DE2303976A1

DE2303976A1 - MEDIUM PRESSURE DISPLAY DEVICE WITH MECHANICAL MOVEMENT

Info

Publication number: DE2303976A1
Application number: DE2303976A
Authority: DE
Inventors: Robert L Esken
Original assignee: Bendix Corp
Current assignee: Bendix Corp
Priority date: 1972-01-27
Filing date: 1973-01-27
Publication date: 1973-08-02
Also published as: US3739165A; ZA73456B; DE2303976B2

Description

Mit Strömungsmitteldruok betriebene I Anzeigevorrichtung mit mechanischer BewegungPowered Strömungsmitteldruok I display device with mechanical agitation

t>ie Erfindung betrifft eine mit Strömungsmitteldruck betriebene Anzeigevorrichtung mit mechanischer Bewegung mit einem wenigstens eine Bohrung aufweisenden Gehäuse, einem verschiebbar in der Bohrung angeordneten beweglichen Körper und mit einer Einrichtung zur Beaufschlagung der beiden Enden des beweglichen Körpers mit einem unter Druck stehenden Strömungsmittel.The invention relates to one operated with fluid pressure Display device with mechanical movement with a housing having at least one bore, one slidable in the bore arranged movable body and with a device for acting on the two ends of the movable body with a pressurized fluid.

Digitale Ablesemöglichkeiten für verschiedene Meßinstrumente, wie z.B. Druckmeßgeräte, bieten gewisse Vorteile; z.B. kann leichter j abgelesen werden und es werden Fehler vermieden, die der Bedienungsperson bei der Interpolation auf den einem nichtdigitalen oder analogen Instrument eigenen der Ablesung dienenden Skalen unterlaufen. Daher würde eine digitale Ablesemöglichkeit im Vergleich zu einer analogen Ablesemöglichkeit von großem Vorteil sein, wenn eine digitale Anzeige bereitgestellt werden könnte, die hin- ! reichend genau, nicht unnötig teuer, nicht mit einem fehleranfälli-jDigital readouts for various measuring instruments, such as pressure gauges, offer certain advantages; E.g. it is easier to j can be read and it avoids errors that the operator in the interpolation on the one non-digital or an analog instrument's own scales used for reading. Hence, a digital reading option would be compared to an analog reading option would be of great advantage if a digital display could be provided that could! Sufficiently accurate, not unnecessarily expensive, not prone to errors

I diesesI this

'gen und komplexen Instrument erreichbar ist und/einen hinreichendA gene and complex instrument can be reached and / or is sufficient

■großen Anzeigebereich aufweist, um den zu berücksichtigenden An-■ has a large display area in order to

jzeigebereich abzudecken.cover the display area.

i
ι
!Elektronische Digitalanzeigevorrichtungen erfüllen die meisteni
ι
! Electronic digital display devices satisfy most

Jdieser Erfordernisse, wenn das Instrument elektrisch betriebenThese requirements when the instrument is electrically operated

i ■ _i ■ _

iwird, aber im Falle rein mechanischer Instrumente, wie z.B. einemi will, but in the case of purely mechanical instruments such as a

JBOURDON-Rohr-Druckmesser, würde eine digitale Anzeige zu großen Kosten und zur Komplexität des Aufbaus beitragen, so daß die Ausrüstung dieser Instrumente mit einer digitalen Anzeige selten gerechtfertigt ist.JBOURDON pipe pressure gauges, a digital readout would be great too Cost and complexity of construction add to the equipment of these instruments with a digital display is seldom justified.

Die zum Stand der Technik gehörenden mechanischen Anzeigevorrich-The state-of-the-art mechanical display devices

tungen litten entweder an dem Fehlen eines hinreichend großen Beireiches und/oder einer inkrementalen Auflösung, um in vielen An-tungen suffered either from the lack of a sufficiently large area and / or an incremental resolution in order to

iwendungsfällen praktikabel zu sein. Da die zu messende inkrementaleuse cases to be practicable. Since the incremental

!Bewegung genau derjenigen entspricht, die für die Änderung der! Movement corresponds exactly to that required for changing the

!digitalen Anzeige um ein Inkrement erforderlich ist, würde man zu !sehr aufwendigen Vorrichtungen gelangen, wenn die Anzahl der zu ^fordernden Ablesemöglichkeiten in der Größenordnung von 50 oder Einheiten liegt.! digital display by one increment is required, one would too ! very complex devices come when the number of reading options to be demanded is in the order of 50 or Units.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine kompakte jmechanische digitale Anzeigevorrichtung für die Inkremente einerIt is therefore the object of the present invention to provide a compact mechanical digital display device for the increments of a

mechanischen Bewegung zu schaffen, die im Vergleich zu den zum 'Stand der Technik gehörigen Vorrichtungen einen gedehnten Anzeige-; 'bereich aufweist.to create mechanical movement that compared to the prior art devices have a stretched display; 'area.

