DE2304706C3 - Hebelgetriebe mit einstellbarem Übersetzungsverhältnis - Google Patents

Description

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Di. I rl ml·Hi^: he/iehl sich auf ein Hebelgetriebe mit unsi. Hluiiiii I Ivrsttzuiigsverhallnis. wie es insbesiintiere Im iiiii-uiiiainhi· Meßgeräte verwendet wird, bei so welih.il eine in einem Lnde des Hebels angreifende nig.iiigsgiullc dnuh eine am .imleten EmIe angreifen .Ie in(.'eiili.ifl .1 isgkiihbar ist Vorgenannte llebelge tuch, linden /111 I Iberwai hung industrieller Prozesse VervM i-.liin,·. v_kl (IS PS M 4b (M Sie dienen dazu. <,·, linen n mm Ic ilu hen /list.ind. wie beispielsweise eine Drin k.lilleienz. 111 eine mechanische Kraft umztiwan 1Ι1Ί11 lie durch eine zweite mechanische Kraft .iiisg.vlivhcn wu.I ubei ein mechanisches Gestänge. uekli.s tliinh du.· i'Mlgi'gungcsi'l/li'n Kr.iflu in einer to di'finiei ι.·ιι fdeicligewichlslage gehalten wird. Um den \ 1 lic 11 ,Lei en Ii einstellen zu könnt-n, kann der Schwenkl>iinl.i des Hebels, an dem die beiden Kräfte angreifen l.iiii'-. di·. I lebelsvei si hiiberi werden.

Ui. ί ή i-l nbln liei weise die verstellbare Siliwellk fts 1. li.. in ein; 1 I iiiMcllmiiiier vorge'.ehen, welche durch me I μ. -r .-II». In mbe veisiellbar ist. so dall die I aye der \< ι.! ι '11 hu,h Drehung der Einstellschraube

geändert werden kann.

Aufgabe der Erfindung ist es ein derartiges Hebelgetriebe mit einfachen Mitteln, also preiswert, in einer kompakten Bauweise so auszubilden, daß das Einstellen der Verstellmuller durch Drehen der Einstellachse absolut spielfrei erfolgt, um, gleichgültig von welcher Seite der Einstellpunkt der Schwenkachse erreicht wird, ein definiertes und immer gleiches Übersetzungsverhältnis der dadurch eingestellten Hebeiarme zu erreichen. Dies wird mit einem Hebelgetriebe gemäß Patentanspruch 1 erreicht.

Gemäß diesem Patentanspruch 1 ist also bei dem Hebelgetriebe nach der Erfindung eine Feder vorgesehen, die die Einstellschraube und damit die Verstellmutter und das Schneidenlager jeweils spielfrei gegen die Lagerung im Gehäuse drücken. Zusätzlich ist dabei unter Verwendung einer Blattfeder als Andrückglied für die Einstellschraube der Verstellmutter eine Vorspan nung in einer der Drehrichtungen gegeben, so daß ein Führungsteil für diese Verstellmutter immer einseitig an einem Schiit/ des Gehäuses anliegt.

Anhand der Zeichnung soll die Erfindung beispielsweise näher erläutert werden. Es zeigt

Fig. 1 eine .Schnittansicht eines Ausführungsbeispiels gemäß der Erfindung entlang der Linie 1 1 in Fig. J,

Fig. 2 eine Schii-tansicht entlang der Linie 2-2 in F i g. 1 und

Fig. 3 eine teilweise im Schnitt dargesiellte Drauf sieht entsprechend der Linie i 1 in F ig. 2

Fig. I zeigt einen Teil 10 eines Hehelgctriebes mit einer verstellbaren Schwenkachse Das Hebelgetriebe enthalt einen Hebel 12. der um eine durch ein Schnei denlager 14 definierte Schwenkachse verschwenkbar ist. Eine Kraft /· wird als ( ingangsgmßc auf d.is eine Ende des Hebels ausgeübt. Diese Kraft kann beispielsweise direkt prnpiirtiiin.il einem Druck unterschied sein, uiul wird auf den Hebel durch eine bekannte Einrichtung wie einen Faltenbalg oder andere bekannte Betätigungseinrichtung™ ausgeübt (IIS-PS 27 81 665 und 3b 00 952). Diese Kraft wird dann durch eine Kraft f) ausgeglichen, die beispielsweise durch einen Rückkoppliingsmotor erzeugt wird. Wenn sich die Kraft /■', ändert, wird dunIi eine verhältnismäßig empfindliche Na. iiweiseinrichtung (nicht dargestellt) die Änderung nachgewiesen und eine entgegengesetzt gerichtete Änderung der ausgleichenden Kr.ifl / bewirkt, um die ursprüngliche Änderung auszugleichen welche die entgegengesetzte Änderung verursachte Deshalb können irgendwel· In- Änderungen eines Druikiinlerv hieds oder sonstige verandcilu he/iisian de. die die Kraft h a/idem, .lurch den Heir.ig dei Änderung der Gegenkraft / ft messen werden .die zum Ausgleich iler ursprünglichen Änderung erforderlu Ii ist

