DE2313849A1 - Stroemungsmitteldruckmesskreis - Google Patents

Description

Strömungsmitteldruckmeßkreis

Die Erfindung betrifft Meßgeräte, insbesondere solche' Geräte, die zum Messen von Dimensionsveränderungen in Werkstücken ein Strömungsmittel verwenden.

Gegendruckmeßgeräte sind in der Technik seit langem bekannt und bestehen für gewöhnlich aus einem Werkzeug, das mit einer mit einem Strömungsmittel unter geregeltem Druck gespeisten Luftdüse versehen ist. Druckänderungen stromaufwärts der Düse, verursacht durch Abstandsänderungen zwischen dem Werkstück und dem Anzeigekopf, werden zum Messen dieser Abschnitte und somit der Dimensionsänderungen im Werkstück verwendet.

Während diese Anordnung im allgemeinen zufriedenstellend ist, hat sie von Natur aus wenigstens zwei bedeutende Einschränkungen:

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1. Extrem eingeschränkter Bereich. Das zum Erzeugen der in Wechselwirkung stehenden Änderungen des Gegendrucks notwendige Zusammenj wirken zwischen der Düse unddem Werkstück tritt nur über einem : ; extrem eingeschränkten Bereich auf. Zum Beispiel wird bei einem ! Düsendurchmesser von 2 mm ein linearer Bereich von nur 0,2 mm ; erhalten. Dies beschränkt die Brauchbarkeit einer vorhandenen ■

j Lehre in einigen Fällen und erzeugt auch Schwierigkeiten bei der ,

ι Testaufbaubefestigung wie auch andere Nachteile. ί

2. Die auf das Werkstück ausgeübte Strahlkraft verändert sich mit dem Abstand zwischen dem Werkstück und dem Lehrenwerkzeug. Während dieser Effekt unbedeutend sein kann, wenn der Kreis bei starren Werkstücken und bei einer starren Befestigung verwendet wird, können diese Veränderungen der Meßkraft beim Abmessen sehr biegsamer Werkstücke bedeutende Fehler erzeugen.

Die vorliegende Erfindung gibt zum Beseitigen dieser Nachteile eine Strömungsmittellehre der oben genannten Bauart an, bei der der Druck unmittelbar stromaufwärts des Lehrenwerkzeugs entweder durch Handeinstellung oder durch eine Rückwirkungsservoleitungsschleife konstant gehalten wird und bei der das Ausmaß dieser zum Konstanthalten des Drucks notwendigen Einstellung gemessen wird zum Anzeigen der zu messenden Ab stands änderungen. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird die Messung durchgeführt durch Vorsehen einer stromaufwärts erfolgenden Strömungsdrosselung.

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Die sich ergebende Druckänderung oberhalb der feststehenden
Drosselstelle stromaufwärts des Meßwerkzeugs wird zum Messen dieser Abstandsänderungen gegenüber dem Werkstück verwendet. j

Die Erfindung wird nun anhand von Beispielen unter Bezugnahme auf! die Zeichnung beschrieben. Fig. 1 und 2 zeigen zwei Ausführungs- l beispiele der Erfindung. ,

In der Zeichnung, insbesondere in Fig. 1 ist ein Gegendruckkreis ;

10 schematisch dargestellt.

Dieser Kreis weist eine unter einemkmstanten Druck, etwa Luftdruck, stehende Strömungsmittelquelle 12 auf. Das Strömungsmittel wird beim Strömen durch ein übliches Luftfilter 14 gereinigt, bevor es zu einem Regler 16 geleitet wird, der eine Handeinrichtung 18 aufweist zum Einstellen des Drucks stromaufwärts hiervon.

Das unter Druck stehende Strömungsmittel wird über einen Kanal 20 und eine Drosselstelle 22 zum Meßwerkzeug 24 geleitet, das mit
öffnungen 26 und 28 versehen ist. Beide öffnungen können einen
Strömungsmittelstrahl auf das Werkstück 30 richten.

Die Drosselstelle 22 wird so eingestellt, daß sie einen gegebenen Druckabfall hierüber erzeugt, so daß der Druck stromaufwärts
hiervon immer von dem stromabwärts herrschenden Druck abweicht,
solange Strömungsmittel aus den öffnungen 26 und 28 austritt.

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, Ein Manometer 32 kann den Druck stromabwärts der Drosselstelle anzeigen, während ein Manometer 34 vorgesehen ist, das auf den ', Druck stromaufwärts hiervon anspricht.

i ■ ι

ι Im Betrieb stellt eine Bedienungsperson für jede Ablesung den Regt ler 16 so ein, daß der Druck stromabwärts der Drosselstelle 22 I (angezeigt durch das Manometer 32),konstant bleibt. Diese Ein- j

stellung wiederum bewirkt eine Druckänderung stromaufwärts der Drosselstelle 22. Diese Änderung wiederum steht in Beziehung zum Abstand zwischen dem Meßwerkzeug 24 und dem Werkstück 30, da dieser Abstand den konstant zu haltenden, vom Manometer 32 angezeigten Druck steuert.

