DE2318331A1

DE2318331A1 - Elektronische tastvorrichtung mit hebeln

Info

Publication number: DE2318331A1
Application number: DE2318331A
Authority: DE
Inventors: Fritz Nigg; Jean-Claude Risse
Original assignee: Tesa SARL
Current assignee: Tesa SARL
Priority date: 1972-05-18
Filing date: 1973-04-12
Publication date: 1973-11-22
Also published as: DE2318331C3; SE382257B; IT985894B; FR2185258A5; JPS4950971A; GB1425239A; CH548015A; JPS5414935B2; DE2318331B2; US3812590A

Description

HAlKNTANWAtT

DR HEINRICH HERMELINK

10. April 1973

T I S A S.A. CH - Io2o Renens Elektronische Testvorrichtung mit Hebeln

309847/0744

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine elektronische Tastvorrichtung mit Hebeln, in welcher ein eine Messtaste tragender Hebel am Ende eines Gehäuses angelenkt ist, wobei die Bewegungen der genannten Taste auf ein bewegliches Element eines elektronischen Transduktors übertragen werden, der unter Zwischenschaltung eines ümschaltBechanismus Bit zwei Hebeln in einem Gehäuse angeordnet ist, wobei der eine Hebel mit dem die Hesstaste tragenden Hebel verbunden und um die gleiche Achse schwenkbar ist und dieser Mechanismus gegen die Wirkung mindestens eines elastischen Elementes eine Verschiebung des beweglichen Elementes vom Transduktor in einer gleichen Richtung bewirken kann, dies infolge von Verschiebungen des die Hesstaste tragenden Hebels, die von einer Ruhelage aus in beiden Schwenkrichtungen des die Messtaste tragenden Hebels ausgehen, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Hebel des ÜmschaltBechanismus schwenkbar auf dem ersten Hebel des genannten Mechanismus angeordnet ist und die Bewegungen des bewegbaren Elementes vom Transduktor steuert, wobei dieser zweite Hebel unter der Wirkung des elastischen Elementes und von zwei Anschlagmitteln steht, dass das erste Anschlagmittel alt den beiden Hebeln in Wirkungsverbindung steht und gegen die Kraft des elastischen Elementes wirkt, um die Schwenkbewegung des zweiten Hebele in bezug auf den ersten Hebel in Richtung der Wirkung des elastischen Elementes zu beschränken, wenn der erste Hebel entgegengesetzt zu der Kraft des elastischen Elementes verschwenkt wird, dass das zweite Anschlagmittel jenseits der Schwenkachse des zweiten Hebels auf dem ersten Hebel angeordnet ist und in bezug auf die genannte Schwenkachse des zweiten Hebels auf dem ersten Hebel einstellbar und mit dem Gehäuse wirkungsverbunden ist und gegen die Wirkung des elastischen Elementes wirkt, um die gemeinsame Schwenkbewegung der beiden Hebel um die Schwenkachse des ersten Hebels im Sinne der Richtung der Wirkung des elastischen Elementes zu' beschränken, wenn das erste Anschlagmittel eine Verschwenkung des zweiten Hebele in bezug auf den ersten Hebel in Richtung der Wirkung des elastischen Elementes verhindert, und um eine Verschwenkung des zweiten Hebele in bezug auf den ersten Hebel in Richtung der Wirkung des elastischen Elementes zu verhindern, wenn der erste Hebel in Richtung der Wirkung des elastischen Elementes ver schwenkt wird, derart, dass wenn der erste Hebel gegen die Richtung der