I Im .len Aibeitsbereich des llebelgetnebes eiiiziisit I len. .ihn das Veih.illnis iler Ki alle I, iirnl / . ist ila·. Schiicidcnl.igei 14 verstellbar .111 einer Versicllmiitiei 16 vorgesehen, die durch run· I inslcllsi liiaiibc IK ..1 stellbar ist I >it I msicllsc hraulie ist in ein» in < ·< liaiiM 20 abgestutzt und kann durch Drehung dt - Kopfs 22 verstellt werden. D.is insoweit hesiliricheiie ll.'belge triebe isl an sic Ii bekamil (US I¹S 12 ¹I/045 und 11 ¹Ib 37-t).

Wie aus den I i g. I und I ersiehlliih isl. ist die Einstellschraube IH an linen I lulcii in V Lagern 2-1 .111 der Oberseite und Unterseite des ( ieliäiisirs 20 gelageii Ucfesiigiingseinrichluiigen mil I Inleilegsilieiben 2b, 2H sind ander Oberseite und under I Init.-i seile vorgesehen, um eine vertikale llewegung der Einstellschraube rel.iliv

zu dem Gehäuse zu verhindern. Weil die Einstellschraube in V-Lagern gelagert ist, ist eine horizontale Bewegung der Einstellschraube während der Einstellung und beim Auftreten von Kräften oberhalb des Arbeitsbereichs möglich, wie im folgenden noch näher erläutert werden soll. Die Schneide des Schneidenlagers 14 ist mit einer leicht abgerundeten Vorderkante vorgesehen. Der Hebel 12 ist an seinem einen Ende 30 über ein Gestänge 32 mit der nicht dargestellten Eingangseinrichtung des Hebelgetriebes verbunden, welche die Kraft F\ auf dieses Ende des Hebels ausübt. Das andere Ende 34 des Hebels ist über ein Gestänge 36 mit einem nicht dargestellten Rückkopplungsmotor verbunden, welcher die Gegenkraft F₂ ausübt. Die beiden Kräfte Fi und F₂ werden auf das Schneidenlager 14 und von dort auf die Verstellmutter, die Einstellschraubfi und das Gehäuse übertragen.

Ein Führungsarm 38 (Fig. 2) erstreckt sich von der Verstellmutter durch einen Schlitz 40 in der Seitenwand des Gehäuses. Der Führungsarm ermöglicht eine Verstellung der Verstellmutter in vertikaler Richtung, wenn die Einstellschraube verdreht wird, und dient gleichzeitig zur Anzeige der Einstellung mit Hilfe eines als Zeiger ausgebildeten Endteils 42, in dem beispiels weise entlang einem Schiit/ in dem Gehäuse eine Skala vorgesehen ist. Der Schraubenkopf 22 auf der Oberseite des Ciehäuses ermöglicht durch Verdrehen der Einstellschraube die Einstellung der Lage der Schwenkachse und des Zeigers des Führungsarms.

Da die verschiedenen Komponenten eine Relativbe wegung durchführen können, können außerordentliche Bewegungen auftreten, die wiederholbare oder nicht wiederholbare Anzeigefehler verursachen. Aus Fig. 1 ist ersichtlich, daß die Verstellmulter sich dann lediglich in vertikaler Richtung bewegt, wenn der F ühmngsarni 18 an einer der beiden Kanten des Schlitzes 40 anliegt. Wenn jedoch die Einstellschraube zur Einstellung der Verstellnnitter beispielsweise im Uhrzeigersinne und dann im Gegenuhrzeigersinne bei einer Nachstellung verdreht wird, ergibt sich ein kleiner Fehler bei der Einstellung des Arbeitsbereichs. Dieser fehler wird durch die Drehung der Verstellminter mn der Einstellschraube bis zum Anschlag des F tihmiigsarms 58 {regen eine Kante des Schlitzes 40 verurs.ii.ht Dieser f ehler konnte dadurch vernngerl werden, dati das LmJc 42 des Luhriingsarms genau der Sii.lit/bmte des Si hhlzes 40 entspricht. Dies wurde aber iiiietwiinsiht enge I lerstelliingstoleranzen bedingen