309831/0552309831/0552

Die erfindungsgemäße Anzeigevorrichtung ist gekennzeichnet durch ■ wenigstens eine Reihe von ersten öffnungen in der Wandung der Boh-i rung, eine Steuereinrichtung einschließlich eines beweglichen j Steuerelementes, dem zweite öffnungen zugeordnet sind, für die " ;The display device according to the invention is characterized by ■ at least a number of first openings in the wall of the Boh-i tion, a control device including a movable control element j, the second openings are associated, for the ";

Entlüftung des einen Endes des beweglichen Körpers durch die zwei-j ten öffnungen in die Reihe der ersten öffnungen hinein in jeder | der verschiedenen ifikrementalen Stellungen des beweglichen Steuer-!Venting one end of the movable body through the two-j th openings in the row of the first openings in each | of the various ificremental positions of the movable control!

lelementes bezüglich des Gehäuses, wobei die Belüftung des einen jlelementes with respect to the housing, wherein the ventilation of one j

'Endes des beweglichen Körpers zu einer Bewegung des Elementes in ι Richtung der Drosselung derjenigen öffnung aus der Reihe der zwei-'End of the movable body to move the element in ι Direction of the throttling of that opening from the series of two

jten Öffnungen führt, durch die bei der inkrementalen Stellung des !beweglichen Steuerelementes die Belüftung erfolgt, und durch Mitjtel zur Anzeige der inkrementalen Stellung des beweglichen Körpersjth openings through which the incremental position of the ! Movable control the ventilation takes place, and Mitjtel to display the incremental position of the movable body

Die Überdeckung der ersten und zweiten öffnungen steuert die Lage des Kolbens, indem das Entlüften des Yolumens der Bohrung oberhalb iines Endes des Kolbens derart gesteuert wird,- daß aus einer gegebenen inkrementalen Bewegung des Steuerelementes eine wesentlich! größere Bewegung des verschiebbaren Körpers resultiert.The overlap of the first and second openings controls the position of the piston by venting the yolumen of the bore above i one end of the piston is controlled so - that from a given incremental movement of the control element a substantial! greater movement of the sliding body results.

Vorzugsweise wird zwischen den ersten öffnungen und zweiten öffnungen eine "Nonius"-Beziehung aufgebaut, wie sie weiter unten beschrieben wird.A “vernier” relationship is preferably established between the first openings and the second openings, as will be described further below will.

Als Mittel zur Anzeige werden Digitalziffern auf den beweglichen riörper aufgebracht.As a means of display, digital digits are applied to the movable body.

309831/0552309831/0552

Durch Kombination dieser Anordnung mit einem ähnlichen zweiten be-i weglichen Körper in einer Bohrung, der durch eine im Vergleich zur| Nonius-Anordnung einfachere Öffnungsanordnung gesteuert wird, gelangt man zu einer Digitalanzeige der inkrementalen Bewegungen des Steuerelementes in Einheiten und dem Zehnfachen dieser Einheiten.By combining this arrangement with a similar second be-i movable body in a hole, which is through a compared to the | Vernier arrangement is controlled simpler opening arrangement, arrives to a digital display of the incremental movements of the Control element in units and ten times these units.

Die Erfindung soll nun in zwei Ausführungsbeispielen an Hand der beigefügten Figuren näher beschrieben werden. Von den Figuren zeigen: The invention is now to be in two exemplary embodiments with reference to the attached figures are described in more detail. From the figures show:

Fig. 1 eine Frontansicht, die zum Teil als Schnitt gestaltet istjeiner ersten Ausführungsform der Erfindung, Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie 2-2 in der Fig. 1, Fig. 3 eine vergrößerte Darstellung in Blickrichtung derFig. 1 is a front view, partly in section, of a first embodiment of the invention; FIG. 2 shows a section along the line 2-2 in FIG. 1, FIG. 3 shows an enlarged illustration in the direction of view of FIG

Pfeile 3-3 in der Fig. 2,Arrows 3-3 in Fig. 2,

Fig. 4 eine der Fig. 3 ähnliche Darstellung, wobei jedoch das als Steuerplatte ausgebildete Steuerelement in einer verschobenen Stellung gezeigt ist,FIG. 4 shows a representation similar to FIG. 3, but with the control element designed as a control plate is shown in a displaced position,

Fig. 5 eine der in der Fig. 3 gezeigten ähnliche Darstellung, wobei die Steuerplatte in einer weiteren verschobenen Stellung dargestellt ist, Fig. 6 eine der in der Fig. 3 gezeigten Darstellung vergleichbare Darstellung, wobei die Steuerplatte in einer weiteren verschobenen Stellung dargestellt ist,
Fig. 7 die Frontansicht einer zweiten Ausführungsform der5 shows a representation similar to that shown in FIG. 3, the control plate being shown in a further displaced position, FIG. 6 a representation comparable to the representation shown in FIG. 3, the control plate being shown in a further displaced position ,
7 shows the front view of a second embodiment of FIG

erfindungsgemäßen Anzeigevorrichtung und ■ ; Fig. 8 eine Seitenansicht der in der Fig. 7 gezeigten Aus-,display device according to the invention and ■; Fig. 8 is a side view of the embodiment shown in Fig. 7,

, 309831/0552 " ⁵ ", 309831/0552 " ⁵ "

führungsform.leadership style.

In den Fig. 1-6 ist eine Ausführungsform der digitalen Anzeigevorrichtung 10 dargestellt. Zu der Anzeigevorrichtung gehört ein1-6 is one embodiment of the digital display device 10 shown. The display device includes a

1212th

sich quer zur Frontseite des Gehäuses erstreckendes Bezugspunktanzeigefenster 14, in dem der digital auszulesende Wert angezeigt wird.datum display window extending transversely to the front of the housing 14, in which the value to be read out digitally is displayed will.