309847/Q7U

Wirkung des elastischen Elementes verschwenkt wird, der zwei Hebel durch das erste Anschlagmittel gehalten ist und zusammen mit dem ersten Hebel um die Drehachse desselben gegen die Wirkung des elastischen Elementes verschwenkt wird, und dass wenn der erste Hebel in Richtung der Wirkung des elastischen Elementes verschwenkt wird, der zweite Hebel durch das zweite Anschlagmittel gehalten ist und in bezug auf den ersten Hebel gegen die Kraft des elastischen Elementes verschwenkt wird, während in der Buhelage, in welcher der erste Hebel keiner Verschwenkwirkung ausgesetzt ist, die beiden Anschlagmittel, sowohl eine Verschwenkung des zweiten Hebels in bezug auf den ersten Hebel in Sichtung der Wirkung des elastischen Elementes, als auch eine gemeinsame Verschwenkung der beiden Hebel um die Schwenkachse des ersten Hebele in Richtung der Wirkung des elastischen Elementes verhindern.

Eine Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes ist nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert. In diesen zeigen:

Figur 1 einen Profil-Längsschnitt durch eine AusfUhrungaform der Testvorrichtung und

Figur 2 einen Schnitt in der Vorrichtungsebene.

Die dargestellte Tastvorrichtung weist ein im wesentlichen rohrförmiges Gehäuse 1 auf, dessen eines Ende zwei parallel zueinander angeordnete Backen 2 aufweist, zwischen denen ein Träger 3 vorgesehen ist, an welchem in bekannter Weise ein teilweise dargestellter Hebel 4 befestigt ist, an dessen eine Ende eine nicht dargestellte Hesstaste befestigt ist. Der Träger 3 ist mit einer Welle 5 verbunden, deren Enden konisch ausgebildet und je in einen Kugelanschlag 6 gelagert sind, der in einer

in der Backe 2 geschraubten Kapsel 7 angeordnet ist, welche Kapsel mit Hilfe-, einer an der äusseren Seite 9 der Backe 2 anliegenden Mutter 8 festgelegt ist.

Auf der Welle 5 ist der Körper eines Hebels Io befestigt, der zwei parallel zueinander stehende Arme 11 aufweist, die sich in das Innere des Gehäuses 1 erstrecken. Der Körper des Hebele Io ist mit Hilfe einer an sich bekannten und daher nicht näher umschriebenen Verbindung mit dem

3 O 9 8 A 7 / O 7 4 4

Träger 3 verbunden, wobei die Verbindung die beiden genannten Arme miteinander vereinigt.

Zwischen den Armen 11 des Hebels Io ist ein Hebel 12 angeordnet, dessen Ende 13 einen zylindrischen, querliegenden Anschlag 14 trägt, welcher sich auf beiden Seiten des genannten Hebels erstreckt und deren Enden 15 sich je in zwei kreisförmigen Oeffnungen 16 in den Armen 11 des Hebels Io erstrecken. Der Durchmesser dieser Oeffnungen 16 ist wesentlich grosser als derjenige des Anschlages 14, derart, dass die Enden desselben sich radial in den genannten Oeffnungen 16 verschieben können. Das andere Ende 17 des Hebels 12 trägt eine Lamelle 18, die zwischen den Spulen 19 eines Transduktors 2o angeordnet ist, mit welchem sie ein Induktivsystem an sich bekannter Bauart bildet, das hier nicht näher umschrieben ist. Der Hebel 12 trägt eine Querwelle 21, deren Enden konisch ausgebildet und drehbar in Kugelanschlägen 22 gelagert sind, die je in einer am Ende 24 des Armes geschraubten Kapsel 23 angeordnet aind, welche Kapsel mittels einer an der äusseren Seite des genannten Armes anliegenden Kutter 25 festgehalten wird. Der Hebel 12 wird so zwischen den Armen 11 des Hebels Io schwenkbar gehalten, wobei die Schwenkbewegung durch den Verschiebeweg des Anschlages 14 in den Oeffnungen 16 begrenzt ist. Eine in der einen Spule des Transduktors 2o angeordnete Feder 26 stützt sich gegen die Lamelle 18 ab. Diese Feder ist mit einer Schraube 27 wirkungsverbunden, die in der Spule 19 des Transduktors 2o angeordnet ist und zur Einstellung der Kraft der genannten Feder 26 und damit der Andruckkraft der Feder gegen die Lamelle 18 dient.

