DE7811664U1

DE7811664U1 - Geraet zum anzeigen von messwerten

Info

Publication number: DE7811664U1
Application number: DE19787811664U
Authority: DE
Original assignee: Quality Measurement Systems Inc Penfield Ny (vsta)
Current assignee: Quality Measurement Systems Inc Penfield Ny (vsta)
Priority date: 1977-04-27
Filing date: 1978-04-18
Publication date: 1978-10-19
Also published as: US4114280A; GB1563177A

Description

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PiF-ENNINQ-ΜΑΑ3

MEINiQ - LEMKE - SPOTT

SCHLEISSKEIMERSTR. 299

8000 MÜNCHEN 40

QUALITY MEASUREMENT SYSTEMS, ING.
Penfield, Hew York, V.St.A.

gerät zum Anzeigen von Meßwerten

Die Erfindung betrifft ein Gerät zum Anzeigen von Meßwerten.

In Ländern, in denen technische Normen bestehen, sind seit vielen Jahren bei runden Anzeigegeräten bestimmte Abmessungen festgelegt; hierzu gehören der kleinste bzw. der größte Durchmesser eines allgemein zylindrischen Gehäuses, die Abmessungen einer Buchse, in der eine bewegbare Betätigungsstange gelagert ist, sowie die Abmessungen einer rückwärtigen Tragplatte im Vergleich zu den Abmessungen der Buchse
und einer Hubstange. Eine Normung der Abmessungen dieser
Teile von Anzeigegeräten ermöglicht es der Industrie, Spannschellen, Halterungen und dergl. zu verwenden, die es gestatten, unterschiedliche Geräte für verschiedenartige Messungen in der gewünschten Weise einzubauen; diese Geräte stellen bereits jetzt einen hohen Anlagewert dar.

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Bei den bekannten Anzeigegeräten dient gewöhnlich ein Zahnstangen- und Ritzeltrieb dazu, einen Zeiger gegenüber einer
Rundskala zu drehen, wenn sich die Betätigungsstange gegenüber dem Gehäuse bewegt; bei einer solchen Anordnung ergeben
sich jedoch gewisse Schwierigkeiten und Ungenauigkeiten. Ferner sind elektrooptische Meßsysteme bekannt, bei denen mit
optischen Linien versehene Skalen aus Glas zur Erzeugung beobachtbarer Moiremuster dienen; diese Meßsysterae arbeiten
•rheblich genauer und zuverlässiger als Geräte mit einem Zahn- I stangen- und Ritzeltrieb. |

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die höhere Genauig- > keit und Zuverlässigkeit elektrooptischer Meßsysteme bei Anzeigegeräten nutzbar zu machen, deren Abmessungen bestehenden I Normen entsprechen, so daß die Verwendung bereits gebrauch- I licher Befestigungsscheilen, Halterungen und dergl. möglich | Ist. I

Wenn die Betätigungsstange längs einer erheblichen Strecke

] bewegbar sein muß, ergeben sich hierbei aus den vorbestimmten

I

Abmessungen Schwierigkeiten, da sich die benötgiten Teile l

eines elektrooptischen Meßsysteras nicht ohne weiteres in einem \

Gehäuse mit genormten Abmessungen für Rundinstrumente so unter- ,

bringen lassen, daß ein ausreichender Raum für die Bewegung f

der Betätigungsstange zur Verfügung steht.

I Er fj.ndungs gemäß ist diese Aufgabe durch die Schaffung einer g

Ά speziellen Anordnung von Teilen für ein elektrooptisches Meß- |

system in einem Gehäuse mit vorbestimmten Abmessungen so ge- I löst, daß für clie Betätigungsstange eine Bewegungsstrecke von » mindestens etwa 12,7 mm zur Verfügung steht. Ferner bietet

die Erfindung eine Lösung der genannten Aufgabe, bei der die
Anforderungen bezüglich der Wirtschaftlichkeit und Zuverlässigkeit bei einem genauen elektrooptischen Meßsystem erfüllt
sind, das sich in einem Meßgerätgehäuse mit genormten Abmessungen unterbringen läßt.