Weif die I instcllsihmmc in V Lagern gelagert ist, kann wahrend der Drehung der St hraiibr ι ntwider das i'lii-ie oder das untere I nde der Sihiaiibe entlang einer Seitenkante 4h des V Lagers vcrsi Imheii werden, so daU SK Ii das betreffende Sihiaiibcneinlc in hon/nntalcr Kuhlimf /11 drii' anderen I mir bewegt Deshalb können wählend des Betriebs der I inriihtiiiig die felie nur in ihre Ausgangstage 111 den V I .igern eine an dein ίichausc gesicherte I agc gelangen, wenn eine N 11 hem Stellung erfolgt oder wenn Kräfte oberhalb des Arbeitsbereichs auftreten, wenn also größere Kiahe als inιπιΐιΐΐαweise iitif iht.· Sl Im etik.it hsc aiisjeubi werden. Da selbst kleine Bewegungen der Einstellschraube und (Irr Verstclliiiiitlcr die Lage der Schwenkachse ändern, würde die Mcllan/eige einen gewissen Fehler aufweisen

Bei dein dargestellten Aiisfiiliriingsbeispicl tier Aj Liliiidiing wird das 1 nde 42 des I iihrungsarms gegen eine Kante des Schlil/es 40 unabhängig mn der Drehriilitung der Einstellschraube gedruckt f-ernet kann in einfacher Weise direkt eine verhältnismäßig große Kraft auf die Verstellmutter und die Einstellschraube in Eingriff mit dem Gehäuse ausgeübt werden, in ähnlicher Weise wie bei der Justierung oder dem Auftreten von Kräften oberhalb des Arbeitsbereichs, um die Möglichkeit von nachteiligen Bewegungen zwischen diesen Teilen während der Einstellung zu beseitigen oder zu verringern.

Diese Kraft wird durch eine Blattfeder 48 ausgeübt. Ein Ende der Blattfeder ist an der Verstellmutter mit einer Befestigungsschraube 50 befestigt. Das andere Ende 52 (F i g. 2 und 3) der Blattfeder erstreckt sich von der Verstellmutter durch einen Schlitz 54 in dem Gehäuse. Deshalb übt die Blattfeder eine Kraft zwischen dem Gehäuse und der Verstellmutter aus, um die Verstellmutter gegen die Einstellschraube und die Einstellschraube gegen das Gehäuse zu drücken. Bei der Herstellung werden zunächst alle Teile, ausgenommen die Blattfeder 48, zusammengebaut. Dann wird die Blattfeder so angeordnet, daß das l:ide 52 durch den Schlitz 54 ragt und die Befestigungsschraube 50 wird angezogen. Die Vorderseite 56 der Verstellmutter erstreckt sich etwas über die Ebene des Schlitze 54, so daß die Blattfeder verbogen wird, wenn die BelestigungssJiraube 50 angezogen wird. Dadurch wirkt die Blattfeder 48 als Hebelarm, dessen Schwenkachse entlang einer Kante 58 der Verstellmutter verläuft. Wenn die Befestigungsschraube 50 weiter angezogen wird, um die Blattfeder eng an die Vsrstcllmutter anzudrücken, wird durch diese Hebelwirkung ein Drehmoment auf die Verstellmutter 16 ausgeübt, wodurch die Verstellmulter im Uhrzeigersinne auf der Einstellschraube 18 verdreht wird, bis das Ende 42 des Führungsarms 38 an einer Kante des Schlitzes 40 anliegt, wie in Fig. 3 dargestellt ist. Durch weiteres Anziehen der Befestigungsschraube wird die Blattfeder 48 umgebogen, v/'u in F i g. 3 dargestellt ist, um die K: aft auszuüben, welche die Verstellmutter, die Einstellschraube und das Gehäuse in einer gesicherten Lage halten

hs ist wünschenswert, daß die F ederkraft so groß w ic möglich, aber nicht so groß ist. daß sich Schwierigkeiten beim Verdrehen des Schraubenkopfs 32 od*:r eine /11 starke Abnutzung an der Lagerstelle der V Lager 24 ergeben. Um die Federkraft zu begrenzen, werden du Verstellmulter und die Blattfeder so ausgebildet daß beim Anziehen der Befestigungsschraube 50 mit emei Kraft, die zur fluchtenden Halterung der Blattfeder an der Verstellmutter ausreicht, die Blattfeder bis oder über ihre Elastizitätigrenze verbogen wird. Dadunh .>t gewahrleistet, daß die durch die ausgebogene 1 oder erzeugte Kraft unabhängig von irgendeiner t rhohuiu' dir / iis.enkung der F eder relativ konstant bleibt Wenn beispielsweise der Schlitz 54 nicht parallel zu der A(IiS' der Einstellschraube 18 verläuft, kann die Blattfeder 48 mehr oder weniger ausgebogen werden, wenn die I edei entlang dem ikhliiz während Einstellungen des Arbeitsbereichs bewegt wird. Wenn die Feder absteht lieh während des Zusammenbaus über ihre Federungv gren/.e deformiert wird, können irgendwelche Ändettin gen der Ausbiegung der Feder während des Beti iebs die durch die F'eder ausgeübte Kraft nicht beträchtlich verändern. Obwohl ferner die Summe der fehler aufgrund von Hcrsl^llungstoleranzcn bei den <:in.-clnen Geriilen unterschiedlich ist. ist dann die von il.i iUaii feder 48 in ilen betreffenden Geräten ausgcuhie Kiaft [iraklisch gleich.