In der Wand des Gehäuses 1 ist ein Exzenteranschlag 28 drehbar angeordnet, der aus einer in der Wand des Gehäuses drehbar gelagerten Stütze 29 besteht, in die eine Schraube 3o greift, deren Achse in bezug auf die Achse der Stütze 29 versetzt ist. Die Schraube 3o ist an ihrem einen Ende als Stift 31 ausgebildet, in welchem Stift eine Kugel 32 eingefasst ist. Eine ebenfalls in die Stütze 29 greifende Schraube 33 dient zur Festlegung der Schraube 3o, während ein Schutzplättchen 34 di· Stütze 29

309847/0744

abdeckt. Sie Kugel 32 stützt sich punktförmig auf eine Stützscheibe 35 ab, die* auf den Hebel 12 befestigt ist. Der Exzenteranschlag 28 und die StütBSCheibe 35 sind derart angeordnet, dass der Abstütepunkt jenseits der Schwenkachse des Hebels 12 zu liegen kommt, das heisat, auf der Seite dee freien Endes von Hebel 12. Ausserdem ist die Wirkung der Feder 26 derart, dees die Stützscheibe 35 gegen die Kugel 32 des Anschlages 28 gepresst wird.

Auf beiden Seiten dee zweiarmigen Hebele Io sind Anschläge 36 vorgesehen, welche die Schwenkbewegung des genannten Hebels begrenzen. Diese Anschläge 36 sind durch Schrauben gebildet, die in der Wand des Gehäuses 1 befestigt sind.

Die Funktionsweise der umschriebenen Testvorrichtung ist die folgendet

In der Ruhelage, d.h. wenn die Hesstaste 4 keiner Verschiebebewegung ausgesetzt ist, drückt die Feder 26 die Lamelle 18 von unten nach oben (Figur l) und presst den Hebel 12 gegen die Kugel 32 des Anschlages 28. Dabei versucht die Feder 26 den Hebel 12 im Gegenuhrzeigersinn zu verschwenken. Der mit dem Hebel 12 wirkungsverbundene Anschlag 14 wird ebenfalls verachwenkt und koamt mit dem unteren Rand der beiden Oeffnungen des Hebele Io in Berührung, wodurch eine Verschwenkung des Hebels 12 verhindert wird. Die beiden Hebel Io und 12 können auch nicht zusammen eine Schwenkbewegung ausführen, da der Hebel 12 durch Anschläge 28 und 14 gehalten wird und die Hebel Io und 12 mittels der Welle 21 Miteinander verbunden sind. Die Anordnung befindet sich damit im Gleichgewicht und die Mesetaate 4, welche mit Hilfe des Trägers 3 mit dem Hebel Io verbunden ist, wird keiner Druckbeanspruchung ausgesetzt und befindet eich damit in einer stabilen Gleichgewichtslage.

Wenn die Messtaste 4 von oben nach unten (Figur l) verschoben wird, werden der Träger 3 und damit auch der mit diesem wirkungsverbundeoe Hebel Io im Ohrzeigerdrehsinne um die Welle 5 geschwenkt. Der Hebel Io nimmt während seiner Schwenkbewegung die Welle 21 und somit auch den Hebel mit, der sieh im gleichen Drehsinne gegen die Wirkung der Feder 26 verschwenkt, wodurch der Anschlag 14 in Berührung mit der unteren Wand der

309S47./Q7U

Oeffnungen 16 des Hebels Io gehalten wird. Die Hebel Io und 12 sowie die Lamelle 18 werden in der Anordnung im Uhrzeigerdrehsinn um die Welle 5 gedreht. Die Verschiebung der Lamelle im Transduktor 2o bewirkt die Auslösung eines Signals im genannten Transduktor, das in Abhängigkeit zur Verschiebung der Lamelle 18 und damit zur Verschiebung der Hesstaste 4 steht.