Die gezeigte Ausführungsform ist für die Verwendung in einem pneu- |The embodiment shown is for use in a pneumatic |

j jmatischen Gegendruckmeßkreis (back pressure air gaging circuit) i gedacht. Eine kurze Beschreibung der Wirkungsweise dieser Meßkreijse .an dieser Stelle kann zum Verständnis der Nützlichkeit der •noch zu beschreibenden Vorrichtung dienen. Diese Schaltkreise sind durch einen ziemlich kurzen Meßbereich charakterisiert, da sie auf der Zusammenwirkung zwischen einem Luftstrahl und einem Werkstück jjjmatic back pressure air gaging circuit i thought. A brief description of the mode of operation of these measuring circuits At this point can serve to understand the usefulness of the • yet to be described device. These circuits are characterized by a rather short measuring range, since it depends on the interaction between an air jet and a workpiece j

■ ι■ ι

.beruhen, wie es in der Meßtechnik hinreichend bekannt ist. Z.B. ' weist ein pneumatischer Meßkreis mit Verstärkung 500 einen aus-.Based as it is well known in measurement technology. E.g. ' if a pneumatic measuring circuit with amplification 500 has a

; i; i

'nutzbaren Meßbereich von ungefähr 0.I50 mm auf. Bei typischen An- J wendungsfällen eines solchen Kreises erscheint eine Auflösung von 0.025 mm als ausreichend. Daher würden bei digitaler Auslesung 1'usable measuring range of about 0.150 mm. With typical an J In the case of such a circle, a resolution of 0.025 mm is sufficient. Therefore, with digital readout, 1

in Schritten von OJ3D25 mm über einen Bereich von 0.I50 mm sechzig 'einzelne Digitalanzeigen erforderlich sein. Dies dürfte als typisch ;für derartige Meßkreise angesehen werden. Aus diesem Grunde würdenin increments of OJ3D25 mm over a range of 0.I50 mm sixty 'Individual digital displays may be required. This should be regarded as typical for such measuring circuits. Because of this, would

! i! i

idie ersten beiden Ziffern 16 und 18 festgelegte Nullen sein, da eine vollständige Ablesung in diesem Beispiel stets zwei Nullen aufweisen würde. Die nächsten beiden Ziffernstellen werden durch die im folgenden genauer zu beschreibende Anordnung in der Vorrichtung gesteuert.i the first two digits 16 and 18 must be fixed zeros, there a full reading in this example would always have two zeros. The next two digits are through controlled the arrangement to be described in more detail below in the device.

- 6 30 9831/0552- 6 30 9831/0552

- β - ■- β - ■

Zu dleseV Anordnunggehört eine Steuerplatte 20, die antriebsmäßig mit dem Ausgang eines Druckfühlers 22 verbunden ist, der den abgefühlten Druck in analoge mechanische Bewegung umsetzt, so daß die Lage der Steuerplatte 20 zu dem abgefühlten Druck in dem Kreis; analog ist, welcher Druck wiederum analog zu den erfaßten Dirnen- j sionsänderungen ist.The arrangement includes a control plate 20, which drives is connected to the output of a pressure sensor 22, which converts the sensed pressure into analog mechanical movement, so that the location of the control plate 20 relative to the sensed pressure in the circuit; is analogous, which pressure in turn is analogous to the detected changes in prostitution.

Die Lage der Steuerplatte 20 steuert wiederum die Lage eines ersten und eines zweiten beweglichen Elementes, die durch zwei Kolben 24 und 26 dargestellt sind, welche in zwei Bohrungen 28 bzw. J50 verschiebbar gelagert sind, die in dem Gehäuse 12 ausgebildet sind. ·The position of the control plate 20 in turn controls the position of a first and a second movable element represented by two pistons 24 and 26 which are inserted into two bores 28 or J50 are slidably mounted, which are formed in the housing 12 are. ·

Der Kolben 24 besitzt einen "End"-Abschnitt 32, auf dem eine der Größe nach geordnete Folge von Ziffern graviert oder sonstwie aufgebracht ist, während auf dem Kolben 26 eine geordnete Reihe der Ziffern 0-9 direkt aufgebracht ist, wie es in den Pig. I und 7 !dargestellt ist.The piston 24 has an "end" portion 32 on which one of the Size after ordered sequence of digits is engraved or otherwise applied, while on the piston 26 an ordered series of Numbers 0-9 are applied directly, as in the Pig. I and 7 ! is shown.

Durch die im weiteren zu beschreibende besondere Anordnung von jöffnungen spricht der Kolben 24 auf inkrementale Bewegungen der Steuerplatte 20 an und bewegt sich in entsprechenden Inkrementen, die so ausgewählt sind, daß die nächste Ziffer in eine Überdeckung^ ilage mit dem Anzeigefenster 14 gebracht wird.Due to the special arrangement of or openings, the piston 24 responds to incremental movements of the control plate 20 and moves in corresponding increments, which are selected so that the next digit is in an overlap ^ ilage is brought to the display window 14.

[Andererseits wird durch' eine Durchlaßanordnung, die auch noch im i[On the other hand, through 'a passage arrangement, which is also still in the i

folgenden genauer beschrieben werden soll, der Kolben 26 in Abhängigkeit von der Bewegung der Steuerplatte 20 um dieselbe inkre-;to be described in more detail below, the piston 26 as a function from the movement of the control plate 20 to the same incre-;

— Ύ — - Ύ -

309831/0S52309831 / 0S52

!mentale Bewegung in der Bohrung J50 um einen Betrag verschoben, der dem Zehnfachen dieses Inkrementes entspricht, so daß alle auf dem !Kolben 26 aufgezeichneten Ziffern nacheinander bei Teilinkrementen (der Bewegung dargestellt werden, die einem Zehntel des Inkrements entsprechen.! Mental movement in hole J50 shifted by an amount that corresponds to ten times this increment, so that all the digits recorded on the piston 26 one after the other in partial increments (of the movement that correspond to one tenth of the increment.