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Zu einem erfindungs^emäßen Anzeigegerät gehört eine Betätigungsstange, für die eine Bewegungsstrecke von mindestens etwa 12,7 mm zur Verfügung steht, und es ist ein allgemein zylindrisches Gehäuse vorhanden, das sich bestehenden Normen bezüglich des Durchmessers, der Führungsbuchse für die Betätigungsstange und der hinteren Tragplatte so anpassen läßt, daß es in Verbindung mit für Anzeigegeräte bekannter Art bestimmten Befestigungsschellen, Halterungen und dergl. verwendbar ist. Am inneren Ende der Betätigungsstange ist innerhalb des Gehäuses eine zusammen mit der Betätigungsstange bewegbare Kupplung befestigt, an der eine mit Linien versehene Glasskala so angebracht ist, daß sie sich zusammen mit der Betätigungsstange innerhalb des Gehäuses in einem gegenüber der Bewegungsachse der Betätigungsstange versetzten Bereich bewegt. In dem Gehäuse ist eine Ableseeinrichtung so angeordnet, daß sich die Skala ihr gegenüber bewegt, auf elektrooptischem Wege jede Bewegung der Skala nachweist und mit einer elektronischen Schaltung sowie einer digitalen Anzeigeeinrichtung zusammenarbeitet, um die jeweilige Stellung der Betätigungsstange gegenüber dem Gehäuse anzuzeigen. An der Kupplung ist ein Verbindungsarm befestigt, der in einem Bereich bewegbar ist, welcher durch einen Abstand von dem Bereich getrennt ist, innerhalb dessen sich die Skala bewegt; diametral gegenüber der Betätigungsstange ist eine Hubstange angeordnet, und mit der Hubstange und dem Verbindungsarm ist ein Hubarm verbunden, der in einem vom Be\\?egungsbereich der Skala getrennten Bereich bewegbar ist, so daß eine vergleichsweise kleinere Bewegung der Hubstange eine vergleichsweise größere Bewegung der Betätigungsstange herbeiführt. Ferner ist eine Feder vorhanden, welche die Betätigungsstange gegenüber dem Gehäuse nach außen vorspannt; der Verbindungsarm und der Hubarm sind vorzugsweise beide schwenkbar gelagert.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand scheaiatischer Zeichnungen näher erläutert* Es zeigt:

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Fig. 1 die Rückseite einer bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Anzeigegeräts, bei dem die hintere Tragplatte fortgelassen und die Betätigungsstange ausgefahren ist;

Fig. 2 ähnlich wie Fig. 1 die Rückseite des Anzeigegeräts, bei dem die Betätigungsstange zurückgezogen ist; und

Fig. 3 einen senkrechten Axialschnitt des Anzeigegeräts nach Fig. 1 und 2, bei dem die hintere Tragplatte ihre Einbau'iage einnimmt.

L-äs insgesamt mit 9 bezeichnete Anzeigegerät nach der Erfindung läßt sich in einem Gehäuse 10 unterbringen, das eine allgemein zylindrische Form hat und in mehreren Punkten vorbestimmten Normen entsprechen kann. Hierzu gehören der größte und der kleinste Durchmesser des Gehäuses, die Abmessungen und die Anordnung einer Buchse 11, in der eine Betätigungsstange 12 gegenüber einer hinteren Tragplatte 13 gleitend geführt ist, sowie die Anordnung einer Hubstange 14 gegenüber der Betätigungsstange 12. Ferner entspricht das erfindungsgemäße Anzeigegerät 9 vorzugsweise auch bestimmten weiteren Normen derart, daß es in Verbindung mit gebräuchlichen Befestigungsschellen, Halterungen und dergl. verwendbar ist. Wie im folgenden erläutert, enthält das Gerät ein in dem Gehäuse 10 untergebrachtes elektrooptisches Meßsystem.

Am inneren Ende der Betätigungsstange 12 ist innerhalb des Gehäuses 10 eine Kupplung 15 befestigt, an der eine mit optischen Linien versehene Skala 16 aus Glas angebracht ist. Gemäß Fig. 3 ist die Skala 16 gegenüber der Bewegungsachse der Betätigungsstange 12 derart seitlich versetzt, daß sie sich zwischen der mit Vollinien wiedergegebenen Stellung und der mit gestrichelten Linien angedeuteten Stellung nach oben und unten bewegen kann, und zwar innerhalb eines Bereichs, der außerhalb des Bewegungsbereichs der Betätigungsstange 32 und der Hubstange 14 liegt. Bei dieser Anordnung ergibt sich für die Skala 16 eine maximale Bewegungsstrecke gegenüber einer

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Anzeigeeinrichtung 17, die in dem Gehäuse 10 an einer Tragwand 18 befestigt ist. Das freie Ende 19 der Skala 16 ragt gerade eben nach oben über die Anzeigeeinrichtung 17 hinaus, ■wenn die Betätigungsstange 12 gemäß Fig. 1 vollständig ausgefahren ist, und es bewegt sich bis in die Nähe der Innenwand des Gehäuses 10, wenn die Skala 16 vollständig zurückgezogen wird. Berücksichtigt man den Raum, der für die Anzeigeeinrichtung 17 und die Kupplung 15 mindestens benötigt wird, ergibt sich in der Praxis bei dem gegebenen Durchmesser des Gehäuses 10 eine maximale Bewegungsstrecke von etwa 12,7 πιω für die Skala 16 und die Betätigungsstange 12.

Zu der Anzeigeeinrichtung 17 gehören bekanntlich eine weitere Skala mit optischen Linien sowie Lichtquellen und Lichtdetektoren zum Erzeugen von Moiremustern bei .ieder Bewegung der Skala 16. Diese Huster oder Streifen werden durch die Anzeigeeinrichtung 17 nachgewiesen und durch elektronische Schaltungselemente 20 und 21 verarbeitet, um auf bekannte Weise eine digitale Anzeigeeinrichtung 22 zu betätigen, damit die jeweilige Stellung der Betätigungsstange 12 gegenüber dem Gehäuse 10 angezeigt wird. Die elektronischen Schaltungselemente und eine digitale Anzeigeeinrichtung, die mit der Anzeigeeinrichtung 17 zusammenarbeiten, könnten auch außerhalb des Gehäuses an einer entfernten Stelle angeordnet sein.

Die Hubstange 14 zum Ein- und Ausfahren der Betätigungsstange 12 ist von bekannter Art, und ihre Verwendung erweist sich bei vielen Anzeigegeräten als zweckmäßig. Sie ist unter einer Schutzabdeckung oder Kappe 23 bekannter Art angeordnet, die sich abnehmen läßt, wenn die Hubstange auf bekannte Weise betätigt werden soll.

Mit der Kupplung 15 ist ein Verbindungsarm 25 gelenkig verbunden, der mit einem länglichen Schlitz 26 versehen ist, welcher mit einem in das Gehäuse 10 ortsfest eingebauten Stift 27 zusammenarbeitet. Gemäß Fig. 1 und 2 führt der Verbindungsarm 25 eine Schwenkbewegung aus, wenn die Kupplung

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zusammen mit der Betätigungsstange 12 bewegt wirdj er ist gemäß Fig. 3 mit der Kupplung 15 auf ihrer von der Glasskala 16 abgewandten Seite verbunden, so daß er auf der von der ■Skala 16 abgewandten Seite der Achse der Betätigungsstange 12 angeordnet ist. Mit dem gegabelten unteren Ende der Hubstange 14 ist ein Hubarm 28 durch einen Gelenkbolzen 29 verbunden, und der Hubarm 28, der allgemein eine gekrümmte Form hat, erstreckt sich um die Anzeigeeinrichtung 17 herum zu einem Gelenkbolzen 30, der den Hubarm gelenkig mit dem Verbindungsarm 25 verbindet. Der Hubarm 28 ist mit dem Verbindungsarm 25 zwischen den Enden des Verbindungsarms gelenkig verbunden, so daß sich die Hubstange 14 jeweils längs einer Strecke bewegt, die nur einem Teil der Bewegungsstrecke der Betätigungsstange 12 entspricht. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel beträgt die maximale Bewegungsstrecke der Hubstange 14 etwa 6,35 mm, während die maximale Bewegungsstrecke der Betätigungsstange 12 und der Skala 16 etwa 12,7 mm beträgt, so daß zwischen den Bewegungsstrecken der Hubstange 14 und der Betätigungsstange 12 das Verhältnis 1:2 besteht. Gegebenenfalls kann man andere Werte des Verhältnisses zwischen den Bewegungsstrecken der Hubstange und der Betätigungsstange vorsehen. Zwischen einem Ansatz 32 des Hubarms 28 und einem in das Gehäuse 10 eingebauten Stift 33 erstreckt sich eine Zugfeder 31, durch welche der Hubarm 28, der Verbindungsarm 25 und die Betätigungsstange 12 gegenüber dem Gehäuse 10 nach außen vorgespannt werden.

Der Verbindungsarm 25, der an der Kupplung 15 auf der von der Skala 16 abgewandten Seite uer Achse der Betätigungsstange 12 befestigt ist, verhindert Drehbewegungen der Betätigungsstange und entsprechende Schwenkbewegungen der Skala 16, da der Verbindungsarm mit dem Gehäuse 10 durch den Stift 27 verbunden ist. Hierdurch werden Ungenauigkeiten vermieden, die anderenfalls auftreten könnten, wenn die Skala 16 gegenüber der Anzeigeeinrichtung 17 gesclwenkt würde. Gleichzeitig bildet der Verbindungsarm 25 auf vorteilhafte Weise eine Verbindung mit der Hubstange 14 über den Hubarm 28

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derart, daß bei einer relativ kleinen Bewegung der Hubstange 14 eine dazu proportionale Bewegung der Betätigungsstange 12 entgegen der Vorspannkraft der Feder 31 hervorgerufen wird.

