DE824857C

DE824857C - Pneumatische Differential-Messvorrichtung

Info

Publication number: DE824857C
Application number: DEE691D
Authority: DE
Inventors: Andre Portier
Original assignee: ETAVEX SA
Current assignee: ETAVEX SA
Priority date: 1949-06-30
Filing date: 1950-02-16
Publication date: 1951-12-13
Also published as: GB681447A; BE493747A; FR1013571A; NL73735C; CH279658A; US2707389A

Description

Die Erfindung hat eine pneumatischeDifrerential-Meßvorrichtung zum Gegenstand, die dazu bestimmt ist,, das Maß eines gegebenen Stückes mit mehreren von vornherein festgelegten Maßen zu vergleichen.

Diese Vorrichtung unterscheidet sich von den bekannten Vorrichtungen dieser Art dadurch, daß sie mindestens zwei pneumatische Differential-Anordnungen aufweist, die durch eine gleiche Druckgasquelle gespeist werden und von denen jede eine regelbare Düse besitzt, die mit einer gleichen Meßdüse zusammenwirkt, wobei je ein Manometer in Abzweigleitungen zwischen der Speiseleitung der Meßdüse und je einer Speiseleitung einer regelbaren Düse eingeschaltet ist.

Die Zeichnung zeigt als Beispiel schematisch eine Ausführungsform der Erfindung, und zwar ist

Fig. ι ein Schema einer bekannten Meßvorrichtung und

Fig. 2 eine Ausführungsform einer Vorrichtung ao gemäß der Erfindung.

Bekanntlich ist es möglich, die Abmessung eines Stückes mit Hilfe einer pneumatischen Differentialanordnung zu messen oder zu prüfen, deren Grundgedanke gemäß Fig. ι der folgende ist: Das »5 Stück A, das zu prüfen oder zu messen ist, sperrt teilweise eine Meßdüse ι an dem Austrittsende eines Kanals 2, der an seiner Eintrittsöffnung eine kalibrierte Öffnung 3 aufweist. Ein Kanal 4, der an seinem Eintrittsende eine kalibrierte Öffnung 5 und an seinem Austrittsende eine ζ. Β durch ein Nadelventil R regelbare Öffnung 6 besitzt, liegt parallel zu dem Kanal 2, Die Kanäle 2 und 4 werden von derselben Druckluftquelle gespeist und eine Mano-

meterkapsel 7, die in Abzweigleitungen zwischen den beiden Kanälen 2 und 4 eingeschaltet ist, zeigt durch Schließen oder öffnen der beiden elektrischen Kontakte 8 und 9 die Druckgleicftheit zwischen den beiden Kanälen 2 und 4 an.

Für eine bestimmte Abmessung des zu prüfenden oder zu messenden Stückes, d. h. für eine gegebene Öffnung der Düse 1 gibt es eine Stellung des Nadelventils R, in welcher gleicher Druck in den Kanälen 2 und 4 herrscht. Bei dieser Stellung der Ventilspitze liegt die Membran M der Manometerkapsel 7 in ihrer Gleichgewichtslage, und die beiden Kontakte 8 und 9 sind offen. Wenn die beiden Kontakte offen sind, ermöglicht die Lage der Ventilspitze R, die man auf einem an dem Ventil festen Zifferblatt vermerken kann, die Abmessung des zu prüfenden oder zu messenden Stückes entsprechend einer vorherigen Eichung festzustellen.

Bei einer gegebenen Öffnung des Nadelventils R

ao wird man, wenn man vor der Düse 1 eine Reihe zu prüfender Stücke vorbeiführt, feststellen, daß diejenigen, die eine der gegebenen Öffnung des Nadelventils entsprechende Abmessung haben, einen Druckausgleich zwischen den Kanälen 2

a$ und 4, d. h. die gleichzeitige Öffnung der beiden Kontakte 8 und 9 herbeiführen. Starke Stücke werden den Schluß des Kontaktes 9 und schwache den Schluß des Kontaktes 8 bewirken.

Damit die Arbeit der Differential-Meßvorrichtung ordnungsmäßig ist, muß die Membran M der Manometerkapsel 7 sehr empfindlich sein, und ihre Deformationen dürfen niemals die Elastizitätsgrenze überschreiten. Die Kontakte 8 und 9 müssen sehr nahe der Gleichgewichtslage der Membran M sein, und infolgedessen darf der Unterschied der Abmessung des zu kontrollierenden Stückes, der den Übergang der Membran aus ihrer Anlage an dem Kontakt 8 in die Stellung zur Anlage an den" Kontakt 9 bewirkt, nur außerordentlich gering sein,

z. B. die Größe eines Mikrons haben.

Für VIe¹Ie Anwendungen ist für das Maß des zu prüfenden, Teiles eine Toleranz z. B. von 10 Mikron festgesetzt, die größer ist als der Abmessungsunterschied, der die Membran aus der Stellung 8 in die Stellung 9 übergehen läßt. Die Vorrichtung würde also nur außerordentlich genaue Abmessungen zu prüfen ermöglichen,, wenn man die Kontakte 8 und 9 nicht von der Gleichgewichtslage der Membran M weiter entfernt. Dies ist eine schlechte Lösung, denn die Vorrichtung wird in demselben Maße immer weniger genau, indem man die Kontakte von der Gleichgewichtsstellung der Membran entfernt.

Gegenstand der Erfindung ist es, Teile mit einer beliebigen Toleranz zu prüfen und dabei alle Vorteile der einfachen Differentjal-Meßvorrichtung zu behalten. Man kommt zu diesem Ergebnis, indem man nicht mehr eine Differential-Meßvorrichtung mit zwei Abzweigungen verwendet, sondern eine solche mit mehrfachen Abzweigungen, die einen Vergleich der Abmessung des izu prüfenden Stückes mit einer Reihe von festgelegten Abmessungen zuläßt.

Eine Vorrichtung in der Anordnung nach Fig. 2 ermöglicht den Vergleich der Abmessung eines gegebenen Stückes mit zwei festen Abmessungen, die z. B. die Toleranzgrenzen sind. Man verwendet dann eine Anordnung mit drei Abzweigungen, inj dem man parallel zu den beiden Kanälen 2 und 4 der einfachen Differentialanordnung nach Fig. 1 einen dritten Kanal 10 vorsieht, der ein kalibriertes Mundstück 12 an seinem Eintrittsende und ein Nadelventil R¹ am Austrittsende aufweist, das eine Düse 11 regelt. Dieser Kanal wird von derselben Quelle 5" mit Druckluft gespeist wie die Kanäle 2 und 4. In eine Abzweigung zwischen den Kanälen 10 und 2 ist eine Manometerkapsel 13 eingebaut, die eine empfindliche Membran und zwei Kontakte 14, 15 zu beiden Seiten der Gleichgewichtslage der Membran aufweist.

Für zwei gegebene Öffnungen der Nadelventile R und R¹ gibt es zwei Werte der Abmessung des zu prüfenden Stückes A, für welche die Membranen M der Kapseln 7 und 13 in ihre Gleichgewichtsstellung gehen. Nimmt man ζ. Β an, daß die Nadel R weiter geöffnet ist als die Nadel R¹, dann wird sich, wenn das zu prüfende Stüök, das vor der Düse 1 liegt, eine größere Abmessung hat als das eingestellte Maß der Nadel R¹, die Membran M der Kapsel 13 gegen den Kontakt 14 legen und die Membran M der Kapsel 7 gegen den Kontakt 9. Wenn das Maß des Stückes der eingestellten Abmessung der Nadel R¹ gleicht, dann verläßt die Membran der Kapsel 13 den Kontakt 14 und geht in seine Gleichgewichtslage über,, während die Membran der Kapsel 7 noch immer gegen den Kontakt 9 anliegt, und es bleibt auch so, solange die Abmessung des Stückes zwischen den Abmessungen liegt, die den Einstellungen der Nadeln R und R¹ entsprechen. Wenn schließlich die Abmessung des Stückes der Abmessung der Einstellung der Nadel R entspricht, geht die Membran M der Kapsel 7 in ihre Gleichgewichtsstellung, und wenn die Abmessung des Stückes kleiner wird als der eingestellten Abmessung der Nadel R entspricht, legt sich die Membran der Kapsel 7 gegen den Kontakt 8.

Wenn also der Kontakt 14 z. B. das Aufleuchten einer roten Lampe L¹ und der Kontakt 8 das Aufleuchten einer grünen Lampe L² steuert, dann kann man festeilen, daß bei einem starken Stück die rote Lampe L¹ aufleuchtet und bei einem Stück, dessen Abmessung innerhalb der Toleranz liegt, beide Lampen ausgelöscht sind, während bei einem schwachen Stück die grüne Lampe L² aufleuchtet. Das Aufleuchten und das Auslöschen der roten und grünen Lampen vollzieht sich, wenn die Abmessung des Stückes über die den äußersten Werten der Toleranz entsprechenden Werte hinausgeht.

Natürlich ist das Aufleuchten und das Aus- iao löschen zweier Lampen von verschiedenen Farben nur als Beispiel angeführt. Die Kontakte können auch in bekannter Weise mit Hilfe eines Relais irgendeine Anzeigevorrichtung oder auch z. B. eine Steuervorrichtung einer Werkzeugmaschine bedienen.

Die vorstehende Beschreibung bezieht sich auf eine Differential-Meßvorrichtung mit drei Abzweigungen und zwei Manometerkapseln, die es zuläßt, eine Abmessung eines gegebenen Teils mit zwei festen Abmessungen zu vergleichen, aber die Anordnung kann auch mit η + ι Arm und η Manometerkapseln versehen sein, wodurch es möglich wird, die Abmessung eines gegebenen Teils mit η festen Abmessungen zu vergleichen.

Wenn es sich z. B. darum handelt, Stücke auszusuchen, deren Abmessungen über zehn Mikron verteilt von zwei zu zwei Mikron auseinanderliegen, dann wird man eine Vorrichtung mit sieben Armen und sechs Manometerkapseln verwenden, und die Nadelventile der sechs Regelarme müßten von zwei zu zwei Mikron abgestuft eingestellt sein.

Für gewisse Anwendungen kann man die Anzahl der Arme verringern, indem man, die beiden Kontakte 14, 15 bzw. 8, 9 der Manometerkapseln verwendet. Um z. B. Teile von zwei zu zwei Mikron auszusondern, wird man eine Anordnung mit drei Armen und zwei Manometerkapseln verwenden,

wol>ei der Abstand zwischen den Konitakten der Kapseln zwei Mikron entspricht und die Mittellagen auf sechs Mikron Zwischenraum eingeregelt 35 sind. Man kann auf diese Weise die Teile in sieben Klassen einteilen.

Claims

PATENTANSPRUCH:

Pneumatische Differential - Meßvorrichtung zum Vergleich einer Abmessung eines gegebenen Stückes mit mehreren vom vornherein festliegenden Abmessungen, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus mindestens zwei pneumatischen Differentialeinrichtungen besteht, die durch die gleiche Druckgasquelle gespeist werden und von denen jede eine regelbare Düse (6, R-2, R¹) aufweist, die mit" einer gemeinsamen Meßdüse (1) zusammenwirkt, und je einem Manometer (7, 13), das in Abzweigungleitungen zwischen der Speiseleitung der Meßdüse (1) und je einer Speiseleitung (4 bis 10) einer regelbaren Düse (6, R-2, R¹) eingeschaltet ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

2512 12.51