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Meßschaltung für Feinmeßgerät
Die Erfindung betrifft eine Meßschaltung
für Feinmeßgeräte, sogenannte Feintaster für Vergleichsmessungen von Längen, die
bei Über- oder Untermaß des Prüfstücks elektrische Signalkontalcte schlieren, so
daß zugehörige, in besonderen Meßkästen angeordnete Signallampen das Meß ergebnis
anzeigen.
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In der Regel sind diese Meßgeräte so eingerichtet, daß bei offenen
Signalkontakten, d. h. wenn das Prüfstück innerhalb der geforderten Toleranz liegt,
also Gutmaß hat, eine Gutlampe leuchtet.
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Hat das Prüfstück Über- oder Untermaß, so soll eine entsprechende
Über- oder Untermaßlampe aufleuchten, während gleichzeitig die Gutlampe erlischt.
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Man erreicht dies bekanntlich mit Spannungsteilerschaltungen. Nachteilig
bei diesen Schaltungen ist, daß beim Schließen der Signalkontakte ein Schaltstrom
mit dem Vielfachen des Signallampennenustromes fließt, da der Widerstand kalter
Lampen weniger als 1/1o des bei der Nenn- -spannung vorhandenen Widerstandes beträgt.
Dieser starke Strom verursacht auf die Dauer eine starke Abnutzung der empfindlichen
Signalkontakte und entsprechend eine Verringerung der Meßgenauigkeit.
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Man hat diesen Nachteil dadurch auszuschalten versucht, indem man
die Signallampen zusammen mit Vorschaltwiderständen parallel mit einem weiteren
Widerstand in den Stromkreis der Gutlampe einschaltete, so daß ständig ein Teilstrom
durch die Lampen ging und sie in geringem Maße vorheizte.
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Der Einschaltstrom ist bei vorgewärmter Lampe nicht so hoch, und die
Kontakte werden geschont.
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Es ist ferner allgemein bekannt, zur Schonung von empfindlichen Signalkontakten
und zur Steuerung von stärkeren elektrischen Strömen besondere
-Relaisanordnungen
vorzusehen, bei denen die Signalkontakte in einem Steuerstromkreis z. B. mit einem
Magnetrelais liegen, mit dem ein Schalter betätigt wird, der im Arbeitsstromkreis
der obenerwähnten Spannungsteilerschaltung liegt. In dieser Spannungsteilerschaltung
können dann die Einzelteile des Schalters so kräftig gearbeitet sein, daß durch
höhere als vorgesehene Spannungen keine wesentlichen Störungen an den Schalterkontakten
eintreten können und geringfügige Schäden an diesen keine Beeinträchtigung des Wirkungsgrades
oder der Genauigkeit der Meßeinrichtung bewirken.
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Auch die Betriebsspannung im Arbeitsstromkreis kann daher so hoch
gewählt werden, wie es für einwandfreien Betrieb zweckmäßig oder erforderlich ist.
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Es ist jedoch erwünscht, auch bei derartigen Relaisschaltungen zur
Kontrolle der Signalkontakteinstellung bereits in deren Steuerstromkreis Signallampen
einzubauen, und es hat sich gezeigt, daß es praktisch ist, wenn diese Signallampen
für Über- bzw. Untermaß am Meßgerät selbst angebracht sind. Es ist dies besonders
vorteilhaft beim Einstellen der Toleranzmarken bzw. der zugehörigen Signalkontaktstellungen.
Es treten hierbei natürlich wieder die eingangs erwähnten Nachteile der starken
Einschaltströme auf.
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Um die hohen Belastungen der Signalkontakte im Dauerbetrieb, bei
dem die Signallampen nicht unbedingt benötigt werden, zu vermeiden, ist erfindungsgemäß
zu jeder in Reihe mit einer Signallampe liegenden Relaisspule zum Umschalten bzw.