Weiterhin ist eine Anordnung vorgesehen, durch die nach Bewegung der Steuerplatte 20 um ein Inkrement der Kolben in die in der Fig. 1 gezeigte Stellung zurückkehrt und dann wieder bewegt wird derart, daß nacheinander jede Ziffer in dem Fenster 14 angez-.-^t wird.Furthermore, an arrangement is provided by which, after the control plate 20 has been moved by one increment, the piston moves into the position shown in FIG. 1 returns and is then moved again in such a way that that successively each digit in the window 14 is displayed -.- ^ t.

Damit ist ersichtlich, daß der Kolben 24 die Werte anzeigt, die al! "Zehner"-Werte bezeichnet werden können, während der Kolben 26 die "Einer"-Werte in Abhängigkeit von der Bewegung der Steuerplatte 20 anzeigt.It can thus be seen that the piston 24 shows the values that al! "Tens" values can be designated while the piston 26 has "units" values depending on the movement of the control plate 20 displays.

Die öffnungsanordnung, die diese Funktionen ermöglicht, soll nun an Hand der Fig. 2-6 erklärt werden, um ein genaueres Verständnis zu ermöglichen.The opening arrangement that enables these functions is now intended be explained with reference to FIGS. 2-6 in order to enable a more precise understanding.

Die gegenüberliegenden Stirnflächen der Kolben 24 und 26 werden mit einem Strömungsmittel, z.B. Luft, beaufschlagt, das unter reguliertem Druck über schematisch dargestellte Leitungen herangeführt wird. In der Fig. 2 sind aus Gründen der Übersichtlichkeit nur die Anschlüsse zur Bohrung 30 hin dargestellt; es ist aber !klar, daß eine entsprechende Verbindung zur Bohrung 28 zum selben •Zwecke vorgesehen ist.The opposite end faces of pistons 24 and 26 are supplied with a fluid, e.g., air, which is under regulated Pressure is supplied via lines shown schematically. In Fig. 2 are for the sake of clarity only the connections to the bore 30 are shown; but it is It is clear that a corresponding connection to the bore 28 is provided for the same purpose.

309831/0552309831/0552

Zur Begrenzung des·Druckaufbaues hinter den an den Enden des Kolbens 26 vorgesehenen Stegen 40 und 42 unter Gleichgewichtsbedingungen (steady state conditions) mit einer gegebenen Bypass-Strömung an den Stegen 40 und 42 vorbei, welche Strömung durch die öffnung 41 zur Umgebungsluft hin abströmt, ist an jedem Ende des Kolbens eine einstellbare Meßöffnung 36 bzw. j58 vorgesehen; unter den Gleichgewichtsbedingungen ist der auf den Kolben 26 über die Einlaßöffnungen 44 und 46 in dem Gehäuse 12 her einwirkende Differenzdruck gleich Null. Daher wird unter Gleichgewichtsbedingungen und bei in der "Null"-Lage befindlichen Steuerplatte '20 die Lage des Kolbens 26 in die in der Fig. 2 gezeigte Lage stabilisiert, da die Schwerkraft den Kolben in der Bohrung 3>0 nach unten bewegt.To limit the pressure build-up behind the at the ends of the piston 26 provided webs 40 and 42 under steady state conditions with a given bypass flow past the webs 40 and 42, which flow flows off through the opening 41 to the ambient air, is at each end of the Piston an adjustable measuring opening 36 or j58 provided; under The equilibrium conditions is the differential pressure acting on the piston 26 via the inlet openings 44 and 46 in the housing 12 equals zero. Therefore, under equilibrium conditions and with the control plate '20 in the "zero" position, the position of the piston 26 is stabilized in the position shown in FIG. 2, since gravity moves the piston in the bore 3> 0 downwards.

Abweichend davon werden die Drosselungen für den Kolben 24 so aus-!Notwithstanding this, the throttles for the piston 24 are so off!

i gewählt, daß bei einer gegebenen Leckflußrate über die 'Stege 48, 4^i chosen that at a given leakage flow rate over the 'webs 48, 4 ^

1 und bei einer Entlüftung zur Atmosphäre hin durch eine öffnung 45 die Netto-Strömungsmittelkraft nach oben gerichtet ist und eine hinreichende Größe aufweist, um den Kolben 24 in die in der Fig. 1 gezeigte obere Lage zu drücken, so daß alle Nullen im Fenster 14 erscheinen.1 and when venting to the atmosphere through an opening 45 the net fluid force is upward and of sufficient magnitude to move the piston 24 into the position shown in FIG to press the upper position shown so that all zeros appear in window 14.

Wie man am besten aus den Fig. 2 und 3 ersieht, ist die Bohrung 30 mit einer ersten Reihe von Steuerelementen versehen, die hier in JAs best seen in FIGS. 2 and 3, the bore 30 is provided with a first series of controls shown here in J.

Form einer Reihe von in nächster Nahe der Steuerplatte 20 ausge- j bildeten öffnungen vorgesehen sind. In der Steuerplatte 20 ist ein* zweite Reihe von Steuerelementen ausgebildet, die bei der gezeigte^ Ausführungsform ebenfalls öffnungen 52 sind; die öffnungen 50 und $Form a series of in close proximity to the control plate 20 j formed openings are provided. In the control plate 20 is a * second row of controls formed, which at the shown ^ Embodiment are also openings 52; the openings 50 and $

- 9 — 309831/0562- 9 - 309831/0562

- 9 -liegen längs derselben Linie. - 9 - lie along the same line.