Wenn die Kesstaste 4 von oben nach unten (Figur l) bewegt wird, werden der Träger 3 und damit auch der mit diesem wirkungsverbundene Hebel Io im Gegenuhrzeigersinn auf der Welle 5 verschwenkt. Der Hebel Io nimmt während dieser Schwenkbewegung die Welle 21 mit, welche versucht, den Hebel 12 zu verschwenken. Da sich jedoch letzterer nicht von unten nach oben verschieben kann, da er gegen die Kugel 32 des Anschlages 28 gedruckt wird und drehbar zwischen die Arme 11 des Hebels Io unter Zwischenschaltung der Welle 21 angeordnet ist und da der Anschlag 14 sich radial in den Oeffnungen 16 des Hebels Io bewegen kann, wird der Hebel 12 in entgegen der Wirkung der Feder 26, im Uhrzeigerdrehsinn verschwenkt. Der Drehmittelpunkt dieser Schwenkbewegung wird durch die Welle 21 gebildet, wobei die Lamelle 18 ebenfalls im Uhrzeigerdrehsinn verschwenkt wird. Die Verschiebung der Lamelle 18 im Transduktor 2o bewirkt die Auslösung eines Signals, das in Abhängigkeit zur Verschiebung der Lamelle 18 und damit der Messtaste 4 steht.

Aus den vorstehenden Ausführungen geht hervor, dass die Lamelle 18 iaaer in der gleichen Richtung bewegt wird, also von oben nach unten oder im Uhrzeigerdrehsinn, dies unabhängig von der dichtung, in welcher die Hesstaste 4 bewegt wird. Die Vorrichtung zum Uebertragen der Bewegung der Taste arbeiten also im Sinne eines automatischen Umschalters für die Tastrichtung der Hesstaste 4» wobei das vom Transduktor erzeugte Signal immer in der gleichen Richtung verlaufen wird.

Es ist zu bemerken, dass in einer Bewegungsrichtung der Hesstaste 4, die Lamelle 18 eine kreisförmige Drehbewegung um die Welle 5 ausfuhrt, während in der entgegengesetzten Bewegungsrichtung der Taste 4 die Lamelle um die Welle 21 gedreht wird, dies aus der Geometrie der Anordnung resultierend, welche in der einen Richtung der Taatenverschiebungen verstellt wird. Bei

309847/0744

einer gleichen Verschiebung der Taste in beiden Eichtungen, sind die Winkellagen der Lamelle 18 in bezug auf den Transduktor 2o verschieden und der Transduktor wird Signale erzeugen können, welche nicht identisch sind für die beiden Bewegungsrichtungen der Taste. Ua diese Wirkung zu korrigieren, genügt es den Exzenteranschlag 28 zu beeinflussen, ua den Abstützpunkt der Kugel 32 auf der Scheibe35 und damit die Verschwenkungageometrie des Hebels 12 zu verändern, während der Hebel Io im Gegenuhrzeigersinn verschwenkt wird· Da die vom Hebel 12 eingenommenen Drehlagen von der Lege der Kugel 32 in bezug auf den Dremittelpunkt der Welle 21 abhängig sind, wird in der Tat die Drehung der Stütze 29 eine Verschiebung der Schraube, sowie der Kugel 32 bewirken, wodurch die Lage des Abstützpunktes der Kugel 32 in bezug auf den Drehmittelpunkt der Welle 21 verändert wird. Der Exzenteranschlag 28 wird somit eine Aenderung der Geometrie des Umschalters ermöglichen, derart, dass für die beiden Bewegungsrichtungen der Taste identische Signale erzeugt werden können. Es wird ebenfalls möglich sein, die achsiale Lage des Anschlages 28 durch Drehung der Schraube 3o einzustellen.

