DE2363274C3

DE2363274C3 - Anzeigegerät zur Messung der relativen Verschiebung eines federbelasteten Tastgliedes

Info

Publication number: DE2363274C3
Application number: DE2363274A
Authority: DE
Inventors: Shozo Ebina Kanagawa Iwasaki (Japan)
Original assignee: KK Akashi Seisakusho Tokio
Current assignee: KK Akashi Seisakusho Tokio
Priority date: 1972-12-30
Filing date: 1973-12-19
Publication date: 1975-08-14
Also published as: US3899931A; FR2212531B1; DE2363274B2; FR2212531A1; JPS5414936B2; JPS4991660A; GB1443790A; DE2363274A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Anzeigegerät zur Messung der relativen Verschiebung eines fedcrbelasteten Tastgliedes in bezug auf eine zu messende Oberfläche, wobei das eine Ende des Tastgliedes in Berührung mit der zu messenden Oberfläche gehalten wird und in Übereinstimmung mit der Verschiebung der zu messenden Oberfläche axial bewegbar ist.

Bei einer bekannten Art von Anzeigegeräten, wie beim Rockwellhärte-Prüfgerät, wird eine Wählscheibe gedreht, um einen Hauptzeiger auf einen Teilstrich einzustellen, der als Bezugspunkt dient, wenn ein Tastglied, das in eine Prüfspitzenwelle eingreift, durch eine Feder gegen die zu messende Oberfläche gedrückt wird. Diese Praxis bringt das Problem mit sich, daß der Meßvorgang äußerst komplex wird.

Andere Instrumente benutzen einen Hiifszeiger Pa' (F i g. 6), der eine niedrigere Empfindlichkeit als der Hauptzeiger Paufweist und dazu beitragen soll, die Bezugslage des Hauptzeigers zu bestimmen. In diesem Fall ist der Hiifszeiger jedoch verhältnismäßig kurz ausgebildet, so daß er nicht an die Welle des Hauptzeigers anstößt, wenn sich der Hiifszeiger auf der Wählscheibe bewegt, was den Nachteil hat, daß sich der Hiifszeiger nicht exakt auf Teilstriche einstellen läßt.

Beim Messen der axialen Abweichung, z. B. einer Steuerkurve, hat sich der gleiche Mangel wie bei den Rockwellhärte-Prüfgeräten gezeigt, da es schwierig ist, den Zeiger auf die Bezugslage einzustellen, während das Tastglied in Berührung mit der Oberfläche der Steuerkurve gehalten werden soil.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Anzeigegerät zur Messung der relativen Verschiebung eines federbelasteten Tastgliedes in bezug auf eine zu messende Oberfläche zur Verfügung zu stellen, die einfach im Aufbau ist und ein präzises Ablesen gemessener Werte gestattet.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß das Tastglied mit einem einen Hiifszeiger tragenden Ritzel in Eingriff steht, dem über eine ίο federbelastet Reibungskupplung ein Zahnrad konzentrisch zugeordnet ist, welches spielfrei in Eingriff mit einem den Hauptzeiger tragenden zweiten Ritzel steht, und daß das Zahnrad Anschläge aufweist, durch welche der einer Bezugsposition entsprechende Schwenkbereich des Zahnrades und damit der des Hauptzeigers mittels eines geratenste» Stoppgliedes begrenzt ist.

Erreicht wird dadurch, daß der Hauptzeiger auf die Bezugs-Teilstricheinieilung einstellbar ist, und zwar in Obereinstimmung mit der Ausgangslage der zu messenden Oberfläche.

Das erfindungsgemäße Anzeigegerät zur Messung einer relativen Verschiebung bewirk! sehr leicht, den Hauptzeiger auf die Bezugs-Teilstricheinteilung einzustellen, und /war in Übereinstimmung mit der Ausgangslage der zu messenden Oberfläche. Außerdem ist mit Hilfe de* genügend lang ausgebildeten Hilfszeigers. der gekrümmt ausgebildet ist, um nicht in Berührung mit der Welle des Hauptzeigers zu kommen, die Präzision der Einstellung der Bezugs-Gradeinteilung beachtenswert hoch.

Zweckmäßig ist es weiterhin dafür zu sorgen, daß der Hiifszeiger seitlich unterhalb der Zeigerwelle des Hauptzeigers gelagert und derart gekrümmt ausgebildet ist. daß er im Teilstrichbereich einstellbar ist, in dem der Haupt/eiger in seiner einen Endlage steht, ohne die Zeigerwelle des Hauptzeigers zu berühren. Erreicht wird dadurch, daß die Präzision der Einstellung der Bezugs-Gradeinteilung beachtenswert hoch ist.

Wird das Tastglied des festgelegten Anzeigegerätes zur Anlage an einen Hebel gebracht, welches unter Wirkung der Prüfspitze eines Rockwellhärte-Prüfgerätes steht, dann wird auch die Anzeigegenauigkeit von Rockwellhärte-Prüfgeräten erheblich verbessert.

Die Erfindung wird an Hand eines in den Zeichnun gen dargestellten Ausführungsbeispiels nachstehend erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine Rückansicht eines Anzeigegerätes zur Messung der relativen Verschiebung eines federbelasteten Tastgliedes, von dem ein Teil entfernt ist, um das Innere des Gerätes sichtbar zu machen,

Fig.2 einen Querschnitt nach der Linie Il Il der Fig. 1.

F i g. 3 eine Vorderansicht des erfindungsgemäßen Anzeigegerätes.

Fig.4 eine Teil-Rückansicht einer Abwandlung eines Teils des Anzeigegerätes,

F1 g 5 die Anordnung des Anzeigegerätes im Zusammenwirken mit einem Rockwellhärte-Prüfgerät,

F i g. 6 eine Vorderansicht eines bekannten Anzeigegerätes.

Wie aus den F i g. 1 bis 3 ersichtlich, ist ein Tastglied 1 in einem Anzeigegerät H geführt und durch eine Feder 2 beeinflußt angeordnet, so daß dieses Tastglied axial bewegbar ist, wobei ein Ende in Berührung mit einer zu messenden Oberfläche S bleibt, deren relative Verschiebung gemessen werden soll.

In einen als Zahnstange ausgebildeten Abschnitt 3 des Tastgliedes I greft ein Ritzel 4 ein, das sich beim

Verschieben des Tastgliedes dreht. Konzentrisch zum Ritzel 4 ist ein Sektorzahnrad 5 angeordnet. Ein zweites Ritzel 6, das sich im Zentrum des Anzeigegerätes H befindet, steht mit dem größeren Sektorzjihnrad 5 in Eingriff und ein Hauptzeiger fist an e'ner Zeigerkelle O, dieses Ritzels 6 festgelegt.

Wie aus F i g. 2 ersichtlich, sind das Sektorzahnrad 5 und das erste Ritzel 4 miteinander verbund, n. und zv,ar über eine federbelastete Reibungs-Kupplung 7, die aus einer Druckfeier Ta und aus einem Ring Tb besteht. Wird das erste Ritzel 4 über den Zahnsiangenabschnitt 3 beim Bewegen des Tastgliedes, ί angetrieben, dann laufen das Ritzel 4 und das Sektorzahnrad 5 als Einheit um.

Dem Sektorzahnrad 5 ist ein Sloppgüed 8 zugeordnet (F i g. 1 und 2), so daß, wenn das Sektorzahnrad 5 durch Verschieben des Tastgliedes 1 im Uhrzeigersinn umläuft, wie durch einen Pfeil in F i g. 1 veranschaulicht, das eine als Anschlag 5a ausgebildete Ende des Sektorzahnrades 5 das Stoppglied 8 berührt, um so das Verdrehen des Sektorzahnrades 5 dann zu beenden, wenn der Hauptzeiger Pauf den Teilstrich (? zeigt.

Wenn das Sektorzahnrad 5 derart gestoppt wird, dann rutscht der Ring Tb der Reibungskupplung 7 gegenüber dem Ritzel 4 (F i g. 2), d. h. der Hauptzeiger P bleibt auf dem Teilstrich ζ) stehen, und zwar auch dann, wenn das Tastglied 1 immer noch in der gleichen Richtung verlagert wird.

Bei diesem Anzeigegerät ist weiterhin ein Hilfs/eig°r Pa vorgesehen, der vom Ritzel 4 getragen wird und mit ihm umläuft und an einer Welle Ch festgelegt ist. Dieser Hilfszeiger Pa läuft mit niederer Empfindlichkeit weiter um, auch wenn der Haupt/eiger Pstehenbleibt. Kommt der Hilfszeiger Pa in einen vorbestimmten Teilstrichbereich Qi. Qi, dann wird das Tastglied 1 von der zu messenden Oberfläche S abgehoben.

Der vorbestimmte Teilstrichbereich Qi, Qi liegt der Welle Ch des Hilfszeigers Pa gegenüber, welche seitlich unterhalb der Zeigerwelle Oi des Hauptzeigers P liegt, und der Hilfszeiger Pa ist lang genug ausgebildet, um eine Einstellung auf die Teilstricheinteilung zu erleichtern Wäre ein derart langer Hilfszeiger Pa gerade ausgeh iet, so käme er mit der Welle Oi des Hauptzeigers in Β«, ιührung, er ist also gekrümmt ausgebild* ι (F i g. 3), so daß die Einsteilung des Zeigers auf den vorbestimmten Teilbereich Qi, Q2 ermöglicht wird, ohne daß die Welle des Hauptzeigers Oi berührt wird.

Weicht die zu messende Oberfläche S zurück, so folgt ihr das Tastglied 1 entsprechend der Wirkung der Kraft der Feder 2. Läuft das Ritzel 4 entgegen dem Uhrzeigersinn um, weil das Tastglied über die Zahnstange 3 nach unten bewegt wird, dann dreht sich das Sektorzahnrad 5 auch rückwärts, und zwar über die Reibungs-Kupplung 7, wobei die Verschiebung der zu messenden Oberfläche 5 durch den Betrag (!er Verdrehung des Hauptzeigers P gegenüber dem Teilstrich gemessen wird. Dieser Schwenkbereich wird dadurch begrenzt, daß das als Anschlag 5b dienende andere Ende (Fig. 1) des Sektorzahnrades 5 das Stoppglied 8 berührt. Weicht das Tastglied 1 unter Wirkung der Feder 2 zurück, folgt es also der zurückweichenden, zu messenden Oberfläche, so wird es nach außen bewegt. Dann wird das mit dem Anschlag 5b versehene andere Ende des Sektorzahnrades 5 vom S'oppglied 8 angehalten, so daß der Hauptzeiger P auch anhält, und, da die zu messende Oberfläche immer noch zurückgeht, gleiten der Ring Tb und das Ritzel 4 aufeinander, d. h. nur der Hilfszeiger Pa dreht weiter. Außerdem ist ein weiteres nicht gezeigtes Stoppglied vorgesehen, um den Weg des Tastgliedes innerhalb des eigentlichen Anzeigegerätes Hzu begrenzen.

Mit dem zweiten Ritzel 6 des Hauptzeigers P ist ein durch eine feine Spiralfeder 10 beeinflußtes Hilfszahnrad 11 im Eingriff, um Spiel im Zahnradmechanismus zu verhindern.

Das eine Ende der Feder 2 greift an einem Querarm 12, das andere Ende an einem Festpunkt 13 des Anzeigegerätes H an. Um den Druck der Druckfeder Ta abzufangen, ist ein Stoppring 14 hinter dem Sektorzahnrad 5 vorgesehen. Schrauben 15 legen das Stoppglied 8 am Anzeigegerät H fest.

Dem Lagern bzw. Führen des Tastgliedes 1 dienen Lager 16a und 16Z).

Fig.4 zeigt eine Abwandlung des oben angegebenen Sektorzahnrades. Dieses ist hier als normales Zahnrad 5' ausgebildet, auf dem Anschläge 5a' und 5b' festgelegt sind, die mit dem Stoppglied 8 in Berührung

kommen. Auch in diesem Falle können der gleiche Betrieb und das gleiche Ergebnis erzielt werden, wie bei dem vorher beschriebenen Ausführungsbeispiel.