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Einschalten des Arbeitsstromkreises mit niedriger Windungszahl und
niedrigem Widerstandswert eine zweite Relaisspule mit hoher Windungszahl und hohem
Widerstandswert parallel geschaltet.
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Mit einem von Hand betätigten Schalter kann die eine oder die andere
Relaisspule in den Steuerstromkreis eingeschaltet werden.
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Wenn die Spule mit niedriger Windungszahl eingeschaltet ist,ikann
ein starker Strom durch die Signallampe fließen, so daß diese bei Erreichen der
Toleranzgrenze aufleuchtet, wobei dann die Signalkontakte stark belastet sind. Wenn
die Spule mit hoher Windungszahl eingeschaltet ist, kann nur ein geringer Strom
unter Schonung der Signalkontakte fließen, so daß die Signallampe nicht aufleuchtet.
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In beiden Fällen wirkt aber die Spulenenergie glich stark, so daß
die Umschaltung im Arbeitsstromkreis in gleicher Weise erfolgt.
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Damit eine Signallampe aufleuchtet, ist eine gewisse Nennspannung
erforderlich, die Lampe erlischt aber bekanntlich, wenn die Spannung unter etwa
1/3 der N,ennspannung sinkt. Um eine derartige Spannungssenkung zu erzielen, werden
die Relaisspulen mit der hohen Windungszahl so gefertigt, daß ihr Widerstand in.an
sich bekannter Weise 3- bis 4mal so hoch ist wie der Widerstand der Relaisspulen
mit niedriger Windungszahl.
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In der Zeichnung ist in einem Beispiel die erfindungsgemäße Schaltung
angegeben.
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Im Gehäuse I eines Feinmeßgerätes wird der Tastfühler 2 von einem
Werkstück beeinflußt. Der Tastfühler bewegt bei seinem Hin- -und Hergehen eine Meßzunge
3, die sich bei genügend großem Ausschlag gegen einen der Signalkontakte 4 oder
5 legt. In einem Transformator 6 wird Netzspannung von z. B. 220 Volt auf eine Betriebsspannung
von z. B. 3 oder 5 oder 8 Volt, je nach Art der Anlage, umgeformt. Diese Spannung
wird einerseits durch Leitungen 7, 8 dem Arbeitsstromkreis, andererseits durch Leitungen
9, IO einem Gleichrichter zugeführt. Vom Gleichrichter II fließt also Gleichstrom
durch Leitungen I2, 13 in den Steuerstromkreis. Leitung 12 ist mit der Meßzunge
3 verbunden. In der gezelchneten Stellung eines Schalters 20 verbindet dessen eine
Brücke 27 die Kontakte 2I, eine zweite Brücke 28 die Kontakte 22; in der anderen,
nicht gezeichneten Stellung dieses Schalters 20 verbindet die Brücke 27 die Kontakte
23, die andere Brücke 28 die Kontakte 24. In der gezeichneten Stellung des Schalters
20 kann also der Strom von der Meßzunge 3 entweder über Signalkontakt 4, Signallampe
14, Relaisspule I6 mit großer Windungszahl, Kontakte 21 und Brücke 27 oder über
Signalkontakt 5, Signallampe 15, Relaisspule I8 mit großer Windungszahl, Kontakte
22 und Brücke 28 nach Leitung- I3 fließen. In der anderen Stellung des Schalters
20 kann der Strom über Signalkontakt 4 (bzw. 5), Signallampe 14 (bzw. I5), Relaisspule
17 (bzw. I9) mit kleiner Windungszahl, Kontakte 23 (bzw. 24) und Brücke 27 (bzw.
28) ebenfalls zur Leitung 13 fließen.
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Sobald eine der vier Relaisspulen Strom bekommt, wird der Anker 25
angezogen und der Schalthebel 26 gegen den einen oder anderen der Arbeitskontakte
29 bzw. 30 gelegt. In beiden Fällen erlischt die Gutlampe 31, während eine der beiden
Signallampen 32 oder 33 für Übermaß oder Untermaß aufleuchtet.