Zu diesem Zweck kann das Manometer 34 zur Ablesung unmittelbar in Millimeter oder einer anderen Maßeinheit gseicht werden.

Es ist hervorzuheben, daß die Strahlkraft auf dem Werkstück dazu neigt, auf einem konstanten Niveau gehalten zu werden, da der Druck an den öffnungen 26 und 28 vergrößert wird, wenn sich die gemessene Werkstücksoberfläche vom Meßwerkzeug 24 entfernt, um den verminderten Drosseleffekt an den Strömungsmitteldüsen auszugleichen.

Es hat sich gezeigt, daß in ähnlicher Weise aus dem gleichen Grund der Bereich derartiger Abstände, in dem die erforderliche Wechselbeziehung zwischen der Markstücks te llung und dem hierdurch erzeugten Gegendruck bezeichnet bleibt, vergrößert wird.

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Um die Notwendigkeit für Handeinstellungen bei jeder Ablesung auszuscheiden, kann eine Rückwirkungsleitungsschleife vorgesehen werden wie sie in Fig. 2 schematisch gezagt ist.

Bei diesem Ausführungsbeispiel sind alle Elemente die gleichen wie in Fig. 1. Es wird jedoch der Druck stromabwärts der Drosselstelle über einen Kanal 36 zu einem Servomechanismus 38 geleitet, der den Regler 16 so betätigen kann, daß an dieser Stelle ein kon stanter Druck aufrecht erhalten wird.

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Claims (3)

Patentanwälte Dr. ing. H. Nfegendank Dfpl. Ing. H. Haucfc - Dioi. Pirys. W. Schmitz DIpI. Ing. E. Graalfs - Dip». Ing. W. Wehnert 8 München 2, MozaristraSe 25 Telefon 538058ε The Bendix Corporation Executive Offices Bendix Center 19. März 19 73 Southfield.Mich.48075,USA Anwaltsakte M-2571 Patentansprüche

1./Strömungsmitteldruckmeßkreis zum Abmessen eines Werkstücks, be stehend aus einem Meßwerkzeug mit wenigstens einer auf eine. Oberfläche des Werkstücks gerichteten Öffnung und einer Einrichtung zum Liefern von unter Druck stehendem Strömungsmittel zum Meßwerkzeug, wobei diese Einrichtung einen Kanal mit einer stromaufwärts des Meßwerkzeugs gelegenen Drosselstelle verbindet, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Einstellen des Drucks stromaufwärts der Drosselstelle (22) in der Weise, daß der Druck stromabwärts der Drosselstelle auf einem konstanten Wert gehalten wird, und durch eine Einrichtung zum Anzeigen der entsprechenden Abstandsänderungen vom Meßwerkzeug (24) zur Werkstücksoberfläche (30) in Abhängigkeit von diesen Einstellungen.

2. Meßkreis nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigeeinrichtung eine Einrichtung aufweist, die auf den Strö-

mungsmitteldruck stromaufwärts der Drosselstelle (22) anspricht, ί

3. Meßkreis nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ein-!

richtung zum Einstellen des Strömungsmitteldrucks stromauf- '■ wärts der Drosselstelle (22) ein handbetätigter Strömungsmit- |

i teldruckregler (16) ist.

4. Meßkreis nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Einstellen des Strömungsmitteldrucks stromaufwärt der Drosselstelle (22) ein Druckregler ist, der von einem Servomechanismus (18) betätigt wird, der über eine Rückwirkungsleitungsschleife auf den Strömungsmitteldruck stromabwärts der Drosselstelle anspricht.

5. Verfahren zum Abmessen eines Werkstücks mittels Strömungsmitte druck, dadurch gekennzeichnet, daß unter Druck stehendes Strömungsmittel durch eine Öffnung auf eine Oberfläche des abzumessenden Werkstücks gerichtet wird, daß der Druck an der Öffnung konstant gehalten wirdwährend der AbStandsänderungen zwischen dem Anzeigekopf und dem Werkstück durch Einstellen des Drucks stromaufwärts des Öffnungskopfs, und daß das zum Kon-

stanthalten dieses Drucks erforderliche Einstelimaß gemessen wird, um hierdurch eine den Abstandsänderungen zugeordnete Messung zu erhalten.

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6. Verfahren nach Anspruch 5₉ dadurch gekennzeichnet,daß die Messung des Einstellmaßes erzielt wird durch Messen des Drucks stromaufwärts einer stromaufwärts der Öffnung angeordneten Drosselstelle.

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