Die beschriebene bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Anzeigegeräts vereinigt eine maximale Bewegungsstrecke der Betätigungsstange mit der Zuverlässigkeit, Empfindlichkeit und Genauigkeit eines elektrooptischen Meßsystems, und die Konstruktion ist derart, daß sich das Gerät in einem Gehäuse unterbringen läßt, das gebräuchlichen Normen entspricht. Das derät läßt sich mit Hilfe bekannter Einrichtungen in seiner Gebrauchslage unterstützen, wobei es im Vergleich zu bekannten Geräten genauere Meßergebnisse liefert und sich bequemer ablesen läßt.

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Claims

-IA- ANSPEÜCEE

1. Gerät zum Anzeigen von Meßwerten mit einer längs einer Strecke von mindestens etwa 12,7 mm bewegbaren Betätigungsstange und einem allgemein zylindrischen Gehäuse, das geltenden Normen bezüglich des Gehäusedurchmessers, einer Buchse zum Führen der Betätigungsstange sowie einer rückwärtigen Tragplatte entspricht, gekennzeichnet durch eine am inneren Ende der Betätigungsstange (12) innerhalb des Gehäuses (10) befestigte, zusammen mit der Betätigungsstange bewegbare Kupplung (15),j(eine an der Kupplung befestigte, mit Linien versehene Skala (16) aus Glas, die zusammen mit der Betätigungsstange in einem Bereich innerhalb des Gehäuses bewegbar ist, welcher gegenüber dem Bewegungsbereich der Betätigungsstange in der Querrichtung versetzt isty eine Anzeigeeinrichtung (17), die in dem Gehäuse so angeordnet ist, {daß die Skala gegenüber der Anzeigeeinrichtung bewegbar ist, um Moiremuster ¹^u erzeugen, die durch die Anzeigeeinrichtung auf elektrooptischem Wege nachgewiesen werden, eine durch die Anzeigeeinrichtung betätigbare digitale Anzeigeeinrichtung (22) zum Anzeigen der jeweiligen Stellung der Betätigungsstange gegenüber dem Gehäuse, einen an die Kupplung angelenkten Verbindungsarm (25), der in einem vom Bewegungsbereich der Skala getrennten Bereich bewegbar ist, eine gleichachsig mit der Betätigungsstange ihr gegenüber und in einem Abstand vom Bewegungsbereich der Skala angeordnete Hubstange (14), einen Hubarm (28), der mit der Hubstange und einem zwischen den Enden des Verbindungsarms liegenden Teil des Verbindungsarms gelenkig verbunden und in einem vom Bewegungsbereich der Skala getrennten Bereich bewegbar ist, so daß jede Bewegung der Hubstange durch den Hubarm und den Verbindungsarm übertragen wird, um die dabei auftretende Bewegung der Betätigungsstange zu vergrößern, sowie eine Feder (31), welche die Betätigungsstange gegenüber dem Gehäuse nach außen vorspannt.

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2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (31) im gespannten Zustand zwischen dem Gehäuse (10) und einem gegenüber dem Gehäuse bewegbaren Teil (28) des Geräts angeordnet ist.

3. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungsarm (25) mit der Kupplung (15) und dem Gehäuse (10) gelenkig verbunden ist.

4. Gerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Hubarm (28) mit dem Verbindungsarm (25) an einem zwischen den Enden des Verbindungsarms liegenden Punkt gelenkig verbunden ist.

5. Gerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegungsstrecke der Hubstange 14 jeweils etwa der Hälfte der Bewegungsstrecke der Betätigungsstange (12) entspricht.

6. Gerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (31) im gespannten Zustand zwischen dem Gehäuse (10) und einem gegenüber ^mGehäuse bewegbaren Teil (28) des Geräts angeordnet ist.

7. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Skala (16) und der Verbindungsarm (25) auf gegenüberliegenden Seiten der Achse der Betätigungsstange (12) an der Kupplung (15) befestigt ist.

8. Gerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungsorm (25) zwischen der Kupplung (15) und dem Gehäuse (10) drehbar montiert ist.

9. Gerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Hubarm (28) mit einem Mittelbereich des Verbindungsarms (25) drehbar verbunden ist.

10. Gerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, da.fi dieFeder (31) zwischen dem Gehäuse (10) und einem relativ zum Gehäuse bewegbaren Element des Geräts gespannt ist.

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