Der Öffnungsabstand der Öffnungen 50 und der Öffnungsabstand der !Öffnungen 52 stehen in einer "Nonius"-Beziehung zueinander, d.h. .es sind neun gleichabständige Öffnungen 5° mit neun glelchabstänidigen Öffnungen 52 längs einer Linie angeordnet, wobei der Abistand zweier der Öffnungen 52 um ein Neuntel größer ist als der Abstand zwischen zwei Öffnungen 50. Diese Beziehung führt dazu,The opening spacing of the openings 50 and the opening spacing of the ! Openings 52 are in a "vernier" relationship to one another, i. .there are nine equally spaced openings 5 ° with nine equally spaced Openings 52 arranged along a line, the distance between two of the openings 52 being one ninth greater than that Distance between two openings 50. This relationship leads to

■daß jede Öffnung 50 nacheinander mit der in der Fig. 3 rechts von ihr liegenden Öffnungen 52 in Überdeckung gebracht wird, wenn die Steuerplatte um eine Strecke nach links bewegt wird, die dem Abstand zwischen zwei Öffnungen 50 entspricht.■ that each opening 50 successively with that in FIG. 3 to the right of their lying openings 52 is brought into overlap when the control plate is moved to the left by a distance that corresponds to the distance between two openings 50 corresponds.

Dieses Phänomen kann mit der aufeinanderfolgenden Übereinstimmung j !der Teilungen auf nebeneinander angeordneten Nonius-Skalen ver- !glichen werden, wie es aus der linearen Meßtechnik bekannt ist.This phenomenon can be related to the successive match j The divisions are compared on vernier scales arranged next to one another, as is known from linear measuring technology.

Wenn die erste linksseitige Öffnung 50 in Überdeckung mit der ihr 'zugeordneten Öffnung 52 kommt, wird das in der Bohrung 30 oberhalb des Steges 42 vorhandene und unter Druck stehende Strömungsmittel !abgeführt, so daß der Druck verringert wird und ein Druckungleich- !gewicht erzeugt wird, da der auf den Steg 40 einwirkende Druck !derselbe bleibt; dieses gestörte Gleichgewicht führt zu einer Be-When the first left-hand opening 50 in overlap with her 'Associated opening 52 comes, that is in the bore 30 above of the web 42 present and pressurized fluid ! so that the pressure is reduced and a pressure imbalance ! weight is generated, since the pressure acting on the web 40 ! remains the same; this disturbed equilibrium leads to a

jwegung des Kolbens nach rechts in die in der Flg. 4 gezeigte Lage, !um die erste der Öffnungen 50 so weit zu verschließen, daß der sich oberhalb des Steges aufbauende Druck wieder zu einem Gleich-'gewicht der auf den Kolben 26 einwirkenden Kräfte führt.j Movement of the piston to the right into the position shown in the flg. Position shown 4,! Is the first of the openings 50 to close so far that the building up above the ridge weight pressure back to a DC 'of the forces acting on the piston 26 leads.

- 10 -- 10 -

309831/0552309831/0552

- ίο - -- ίο - -

In dieser Lage wird die Ziffer 1 in dem Fenster gezeigt.In this position the number 1 is shown in the window.

Bei weiterer Bewegung der Steuerplatte 20 in der Fig. 4 nach links bewegt sich die erste der öffnungen 50 aus der Überdeckung mit der jUpon further movement of the control plate 20 in FIG. 4 to the left the first of the openings 50 moves out of the overlap with the j

zugeordneten öffnung 52 heraus und der Kolben 26 wird erneut ungleichmäßig belastet, indem der oberhalb des Steges 42 befindliche Raum der Bohrung 30 belüftet wird. Dann bewegt sich der Kolben unter dem Einfluß des Kräfteungleichgewichtes, um die zweite der. .. öffnungen 50 so weit zu verschließen, bis erneut ein Gleichgewicht zustand erreicht ist, an dem die Ziffer 2 im Fenster 14 erscheint.associated opening 52 and the piston 26 becomes uneven again loaded in that the space of the bore 30 located above the web 42 is ventilated. Then the piston moves under the influence of the imbalance of forces to the second of the. .. to close openings 50 until equilibrium is reached again state is reached at which the number 2 appears in window 14.

Diese Überdeckungsverschiebung erfolgt nacheinander mit aufein- ... anderfolgenden Bewegungen der Steuerplatte 20 bis die neunte der öffnungen 50 in Überdeckung mit der zugeordneten öffnung 52 ge-Langt und der Kolben sich in seiner oberen Endstellung befindet, Ln der die Ziffer 9 im Fenster 14 erscheint.This overlap shift takes place successively with aufein- ... other following movements of the control plate 20 to the ninth which is located apertures 50 in registration with the associated opening 52 ge-Langt and the piston in its upper end position, Ln of the figure 9 appears in the window 14 .

!3ei weiterer Bewegung der Steuerplatte 20 wird die neunte der öffnungen 50 slus der Überdeckung herausgeführt, aber keine weitere 3ffnung 50 wird in Überdeckung gebracht, so daß keine Belüftung ies oberhalb des Steges 42 befindlichen Teils der Bohrung 30 erfolgt; damit ist der Kolben 26 einem vollständigen Druckgleichgeiiicht ausgesetzt und die Schwerkraft führt zu einem Zurückfallen ies Kolbens 26 auf den Boden der Bohrung J50, so daß die Ziffer erneut im Fenster 14 erscheint.When the control plate 20 moves further, the ninth of the openings 50 slus of the overlap is brought out, but no further opening 50 is brought into overlap, so that no ventilation takes place in this part of the bore 30 located above the web 42; The piston 26 is thus subjected to a complete pressure equilibrium and the force of gravity causes the piston 26 to fall back to the bottom of the bore J50, so that the number appears again in the window 14.

dieser Beschreibung wird verständlich, daß eine Bewegung der ;from this description it will be understood that a movement of the;

