DE4332318C2 - Stellungsanzeiger - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Stellungsanzeiger für ein Spindel-Mutter-System mit mindestens einer Betätigungseinrichtung, bei dem eine Drehung der Betätigungseinrichtung mittels eines Getriebes auf mindestens einen Zeiger innerhalb der Betätigungseinrichtung übertragen wird und wobei das Getriebe eine feststehende Trägerplatte mit einer Drehmomentabstützung und einer feststehenden Skala aufweist.

Diese Stellungsanzeiger werden zum Beispiel an Dosierpumpen eingesetzt, bei denen es auf eine genaue Ablesbarkeit zum Beispiel einer eingestellten Abgabemenge ankommt. Das Stellglied ist in diesem Fall durch eine Verstellwelle oder eine Verstellspindel gebildet, die mit ihrem einen Ende an einem Verstellorgan der Pumpe angreift. Das andere Ende ist an einen Handrad o. ä. (Betätigungseinrichtung) befestigt, mit dem das Verstellorgan über die Verstellwelle bzw. -spindel beaufschlagt wird. Eine exakte Einstellbarkeit des Verstellorgans ist nur dann gewährleistet, wenn dessen Stellung bzw. die Drehstellung der Verstellwelle jederzeit exakt gegenüber einem Bezugspunkt (z. B. auf einer ortsfesten Skala) ablesbar ist. Die genannten Stellungsanzeiger umfassen also nicht nur eine Betätigungseinrichtung für das Stellglied, sondern auch eine geeignete Anzeigeeinrichtung, die im allgemeinen durch eine Skala sowie einen Grob- und einen Feinzeiger 30 gebildet ist.

Es sind verschiedene Möglichkeiten bekannt, eine Verstellung des Handrades auf die Anzeigeeinrichtung zu übertragen. Die Auswahl der geeigneten Übertragung hängt in wesentlichem Maße davon ab, ob die Verstellwelle bzw. -spindel horizontal oder vertikal angeordnet ist.

Bei horizontal gelagerten Spindeln (Vertikalgetriebe) werden sogenannte Pendeluhren eingesetzt, die sich als Bezugsrichtung, gegenüber der eine Verstellung des Verstellorgans angezeigt wird, die sich für die Drehmomentabstützung des Getriebes die Schwerkraft zunutze machen. Diese Schwerkraftsysteme haben jedoch den Nachteil, daß sie aufgrund von Haftreibungseffekten sowie bei Erschütterungen zu Anzeigefehlern führen. Ferner muß die entsprechende Maschine immer genau horizontal gelagert sein, da Schiefstellungen ebenfalls zu Anzeigefehlern führen.

Bei vertikal gelagerten Spindeln (Horizontalgetriebe) finden zum Beispiel Handräder mit einer aufgedruckten Skala Anwendung, die nach dem Prinzip der Mikrometerschraube arbeiten. Ferner können auch bei vertikal gelagerten Spindeln bei Einsatz von Winkelgetrieben Schwerkraftsysteme verwendet werden. Schließlich sind auch Stellungsanzeiger mit Getrieben bekannt, deren Drehmomentabstützung mit großem konstruktivem Aufwand nach außen herausgeführt ist und die auch bei über 60° geneigten Spindeln eingesetzt werden können. Bei diesen Stellungsanzeigern ist zwar ein Pendeln der Skala bei äußeren Erschütterungen ausgeschlossen. Da die Meßmechanik jedoch sehr aufwendig und eine maschinenseitige Abstützung erforderlich ist, beschränkt sich der Einsatz dieser Stellungsanzeiger aus Kostengründen auf Spezialanwendungen. Ein weiterer Nachteil dieser Anzeige besteht darin, daß durch die außenliegende seitliche Momentenabstützung eine korrosionsgeschützte Bauweise der Maschine wesentlich erschwert wird.

Aus DE 24 56 828 A1 ist ein Stellungsanzeiger bekannt für ein Spindel-Mutter-System mit mindestens einer Betätigungseinrichtung, bei dem eine Drehung der Betätigungseinrichtung mittels eines Gewinde-Getriebes auf mindestens einen Zeiger innerhalb der Betätigungseinrichtung übertragen wird und wobei das Getriebe eine bewegliche Trägerplatte mit einer Drehmomentabstützung aufweist.

Aus der US-PS 2,819,698 ist ein Stellungsanzeiger bekannt, der für ein Spindel-Mutter-System geeignet ist, mit mindestens einer Betätigungseinrichtung, bei dem eine Drehung der Betätigungseinrichtung mittels eines Stirnradgetriebes mit einer Skala innerhalb der Betätigungseinrichtung so übertragen wird, daß die Skala ihre Winkellage beibehält, und wobei das als Planetengetriebe ausgebildete Stirnradgetriebe eine feststehende Trägerplatte mit einer Drehmomentabstützung aufweist und der Zeiger auf der Betätigungseinrichtung angebracht ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Stellungsanzeiger der eingangs genannten Art anzugeben, der sowohl zum Anbau an vertikal-, als auch an horizontal gelagerte Verstellwellen oder -spindeln, insbesondere Hohlwellen, geeignet ist.

Gelöst wird diese Aufgabe bei dem eingangs genannten Stellungsanzeiger dadurch, daß die Mutter axial fest gelagert und mit der Betätigungseinrichtung verbunden ist und die Spindel drehfest und axial beweglich gelagert ist, wobei die Drehmomentabstützung der Trägerplatte drehfest von der Spindel aufgenommen wird.

Ein Vorteil dieser Lösung besteht nicht nur in der universellen Anwendbarkeit für beliebig gelagerte Verstellwellen, sondern auch darin, daß eine Anzeige mit sehr hoher Auflösung bei gleichzeitig geringem konstruktivem Aufwand realisiert werden kann. Der erfindungsgemäße Stellungsanzeiger ist ferner unabhängig gegenüber Erschütterungen.

An der Betätigungseinrichtung ist vorzugsweise ein auf einen Eingang des Getriebes einwirkender Mitnehmer vorgesehen, wobei der Getriebeeingang z. B. als Feinzeiger ausgebildet ist, der durch den Mitnehmer bei einer Betätigung der Betätigungseinrichtung mitbewegt wird.

Die Betätigungseinrichtung ist vorzugsweise ein Handrad, wobei eine Verdrehung des Handrades über den Mitnehmer auf den Feinzeiger übertragen wird, so daß dieser eine entsprechende Schwenkbewegung ausführt.

Das Handrad ist vorzugsweise in Form eines eine den Bezugspunkt aufweisende Skala und die Zeiger umschließenden Handradgehäuses mit einem Schauglas zum Ablesen der Zeigerstellungen gegenüber dem Bezugspunkt gebildet.

Der Mitnehmer weist vorzugsweise zwei Schenkel auf, die den Feinzeiger umgreifen. Der Mitnehmer kann auch durch eine an einer Zentralwelle des Feingetriebes angreifende Kupplung gebildet oder auch direkt auf das Schauglas aufgedruckt sein. Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist innerhalb des Handradgehäuses eine ortsfest angeordnete Trägerplatte vorgesehen, an der die Skala, das Feingetriebe und die Zentralwelle des Feinzeigers gelagert sind.

Ein Stellglied des Stellungsanzeigers weist insbesondere eine Verstellspindel einer Dosierpumpe auf, die vorzugsweise als Hohlspindel ausgebildet ist. Die Trägerplatte kann über eine Zapfenverlängerung drehfest mit einem Supportschlitten verbunden sein. Diese Verlängerung kann durch ihre exzentrische Lage (s. Fig. 1 und 2) oder durch ihre Formgebung (s. Fig. 3) die drehfeste Verbindung herstellen.

Die Verstellspindel ist insbesondere zur Verstellung der Hublänge einer Dosierpumpe vorgesehen.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnungen.

Es zeigt:

Fig. 1 eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Stellungsanzeigers im Querschnitt

Fig. 2 den Stellungsanzeiger in an eine Pumpe angebautem Zustand und

Fig. 3 eine zweite Ausführungsform der Erfindung.

Gemäß Fig. 1 umfaßt ein erfindungsgemäßer Stellungsanzeiger im wesentlichen ein Handradgehäuse 1, welches an seiner Stirnseite mit einem Schauglas 2 abgeschlossen ist. Das Handradgehäuse 1 ist fest mit einer Hohlspindel 10 verbunden, die in einer an ein Pumpengehäuse angeschraubten Buchse 20, welche mit einem Deckel 14 abgeschlossen ist, drehbar gelagert ist. Eine Drehung der Spindel 10 bewirkt eine Verschiebung des Supportschlittens 12 und der darin mittels Lager 24 drehbar gelagerten Kurbelwelle 22 mit der Wirkung, daß die Bewegungsbahn des Exzenters 21 verändert wird.

Innerhalb des Handradgehäuses befindet sich eine ortsfest gelagerte Trägerplatte 3. An dieser Trägerplatte ist eine Skala 4 sowie ein Feingetriebe 5 befestigt, und eine Zentralwelle 6 mit Feinzeiger 7 drehbar gelagert. Das Feingetriebe 5 ist einerseits an der Zentralwelle 6 und andererseits an einem Grobzeiger 8 angelenkt. Es dient zur untersetzten Übertragung einer Schwenkbewegung des Feinzeigers auf den Grobzeiger. Ferner ist ein Mitnehmer 9 vorgesehen, der an dem Schauglas 2 befestigt ist und mit seinen zwei Schenkeln den Feinzeiger 7 umfaßt.

Die Trägerplatte 3 ist am Zapfen 13 befestigt und gegenüber dem Handrad 1 und der Hohlspindel 10 verdrehsicher gelagert.

Zu diesem Zweck ist eine Verlängerung 11 des Zapfens drehfest aber verschieblich in dem Supportschlitten 12 geführt.

Der erfindungsgemäße Stellungsanzeiger wird durch Drehen des Handradgehäuses 1 betätigt. Die Drehbewegung wird auf die fest mit diesem verbundene Hohlspindel übertragen und von dort zu dem Stellorgan der Dosierpumpe geführt. Mit der Drehung des Handradgehäuses 1 wird ferner der Feinzeiger 7 mittels des an dem Schauglas 2 befestigten Mitnehmers 9 mitbewegt. Über die Zentralwelle 6, an der der Feinzeiger 7 befestigt ist, wird diese Drehbewegung auf das Feingetriebe 5 übertragen, welches nach entsprechender Untersetzung den Grobzeiger 8 schwenkt. Die Auslenkung der beiden Zeiger wird an der ortsfest auf der Trägerplatte 3 angebrachten Skala 4 durch das Schauglas 2 abgelesen.

Fig. 2 zeigt den erfindungsgemäßen Stellungsanzeiger in eingebautem Zustand. Auch in dieser Darstellung ist das Handradgehäuse 1 mit Schauglas 2 zu erkennen, welches an der Hohlspindel 10 befestigt ist und in seinem Inneren die Trägerplatte 3, die Skala 4, Fein- und Grobzeiger 7, 8, Mitnehmer 9, Feingetriebe 5 und Zentralwelle 6 aufweist.

Die Trägerplatte 3 ist über die exentrisch angeordnete Zapfenverlängerung 11 am Supportschlitten 12 drehfest abgestützt.

Die Kurbelwelle 22 wird durch eine Antriebswelle 27 über eine Mitnehmerhülse 29 mit Schneckenradverzahnung 28 angetrieben. Der Exzenter 21 erzeugt in Verbindung mit einer Pleuelstange 23 oszillierende Kolbenbewegung in Richtung des an einem Pumpenhalter 25 befestigten Pumpenkopfes.

Fig. 3 zeigt eine alternative Verbindung zwischen Trägerplatte 3 und Supportschlitten 12. Die Zapfenverlängerung 11 ist in diesem Fall nicht exzentrisch gelagert, sondern zentral geführt und durch ihre Formgebung (rechteckiger oder quadratischer Querschnitt) drehfest mit dem Supportschlitten 12 verbunden. Im übrigen ist diese Ausführungsform mit der in Fig. 1 gezeigten identisch.

Claims (10)

1. Stellungsanzeiger für ein Spindel-Mutter-System mit mindestens einer Betätigungseinrichtung, bei dem eine Drehung der Betätigungseinrichtung mittels eines Getriebes auf mindestens einen Zeiger innerhalb der Betätigungseinrichtung übertragen wird und wobei das Getriebe eine feststehende Trägerplatte mit einer Drehmomentabstützung und einer feststehenden Skala aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Mutter axial fest gelagert und mit der Betätigungseinrichtung verbunden ist und die Spindel (10) drehfest und axial beweglich gelagert ist, wobei die Drehmomentabstützung der Trägerplatte (3) drehfest von der Spindel (10) aufgenommen wird.

2. Stellungsanzeiger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an der Betätigungseinrichtung (1) ein auf einen Eingang des Getriebes einwirkender Mitnehmer (9) vorgesehen ist, wobei der Getriebeeingang als Feinzeiger (7) ausgebildet ist, der bei einer Betätigung der Betätigungseinrichtung (1) mitbewegt wird.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungseinrichtung ein Handrad (1) ist, welches durch Drehen betätigt wird.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Handrad (1) in Form eines eine mit der Trägerplatte verbundene Skala (4) und die Zeiger (7, 8) umschließenden Handradgehäuses (1) mit einem Schauglas (2) zum Ablesen der Zeigerstellungen gegenüber der Skala gebildet ist.

5. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Mitnehmer (9) zwei Schenkel aufweist, die den Feinzeiger (7) umgreifen.

6. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Mitnehmer (9) durch eine an einer Zentralwelle (6) des Feinzeigers (7) angreifende Kupplung gebildet ist.

7. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Feinzeiger (7) auf ein Schauglas (2) des Handrades (1) aufgedruckt ist.

8. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein Stellorgan des Stellungsanzeigers eine Verstellspindel (10) von einer Dosierpumpe ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Spindel eine Hohlspindel (10) ist und die Trägerplatte (3) mit einer sich exzentrisch durch die Hohlspindel längserstreckenden Verlängerung (11) drehfest mit einem Supportschlitten (12) des Stellungsanzeigers verbunden ist.

10. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Spindel zur Verstellung der Hublänge einer Dosierpumpe vorgesehen ist.