DE1548762C - Einrichtung zum Anzeigen von Meß großen - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum An- tionalen Spannung und einer in Abhängigkeit von

zeigen von Meßgrößen mit einer ortsfesten Skala und der Lage des Tragorgans abzugreifenden Spannung

einem auf einen in beiden Richtungen beweglichen gesteuerter, zum Andrücken der Rollen dienender

flexiblen Tragorgan fest angeordneten Zeiger, bei der Elektromagnet und eine von dieser Spannungsdiffe-

eine die wahlweise Bewegung in Abhängigkeit von 5 renz gesteuerte Bremse für das Tragorgan vorge-

der anzuzeigenden Meßgröße in einer der beiden sehen sind.

Richtungen durch Reibberührung mit dem flexiblen Vorteilhaft wird das Tragorgan von einem um

Tragorgan bewirkende Antriebseinheit vorgesehen ist. Führungsrollen umlaufenden endlosen Band gebildet,

Solche Einrichtungen dienen beispielsweise zur wobei die Andrückrollen zweckmäßig an den Enden Kontrolle von Werkstücken bei der Serienfabrikation, io eines in einer zu den Andrückrollenachsen senkrechwobei der Kontrollperson nur wenige Sekunden zur ten Ebene schwenkbaren Joches eines Elektromagne-Durchführung der Kontrolle zur Verfügung stehen ten und die Antriebsrollen nebeneinander in räum- und davon nur einige Zeihntelsekunden zum Ablesen licher Zuordnung zu den Andrückrollen gelagert sind, des Meßinstrumentes aufgewendet werden können. Die Einrichtung gemäß der Erfindung ermöglicht Es ist daher eine Einrichtung erforderlich, die leicht, 15 ein leichtes Ablesen der Anzeigewerte sowie das Abeinfach und rasdh ablesbar ist und natürlich genaue lesen in kürzester Zeit und mit größter Genauigkeit. Werte angibt. Da bei stillstehendem Zeiger keinerlei Reibbewegung

Die bekannten Einrichtungen erfüllen diese Förde- zwischen diesem Zeiger bzw. einem mit ihm verbunrung nur zum Teil. So ist bei einer Einrichtung der denen Teil,und den Antriebsmitteln stattfindet und vorgenannten Art ein flexibles Organ, beispielsweise 20 das Zeigertragorgan mit der Antriebseinheit mittels ein Band aus magnetischem Werkstoff über zwei zu Steuerorganen mit sehr geringer Trägheit durch Quergegenläufiger Drehung angetriebene Walzen geführt, verschiebung bzw. Auslenkung des Tragorganes in η von denen jeweils eine magnetisiert wird, wenn das Reibberührung gebracht werden kann, läßt sich der ν flexible Organ· zwecks Anzeige einer elektrischen Zeiger sehr rasch verstellen und eine große Empfind-Meßgröße in der einen oder anderen Richtung ver- 25 liohkeit und Genauigkeit in der Anzeige erzielen. ' schoben werden soll, wobei diese elektrische Meß- Die Zeichnung zeigt ein SoTiema eines Ausführungsgröße durch eine von der Lage des Zeigers abhängige beispiels einer Einrichtung gemäß der Erfindung, entgegengesetzte Größe ausgeglichen wird. Bei dieser Bei einer solchen Einrichtung ist der entlang einer Einrichtung befindet sich das flexible Organ in stan- ortsfesten Skala 2 verschiebbare Zeiger 1 an einem diger Reibberührung mit den beiden Antriebswalzen, 30 flexiblen Tragorgan, im Ausführungsbeispiel an einem. wodurch die Anzeigegenauigkeit verringert und eine endlosen Band 3 befestigt, das über zwei Führungsgewisse Abnutzung des flexiblen Organs und der bei- rollen 4, 5 geführt ist. Diese Führungsrollen sind auf den Walzen hervorgerufen wird, so daß auch die den Wellen 6 bzw. 7 frei dröhbar gelagert, die in Lebensdauer dieser Einrichtung vermindert ist. Bei einem nicht dargestellten Gehäuse ortsfest angeordnet einer anderen Einrichtung ist in einer Anzeigevor- 35 sind. Zwei Antriebsrollen 8, 9 sind durch beliebige, richtung ein flexibles in beiden Richtungen frei be- nicht dargestellte Motoren in Pfeilriohtung gegenwegbares Band als Tragorgan für eine Skala bekannt. läufig angetrieben und sind ohne Berührung mit ihrem Der Zeiger ist stationär. Wiederum eine andere Aus- Umfang in setir kleinem Abstand, beispielsweise in führungsform sieht die Verwendung von Anzeige- einem Bruchteil eines Millimeters, dem Band 3 zubändern vor, denen je zwei mit entgegengesetzter 40 geordnet. Den Antriebswalzen 8, 9 gegenüberliegend Drehrichtung antreibbare Wellen zugeordnet sind, die sind auf der anderen Seite des Bandes 3 zwei kleine wahlweise durch Einschalten von elektromagnet Andrückrollen 10, 11 an einem Joch 12 frei laufend tischen Kupplungen das betreffende Anzeigeband in gelagert, das beispielsweise mittels einer, an beiden der gewünschten Vorschubrichtung bewegen können. Enden eingespannten Federlamelle 13 an einem Ge- \ Auch bei diesen bekannten Einrichtungen sind die 45 häuseteill4 aufgehängt ist. Im Ruhezustand des Antriebsorgane in ständigem Kontakt mit dem die Joches 12, d. h., wenn es nicht entgegen der elasti-Meßgrößen anzeigenden Tragorgan, so daß der An- sehen Federkraft der Federlamelle 13 verschwenkt trieb entweder abgeschaltet oder durch träge Kupp- wird, liegen die beiden Andrückrollen 10, 11 mit lungen unterbrochen werden muß. Dies kann aber ihrem Umfang ganz nahe am Band 3, das sie auch zu ungenauen Anzeigen oder Pendelbewegungen am 50 berühren können. Anzeigeorgan führen. Das Joch 12 besteht zumindest teilweise aus Weich-