309831/0852309831/0852

- ii -- ii -

Steuerplatte 20 längs eines Bewegungsbereiches, der dem Abstand zwischen zweien der öffnungen 52 entspricht, zu einer Anzahl von Iinkrementalen Bewegungen führt, die gleich der Basis des Dezimalsystems ist, oder zu zehn inkrementalen-Bewegungen des Kolbens (einschließlich der Rückkehr nach Null), die zehn Ziffernänderun-· gen entsprechen; dabei ist diese inkrementale Bewegung um eine Größenordnung im Dezimalsystem größer bzw. beträgt das Zehnfache der Bewegungsweite der Steuerplatte 20. Wenn z.B. der Abstand zweier öffnungen 52 0.625 nim beträgt, so kommt es zu einem Ziffernf wechsel um eine Einheit Jedesmal dann, wenn die Steu« platte einen Weg von O.625 mm zurückgelegt hat. Das stellt in einer digitalen Anzeigevorrichtung im Vergleich zu den bekannten Anordnungen ein großes Raumersparnis dar.Control plate 20 along a range of motion which corresponds to the distance between two of the openings 52, to a number of Incremental moves that are equal to the base of the decimal system is, or to ten incremental movements of the piston (including the return to zero), the ten digit changes- gen match; this incremental movement is one order of magnitude larger in the decimal system or is ten times as large the range of motion of the control plate 20. If, for example, the distance between two openings 52 is 0.625 nm, a number f is used change by one unit every time the control panel one Has covered a distance of O.625 mm. That represents in a digital Display device represents a large space saving compared to the known arrangements.

Zusätzlich können bei dieser Anordnung weitere Dekaden für die digitale Anzeige der inkrementalen Bewegung der Steuerplatte 20 ermöglicht werden, indem für die Bohrung 28 ebenfalls entsprechende öffnungen vorgesehen werden und indem neben den von dem ersten Zyklus aufeinanderfolgender Öffnungsüberdeckung beteiligten öffnunjgen 52 zusätzliche öffnungen 52 ausgebildet werden.In addition, with this arrangement, additional decades for the digital display of the incremental movement of the control plate 20 are made possible in that corresponding openings are also provided for the bore 28 and in addition to those of the first Cycle of successive opening overlap involved openings 52 additional openings 52 are formed.

Zu dieser öffnungsanordnung gehört ein länglicher Schlitz 54, der in der Steuerplatte 20 ausgebildet ist, und eine Reihe von öffnungen 56, die in dem Gehäuse 12 ausgebildet sind und sich in die '[Bohrung 28 hinein erstrecken. Der Abstand der einzelnen öffnungen 56 und die Strecke, um die die Steuerplatte 20 zur Überdeckung mit !der ersten oder Zehner-öffnung der öffnungen 56 aus der in der PigThis opening arrangement includes an elongated slot 54, the is formed in the control plate 20, and a series of openings 56 formed in the housing 12 and extending into the bore 28. The distance between the individual openings 56 and the distance by which the control plate 20 to overlap with the first or tens opening of the openings 56 from the in the pig

- 12 309831/0552 - 12 309831/0552

1 O 1 O

gezeigten Null-Stellung heraus bewegt werden muß, entsprechen idem Abstand der einzelnen öffnungen 52, die den Öffnungen 50 zugeordnet sind.The zero position shown must be moved out, correspond to the spacing of the individual openings 52, which are assigned to the openings 50 are.

Daher verbleibt der Kolben 24 bei Bewegung der Steuerplatte 20 nach links in seiner oberen Stellung und es erscheint so lange eine Null im Fenster 14, bis der Schlitz 54 die in der Fig. 6 dargestellte Lage erreicht, in der die erste oder Zehner-Öffnung der Öffnungen 56 freigelegt wird. Dies tritt in dem Augenblick ein, in dem der Kolben 26 zu seinem Nullpunkt zurückkehrt. ,Therefore, when the control plate 20 is moved to the left, the piston 24 remains in its upper position and it appears for so long a zero in window 14 until slot 54 is the same as shown in FIG Reached position shown, in which the first or decimal opening of the openings 56 is exposed. This occurs in the moment one in which the piston 26 returns to its zero point. ,

Das führt dazu, daß der Raum innerhalb der Bohrung 28 unterhalb des Steges 48 in gleicher Weise belüftet wird, wie es beim Kolben : 26 der Fall war, d.h. es kommt in diesem Bereich zu einem Druckabfall und die sich ergebende und auf den Kolben 26 einwirkende Druckdifferenz führt zu einer Bewegung, die eine Beschränkung die-j ser Entlüftung durch die Zehner-Öffnung der öffnungen 56 führt. j In dieser Lage erscheint eine Ziffer Eins im Fenster, um einen Zehnerschritt anzuzeigen. Des besseren Verständnisses wegen sind in j den Fig. J5, 4 und 5 die Zehnerwerte, und nicht'wie in den Fig. ·This means that the space within the bore 28 below the web 48 is ventilated in the same way as it is with the piston: 26 was the case, i.e. there is a pressure drop in this area and the resulting pressure drop acting on the piston 26 Pressure difference leads to a movement that restricts the -j This vent through the tens opening of the openings 56 leads. j In this position, a number one appears in the window by one step of ten to display. For the sake of better understanding, the tens values are in j in Figs. J5, 4 and 5, and not 'as in Figs.

1 und 7 nur die Zehnerziffern dargestellt. . j1 and 7 only show the tens. . j

Eine weitere Bewegung der Steuerplatte aus der in der Fig. 6 ge- 1 zeigten Stellung heraus führt zu aufeinanderfolgenden wiederholten!Another movement of the control plate from the position shown in FIG showing position leads to successive repeated!

Überdeckungen zwischen öffnungen 50 mit öffnungen 52, da die Reihe;Overlaps between openings 50 with openings 52, since the row;

der, öffnungen 52 in der Fig. 6 nach rechts hin durch zusätzliche öffnungen 52 fortgesetzt worden ist, so daß die links außen liegende Öffnung 52 aus dem Bereich der Reihe der öffnungen 50 herausthe, openings 52 in FIG. 6 to the right by additional openings 52 has been continued, so that the left outer Opening 52 out of the area of the row of openings 50

- 13 - -- 13 - -

309831/0B52309831 / 0B52

bewegt wird; trotz dieser Bewegung der am weitesten links liegenden Öffnung 52 aus dem Bereich der Öffnungen 50 heraus, stehen wegen der zusätzlichen Öffnungen 52 erneut neun Öffnungen 52 für einen weiteren Zyklus des Kolbens 26 zur Verfügung.is moved; in spite of this movement the furthest left Opening 52 out of the area of the openings 50 stand out Because of the additional openings 52, nine openings 52 are again available for a further cycle of the piston 26.

Während des zweiten Zyklus verbleibt der Schlitz 54 in Überdeckung mit der Zehner-Öffnung der Öffnungen 56, so daß weiterhin die Ziffer 1 in dem Fenster 14 angezeigt wird.During the second cycle the slot 54 remains in register with the tens opening of the openings 56, so that the number 1 continues to be displayed in the window 14.

Nachdem der Kolben 2.6 erneut einen Zählzyklus durchlaufen hat, j pLiegt zwischen dem Schlitz 54 und den Öffnungen 56 ein solcher Ab- \ After the piston has again passed through a 2.6 counting cycle, pLiegt j between the slot 54 and the openings 56, such a waste \

tand vor, daß bei der letzten inkrementalen Bewegung der Steuer- [ platte 20, die zu einer Rückkehr des Kolbens 26 in seine Null-Stel-I ILung führt, die zweite der Öffnungen 56 in Überdeckung mit demit occurred that the last incremental movement of the control [ plate 20, which leads to a return of the piston 26 in its zero position I ILung leads, the second of the openings 56 in overlap with the

I ;I;

Schlitz 54 kommt, so daß der Kolben 28 erneut zu einem Verschließer dieser Öffnung bewegt wird; damit erscheint die Ziffer 2 im Penstei 14, so daß durch die Kolben 26 und 28 ein Zwanziger-Zählwert dargestellt wird.Slot 54 comes so that the piston 28 again to a closer this opening is moved; so the number 2 appears in the penstei 14 so that pistons 26 and 28 represent a twenty count value.

Es wurde bereits vorstehend ausgeführt, daß ein Zählbereich mit j sechzig Zählschritten in vielen Anwendungsfällen ausreichend erscheint; deshalb sind bei dem beschriebenen und dargestellten Ausführungsbeispielen fünf Öffnungen 56 und vier zusätzliche öffnungen f>2 vorgesehen, die eine Zählung von Null bis 59 ermöglichen.It has already been stated above that a counting range with j sixty counting steps appears sufficient in many applications; therefore are in the described and illustrated embodiments five openings 56 and four additional openings f> 2 are provided, which allow a count from zero to 59.

Aus der vorstehenden Beschreibung geht hervor, daß eine einfache j mechanische digitale Anzeigevorrichtung offenbart worden ist, die jFrom the above description it can be seen that a simple j mechanical digital display device has been disclosed which includes j

eine digitale Zählung von Bewegungsinkrementen· eines Betätigungs- ja digital count of movement increments · an actuation j

- 14 - ^! - 14 - ^!

309831/0552309831/0552

gliedes entsprechend einem Zehntel des einer Ziffernänderung entsprechenden Inkrements ermöglicht, so daß ein relativ großer Zähl- member corresponding to a tenth of the increment corresponding to a digit change, so that a relatively large counting

bereich mit einer sehr einfachen und kompakten Vorrichtung er- ° reichbar ist. ·area with a very simple and compact device is reachable. ·

In den Fig. 7 und 8 ist eine zweite Ausführungsform dargestellt, bei der an Stelle einer linear verschiebbaren Steuerplatte eineIn Figs. 7 and 8, a second embodiment is shown, with the one instead of a linearly movable control plate

! ■ i! ■ i

drehbare Steuerplatte 70 verwendet wird. Den Öffnungsreihen 50 ■ und 56 der ersten Ausführungsform entsprechen Öffnungsreihen 60 j und 62,· die in Trennwänden 64 und 66 ausgebildet sind und mit einen in dem Gehäuse 12 zwischen den Trennwänden ausgebildeten Schlitz 68 in Verbindung stehen. Wie aus der Fig. 8 ersichtlich ist, sind j die Reihen der öffnungen 60 und 62 längs bogenförmiger Linien angeordnet. In dem Schlitz 68 ist die drehbare Steuerplatte 70 angeordnet, die mit einer Reihe von Schlitzen 72 und einem T-förmigen Schlitz 7¹I- versehen ist,. die der Reihe der Öffnungen 52 und dem j Schlitz 54 entsprechen.rotatable control plate 70 is used. The rows of openings 50 and 56 of the first embodiment correspond to rows of openings 60 j and 62 which are formed in partition walls 64 and 66 and are connected to a slot 68 formed in the housing 12 between the partition walls. As can be seen from FIG. 8, the rows of openings 60 and 62 are arranged along arcuate lines. In the slot 68 the rotatable control plate 70 is arranged, which is provided with a series of slots 72 and a T-shaped slot 7 ¹ I-. corresponding to the row of openings 52 and slot 54.

