auf die Scheibe 8 zu ausführen kann, weist einen abgerundeten Abschnitt 15 auf, mit dem er an einer Fläche 16 des Bauteils 7 anliegt und das Bauteil 7 auf diese Weise elastisch gegen die Scheibe 8 drückt. Man sieht, daß die vom Kolben 12 ausgeübte Kraft über dem gesamten Bewegungsbereich des Kolbens konstant bleibt, falls der zugeführte Strömungsmitteldruck konstant ist.

Der-auf diese Weise ausgeübten Kraft ist eine von Strömungsmittelstrahlen ausgeübte Kraft entgegengerichtet. Die Strömungsmittelstrahlen werden durch Düsen 17a bis 17/ in dem Bauteil 7 ausgestoßen (s. insbesondere Fig. 3). Die Düsen 17 sind derart ausgebildet, daß jeder Strömungsmittelstrahl die gewünschte Menge Strömungsmittel liefert. Die Strömungsmittelstrahlen üben in dem Bereich 20 eine Abstützkraft zwischen dem Bauteil 7 und der Scheibe 8 aus. Die von den Düsen ausgeübte Kraft ist der vom Kolben 12 ausgeübten Kraft entgegengerichtet, so daß der Abstand zwischen dem Bauteil 7 und der Scheibe 8 von der von den Strömungsmitteln ausgeübten Abstützkraft festgelegt wird.

Das Bauteil 7 ist an dem Lagerkörper 14 mittels eines elastischen Arms in Form einer Blattfeder 21 in der Weise gelagert, daß es eine reibungsfreie Bewegung relativ zur Scheibe 8 ausführen kann. Die Blattfeder 21 ist mit ihrem einen Ende durch Schrauben 22 an dem Lagerkörper 14 und mit dem gegenüberliegenden Ende durch Schrauben 23 an dem Bauteil 7 befestigt. Um eine Beschädigung des Bauteils? bei einem Versagen der Strömungsmittelzufuhr» zu verhindern, wird das Bauteil 7 durch die Blattfeder 21 von der Scheibe 8 weggedrückt. Dies kann durch eine entsprechende Ausgestaltung der Blattfeder oder durch eine schräge Anordnung der Blattfeder erreicht werden.

Für den Kolben 12 und die Düsen 17 a bis 17/ ist eine gemeinsame Strömungsmittelzufuhr vorgesehen. Hierzu dienen eine Druckluftquelle in Form einer ν Leitung 24 mit einem darin eingebauten einstellbaren Druckregler 25. Zur Anzeige des Strömungsmitteldrucks ist in der Leitung ferner eine Druckmeßeinrichtung 26 vorgesehen. Die Leitung 24 ist an einem Ansatz 27 des Lagerkörpers 14 angeschlossen, in dem ein Kanal 30 gebildet ist, der den Kolben 12 mit Luft versorgt Es ist offensichtlich, daß die vom Kolben ausgeübte Kraft mit Hilfe des Druckreglers 25 eingestellt werden kann. Das durch den Kanal 30 zugeführte Strömungsmittel wird auch den Düsen 17 a bis 17/ zugeführt. Dadurch, daß für die Düsen 17 und den Kolben 12 eine gemeinsame Strömungsmittelzufuhr verwendet wird, wird erreicht, daß der Abstand zwischen dem Bauteil 7 und der Scheibe 8 ungeachtet geringer Schwankungen des Strömungsmitteldrucks konstant bleibt.

Um die zwischen dem Bauteil 7 und der Scheibe 8 ausgeübte Reaktionskraft zu steuern und dadurch den Abstand zwischen den beiden Bauteilen fest-

zulegen, ist ein zum Einstellen des Strömungsmitteldrucks dienendes Ventil 32 vorgesehen, das in den Lagerkörper 27 eingebaut ist. Das Ventil 32 weist einen konischen Ventilkörper 33 auf, der durch Verschrauben gegenüber einem Ventilsitz 34 verstellbar ist. Die durch das Ventil strömende Luft wird durch einen weiteren in dem Ansatz 27 gebildeten Kanal 35 einer biegsamen Leitung 36 und von da einem im Bauteil 7 gebildeten Kanal 37 zugeführt. Die Leitung 36 ist biegsam, damit sich das Bauteil 7 ungehindert gegenüber der Scheibe 8 bewegen kann.

Wie insbesondere in Fig. 2 zu sehen ist, enthält das Bauteil 7 einen auswechselbaren Einsatz 38, der mittels einer Schraube 29 in einer zylindrischen Bohrung 39 des Bauteils 7 befestigt ist. Der Einsatz 38 enthält die Düsen 17, durch die die Strömungsmittelstrahlen gegen die Scheibe 8 ausgestoßen werden.