F 1 g. 5 zeigt die Anwendung des erfindungsgemäßen Anzeigegerätes auf ein Rockwellhärte-Prüfgerät. Um

genormte Lasten auf ein Muster 17 durch eine Prüfspitze 18 aufzubringen, wird mit Hilfe einer Stange 19 ein Tisch 20 angehoben, wodurch auch eine Prüfspitzenwelle 21 nach oben gestoßen wird, die eine genormte Lastfeder zusammendrückt, um so die Anwendung von genormten Lasten zu gestatten.

Über ein an der Prüfspitzenwelle 21 festgelegtes Kontaktglied 23 wird ein Übersetzungshebel 24 verschwenkt, wodurch das Tastglied 1 des Anzeigegerätes H der Erfindung, welches in Berührung mit der zu mes-

senden Oberfläche S kommt, nach oben bewegt wird.

Durch den oben erläuterten Vorgang hält der Hauptzeiger P des Anzeigegerätes am Teilstrich O an, während der Hilfszeiger Pa weiterdreht. Durch Beenden des Hubes der Stange 19 wird, wenn der Hilfszeiger Pa in den vorbestimmten Teilstrichbereich Qi, Qi kommt, dieser dort gesetzt, wo es der genormten Last entspricht.

Die Anwendung von Testlasten bei Rockwellhärte-Prüfgeräten läßt sich erreichen, wenn eine Steuerstan-

ge 25 vorgesehen wird, auf der sich ein Lasthebel 26 abstützt, der die Last eines Gewichtes 27 über eine einseitig spitze Lastwelle 28 und einen Führungszylinder 29 auf die Prüfspitzenwelle 21 überträgt. Der Lasthebel ist bei 30 gelagert (F i g. 5). Wird die Steuerstange 25 abgesenkt, dann zeigt der Hauptzeiger P den gemessenen Wert in Übereinstimmung mit der Tiefe der Eindrückung der Prüfspitze 18 in das Muster 17 an.

Eine Mutter 31 legt das eine Ende einer Blattfeder 34, die die Prüfspitzenwelle 21 federnd beeinflußt, fest;

deren anderes Ende ist gerätefest. Der Übersetzungshebel 24 ist bei 32 gelagert; 33 ist ein Stoppglied, das das Senken der Prüfspitzenwelle 21 begrenzt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Anzeigegerät zur Messung der relativen Verschiebung eines federbelasteten Tastgliedes in bezug auf eine zu messende Oberfläche, wobei das eine Ende des Tastgliedes in Berührung mit der zu messenden Oberfläche gehalten wird und in Übereinstimmung mit der Verschiebung der zu messenden Oberfläche axial bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Tastglied (1) mit einem eineii Hiifszeiger (Pa) tragenden Ritzel (4) in Eingriff steht, dem über eine federbelastete Reibungskupplung (7) ein Zahnrad (5, 5') konzentrisch zugeordnet ist, welches spielfrei in Eingriff mit einem den Hauptzeiger (P) tragenden zweiten Ritzel (6) steht, und daß das Zahnrad (5,5') Anschläge (5a, 56, 5a', 5tf) aufweist, durch welche der einer Bezugsposilion entsprechende Schwenkbereich des Zahnrades (5. 5') und damit der des Haupt/eigers (P) mittels eines gerätefesten Stoppgliedes (8) begrenzt ist.

2 Anzeigegerät nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß der Hiifszeiger (Pa) seitlich unterhalb der Zeigerwelle (Οι) des Hauptzeigers (P) gelagert und derart gekrümmt ausgebildet ist, daß er im Teilstrichbereich (Q. ^einstellbar ist, in dem der Haupt/eiger (P) in seiner einen Endlage (Q) steht, ohne die Zeigerwelle (O\) des Hauptzeigers (P) /u berühren.

3. Anzeigegerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Tastglied (1) mil einem Hebel (24) in Wirkverbindung steht, der unter der Wirkung der Prüfspitze (18) eines Rockwellhärte-Prüfgerätes steht.