Aufgabe der Erfindung ist es demgegenüber eine eisen, und steht unter dem Einfluß zweier Elektro-

Einrichtung zum Anzeigen von Meßgrößen mit einer magnete 15, 16, die Ln der nachfolgend erläuterten

ortsfesten Skala zu schaffen, die einerseits möglichst Weise erregt werden und symmetrisch zu einer durch

kleine bewegliche Massen besitzt, d. h. also möglichst 55 die Federlamelle 13 gelegten Ebene angeordnet sind,

trägheitslos ist und die andererseits rasch die Anzeige- Wenn die beiden, aufbaumäßig und elektrisch völlig

stellung einnimmt, ohne jegliche Pendelbewegungen gleichen Elektromagnete 15, 16 durch gleich große

auszuführen. elektrische Ströme erregt werden, dann wird das

Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Einrichtung der Joch 12 nicht aus seiner Ruhelage verschwenkt; eingangs genannten Art gemäß der Erfindung da- 60 wenn jedoch einer der beiden Elektromagnete stärdurch gekennzeichnet, daß die aus zwei ständig mit ker als der andere erregt wird, dann zieht er das entgegengesetztem Vortrieb laufenden Rollen be- gegenüberliegende Joch 12 an, das dadurch ge-. stehende Antriebseinheit ohne Berührung dem Trag- schwenkt wird und eine der Andrückrollen 10 oder organ dicht zugeordnet ist, daß zur eine Reibberüh- 11 gegen die gegenüberliegende Antriebsrolle 8 rung mit dor Antriebseinheit herstellende Auslenkung 65 bzw. 9 drückt, so daß das Band 3 zwischen den des Tragorgans frei laufende Andrückrollen vorge- Rollen eingeklemmt und entsprechend der Drehsehen sind, daß ein mittels der Spannungsdifferenz richtung der wirksam gewordenen Antriebsrolle bezwischen einer der anzuzeigenden Meßgröße propor- wegt wird.

Zum Anhalten des Bandes 3 ist eine elektromagnetische Backenbremse vorgesehen, deren eine Backe 17 auf der einen Seite des Bandes ortsfest angeordnet ist, während eine Gegenbacke 18 auf der anderen Bandseite an einem, um einen ortsfesten Anlenkpunkt 20 schwenkbaren, unter der Wirkung einer Druckfeder 21 stehenden Hebel 19 angebracht ist. Die Feder 21, welche zwischen dem Hebel 19 und dem Gehäuse wirkt, drückt die Backe 18 gegen das Band 3, welches unter diesem Druck leicht ausgebaucht und gegen die feste Backe 17 gedrückt wird. Der Weicheisenarm 19 kann von einem, am Gehäuse befestigten Elektromagnet 22. bei seiner Erregung entgegen der Kraft der Feder 21 so verschwenkt werden, daß sich die Backe 18 von der festen Backe 17 abhebt. Das Band 3 hebt sich dabei infolge seiner Spannung gleichfalls von der Backe 17 ab, ohne jedoch mit der Backe 18 in Berührung zu bleiben. Es ist also vollkommen frei.

Die Führungsrolle 5 für das Band 3 trägt oder bewegt ki anderer beliebiger Weise ein schematisch dargestelltes Potentiometer 23, das aus einer Stromquelle 24 gespeist wird und über einen Schleifkontakt 25 einen Strom von der Spannung V₁ abgibt, deren Größe von der Winkellage der Rolle 5 und folglich von der Lage des Zeigers 1 auf der Skala 2 abhängt. Dieser Strom wird über eine Leitung 26 zur Wicklung des Elektromagneten 16 geführt, dessen anderes Wicklungsende an Masse liegt. Die Wicklung des Elektromagneten 15, deren eines Ende ebenfalls an Masse liegt, wird hingegen mit einem Strom von einer Spannung V gespeist, die die seitens des Zeigers 1 auf der Skala 2 anzuzeigende Meßgröße darstellt bzw. dieser proportional ist. Die Wicklung des Elektromagneten 22 wird mit der Differenzspannung V-V₁ über die Leitungen 27 und 28 gespeist.