Mit Hilfe eines einzigen Elements in form der

Blattfeder 48 wird die Verstellmutter gegen die Einstellschraube und die Einstellschraube gegen das Gehäuse mit einer relativ konstanten Kraft gedrückt, und /war in der gleichen Richtung, in der eine Kraft oberhalb des Arbeitsbereichs angreift. Die Blattfeder 48 übt auch ein ausreichendes Drehmoment auf die Verstellmutter aus, um das Ende 42 des Führungsarms in Anlage gegen eine Kante des Schlitzes 40 zu hallen (F i g. 3). unabhängig von der Drehrichtung der Einstellschraube. Deshalb sind keine engen Herstellungstoleran/en in dem Führungsarm und dem Schlitz erforderlich, wodurch die Herstellungskosten erniedrigt werden. Dtiich die Deformation der Blattfeder 48 über deren Deformalionsgren/e hinaus wird nicht nur die Ausübung einer praktisch konstanten Kraft gegen die Schraube und die Mutter im Arbeitsbereich des Geräts gewährleistet, sondern es wird auch eine Kraft praktisch gleicher Große durch entsprechende Federn in Geräten gleicher Konstruktion unabhängig von den Fehlern ausgeübt, die von der Gesamtheit der Herslcllungstoleran/en abhängen. Da die Blattfeder 48 mit ihrem linde 52 in dem Schiit/. 54 verläuft, kann die Blattfeder in

ίο vertikaler Richtung bewegt werden, wobei die gleiche Lage auf die Vcrslcllmulter unabhängig von der Lage der liiislcllmiitter relativ /u der Einstellschraube ausgeübt wird.

Micr/u 1 HIaM Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Hebelgetriebe mit einstellbarem Übersetzungsverhältnis, insbesondere für pneumatische Meßgerate, bei dem die an einem Ende des Hebels angreifende Eingangsgröße durch eine am anderen Ende angreifende Gegenkraft ausgleichbar ist und des>en Drehachse längs des Hebels verstellbar als Schneidenlugerung, weiche an einer mittels einer Einstellschraube verschiebbaren Mutter befestigt ist. ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet. daU die die Verstellinutter (16) mit dem Schneidenlager (14) tragende Einstellschraube (18) mittels einer Feder (48) spielfrei gegen die Lagerung (24) im Gehäuse (20) gedruckt wird und daß die Feder (48) an der Verstellmutter (16) angreift

2. Hehr¹/»«.triebe nach Anspruch 1, dadurch ackenii/eicimet. daß als Feder eine an der Verstellmutter (16) befestigte Blattfeder (48) vorgesehen ist, deren freies Ende (52) gleitend verschiebbar in einem Schiit/ (54) des Gehäuses (20) geführt ist.

3. Hebelgetriebe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Blattfeder (48) über ihre Elastizitätsgrenze hinaus derart deformiert ist, daß die duiih sie ausgeübte Kraft unabhängig von An leruiigeri ihrer Deforma'ion praktisch konstant bleibt, wenn iiie Stützeinrichtung eingeslellt ist.

t llebelg.'inebe nach Anspruch I his 3. dadurch jo gckcnnzckhuci. J.iß an der Verstellmutter (16) ein eine Drehung derselben vcr .ndernder Hihrungs am· (J8| vorgesehen ist. Jessen Ende (42) als Zeiger fm Jie Einstellung des fibers i/ungsverhaltnisses dull!

5 Hebelgetriebe nach Anspruch I bis 4, dadurch gekenn/cnnnei Ί.ιΙ! die die Einstellschraube (18) gegen die I .igeriing (24) drückende Feder zugleich die Verstfllmiit.er (16) in einer Drehrichtiing und damn ilen I uhniiigs.irm (18) auf eine Seile seiner \ nl. ΊΜιί (40) .Iriu kt