Die besondere Anordnung der Wellen 5 und 21, deren konische Enden in Kugelanschlägen gelagert werden, welche in Elementen angeordnet sind, die eine gewisse Elastizität in Richtung der genannten Achsen besitzen, sowie der Backen 2 des Gehäuses 1 und der Arme 11 des Hebele Io, ermöglichen ein fortwährendes Andrücken, wodurch eine automatische Behebung des Spiels der Wellen in ihren Lageretellen infolge Abnutzung gewährleistet ist. In der Tat kann man während des Zusammenbaues der Wellen 5 und 21 in ihren Lagerstellen die achsiale Lage der Kugelanschläge derart einstellen, dass die Elastizität der Backen 2 und der Arme 11 beeinflusst werden kann. Das Fixieren der Wellen 5 und 21 geschieht somit unter Wirkung der genannten Elastizität, wodurch die Wellen ohne Spiel in ihren Lagerstellen geführt werden können.

Gemäss einer besonderen Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes, könnten die Anschläge 14 mit den Oeffnungen 16 durch ein anderes Anschlagmittel ersetzt werden, beispielsweise durch einen am Ende des Hebele Io und

3098Α7/07ΑΛ

in der Nähe der Schwenkachse (2l) des Hebels angeordneten Anschlag; oder durch andere äquivalente Mittel. Obachon die Anordnung der Feder 26 im Element 19 des Transduktors 2o eine vorzugsweise Ausführungsform für die problemlose Erreichung einer Gleichgewichtslage der in beiden Punktionsrichtungen des automatischen Umschaltsystema bewirkten Drücke darstellt, ist es ebenfalls möglich, die genannte Feder 26 durch mindestens eine oder mehrere Federn zu ersetzen, welche ausserhalb des Transduktors angeordnet sind, beispielsweise im Gehäuse 1 mit unmittelbarer Wirkung auf den Hebel 12. Auch können andere, an sich bekannte, Ausführungen von elastischen Elementen Verwendung finden.

Im weiteren könnte der zweiarmige Hebel 11 durch einen einfachen, einarmigen Hebel ersetzt werden, obschon die zweiarmige Ausführung eine vorzugsweise Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes im Hinblick auf den elastischen Einbau der Welle 21 darstellt.

Schlussendlich könnte der induktive Transduktor 2o durch ein anderes äquivalentes Mittel ersetzt werden·

309847/0744

Claims

Patentansprüche

l.j Elektronische Testvorrichtung mit Hebeln, in welcher ein eise Hesstaste tragender Hebel am Ende eines Gehäuses angelenkt ist, wobei die Bewegungen der genannten Taste auf ein bewegliches Element eines elektronischen Transduktors übertragen werden, der unter Zwischenschaltung eines Uaschaltmechanismus mit zwei Hebeln in einem Gehäuse angeordnet ist, wobei der eine Hebel mit dem die Messtaete tragenden Hebel verbunden und um die gleiche Achse schwenkbar ist und dieser Mechanismus gegen die Wirkung mindestens eines elastischen Elementes eine Verschiebung des beweglichen Elementes vom Transduktor in einer gleichen Richtung bewirken kann, dies infolge von Verschiebungen des die Messtaste tragenden Hebels, die von einer Ruhelage aus in beiden Schwenkrichtungen des die Messtaste tragenden Hebels auegehen, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Hebel (12) des Umschaltmechanismus schwenkbar auf dem ersten Hebel (lo) des genannten Hechanismus angeordnet ist und die Bewegungen des bewegbaren Elementes (l8) vom Transduktor (2o) steuert, wobei dieser zweite Hebel (l2) unter der Wirkung des elastischen Elementes (26) und von zwei Anschlagmitteln (14 - 16, 23) steht, dass das erste Anschlagmittel (l4 - 16) mit den beiden Hebeln (lo, 12) in Wirkungsverbindung steht und gegen die Kraft des elastischen Elementes (26) wirkt, um die Schwenkbewegung des zweiten Hebels (l2) in bezug auf den ersten Hebel (lo) in Richtung der Wirkung des elastischen Elementes (26) zu beschränken, wenn der erste Hebel (lo) entgegengesetzt zu der Kraft des elastischen Elementes (26) verschwenkt wird, dass das zweite Anschlagmittel (28) jenseits der Schwenkachse (2l) des zweiten Hebels (12) auf dem ersten Hebel (lo) angeordnet ist und in bezug auf die genannte Schwenkachse (2l) des zweiten Hebels (l2) auf dem ersten Hebel (lo) einstellbar und mit dem Gehäuse (l) wirkungsverbundeh ist und gegen die Wirkung des elastischen Elementes (26) wirkt, um die gemeinsame Schwenkbewegung der beiden Hebel (lo, 12) um die Schwenkachse (5) des ersten Hebels (lo) im Sinne der Richtung der Wirkung des elastischen E_leaentes (26) zu beschränken, wenn das erste Anschlagmittel (14 - 16) eise Verschwenkung des zweiten Hebele (l2) in bezug auf den ersten Hebel (lo)