Die Wirkungsweise der beschriebenen Einrichtung ist folgende. Wenn die Spannung V von jener V₁ abweicht, wird der Elektromagnet 22 erregt und die Bremse 17, 18 wird geöffnet, so daß das Band 3 freigegeben wird. Gleichzeitig wird einer der Elektromagneten 15,16 stärker als der andere erregt, so daß das Joch 12 verschwenkt wird und eine der Andrückrollen 10,11 das Band 3 an die entsprechende gegenüberliegende Antriebsrolle 8 bzw. 9 drückt, wodurch das Band 3 in einer Richtung bewegt und gleichzeitig die Rolle 5 im Drehung versetzt wird. Auf diese Weise wird das Potentiometer 23 gegenüber dem Schleifkontakt 25 verdreht, so daß die abgegebene Spannung V₁ verändert wird. Die Drehsinne der Antriebsrollen 8, 9 sind so eingerichtet, daß eine solche Veränderung der Spannung F₁ eintritt, die eine Verkleinerung der Spannungsdifferenz V-V₁ zur Folge hat. Sobald die beiden Spannungen V und V₁ gleich groß sind, fließt durch die Wicklung des Elektromagneten 22 kein Strom mehr, so daß die Druckfeder 21 die Bremse 17, 18 sofort schließt. Durch die Wicklungen der Elektromagnete 15, 16 fließen gleichfalls gleich große Ströme, die das Joch 12 in die Ruhelage zurückbringen, in der das Band 3 nicht mehr gegen eine der Antriebsrollen 8, 9 gedrückt wird. Die Lage, die der Zeiger 1 längs der Skala 2 einnimmt, zeigt somit den Wert der Spannung V an. Diese Anzeige erfolgt äußerst rasch und mit großer Genauigkeit, weil die von der Änderung der Spannung V abhängende Energie lediglich die sehr geringen Verschwenkungen des Joches 12 und des Armes 19, die beide nur geringe Trägheit besitzen, aufbringen muß, während die Verschiebung des Bandes 3 durch eine der beiden, ständig mit konstanter Geschwindigkeit umlaufenden Antriebsrollen 8, 9 hervorgerufen wird. Die Führungsrollen 4, 5 laufen sehr leicht und mit zu vernachlässigender geringer Reibung um ihre Wellen 6 bzw. 7 um.

Das Vorhandensein der Bremse 17, 18 ist vorteilhaft, um das Band 3 genau in der Lage anzuhalten,

ίο welche der Gleichheit der Spannungen V₁ V₁ entspricht, so daß etwaige Pendelungen des Zeigers um die erreichte Gleichgewichtslage vermieden werden. Der elektrische Stromkreis wurde der Einfachheit halber in sehr vereinfachter Form dargestellt, doch werden in der Praxis natürlich entsprechende Verstärkerkreise vorgesehen sein, um mittels elektrischer Signale von sehr kleiner Leistung Anzeigen zu erhalten.
Ein wichtiger Vorteil der beschriebenen Einrich-

ao tung besteht darin, daß das Band keine Schleif bewegungen durch Reibung ausführt, so daß kein Verschleiß eintritt und eine lange Lebensdauer sichergestellt ist.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Einrichtung zum Anzeigen von Meßgrößen mit einer ortsfesten Skala und einem auf einem in beiden Richtungen beweglichen flexiblen Tragorgan fest angeordneten Zeiger bei der eine die wahlweise Bewegung in Abhängigkeit von 'der anzuzeigenden Meßgröße in einer der beiden Richtungen durch Reibberührung mit dem flexiblen Tragorgan bewirkende Antriebseinheit vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die aus zwei ständig mit entgegengesetztem Vortrieb laufenden Rollen (8, 9) bestehende Antriebseinheit ohne Berührung dem Tragorgan dicht zuge- ordnet ist, daß zur eine Reibberührung mit der Antriebseinheit herstellende Auslenkung des Tragorgans frei laufende Andrückrollen (10, 11) vorgesehen sind, daß ein mittels der Spannungsdifferenz zwischen einer der anzuzeigenden Meßgröße proportionalen Spannung (V) und einer in Abhängigkeit von der Lage des Tragorgans abzu-" greifenden Spannung (V₁) gesteuerter, zum Andrücken der Rollen (10, 11) dienender Elektromagnet (15, 16) und eine von dieser Spannungs-.

differenz gesteuerte Bremse (17,18) für das Tragorgan vorgesehen sind.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Tragorgan von einem um Führungsrollen umlaufenden endlosen Band (3) gebildet ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Andrückrollen (10, 11) an den Enden eines in einer zu den Andrückrollenachsen senkrechten Ebene schwenk- baren Joches (12) eines Elektromagneten und die Antriebsrollen (8, 9) nebeneinander in räumlicher Zuordnung zu den Andrückrollen (10, 11) gelagert sind.

4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bestimmung der von der

Lage des Tragorgans abhängigen Spannung (K₁) ein auf die Tragorganbewegung ansprechendes Potentiometer (23) vorgesehen ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen