DE3531591C1

DE3531591C1 - Device for comparing measurement forces

Info

Publication number: DE3531591C1
Application number: DE19853531591
Authority: DE
Inventors: Lothar Kemmler; Fausto Crespo-Vidal
Original assignee: Samson AG
Current assignee: Samson AG
Priority date: 1985-09-04
Filing date: 1985-09-04
Publication date: 1987-03-12

Abstract

A device for comparing measurement forces, at least one of which can be produced by the interaction of a plate, which is connected to a scale balance or the like, and a jet which impinges thereon by means of a pressure medium, especially compressed air, characterised in that an adjusting body (14) which can be displaced freely on the plate and can be pressed against said plate by means of the pressure medium flow is arranged between the jet (10) and the plate (12). <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Vergleichen von Meßkräften, von denen mindestens eine durch das Zusammenwirken einer mit einem Waagebalken verbundenen Platte und einer diese mit einem Druckmittel, insbesondere Druckluft, anstrahlen den Düse erzeugbar ist.The invention relates to a device for comparison of measuring forces, at least one of which is the interaction of one with a balance beam connected plate and one with this illuminate a pressure medium, in particular compressed air the nozzle can be generated.

In der industriellen Meß- und Regeltechnik werden Vorrichtungen der vorstehend beschriebenen Art, ins besondere in Form elektropneumatischer oder -hydraulischer Regelgeräte verwendet, für die als Beispiel Strom/Druck- bzw. Druck/Strom-Wandler zu nennen sind. Dabei findet häufig ein Tauchspulsystem in Verbindung mit einem Waage balkensystem und einem auf dieses wirkenden Rückführ system Verwendung, welches eine mit dem Waagebalken fest verbundene Prallplatte mit Druckmittel, insbesondere Druckluft, beaufschlagt, so daß also die auf das frei reibungsarm gelagerte Waagebalkensystem durch die Tauch spule einerseits und das Rückführsystem andererseits ausgeübten Drehmomente verglichen werden können. Eine derartige Vorrichtung ist beispielsweise in der DE-OS 30 17 321 gezeigt, wobei dort die Düse Druckluft auf die Prallplatte richtet.In industrial measurement and control technology Devices of the type described above, ins especially in the form of electropneumatic or hydraulic Control devices are used, for which current / pressure or pressure / current converters are to be mentioned. It takes place often a moving coil system in connection with a scale beam system and a feedback acting on this system use, which is fixed with the balance beam connected baffle plate with pressure medium, in particular Compressed air, so that the free on the low-friction balance beam system by the diving coil on the one hand and the feedback system on the other exerted torques can be compared. A such device is for example in DE-OS 30 17 321 shown, where the nozzle on compressed air the baffle aligns.

Die bei einer derartigen Vorrichtung auf die Prallplatte ausgeübte Kraft ist in erster Näherung durch das Pro dukt aus der mit dem Druckmittel beaufschlagten Fläche und dem durch eine Vordrossel einstellbaren Druck, mit dem das Druckmittel aus der Düse ausströmt, definiert. Eine Verkleinerung des zwischen dem Düsenrand und der Prallplatte freibleibenden Spaltes führt also zu einer Druckerhöhung, eine Spaltvergrößerung zu einer Drucker niedrigung in der Spaltdrossel, wobei es in manchen Anwendungsfällen auch erwünscht sein kann, den Spalt drosseldruck praktisch gleich dem Speisedruck zu machen, wenn bspw. mittels der Prallplatte bzw. des Waagebalkens Stellkräfte für Ventile od. dgl. übertragen werden sollen. Gerade im Hinblick auf solche Anwendungsfälle, in denen der Spaltdrosseldruck sehr hoch gemacht werden soll, ist es wünschenswert, den Spalt zwischen Düsenrand und Prallplatte beliebig klein einstellen zu können, ohne daß der Düsenrand die Prallplatte berührt. Die hierfür notwendige Justierung der Düse, die eine exakte Parallel einstellung des Düsenrandes zur Prallplatte erforderlich macht, ist schwierig und zeitaufwendig. Zusätzlich zum vorstehend beschriebenen Justierproblem, welches bereits bei einer festen Relativposition der Düse hinsicht lich des Abstandes zur Kippachse des Waagebalkensystems und/oder zur Waagebalkenmittellinie Schwierigkeiten mit sich bringt, treten weitere Probleme bei den be kannten Vorrichtungen beim Justieren dadurch auf, daß die Düse zur Einstellung des gewünschten auf den Waage balken aufbringbaren Drehmomentes auch im Verhältnis zur Kippachse sowie relativ zur Waagebalkenmitte vor einstellbar ist, wodurch dann für jede in der vor stehend beschriebenen Weise eingestellte Relativpo sition der Düse eine neue, schwierige Spalteinstellung der weiter oben beschriebenen Art erforderlich wird.The in such a device on the baffle Exerted force is in the first approximation by the pro product from the surface exposed to the pressure medium and the pressure that can be set by a pre-throttle, with which the pressure medium flows out of the nozzle defined. A reduction in the size between the edge of the nozzle and the Baffle free gap thus leads to a Pressure increase, an increase in the gap to a printer lowering in the choke, it being in some Applications may also be desired, the gap to make throttle pressure practically equal to the feed pressure, if, for example, using the baffle plate or the balance beam Actuating forces for valves or the like are to be transmitted. Especially with regard to such applications in which the gap throttle pressure should be made very high, it is desirable to fill the gap between the nozzle edge and To be able to adjust the baffle plate as small as desired without that the edge of the nozzle touches the baffle. The one for this necessary adjustment of the nozzle, which is an exact parallel adjustment of the nozzle edge to the baffle plate required is difficult and time consuming. In addition to adjustment problem described above, which already with a fixed relative position of the nozzle Lich the distance to the tilt axis of the balance beam system and / or difficulty centering on the balance beam brings further problems with the be knew devices when adjusting in that the nozzle for setting the desired one on the scale bars of torque that can be applied also in the ratio to the tilt axis and relative to the center of the balance beam is adjustable, which makes it easy for everyone in the front Relative Po set described above sition of the nozzle a new, difficult gap adjustment of the type described above is required.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Vor richtung der gattungsgemäßen Art dahingehend weiter zubilden, daß bei jedweder Relativstellung von Platte und Düse der Düsenspalt auf einfache Weise beliebig klein gemacht werden kann, ohne daß die Düse die Platte berührt.The invention has for its object the front direction of the generic type further to form that with any relative position of the plate and nozzle the nozzle gap in a simple manner arbitrarily small can be made without the nozzle touching the plate.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß zwischen der Düse und der Platte ein auf der Platte frei verschiebbarer und mittels der Druck mittelströmung an diese anpreßbarer Justierkörper angeordnet ist.According to the invention, this object is achieved by that between the nozzle and the plate one on the Plate freely movable and by means of pressure medium flow to this adjustable body is arranged.

Dabei kann vorgesehen sein, daß der Justierkörper eine dem Rand der Düse zugewandte, zur Düsenmittel achse rotationssymmetrische nicht-zylindrische Prall fläche aufweist.It can be provided that the adjusting body one facing the edge of the nozzle, towards the nozzle means axis rotationally symmetrical non-cylindrical impact has area.

Auch kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, daß die Prallfläche kugelkalottenförmig ausgebildet ist. It can also be provided according to the invention that the Baffle is formed in the shape of a spherical cap.

Die Erfindung schlägt weiterhin ggf. vor, daß die Prallfläche konisch ausgebildet ist.The invention also proposes that the Baffle is conical.

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß der Justierkörper in die Öffnung der Düse hineinragt.Another embodiment of the invention stands out characterized in that the adjusting body in the opening of the Nozzle protrudes.

Auch kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, daß der Justierkörper mit der Platte bei druckmitteldurch strömter Düse an mindestens drei Punkten in Be rührung steht.It can also be provided according to the invention that the Adjustment body with the plate at pressure medium flowed nozzle at at least three points in Be emotion stands.

Der Erfindung liegt die überraschende Erkenntnis zu grunde, daß es gelingt, die gestellte Aufgabe zu lösen und das Justieren der Vorrichtung drastisch zu er leichtern, wenn der Spalt zwischen Düse und Platte nicht mehr zwischen dem Düsenrand und der Platte definiert wird, sondern zwischen dem Düsenrand und einer Prallfläche des zwischen Düse und Platte frei an letztere anstrahlbar angeordneten Justierkörpers, wobei unter Prallfläche diejenige Fläche des Justier körpers verstanden wird, die an der Stelle engsten Querschnittes gemeinsam mit der Düsenwandung den bei Druckmittelbeaufschlagung verstellbaren Spalt definiert. Ist die Spaltweise in diesem Fall einmal ordnungsgemäß eingestellt, läßt sich die Düse ohne weiteres in beliebiger Richtung entlang der Prallplatte ver schieben, ohne daß hieraus negative Einflüsse be züglich der Spalteinstellung zu besorgen wären. The invention is based on the surprising finding reasons that it succeeds in solving the task and adjusting the device drastically to it easier if the gap between the nozzle and the plate no longer between the nozzle edge and the plate is defined, but between the nozzle edge and a baffle between the nozzle and plate free adjustment body arranged to be illuminated by the latter, where under baffle that surface of the adjustment body is understood, the narrowest at the point Cross-section together with the nozzle wall Defined pressure medium adjustable gap. In this case, the way of splitting is correct set, the nozzle can be easily in ver any direction along the baffle plate push without negative influences would have to be worried regarding the column setting.

Nachstehend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung im einzelnen erläutert.The following is an embodiment of the invention explained in detail using the drawing.

Dabei zeigt die aus einer einzigen Figur bestehende Zeichnung eine Vorrichtung nach der Erfindung im Schnitt durch die Längsmittelachse sowohl des Tauch spulsystems als auch der Düse.It shows the one figure Drawing a device according to the invention in Section through the longitudinal central axis of both the dive winding system as well as the nozzle.

Wie die Zeichnung erkennen läßt, weist die Vorrichtung nach der Erfindung bei dem dort gezeigten Ausführungs beispiel, bei dem es sich um einen I/P-Wandler handelt, ein Tauchspulsystem 16, ein Waagebalkensystem 18 und ein pneumatisches Rückführsystem 20 mit einer Düse 10 auf, dem in Richtung des unten rechts gezeigten Pfeiles Druckluft zuführbar ist. Die aus der Düse 10 austretende Druckluft wirkt auf die Platte 12, die an den freien Arm des mittels eines Kreuzbandgelenkes 22 gelagerten Waagebalkens 18 angreift.As the drawing shows, the device according to the invention in the embodiment shown there, for example, which is an I / P converter, a moving coil system 16 , a balance beam system 18 and a pneumatic return system 20 with a nozzle 10 , compressed air can be supplied in the direction of the arrow shown at the bottom right. The compressed air emerging from the nozzle 10 acts on the plate 12 , which acts on the free arm of the balance beam 18 mounted by means of a cruciate ligament joint 22 .

In die Öffnung der Düse 10 ist die Spitze eines ent lang der Platte 12 frei beweglichen Justierkörpers 14 eingesetzt, dessen der Düse 10 abgewandte, der Platte 12 zugewandte Fläche plan ist und auf der planen Fläche der Platte 12 frei verschoben werden kann.In the opening of the nozzle 10 , the tip of an ent long plate 12 is freely movable adjusting body 14 , the nozzle 10 facing away from the plate 12 facing surface is flat and can be freely moved on the flat surface of the plate 12 .

Die Düse 10 beaufschlagt den Justierkörper 14 an dessen ihr zugewandter kugelkalottenförmiger Prallfläche der art mit Druckluft, daß der Justierkörper 14 auto matisch konzentrisch zur Längsmittelachse der Düse 10 zentriert wird, wobei zwischen der vorgenannten kugelkalottenförmigen Prallfläche des Justierkörpers und dem Rand der Düse 10 der Düsenspalt definiert ist. The nozzle 10 acts on the adjusting body 14 on its facing spherical cap-shaped baffle surface of the type with compressed air that the adjusting body 14 is automatically centered concentrically to the central longitudinal axis of the nozzle 10 , whereby between the aforementioned spherical cap-shaped baffle surface of the adjusting body and the edge of the nozzle 10 defines the nozzle gap is.

Bei einer Verschiebung der exzentrisch bezüglich der Kippachse des Waagebalkensystems 18 gelagerten Düse 10, wie sie zu Justierzwecken erforderlich ist, wandert der Justierkörper 14 infolge seines Hineinragens in die Öffnung der Düse 10 mit, so daß sich stets eine einmal gewählte Spalteinstellung zwischen Düsenkante und Platte 12 ohne weitere Justiermaßnahmen einhalten läßt. Damit wirkt sich der Winkelfehler zwischen Düsen kante und Platte 12, der sich ansonsten bei einer Ver schiebung der Düse 10 nachteilig bemerkbar gemacht hat, nicht mehr auf die Geräteeinstellung aus.When the nozzle 10 mounted eccentrically with respect to the tilting axis of the balance beam system 18 , as is required for adjustment purposes, the adjustment body 14 moves as a result of its protrusion into the opening of the nozzle 10 , so that there is always a selected gap setting between the nozzle edge and the plate 12 can be maintained without further adjustment measures. Thus, the angular error between the nozzle edge and plate 12 , which has otherwise made itself felt during a displacement of the nozzle 10 , no longer affects the device setting.

Selbstverständlich kann die Prallfläche des Justier körpers 14 nicht nur kugelkalottenförmig ausgebildet sein, sondern beispielsweise auch konisch oder auch elliptisch etc., wobei natürlich die rotationssymmetrische Ausbildung bezüglich der Längsmittelachse der Düse 10 besonders vorteilhaft ist. Ferner braucht der Justier körper natürlich keine ebene Anlagefläche bezüglich der Platte 12 aufzuweisen, vielmehr wäre auch eine kreisringförmige Anlagelinie, die eine entsprechende Fläche definiert, etc. denkbar, wie auch beispiels weise ein Justierkörper in Kugelform verwendet werden könnte, an dessen der Platte 12 zugewandte Seite ein plattenförmiges Bauteil beispielsweise angeschweißt ist.Of course, the baffle of the adjusting body 14 can not only be spherical, but also, for example, conical or elliptical, etc., of course, the rotationally symmetrical design with respect to the longitudinal center axis of the nozzle 10 is particularly advantageous. Furthermore, the adjustment body of course does not need to have a flat contact surface with respect to the plate 12 , rather an annular contact line that defines a corresponding surface, etc. would also be conceivable, as could also be used, for example, as an adjustment body in spherical form, on the plate 12 facing Side a plate-shaped component is welded, for example.

Natürlich eignet sich die Vorrichtung nach der Er findung nicht nur zum Vergleichen solcher mechanischen Kräfte, von denen mindestens eine, wie vorstehend dar gestellt, auf elektrischem Wege erzeugt ist, sondern auch zum Vergleichen rein mechanisch erzeugter Kräfte, die bspw. durch Federkraft, Gewichte etc. hervorge rufen werden. Auch kann die Erfindung mit Vorteil zum Vergleichen von Wegen, beispielsweise mittels einer Differentialhebelanordnung, eingesetzt werden. Of course, the device according to the Er is suitable not only to compare such mechanical Forces, at least one of which is as above posed, generated by electrical means, but also for comparing purely mechanically generated forces, which, for example, is caused by spring force, weights etc. will call. The invention can also advantageously Comparing routes, for example using a Differential lever arrangement can be used.

10 nozzle
12 plate
14 adjustment body
16 moving coil system
18 Balance beam system
20 supply air system
22 cruciate ligament joint

Claims

1. A device for comparing measuring forces, at least one of which can be produced by the interaction of a plate connected to a balance beam and one of these with a pressure medium, in particular compressed air, on the radiating nozzle, characterized in that between the nozzle ( 10 ) and the plate ( 12 ) a freely displaceable on the plate and by means of the pressure medium flow can be pressed against this adjusting body ( 14 ) is arranged.

2. Device according to claim 1, characterized in that the adjusting body ( 14 ) has an edge of the nozzle ( 10 ) facing, rotationally symmetrical to the nozzle center axis non-cylindrical baffle.

3. Transmitter according to claim 2, characterized in that that the baffle is spherical.

4. Transmitter according to claim 2, characterized in that the baffle is conical.

5. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the adjusting body ( 14 ) projects into the opening of the nozzle ( 10 ).

6. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the adjusting body ( 14 ) with the plate ( 12 ) in pressure medium-flow nozzle ( 10 ) is in contact at least three points.