Die Luft im Kanal 37 wird einem im Bauteil 7 gebildeten Ringraum 42 zugeführt, der von einer in dem Einsatz 38 gebildeten Nut 43, O-Ringen 44 und 45, die in Nuten 46 und 47 des Einsatzes 38 angeordnet sind, und durch den zwischen den O-Ringen ■befindlichen Wandabschnitt der zylindrischen Bohrung 39 gebildet. In dem Einsatz 38 sind mehrere querverlaufende Bohrungen 50 a bis 50/ vorgesehen, von denen nur die Bohrungen 50« und 50 d in der Zeichnung sichtbar sind. Diese Kanäle stehen mit dem Ringraum 42 in Verbindung. Die Düsen 17 a bis 17/, die senkrecht zu den Bohrungen 50 a bis 50/ verlaufen, stehen mit diesen Bohrungen in Verbindung. Die Düsen 17 sind in dem Bauteil 7 gemäß der in Fig. 3 gezeigten Darstellung über dem Umfang verteilt.

Der Einsatz 38 weist eine konische Außenfläche auf, durch die die Düsen 17 Luft ausstoßen. Bei Winkelabweichungen der gegenüberliegenden ebenen Fläche der Scheibe 8, wie sie beispielsweise durch Abnutzung des Lagers 9 oder durch eine Fehlausrichtung verursacht sein können, wird der effektive Abstand zwischen dem Bauteil 7 und der Scheibe 8 nicht ungünstig beeinflußt, der somit im wesentlichen konstant bleibt. Dies wird dadurch erreicht, daß selbst bei einer leichten Schrägstellung der Scheibe 8 immer mehrere Strömungsmittelstrahlen im wesentlichen senkrecht auf die Scheibe 8 gerichtet sind, wodurch sichergestellt wird, daß eine möglichst große Anzahl von Strömungsmittelstrahlen wirksam ist.

Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel trägt der Einsatz 38 Einrichtungen zum kapazitiven Übertragen von elektrischen Signalen zwischen dem Bauteil 7 und der Scheibe 8. Zu diesen Einrichtungen gehört ein leitfähiges Element 40, das mit einer an der Scheibe 8 befestigten Kommutatorstange 41 zusammenwirkt. Wenn die Scheibe 8 bei ihrer Drehung eine Stellung gegenüber dem Element 40 erreicht, wird zwischen dem Element 40 und der Kommutatorstange 41, die sich nicht berühren, ein elektrisches Signal übertragen, das von Veränderungen in der Ebene der Scheibe nicht beeinflußt wird; der Abstand bleibt somit konstant.

Der Einsatz 38 enthält dort, wo er mit der Bohrung 39 des Bauteils 7 in Berührung kommt, eine elektrische Isolierung 51. Eine elektrische Isolierung isoliert das elektrische Element 40, das mit einer elektrischen Leitung verbunden ist, durch die ein elektrisches Signal von dem Element 40 an eine entsprechende Verwendungsstelle übertragen wird.

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Aufrechterhalten eines vorgegebenen Abstands zwischen zwei relativ zueinander bewegbaren Bauteilen, die sich durch mindestens einen Strömungsmittelstrahl gegenseitig abstützen, wobei auf eines der beiden Bauteile zusätzlich eine vom Druck des Strömungsmittelstrahls abhängige Kraft ausgeübt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die auf das eine Bauteil (7) ausgeübte, vom Druck des Strömungsmittelstrahls abhängige Kraft der vom Strömungsmittelstrahl auf dieses Bauteil ausgeübten Reaktionskraft entgegengerichtet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine durch Druckluft betätigbare Vorrichtung (12, 13) vorgesehen ist, die die vom Druck des Strömungsmittelstrahls abhängige Kraft erzeugt, und daß das Strömungsmittel des Strömungsmittelstrahls Luft ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die durch Druckluft betätigbare Vorrichtung (12, 13) und der Strömungsmittelstrahl von einer gemeinsamen Druckluftquelle (24) gespeist werden.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die durch Druckluft betätigbare Vorrichtung (12, 13) ein Druckluftzylinder ist.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Bauteil (7), auf das die vom Strömungsmittelstrahl abhängige Kraft ausgeübt wird, mehrere auf »das andere Bauteil ausgerichtete Düsen (17 a, 17 b, 17 c, 17 d, YIe, YIf) zur Erzeugung mehrerer Strömungsmittelstrahlen aufweist.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Bauteil (7), auf das die vom Druck des Strömungsmittelstrahls abhängige Kraft ausgeübt wird, mittels eines elastischen Arms (21) an einem ortsfesten Lagerteil (14) elastisch verschiebbar gelagert ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der aus Blattfedern bestehende elastische Arm (21) derart vorgespannt ist, daß er das von ihm getragene Bauteil (7) von dem anderen Bauteil (8) wegzudrücken sucht.

8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Bauteile (7, 8) Einrichtungen (38,41) zum kapazitiven Übertragen von elektrischen Signalen aufweisen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen