DE3339994A1

DE3339994A1 - Anzeigegeraet

Info

Publication number: DE3339994A1
Application number: DE19833339994
Authority: DE
Inventors: Aleksandr Viktorovi&ccaron; &Ccaron;urak; Jurij Leonidovi&ccaron; Apatov; Nikolaj Georgievi&ccaron; Demin; Sergej Nikolaevi&ccaron; Filipkovskij; Nikolaj Viktorovi&ccaron; Kirov Saltykov; Leonid Arkadievi&ccaron; Vasil'evych
Original assignee: KIROV INSTRUMENTALNYJ Z KRASNY; KIROV POLITEKHN I
Current assignee: KIROV INSTRUMENTALNYJ Z KRASNY; KIROV POLITEKHN I
Priority date: 1983-11-16
Filing date: 1983-11-04
Publication date: 1985-05-23
Also published as: SE8306195L; SE8306195D0; DE3339994C2; SE441035B; CH664826A5; FR2554921A1; FR2554921B1

Description

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ANZEIGEGERÄT

Die Erfindung betrifft ein Anzeigegerät nach den Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Die Erfindung kann in verschiedenen Meßinstrumenten zur Kontrolle von Längenmaßen und Formabweichungen und der gegenseitigen Anordnung von Werkstückoberflächen angewandt werden«

Bekannt ist ein Anzeigegerät vom Uhr-Typ ("Spravochnik po proizvodstvennomu kontrolju ν mashinostroenii" Handbuch für Betriebskontrolle im Maschinenbau -

A.K.Kutai, Mashinostroenie, Leningrader Abteilung, I974, S. 496}, das einen in einem Gehäuse mittels einer Gleitlagerung angeordneten Meßbolzen und einen an diesem befestigten Doppelhebel enthält, dessen eines Ende einer Hut beweglich zugeordnet ist, die im Gehäuse parallel zur Meßbolzenachse eingearbeitet ist, während das andere Ende mit dem Gehäuse über eine Spiralfeder in Verbindung steht, deren Kraft längs der Achse des Me3bolzens gerichtet ist, wobei am jleßbolzen eine kreisförmige Zahnstange ausgeführt ist, welche mit dem Zeiger eines Meßsystems kinematisch verbunden ist.

Dieses Anzeigegerät hat eine hohe Lebensdauer unter normalen Arbeitsbedingungen, was im besonderen durch die Möglichkeit bedingt ist, den verschlissenen Abschnitt der kreisförmigen Zahnstange durch deren mehrfache Drehung um ihre Achse unter !Fixierung der neuen Lage auszuwechseln.

In der Praxis können jedoch extreme Bedingungen bestehen, die ruckartige Verschiebungen des Meßbolzens des Anzeigegeräts bedingen, welche zur Verkürzung seiner BejO triebszeit führen» So z„B« entsteht beim Ausrichten der Achse .eines Werkstücks, wenn man den Aufsatz des Meßbolzens im Augenblick eines Schlags auf das Werkstück auf dessen. Oberfläche zurückläßt, eine Reaktion der Schlagkraft , die eine ruckartige Verschiebung des Meßbolzens nach oben hervorruft, was zum raschen Verschleiß oder zum Bruch der schwächeren Glieder des Meßsystems des Anzeigegerätes führte

Da der Modul der Verzahnung Zahnstange-Trieb_t der in

der k ine mat i seilen Kette des Meßsystems des Anzeigegerätes verwendet wird, sehr klein ist und beispielsweise 0,199 ßau beträgt, kann das häufige Herabfallen des Meßbolzens aus der oberen Endstellung unter der Wirkung der Kraft der ^ Spiralfeder und des reduzierten Eigengewichts zum vorzeitigen Verschleiß der genannten Teile und zum Verlust der Meßgenauigkeit führen.

Beim Einsatz dieses Gerätes zur Kontrolle des Schla-. gens von zylindrischen Werkstücken, die. eine Exzentrizität XO aufweisen, entsteht außerdem bei bestimmten UmIauffrequenzen des Werkstücks in der Größenordnung von 1-3 Hz ein Meßfehler, der durch die Wirkung von Trägheitkräften bedingt ist, welche eine Überschwingung des Zeigers des Meßsystems in bezug auf eine Teilung des Skalenblatts, die dem Istwert des.Werkstückschlags entspricht, zu. dem Zeitpunkt bewirken,, da sich der Aufsatz des Meßbolzens im äußersten Punkt des zu messenden Schiagens befindet.

Bekannt ist ein Anzeigegerät (US-PSITr. 2527175)/ das einen in einem Gehäuse mittels einer GIeitlagerung, die einen oberen und einen unteren Teil besitzt, einer Spiralfeder und einer gegen Durchdrehung sichernden Feststellvorrichtung angeordneten Meßbolzen aufweist,der eine Zahnstange trägt. Ein in bezug auf das Gehäuse abgefederter Block mit einer Zahnstange, die mit dem Zeiger eines Meßsystems kinematisch verbunden ist, ist am Meßbolzen gleitbar angeordnet. Die Kräfte der genannten federn, die jeweils auf den Meßbolzen und den Block einwirken, sind ihrer Richtung nach entgegengesetzt. Das Anzeigegerät ist mit einer Dämpfungsvorrichtung versehen, ^Q die einen Kolben einschließt, welcher über einen Stift mit dem genannten Block verbunden ist und mit einem am Gehäuse parallel zur Meßstabachse angebrachten Zylinder zusammenwirkt.

Ruckartige Verschiebungen des Meßbolzens und dadurch 2$ bedingte nachfolgende Schwingungsbewegungen des Blocks mit der Zahnstange werden vom Kolben der Dämpfungsvorrichtung aufgenommen, der die trägheitsschwingenden Bewegungen abgleicht und den Abklingfaktor' von Schwingungen vergrößert.

Die Dämpfungsvorrichtung schützt in bedeutendem Maße das Meßsystem des Anzeigegerätes gegen Schläge, die vom Meßtiolzen unter den vorstehend genannten extremen Bedingungen aufgenommen werden, was es gestattet_s das Gerät bei solchen weit verbreiteten Arbeitsoperationen wie das Ausrichten von Werkstückachsen einzusetzen. Unter diesen Bedingungen überschreitet die Betriebsdauer des schlagfesten Anzeigegeräts beträchtlich die Betriebszeit von Anzeigegeräten, die mit keiner Dämpfungsvorrichtung ausgestattet sind.

Jedoch macht die Ausstattung des Anzeigegerätes mit einer derartigen Dämpfungsvorrichtung seine Konstruktion -~ komplizierter und erhöht den Herstellungsaufwand, was bei der Serien- und Massenfertigung besonders berücksichtigt werden muß. Überdies können bei dem Anzeigegerät ein schnelles Ansprechen und eine lange Lebensdauer nicht in vollem Maße erreicht werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Anzeigegerät zu schaffen, bei dem die neuartige Ausführung seiner Baugruppen es gestattet, die Konstruktion zu vereinfachen, den Herstellungsaufwand zu verringern sowie seine Lebensdauer zu verlängern und ein schnelles Anzeigen zu erreichen.

Die gestellte Aufgabe wird dadurch gelöst, daß bei "-" 25 dem Anzeigegerät, das einen in einem Gehäuse mittels einer Gleitlagerung, die einen oberen und einen unteren Teil besitzt, einer Spiralfeder und einer gegen Durchdrehung sichernden Feststellvorrichtung angeordneten Meßbolzen, welcher eine Zahnstange trägt, die mit dem Zeiger eines Meßsystems kinematisch verbunden ist, und eine Dämpfungsvorrichtung enthält, welche einen Kolben einschließt, erfindungsgemäß der Kolben der Dämpfungsvorrichtung am Meßbolzen in der Gleitlagerung angebracht und ihrer Innenfläche verschiebbar zugeordnet ist, die zusammen mit dem Kolben einen geschlossenen Hohlraum veränderlichen Volumens bildet, der mit der Atmosphäre über einen pneumatischen Widerstand in Verbindung steht, als welcher ein Ringspalt zwischen der Innenfläche der Gleitführung und. der ihr beweglich zugeordneten Oberfläche verwendet ist,

wobei in den geschlossenen Hohlraum veränderlichen Volumens ein langsam verdampfender Stoff eingeführt ist, der eine Schmiereigenschaft "besitzt.

Es ist bevorzugt, den Kolben der Dämpfungsvorrichtung im unteren Teil der G-Ie itl age rung und im oberen Teil der Gleitlagerunganzuordnen.

Es ist möglich, den Kolben der Dämpfungsvorrichtung im unteren Teil der Gleitlagerung anzuordnen.

Es ist ferner möglich, den Kolben der Dämpfungs-Vorrichtung im oberen Teil der Gleitlagerung anzuordnen.

Es ist bevorzugt, dea Kolben der Dämpfungsvorrichtung als Dichtmanschette auszubilden.

Das erfindungsgemäß vorgeschlagene Anzeigegerät, das mit einer pneumatischen Dämpfungsvorrichtung in der Gleitlagerung ausgestattet ist, kennzeichnet sich durch Einfachheit und geringen Herstellungsaufwand sowie durch Schnellwirkung und Schlagfestigkeit, welche in weiten Grenzen variiert werden können, indem man diese oder jene Variante der konstruktiven Ausführung der Dämpfungsvorrichtung und die Parameter des pneumatischen Widerstandes in Abhängigkeit von den Bedingungen wählt, unter denen dieses Gerät voraussichtlich eingesetzt wird.

Die Ausführung der pneumatischen Dämpfungsvorrichtung in der Gleitlagerung, bietet außer dem obengenannten Effekt die Möglichkeit, einen nicht weniger wichtigen zusätzlichen Effekt zu erzielen: eine beträchtliche Erhöhung der Lebensdauer des Anzeigegerätes durch Bildung eines Luftpolsters im Ringspalt zwischen den zugeordneten Oberflächen des Meßbolzens und der Gleitlagerung.

Die Einführung eines langsam verdampfenden Stoffes, der eine Schmiereigenschaft besitzt, in den Hohlraum des Dämpfers gewährleistet die Sättig-

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ung des erwähnten Luftpolsters und des Innenraumes des Gehäuses mit Schmierdämpf en, was den Verschleiß herabsetzt und die Korrosion säiEtlicher Teile des Gerätes bei der Arbeit in entsprechenden aggressiven Medien verhindert.

Bei der Wahl eines optimalen Dämpfungsgrades ist dieses Gerät dem Anzeigegerät der herkömmlichen Ausführung ohne Dämpfer in "bezug auf die Dauer der Beibehaltung der Garantiemeßgenauigkeit mehrfach überlegen.

Anhand von Zeichnungen werden Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert.

Es zeigt:

Fig. 1 die Gesamtansicht eines Anzeigegeräts im Längsschnitt mit .teilweise abgenommenen Skalenblatt, wobei der Kolben einer Dämpfungsvorrichtung am Meßbolzen auf zwei Seiten der Zahnstange feststehend angebracht ist;

Pig. 2 eine Ausführungsvariante des oberen Teils der Gleitlagerung, die mit einer Dämpfungsvorrichtung ausgestattet ist, wobei der Kolben der Dämpfungsvorrichtung in einem Stück mit dem Eeßbolzen ausgeführt ist;

Fig. 3 eine Ausführungsvariante des oberen Teils der Gleitlagerung, die mit einer Dämpfungsvorrichtung ausgestattet ist, wobei der Kolben der Dämpfungsvorrichtung auf dem iießbolzen mittels eines biegsamen elastischen Fadens angebracht ist;

Fig. 4· eine Ausführungsvariante des unteren Teils der Gleitführung, wobei der Kolben der Dämpfungsvorrichtung in Form einer leicht verformbaren

Manschette ausgebildet ist, die elastisch -plastische Eigenschaften besitzt;

Fig. 5 die Gesamtansicht eines weiteren Anzeigegerätes im Längsschnitt mit'.teilweise ab- -" genommenem Skalenblatts, wobei der Kolben der Dämpfungsvorrichtung in einem Stück mit dem Meßbolzen auf zwei Seiten der Zahnstange ausgeführt ist;

Fig. 6 die Gesamtansicht eines Anzeigegerätes im Längsschnitt, wobei der Kolben der Dämpfungsvorrichtung am Meßbolzen gleitbar auf zwei Seiten der Zahnstange angeordnet ist, und Fig. 7 die Gesamtansicht eines Anzeigegerätes im Längsschnitt, wobei der Kolben der Dämpfungsvorrichtung iß Form einer Kappe ausgebildet ist, die auf dem Meßbolzen gleitbar mittels eines biegsamen elastischen Fadens angebracht ist.

Das Anzeigegerät hat ein Gehäuse 1 (Fig.l) , in dem ein Meßbolzen 2 angeordnet ist, der mit einer Zahnstange 3 versehen ist, welche über den Zahntrieb 4· eines Meßzystems 5 mit dem Zeiger 6 eines Skalenblatts 7 kinematisch verbunden ist.

Der Meßbolzen 2 ist ira Gehäuse 1 mittels eines unteren Teils 8 einer Gleitlagerung ausgeführt in Form einer im Gehäuse 1 befestigten Hülse, in deren Öffnung am Ende eine Führungsbüchse 9 eingepreßt ist, und mittels eines oberen Teils 10 der Gleitlagerung beweglich angeordnet, ausgeführt ebenfalls in Form einer im Gehäuse 1 befestigten Hülse, in deren Öffnung am Ende eine Führungsbüchse 11 eingepreßt ist.

Am MeiSbolzen 2 ist eine gegen Durchdrehung sichernde Feststellvorrichtung angebracht, die in Form eines zwei-

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armigen Hebels 12 ausgebildet ist, welcher mittels einer Kreisnut 13 und einer Befestigungsschraube 14 befestigt ist. Der zweiarmige Hebel 12 ist dem einen Ende einer Nut 15 zugeordnet, die im Gehäuse 1 parallel zur Achse des Meßbolzens 2 eingearbeitet ist, während er am anderen Ende über eine Spiralfeder 16 mit dem Gehäuse 1 verbunden ist. Am Ende des Meßbolzens 2 ist ein aus verschleißfestem Werkstoff bestehender Aufsatz 17 befestigt.

Das Anzeigegerät ist mit einer Dämpfungsvorrichtung .versehen, die im unteren Teil 8 und im oberen Teil 10 der Gleitlagerung ausgeführt ist.

Die Dämpfungsvorrichtung ist im unteren Teil 8 der Gleitlagerung folgendermaßen ausgeführt: Der Kolben la der Dämpfungsvorrichtung ist in Form einer Buchse ausgebildet, die am Meßbolzen 2 mit der Befestigungsschraube 14 feststehend angebracht ist, welche auch die Befestigung des zweiarmigen Hebels 12 am Meßbolzen 2 bewerkstelligt. Die Außenfläche des Kolbens 18 ist der Innenfläche des unteren Teils 8 der Gleitlagerung gleitbar zugeordnet. Somit wird zwischen der unteren Stirnfläche des Kolbens 18, den Wänden des unteren Teils 8 und der oberen Stirnfläche der Führungsbüchse 9 ein Hohlraum "a" veränderlichen Volumens gebildet, der mit Luft gefüllt ist und mit der Atmosphäre über einen pneumatischen Widerstand in Verbindung steht. Als pneumatischer Widerstand ist ein Ringspalt "e" zwisohen den beweglich zugeordneten Oberflächen des Meßboaens 2 und der Innenfläche der Führungsbüchse 9 verwendet.

Die Dämpfungsvorrichtung ist auch im oberen Teil 10 der GIeitlagerung vorgesehen. Hierbei ist die Außenfläche des Kolbens 18. der Innenfläche des oberen Teils 10 gleitbar zugeordnet. Somit wird zwischen der oberen Stirnfläche des Kolbens 18, den Wänden.des oberen Teils 10 und der unteren Stirnfläche der Führungsbüchse 11 ein Hohlraum "b" veränderlichen Volumens gebildet, der mit Luft gefüllt ist und mit der Atmosphäre über einen pneumatischen Widerstand in Verbindung steht. Als pneumatischer Widerstand ist ein Eingspalt "e" zwischen den beweglich zugeordneten

Oberflächen des Meßbolzens 2 und der Innenfläche der Führ ungs büchse 11 verwendet.

Dsr obere Teil IO (Fig. 2,3) der GIe it lagerung kann als Hülse mit einem abnehmbaren Gewindestopfen 19 ausgebildet sein, der längs der Achse des Meßbolzens 2 mittels eines Gewindes "<3" beweglich ausgeführt ist, welches am Ende des oberen Teils 10 der Gleitlagerung eingeschnitten ist. Als Ergebnis ist das obere Ende des Ließbolzens 2 verdeckt.

Nach einer konstruktiven Ausführungsvariante ist der Kolben 18 (Fig.l) der Dämpfungsvorrichtung aus einem Stück mit dem Meßbolzen 2 (Fig. 2) ausgeführt. Hierbei wird zwischen der Stirnfläche des Meßbolzens 2, dem Verschlußstopfen 19 und den Wänden des oberen Teils 10 der GIeit-

I^ lagerung ein Hohlraum "b" veränderlichen Volumens gebildet, der mit Luft gefüllt ist und mit der Atmosphäre über einen pneumatischen Widerstand in Verbindung steht, als welcher ein Ringspalt "e" zwischen den beweglich zugeordneten Oberflächen des Meßbolzens 2 und des oberen Teils 10 der Gleitlagerung verwendet ist. Der Verschlußstopfen ist mit dem Meßbolzen 2 mittels eines biegsamen elastischen Fadens 20 verbunden, dessen eines Ende im Verschlußstop-• fen 19,und dessen anderes Ende im Meßbölzen 2'festgemacht ist. Hierbei ist zwischen den Stirnflächen des VerschlußStopfens 19 und des oberen Teils 10 der Gleitlagerung eine hermetische Schicht "c" angeordnet.

In den Hohlraum "b" ist ein langsam verdampfender Feststoff 21 eingeführt, der eine Schmiereigenschaft besitzt.

T)Q Nach einer anderen konstruktiven Ausführungsvariante ist der Kolben 18 (Fig. 3) auf dem -Meßbolzen 2 mittels eines .biegsamen elastischen Fadens 20 angebracht und der zylindrischen Innenfläche des Verschluß stopf ens 19 zugeordnet. Dabei wird ein Hohlraum ^Mb" veränderlichen Volumens zwischen dem Kolben 18 und den Innenwänden des Verschlußstopfens 19 gebildet. Als pneumatischer Widerstand ist ein Ringspalt "β" zwischen den beweglich zugeordneten Oberflächen des Meßbolzens 2 und des oberen Teils

der Gleitlagerung verwendet.

Der Kolben 18 (Fig.4) der Dampfungsvorrichtung kann auch in Form einer leicht verformbaren Dichtmanschette ausgebildet sein, die elastisch-plastische Eigenschaften besitzt und in einer Eindrehung "g" des Meßbolzens 2 angeordnet ist.

In Pig. 5 ist eine weitere konstruktive Ausführungsvariante des Anzeigegerätes dargestellt, bei dem der Kolben 18 der Dämpfungsvorrichtung aus einem Stück mit dem keßbolzen 2 auf zwei Seiten der Zahnstange 2 ausgeführt . ist, die unmittelbar auf dem Meßbolzen 2 geschnitten ist. Die Führungsbüchsen 11, 9 sind den Oberflächen "f" des Meßbolzens 2 beweglich zugeordnet und mittels einer Klebeschicht ^Mj" an den Stirnflächen des oberen Teils 10 bzw. des unteren Teils 8 angebracht, die zusammen eine Gleitlagerung für den Meßbolzen 2 bilden.

Dabei wird zwischen der Stirnfläche "k" des Kolbens 18, der zylindrischen Oberfläche "f" des Meßbolzens 2, der zylindrischen Innenfläche der Gleitlagerung und der Stirnfläche der Büchse 11 bzw. 9 ein Hohlraum "b" oder "a" veränderlichen Volumens gebildet, der mit Luft gefüllt ist und mit der Atmosphäre über einen pneumatischen Widerstand in Verbindung steht.

Als pneumatischer Widerstand ist ein Ringspalt "θ" zwischen dem Kolben 18 und der Innenfläche der Gleitlagerung verwendet.

Der Vorteil einer solchen konstruktiven Ausführung der Dämpfungsvorrichtung gegenüber der vorstehend behandelten, in Fig. 1 dargestellten Variante liegt darin, daß hohe Anforderungen an die Konzentrizität"der zylindrischen Innenflächen der Führungsbüchsen 11, 9, die den Oberflächen "f" de-s Meßbolzens 2 beweglich zugeordnet sind, und in bezug auf. die zylindrischen Innenflächen der Gleitlagerung fehlen.

Bei·einer weiteren konstruktiven Ausführungsvariante ist die Zahnstange 3 über den Meßbolzen 2 (Fig. 6,7) gleitbar ausgeführt.

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Der Meßbolzen 2 (Fig. 6) ist im Gehäuse 1 mittels des unteren Teils 8 einer GIe it lagerung, ausgeführt in Form einer im Gehäuse 1 befestigten Hülse, in deren öffnung am Ende eine Führungsbüchse 9 eingepreßt ist, und mittels des oberen Teils IO der Gleitlagerung angeordnet, ausgeführt ebenfalls in Form einer im Gehäuse 1 befestigten Hülse, in deren Öffnung am Ende eine Führungsbüchse 11 eingepreßt ist.

Im Meßbolzen 2 ist ein Stift 22 unbeweglich befestigt, der über eine Spiralfeder 16 mit dem Gehäuse 1 in Verbindung steht, wobei sein freies Ende einem Leitblock beweglich zugeordnet ist, der am Gehäuse 1 mittels Schrauben 24 befestigt ist und in dem eine zur Achse des Meßbolzens 2 parallele Nut 25 eingearbeitet ist. Die Zahnstange 3 is* 3J0. einem beweglichen Block 26 ausgeführt, der eine dem Stift 22 zugeordnete Längsnut 27 aufweist und mit dem Gehäuse 1 über einen in ihm unbeweglich befestigten Stift 2ä und eine Spiralfeder 29 in Verbindung steht, welche den Block 26 an den Stift 22 stets andrückt. Die Kraft der Spiralfeder 29 ist geringer als die Kraft der Spiralfeder 16. Deswegen stellt die untere Endstellung die Ausgangslage des Meßbolzens 2 dar.

Das Anzeigegerät ist mit einer Dämpfungsvorrichtung versehen, die im oberen Teil 10 der Gleitlagerung und im unteren Teil 8 der Gleitlagerung ausgeführt ist.

Die Dämpfungsvorrichtung ist im oberen Teil 10 der Gleitlagerung in folgender Weise ausgeführt:

Der Kolben 18 der Dämpfungsvorrichtung, der am Meßbolzen 2 gleitbar angeordnet ist, ist mit dem oberen Ende des Blocks 26 fest verbunden oder mit diesem aus einem Stück ausgeführt und der Innenfläche des oberen Teils •beweglich zugeordnet-Zw is ehe η der Stirnfläche des Kolbens 18, den Wänden des oberen Teils 10 und der Stirnfläche der Führungsbüchse 11 wird ein Hohlraum "b" veränderlichen Volumens gebildet, der mit der Atmosphäre über einen pneumatischen Widerstand in Verbindung steht. Als pneumatischer Widerstand ist ein Ringspalt "e" zwischen den beweglich zugeordneten Oberflächen des Meßbolzens 2 und der Führungs-

büchse 11 sowie ein Ringspal· t zwischen den beweglich zugeordneten Oberflächen des Kolbens IS und des oberen Teils 10 verwendet.

Die Dämpfungsvorrichtung im unteren Teil 8 der Gleitlagerung ist in ähnlicher V/eise ausgeführt. Der Kolben 18 der Dämpfungsvorrichtung, der am Meßbolzen "?. gleitbar angeordnet ist, ist mit dem unteren Ende des Blocks 26 fest verbunden und der Innenfläche des unteren Teils 8 beweglich zugeordnet. Hierbei wird zwischen der Stirn-.fläche des Kolbens 18, den Wänden des unteren Teils 8 und der Stirnfläche der Führungsbüchse 9 ein Hohlraum ^lta" veränderlichen Volumens gebildet, der mit der Atmosphäre über einen pneumatischen Widerstand in Verbindung steht.

In Fig. 7 ist ein weiteres Beispiel einer konstruktiven Ausführung des Anzeigegerätes gezeigt, bei dem die Zahnstange 3 über den Meßbolzen 3 gleitbar ausgeführt ist.

Der Meßbolzen 2 ist im Gehäuse 1 mittels einer Gleitlagerung beweglich angeordnet, die in Form einer im unteren verbreiterten Teil des Gehäuses 1 befestigten Hülse ausgebildet ist und einen unteren Teil 8 mit einer in diesem eingepreßten Führungsbüchse-9 sowie einen oberen Teil 10 mit einer in diesem eingepreßten Führungsbüchse 11 einschließt.

Auf dem oberen auskragenden Snde des Meßbolzens 2 ist der Kolben 18 einer Dämpfungsvorrichtung angebracht, der mittels eines biegsamen elastischen Fadens 20 einerseits mit einem Gewinde stopfen 19 und andererseits mit dem Meßbolzen 2 verbunden ist. Der biegsame elastische Faden 20 ist im Meßbolzen 2, im Kolben 18 und im Verschluß stopf en jO 19 mittels einer Klebeverbindung oder durch Einwalzen festgemacht. Der Gewindestopfen 19 ist im Gehäuse 1 beweglich längs des Meßbolzens 2 angeordnet und wird· mittels eines im Gehäuse 1 geschnittenen Gewindes "d" fixiert.

Der Kolben 18 der Dämpfungsvorrichtung ist in Form einer Kappe ausgebildet, die auf dem Heßbolzen 2 gleitbar angeblacht und der Innenfläche einer zusätzlichen Gleitlagerung 30 verschiebbar zugeordnet ist, welche zusammen mit dem Kolben 18 einen Hohlraum "b" veränderlichen Vo-

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lumens bildet, der mit der Atmosphäre über einen pneumatischen Widerstand in Verbindung steht, während die untere Stirnseite der Kappe einem Block 26- zugeordnet ist, der eine Zahnstange 3 trägt und über den Meßbolzen 2 gleitbar ausgeführt ist. Als pneumatischer Widerstand ist ein Ringspalt ^Me^M zwischen den beweglich zugeordneten Oberflächen des Kolbens 18 und des Verschiaßstopfens 19 verwendet. Der Hingspalt "e^" zwischen den beweglich zugeordneten Oberflächen des Meßbolzens 2 und der Innenfläche des Kolbens 18 ist größer als der Ringspalt "e" ausgeführt .

Bei den beschriebenen Ausführungsvarianten der Dämpfungsvorrichtung ist im oberen Teil 10 der Gleitlagerung (Fig. 2,3,7) iⁿ den Hohlraum "b" der Dampfungs-

]q Vorrichtung ein langsam verdampfender Feststoff 21 eingeführt, der Schmiereigenschaften besitzt. Der genannte Stoff 21 kann auch in den Innenraum des Gehäuses 1 eingeführt sein.

Mit Hilfe des Anzeigegerätes können Längenmaße und Formfehler von Werkstücken, beispielsweise von Werkstücken des Drehkörper-Typs, insbesondere die Ovalität, Blliptizitat, das Schlagen der Werkstückachse u.dgl. gemessen werden«

Die Arbeit des Anzeigegerätes wird nachstehend beschrieben.

Der Aufsatz 1? (Fig. 1,5,6,7) des Meßbolzens 2 wird mit der Oberfläche eines nicht gezeigten zu kontrollierenden Werkstücks in Berührung gebracht. Dann versetzt man das zu messende Werkstück von Hand oder mittels

XQ. eines Antriebs in Drehung. Hierbei rufen die vorgenannten Formfehler des Werkstücks eine lineare Verschiebung des Meßbolzens 2 und.der daran angebrachten Zahnstange 3 hervor. Die Zahnstange 3, die mit dem Zahntrieb 4 zusammenwirkt, bedingt eine Drehung desselben um einen bestimmten Winkel.

Da der Zahntrieb 4 mit dem Zeiger 6 kinematisch verbunden ist, so bewirkt seine Drehung eine Abweichung des Zeigers 6 in bezug auf die nullstellung des Skalenblatts 7, welche der Große des zu messenden Fehlers entspricht.

An. die Anzeigegeräte, in denen eine Dämpfungsvorrichtung fehlt, wird die obligatorische Forderung nach einer vorsichtigen Handhabung gestellt,. die zufällige Schläge auf den Heßbolzen 2 ausschließt. Jedoch gelingt es in der Praxis nicht immer, diese Forderung einzuhalten. Außerdem können Situationen entstehen, bei welchen die Schläge auf den Meßbolzen 2 keinen zufälligen, sondern einen systematischen Charakter haben, beispielsweise beim Richten der Achsen von gekrümmten Werkstücken.

Das geschilderte Anzeigegerät kann sowohl unter normalen, als auch unter extremen Bedingungen eingesetzt werden. Dabei werden bei allen konstruktiven Ausfuhrungsvarianten des Anzeigegerätes ruckartige Verschiebungen des Meßbolzens 2 von der in der Gleitlagerung ausgeführten Dämpfungsvorrichtung aufgenommen.

Bei der Verschiebung des Meßbolzens 2 (Fig. 1,5) nach unten wird im Hohlraum "a" ein pneumatischer Wideret and erzeugt, der durch einen verlangsamten Luftaustritt in die Atmosphäre bedingt ist, während im Hohlraum "b" ein pneumatischer Unterdruck entsteht, der durch einen verlangsamten Lufteintritt aus der Atmosphäre bedingt ist.

Bei der Bewegung des Ivießbolzens 2 nach oben wird im Hohlraum "a" ein pneumatischer Unterdruck erzeugt, der durch einen verlangsamten Lufteintritt aus der Atmosphäre bedingt ist, während im Hohlraum "b" ein pneumatischer Widerstand erzeugt wird, der durch einen, verlangsamten Luftaustritt in die Atmosphäre bedingt ist.

Als pneumatischer Widerstand ist der Ringspalt "e" zwischen den entsprechenden beweglich zugeordneten Oberflächen des Meßbolzens 2 und der Gleitlagerung verwendet.

Dadurch wird bei den hin- und hergehenden Verschiebungen des Meßbolzens 2 im Kingspalt "e" zwischen den beweglich zugeordneten Oberflächen des Meßbolzens 2 und der Gleitlagerung ein Luftpolster gebildet, was zur Zentrierung des Meßbolzens 2 und Verringerung des Verschleißes der genannten zugeordneten Oberflächen beiträgt. Die Größe des Ringspaltes "e" wird so gewählt, daß eine verlangsamte

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Luftbewegung zwischen dem entspreeilenden Hohlraum der Dämpfungsvorrichtung und der Atmosphäre sichergestellt ist.

Der genannte pneumatische Widerstand hängt von der . Bewegungsgeschwindigkeit des Meßbolzens 2 ab: je höher seine Bewegungsgeschwindigkeit ist, umso größer ist der pneumatische Widerstand. Somit behindert der pneumatische Widerstand bei der normalen Geschwindigkeit des Meßbolzens seine Bewegung nicht.

Bei einer ruckartigen Verschiebung des Meßbolzens 2 ;lq nach unten, die beispielsweise durch dessen Fall unter der Wirkung des reduzierten Eigengewichtes und der Kraft der Feder 16 bedingt ist, wird aufgrund des pneumatischen Widerstandes, der im Ringspalt "e" zwischen den obengenannten beweglich zugeordneten Oberflächen des Meßbolzens 2 und des ent-

Ί^ sprechenden oberen Teils IO der Gleitlagerung oder des unteren Teils 8 beim Luftaustritt aus dem Hohlraum "a" und beim Lufteintritt in den Hohlraum "b" erzeugt wird, die Geschwindigkeit des Meßbolzens 2 vermindert. Es wird eine zügige Bewegung des Äleßbolzens 2 und eine weiche Berührung mit der zu messenden Oberfläche des zu kontrollierenden Werkstücks erzielt.

Bei einer ruckartigen Verschiebung des Meßbolzens 2 nach oben, die beispielsweise durch die Wirkung von Trägheitskräften bei der Messung des Schiagens von zylindrischen Werkstücken mit einer Exzentrizität bei verhältnismäßig hohen IJmI auf frequenzen des zu kontrollierenden Werkstücks bedingt ist, wird aufgrund eines pneumatischen WiderStandes,welcher im Eingspalt "e" zwischen den beweglich zugeordneten Oberflächen der genannten Teile gebildet wird, eine Über-

^O schwingung des Zeigers 6 des Meßsystems 3 über die Teilung des ßkalenblattes 7 verhindert, die der gesuchten Große •des Schiagens des Werkstücks entspricht. Dadurch wird der durch die genannte Erscheinung bedingte Meßfehler ausgeschlossen.

Die Ausführung des oberen Teils 10 (Fig. 2,3) der Gleitlagerung mit dem Verschlußstopfen 19 verhindert/ daß Staub, Schmutz und Öle auf den Meßbolzen 2 und das Meßsystem des Gerätes gelangen. Hierbei gewährleistet die

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Verbindung des Kolbens 18 der Dämpfungsvorrichtung mit dem Verschlußstopfen 19 (Fig.2) mittels des biegsamen elastischen Fadens 20 eine bequeme Arretierung des Anzeigegerätes beim verdeckten Ende des Jießbolzens 2. Beim Herausdrehen von ' 5 zwei bis drei Windungen des Verschlußstopfens 19 wird eine freie hin- und hergehende Bewegung des-Meßbolzens 2 innerhalb des gesamten Meßbereichs sichergestellt. Hierbei erzeugt die Spiralfeder 16 einen entsprechenden Anzug im Meßsystem 5·

Das Vorhandensein des dünnen elastischen Fadens 20 im Hohlraum "b" der Dämpfungsvorrichtung setzt den Dämpfungseffekt nicht herab. Bei der Aufwärtsbewegung des Meßbolzens 2 wird der elastische Faden 20 zusammengelegt und befindet sich am Ende des Hubs des ivießbolzens 2 im Spalt zwischen den Stirnflächen des Kolbens 18 und des Verschlußstopfens

Die Anordnung des Kolbens 18 (Fig.3) der Dämpfungsvorrichtung auf dem Meßbolzen 2 mittels des biegsamen elastischen Fadens 20 senkt wesentlich den Herstellungsaufwand und erhöht zugleich die Funktionssicherheit der Dämpfungs-Vorrichtung.

Dies wird dadurch erreicht, daß α ie Durchmesser der beweglich zugeordneten Oberflächen des Verschlußstopfens 19 und des Kolbens 18 etwas größer ausgeführt sind als die Durchmesser der entsprechenden beweglich zugeordneten Oberflächen des oberen Teils 10 der Gleitlagerung und des Meßbolzens 2. In Verbindung damit ist bei der Verschiebung des Meßbolzens 2 nach oben dessen Festfressen im Hohlraum "b" der Dämpfungsvorrichtung wegen einer Exzentrizität der zylindrischen Innenflächen des Verschlußstopfens 19 und des oberen Teils 10 der Gleitlagerung ausgeschlossen. Hierbei gewährleistet die besagte Ausführung des Verschlußstopfens 19 einen bequemen Zugang' zum oberen Ende des Meßbolzens 2 bei der Arretierung des Gerätes.

Durch die Ausbildung des Kolbens 18 (Fig. 4) der Dämpfungsvorrichtung in Form einer leicht verformbaren Dichtmanschette, die elastisch-plastische Eigenschaften besitzt, werden die Anforderungen an die Genauigkeit der Zuordnung des Kolbens 18 zum unteren Teil 8 der Gleitla-

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gerung vermindert.

In Fig. 6, 7 sind Beispiele einer konstruktiven Ausführung von Anzeigegeräten gezeigt, bei denen die Zahnstange 3 gleitbar am Heßbolzen 5 angeordnet ist und die mit einer Dämpfungsvorrichtung ausgestattet sind, die es ermöglicht, auch.-die Einwirkung von heftigen Verschiebungen des Meßbolzens 2 auf das Meßsystem praktisch vollständig zu beseitigen. :

Bai der Verschiebung des Meßbolzens 2 nach, oben, die durch, den zu messenden Formfehler des Werkstücks bedingt ist, wird der Block 26, an dem die Zahnstange 3 geschnitten ist, unter der Wirkung der Spiralfeder 29 um denselben Betrag bis zum Anschlag gegen den Stift 22 verschoben. Die Verschiebung des Blocks 26, der die über den Zahntrieb 4 mit dem Zeiger 6 kinematisch verbundene Zahnstange 3 trägt, bedingt eine Lageänderung des Zeigers 6 in bezug auf die Nullstellung des Skalenblattes 71 die der Größe des zu messenden Fehlers entspricht.

Bei einer ruckartigen Verschiebung des Meßbolzens 2 (Fig. 6) nach oben wird der Block 26 aufgrund eines pneumatischen Widerstands gebremst,der bei der vorstehend behandelten Wechselwirkung des ηit dem Block 26 beweglich verbundenen Kolbens 18 mit dem entsprechenden Hohlraum ^ub,a" der Dämpfungsvorrichtung entsteht. Die ruckartige Ver-Schiebung des Meßbolzens 2 kann beispielsweise durch die Wirkung einer Reaktionskraft bedingt sein, die bei einem. Schlag auf das nicht gezeichnete Werkstück im Augenblick des Ausrichtens seiner Achse auftritt, wenn der Aufsatz 17 des Meßbolzens 2 sich beim Richten auf der Werkstückoberfläche befindet. Infolgedessen wird eine harte Berührung des die Zahnstange $ tragenden Blocks 26 mit dem Stift 22 verhindert, die durch die Spiralfedex 29 bedingt ist, und es werden auch schwingende Bewegungen des Blocks 26 beseitigt. Dadurch wird die Wirkung der Schläge auf das Meßsystem des Anzeigegerätes verhindert und ein schnelles An-

sprechen gewährleistet. ■ .

In ähnlicher Weise werden von der Dämpfungsvorricntung ruckartige Abwärtsbewegungen des Meßbolzens 2 aufgenommen.

Das in ?ig. 7 abgebildete Anzeigegerät tp arbeitet auf folgende Weise:

Bei einer ruckartigen Verschiebung des Meßbolzens 2 nach oben wird der Block 26, dessen Stirnfläche sich gegen den Kolben 18 abstützt, durch eine η pneumatischen Widerstand gebremst, der bei der Wechselwirkung des Kolbens 18 mit dem Hohlraum ⁿb" der Dämpfungsvorrichtung während der Zeitspanne entsteht, da der Meßbolzen 2 unter der Wirkung des Schlags ohne Widerstand im Innenraum des Kolbens 18 verschoben wird. Dies wird dadurch erreicht, daß der Ringspalt "e-," zwischen den beweglich zugeordneten Oberflächen des Meßbolzens 2 und der Innenfläche des Kolbens 18 erheblich größer ausgeführt ist als der Ringspalt "e^M zwischen den beweglich zugeordneten Oberflächen des Kolbens 18 und des Verschlußstopfens 19·

In ähnlicher Weise werden von der Dämpfungsvorrichtung ruckartige Verschiebungen des Meßbolzens 2 nach unten aufgenommen. In diesem Fall wird im Hohlraum "b" der Dämpfungsvorrichtung ein pneumatischer Unterdruck erzeugt, der durch einen verlangsamten Lufteintritt in diesen Hohlraum aus dem Hohlraum des Gehäuses 1 über den Ringspalt "e" bedingt ist, welcher den pneumatischen Widerstand darstellt. Hierbei wird im Innenraum des Kolbens 18 kein Unterdruck erzeugt, weil der Ringspalt ⁿe^" den Ringspalt "β" beträchtlich überschreitet. Als Ergebnis bleibt der die Zahnstange 3 tragende Block 26 bei einer ruckartigen Abwärtsbewegung des Meßbolzens 2 auf der Stelle, so daß die Wirkung der ruckartigen Verschiebung des Meßbolzens auf das Meßsystem des Anzeigegerätes ausgeschlossen ist- ■

Somit bietet die Dämpfungsvorrichtung, mit-welcher das in Rede -stehende Anzeigegerät ausgestattet ist, die MÖglichkeit, die Einwirkung selbst von heftigsten Verschiebungen des Meßbolzens 2 auf das Meßsystem zu beseitigen.

Es muß auf den wichtigen Vorteil hingewiesen werden, der in der Ausführung der Dämpfungsvorrichtung in der

Gleitlager ung gleichzeitig im unteren Teil 8 und im oberen Teil 10 derselben liegt.

Bei hin- und hergehenden Bewegungen des Aießbolzens2 mit einer Kenn- oder erhöhten Geschwindigkeit wird im Ringle spalt "e" zwischen den beweglich zugeordneten Oberflächen des Meßbolzens 2 und der Gleitlagerung ein Luftpolster gebildet, was zur Verringerung des Verschleißes der genannten zugeordneten Oberflächen sowie zur Zentrierung des iweßbolzens 2 und als Folge davon zur Erhöhung der Lebensdauer dea Anzeigegerätes beiträgt.

Der genannte Effekt wird durch Einführung in den Hohlraum "b" der Dämpfungsvorrichtung oder in den Hohlraum des Gehäuses 1 eines langsam verdampfenden Stoffes 21 (Fig. 2,3,7) verstärkt, der Schmiereigenschaften besitzt. In diesem Fall findet die Sättigung der Luft mit Sohmierdämpfen statt'. Es wird eine Luftschmierung gebildet, was den Verschleiß der zugeordneten Oberflächen des Meßbolzens 2 und der entsprechenden Gleitlagerung noch mehr herabsetzt. Der Meßbolzen 2, der hin- und hergehende Bewegungen ausführt, arbeitet im Grunde als eine Plungerpumpe, indem er die mit Schmierstoffdämpfen gesättigte Luft aus dem Hohlraum "b,a" der Dämpfungsvorrichtung in den Hohlraum des Gehäuses 1 und zurück fördert. In Anbetracht der ständigen Luftbewegung zwischen den Hohlräumen "b,a" der Dampfungsvorrichtung und dem Innenraum des Gehäuses 1 erfolgt die Luft schmier ung sämtlicher Teile des Anzeigegerätes, was deren Korrosions beim Arbeiten in entsprechenden aggressiven Medien verhindert·

Claims

ν. FÖN ER EBBINGHAUS FINCK

PATENTANWÄLTE EUROPEAN PATENT ATTORNEYS

MARIAHILFPLATZ 2 & 3, MÖNCHEN 9O POSTADRESSE: POSTFACH S5 O1 6O, D-8OOO MÖNCHEN 95

Kirovskij instrumental'nyj zavod
"Krasnyj instrumental'seik"

Kirovskij politechnic'eskij Institut

DEAC-3144 7.6

4. November 1983

ANZEIGEGERÄT

' PATENTAIiSfKUCHE:

l) Anzeigegerät mit

einem in einem Gehäuse (1) mittels einer Gleitlagerung, die einen oberen und einen unteren Teil (10 und 8) besitzt, einer Spiralfeder (16) und einer gegen Durchdrehung sichernden Feststellvorrichtung angeordneten

Meßbolzen (2),

der eine Zahnstange (3) trägt, die rait deia Zeiger (6) eines Meßsysteias (5) kinematisch verbunden ist, und mit einer Dämpfungsvorrichtung, welche einen Kolben

(18) einschließt, dadurch gekennzeichnet, daß

der Kolben (18) der Dämpfungsvorrichtung am Meßbolzen (2,) in der Gleitlagerung angebracht und ihrer Innenflache verschiebbar zugeordnet ist, die zusammen mit dem Kolben (18) einen geschlossenen Hohlraum (a, b) veränderlichen Volumens bildet, der mit der Atmosphäre über einen pneumatischen Y/iderstand in Verbindung steht, als welcher ein Eingspalt (e) zwischen der Innenfläche der Gleitlagerung und der ihr beweglich zugeordneten Oberfläche verwendet ist, wobei in den geschlossenen Hohlraum (a, b)

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veränaerlichen Volumens ein langsam verdampfender Stoff (21) eingeführt ist, der eine Schmiereigenschaft besitzt.

2. Anzeigegerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

der Kolben (18) der Dämpfungsvorrichtung im unteren Teil (8) der Gleitlagerung und im oberen Teil (10) der Gleitlagerung angeordnet ist.

. 3· Anzeigegerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß

der Kolben (18) der Dämpfungsvorrichtung im unteren Teil (8) der Gleitlagerung angeordnet ist.

4. Anzeigegerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß

der Kolben (18) der Dämpfungsvorrichtung im oberen Teil (10) der Gleitlagerung angeordnet ist.

5. Anzeigegerät nach Ansprüchen 1, 2, 3; 4-, dadurch gekennzeichnet, daß

der Kolben (18) der Dämpfungsvorrichtung als Dichtmanschette ausgebildet ist.