Die drehbare Steuerplatte 70 ist mit dem Ausgangsmechanismus eines !üblichen BOURDON-Rohrs 76 verbunden, so daß die Drehlage der dreh-j baren Steuerplatte 70 dem von dem BOURDON-Rohr 76 abgefühlten !Druck entspricht.The rotatable control plate 70 is one with the output mechanism ! usual BOURDON tube 76 connected so that the rotational position of the rotary j control plate 70 that sensed by BOURDON tube 76 ! Pressure corresponds.

Dieser Druck kann dem stromaufwärts einer pneumatischen Meßanord- I jnung 78 entsp]ffchen, die mit unter reguliertem Druck stehender Luft versorgt wird, um in auf diesem Qebiet bekannter Weise die Dirnen- f sion eines Werkstückes zu erfassen.This pressure can be the upstream of a pneumatic measuring device jnung 78 correspond to those using air under regulated pressure is taken care of in order in this area known to the prostitutes f to record sion of a workpiece.

309831/0552309831/0552

! - I₅ -! - I ₅ -

Das zweite Ausführungsbeispiel arbeitet in derselben Weise wie ^!das Ausführungsbeispiel mit linearer Bewegung der Steuerplatte, ;da die aufeinanderfolgenden Überdeckungen als Ergebnis der Winkeljbewegung der drehbaren Steuerplatte 70 erfolgen und die Belüftung !durch die einseitig offenen Schlitze 72 in den Schlitz 68 hineinThe second embodiment works in the same way as ^! the exemplary embodiment with linear movement of the control plate, since the successive overlaps occur as a result of the angular movement of the rotatable control plate 70 and the ventilation through the slots 72 open on one side into the slot 68

•und durch den T-förmigen Schlitz 74 in einen inneren Hohlraum hinein erfolgt. Die Belüftung erfolgt hier also weniger direkt durch die Steuerplatte.• and through the T-shaped slot 74 into an internal cavity takes place into it. The ventilation takes place here less directly through the control plate.

Manche Abwandlungen und Abänderungen der Erfindung sii.a möglich. Z.B. kann es in vielen anderen Fällen, d.h. außer beim pneumatisch Druckluftmeßverfahren, wünschenswert sein, eine digitale Anzeige für die Lage eines bewegbaren Bauteils zu haben. Daher ist die Ver Wendung der erfindungsgemäßen Anordnung nicht nur auf Dimensionsmessung durch Durckmeßverfahren beschränkt. Some modifications and variations of the invention are possible. E.g. it can be used in many other cases, i.e. except for pneumatic Compressed air measurement methods, it may be desirable to have a digital display of the location of a movable component. Therefore, the Ver Application of the arrangement according to the invention is not limited to dimension measurement by means of pressure measurement methods.

- 16 309831/0552 - 16 309831/0552

Claims

Patentanwalt·Patent attorney

on ing, H. N * # WKfcmfc

Otpl ffif _k H. Hauck - Mprf. Phy ». W, Schmitt

Dipl. Ing, E. G / aatfs - Dipl. Jr a. V /. Wekmr t

€ Münchon 2, ttessrtsaafi» 23€ Münchon 2, ttessrtsaafi »23

T#I*foft 5380586T # I * foft 5380586

bendix üorporakon
offices

BlNDIX QMiPER, SOUTHFIEIiD 25 »January 1973

MICHIGAN, USA Attorney File M-2508

Claims

1 »Fluid pressure operated display device for j

mechanical movement with a housing having at least one bore, a displaceable in the bore angeord-! Neten movable body and with a device for applying a pressurized fluid to the two ends of the movable body, characterized by at least one series of first openings (50; 56) in the wall of the bore (28; 50), a control device including one movable control element (20), to which second openings (52) are assigned, for venting one end of the movable body (24; 2.6) through the second openings into the row of first openings (50; 56) in each of the different incremental Positions of the movable control element (20) with respect to the housing (12), the ventilation of one end of the movable body (24; 26) leading to a movement of the element in the direction of the throttling of the latter

309831/0652309831/0652

opening in the row of second openings (5Ο; 5β) leads, due to the incremental position of the movable rudder j- ; element (20) the ventilation takes place, and means (14 digit ; remote) to display the incremental position of the movable Body (24; 26).

; 2. Display device according to Claim 1, characterized in that ι that the second openings have at least one row of openings (52) enclose in the control element (20) and that the series of first openings (5O; 56) in the wall of the bore (28; 30) with respect to the second openings in a vernier relationship stand and that further means are provided which in the case of successive overlaps of the second openings (52) in the control element and the first openings (5Oj56) in the wall

I- ^;

tion of the bore (28; 30) lead to ventilation. . j

I "j

I.

! 3. Display device according to claim 1 or 2, characterized in that: J net that the display means at least one series of ordered ι digits on the movable body (24; 26) along the line of movement of the relative movement between the control element (20) and the movable body (24; 26), whereby a numerical display according to the movement of the control element is possible.

4. Display device according to one of claims 1 to J>, characterized in that the digits are decimal digits and the movement of the movable body (24-26) is ten times the Bej

movement of the control element (20) corresponds. \

- 18 - \

309831/0552

| 5 · Display device according to one of Claims 1 to 4, characterized in that characterized in that means for returning the movable body (24, 26) after movement of the control element (20) the range of incremental movement is provided which corresponds to the register positions of the control element, the same (j} h the basis of the numerical system used.

6. Display device according to one of claims 1 to 5, characterized in that two bores (28, JO) and two movable ones Body (24,26) are provided and that in the row of second openings (52) in addition to those for the movement of the first movable body (-26) along a base number of increments required openings further openings are provided, whereby upon further movement of the control element (20) the loading rich in incremental movements of the first movable body j pers (26) can be swept over again.

3 09831/0552

Blank page