309847/0744

in Richtung der Wirkung des elastischen Elementes (26) zu verhindern, wenn der erste Hebel (lo) in Richtung der Wirkung des elastischen Elementes (26) verschwenkt wird, derart, dass wenn der erste Hebel (lo) gegen die Richtung der Wirkung des elastischen Elementes (26) verschwenkt wird, der zweite Hebel (l2) durch das erste Anschlagmittel (l4 - 16) gehalten ist und zusammen mit dem ersten Hebel (lo) um die Drehachse (5) desselben gegen die Wirkung des elastischen Elementes (26) verschwenkt wird, und dass wenn der erste Hebel (lo) in Richtung der Wirkung des elastischen Elementes (26) verschwenkt wird, der zweite Hebel (12) durch das zweite Anschlagmittel28) gehalten ist und in bezug auf den ersten Hebel (lo) gegen die Kraft' des elastischen Elementes verschwenkt wird, während in der Ruhelage, in welcher der erste Hebel (lo) keiner Verschwenkwirkung ausgesetzt ist, die beiden Anschlagmittel (l4 - 16, 28) sowohl eine Verschwenkung des zweiten Hebels (l2) in bezug auf den ersten Hebel (lo) in Richtung der Wirkung des elastischen Elementes (28), als auch eine gemeinsame Verschwenkung der beiden Hebel (lo, 12-) um die Schwenkachse (5) des ersten Hebels (lo) in Richtung der Wirkung des elastischen Elementes (26) verhindern.
2. Tastvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Hebel zwei parallel zueinander stehende Arme aufweist, zwischen denen der zweite Hebel angelenkt ist.
3· Tastvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Hebel mit einer querliegenden Achse wirkungsverbunden ist, deren Enden konisch ausgebildet und in Kugelanschlägen gelagert sind, welche Anschläge je in einem in den parallel zueinander angeordneten Armen des ersten Hebels geschraubten Träger gelagert sind.
4. Tastvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Anschlagmittel einen Anschlag aufweist, der quer auf dem zweiten Hebel angeordnet ist und dessen Enden in querliegenden Oeffnungen geführt sind, die in den Armen des ersten Hebele vorgesehen sind, wobei die genannten Oeffnungen Abmessungen aufweisen, die grosser sind als diejenigen in den Enden der Anschläge.

309847/0744
5. Tastvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Anschlagmittel einen Anschlag aufweist, welcher exzentrisch in einem im Gehäuse angelenkten Träger angeordnet ist, wobei der genannte an zweiten Hebel anliegt.
6., Tastvorrichtung nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, dass der exzentrische Anschlag achsial einstellbar ausgebildet ist.
7. Tastvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das elastische Element im Transduktor angeordnet ist und am beweglichen Element desselben anliegt.

309847/0744