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Tasthebelgerät mit Hebelübersetzung
Die Erfindung betrifft ein Tasthebelgerät
mit Hebelübersetzung und einem schwenkbaren, durch Federwirkung selbsttätig in seine
Endstellung gelangenden Tasthebel, das sich von den bisher bekannten Ausführungen
vor allen Dingen dadurch unterscheidet, daß zwischen dem schwenkbaren, unter der
Wirkung der Feder stehendem Tasthebel und einer an das Zeigerwerk angeschlossenen
Hebelübersetzung ein Zwischenhebel eingeschaltet ist, der den ihm vorgeschalteten
Tasthebel mit der ihm nachgeschalteten Hebelübersetzung kraftschlüssig verbindet.
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Hebelübersetzungen zwischen dem Zeigerwerk und dem Taster sind bei
Tastbolzenmeßuhren bekannt. Hierbei ist der Vorschlag gemacht worden, ein aus zwei
Hebeln bestehendes Hebelpaar zwischen dem Taster und der Meßuhr anzuordnen. Es ist
ferner bei Meßuhren bekannt, federnde, eine kraftschlüssige Verbindung an Einzelteile
bewirkende Zwischenglieder anzuordnen, um so einen Schutz des Übertragungswerkes
gegen stoßartige Belastungen zu erreichen.
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Demgegenüber hat die Erfindung, die sich auf Tasthebelgeräte bezieht,
den Vorteil, daß durch die Aufgliederung des bisher starren Tasthebels in mehrere,
vorzugsweise zwei, elastisch miteinander verbundene Teile, ohne daß die kinematischen
Verhältnisse des Getriebes geändert werden, außer der
stoß schützenden
Wirkung noch eine Einstellmöglichkeit der Hebelübertragung gewährleistet ist.
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Dabei ist es möglich, eine kraftschlüssige Kupplung, und zwar vornehmlich
in Gestalt einer zusätzlichen Feder, zwischen die einzelnen Teile des aufgegliederten
Tasthebels einzuführen, um so die Wirkung der Hauptrückstellfeder auf denjenigen
Teil des Tasthebels zu beschränken, der mit dem abzutastenden Körper in Berührung
kommt. Dadurch werden schlagartige Beschleunigungskräfte auf dns anschließende Zeigerwerk
hinsichtlich ihrer Wirkung weitgehend gemindert.
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Die Aufgliederung des üblicherweise einteiligen Tasthebels in mehrere
Hebel ermöglicht ferner eine exzentrische Lagerung derselben, so daß eine zusätzliche
Möglichkeit geschaffen ist, die an sich unlineare Übertragung des Zeigerwerkes weitergehend
als bisher durch Einstellen der linearen Anzeige anzupassen. Des weiteren gestattet
die Unterteilung des Tasthebels die Anordnung einer Einstellschraube zwischen den
Tasthebelteilen.
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Hierdurch wird in Verbindung mit der kraftschlübJlgcil Kupplung der
beiden Tnsthebelteile eine Winkelanstellung zwischen diesen beiden Teilen im Sinne
einer Nullpunkteinstellung ermöglicht, also eine Einstellung, die bisher nur dadurch
vorgenommen werden konnte, daß das Auflager am freien Ende des Tasthebels auf einer
Einstellschraube befestigt war, was aber leicht zu einer ungewollten Verstellung
unS damit zu Fehlmessungen führen kann.
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Die Erfindung ermöglicht ferner die zusätzliche Unterteilung des
mit dem zu messenden Körper in Berührung kommenden Tasthebelgliedes, derart, daß
beide Glieder von einer die Gehäusewandung durchdringenden Welle einstellbar getragen
werden.
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Ein besonderer Vorteil dieser Ausführung liegt in der staubfreien
Abschließung des Meßwerkes.
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Ferner können die beiden Tasthebelglieder unter einem beliebigen
Winkel zueinander eingestellt werden. Dadurch ergibt sich wiederum die vielseifige
Anpassung des Gerätes an die besonderen Verwendungszwecke.
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Dann ist noch die Möglichkeit gegeben, den mit dem Tasthebel kraftschlüssig
verbundenen Zwischenhebel durch eine von außerhalb des Gehäuses zu hetätigende Feststellvorrichtung
festzustellen.
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Nähere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der folgenden
Beschreibung der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele. Es zeigt Fig.
I schematisch das bisher gebräuchlich und durch die Erfindung zu verbessernde Gerät,
Fig. 2 eine Ausführungsform eines erfindungsgemäß ausgebildeten Gerätes im Grundriß
bei abgenommener Deckplatte und Fig. 3 bis 8 schematisch, teilweise im Schnitt,
teilweise in der Ansicht, weitere Ausführungsmöglichkeiten.
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Das in Fig. I dargestellte bekannte Gerät weist einen zweiarmigen
Hebel auf, der die beiden Arme I' und I" hat und um die Welle 2 drehbar gelagert
ist. Dieser Hebel ist mit seinem Arm I" über eine Koppel 3 drehbar mit dem längeren
Arm 4' eines zweiarmigen Hebels verbunden, der um die Welle 5 drehbar ist und dessen
kürzerer Arm 4" über eine Kette 6 mit der Welle 7 in Verbindung steht, welche den
Zeiger 8 trägt, der mit einer Skala g zusammenarbeitet. Die Welle 7 steht unter
der Wirkung einer Spiralfeder I0, welche mit ihrem einen Ende fest an der Grundplatte
II angeschlossen ist, während das andere Ende an der Welle 7 angreift. Außerdem
ist eine Druckfeder 14 vorgesehen, die unter den Hebelarm I' faßt und nahe der Welle
2 liegt, um die der zweiarmige Hebel I', I" drehbar ist. Durch diese Feder wird
das Meßwerk in geöffneter Stellung gegenüber dem ortsfesten Tastarm 12 gehalten.
Gegen den Druck dieser Feder 14 wird der Tastarm I' an das Prüfstück I3 herangeführt.
Beim Loslassen des Armes I' schnellt er durch den Druck der Feder 14 nach oben,
wodurch eine sofort einsetzende beschleunigte Bewegung über den Arm I" auf das zum
Zeiger 8 führende Hebelgetriebe ausgeübt wird, die zur Beschädigung dieses Getriebes
führen kann. Das kann durch den Anschlagstift 21 nicht verhütet werden.
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Von der vorstehend beschriebenen, bekannten Ausführung unterscheidet
sich nun das als Ausführungsbeispiel in Fig. 2 dargestellte Gerät dadurch, daß der
Tasthebel aus zwei Teilen, nämlich dem einen Teil I5, I5' und dem anderen Teil I7
besteht. Der Teil I5, I5', der den Tastarm I5 aufweist, ist auf der Welle 16 drehbar
gelagert und steht unter der Wirkung der Feder 14. Zentrisch in der Welle I6 liegt
eine weitere Welle I8, auf der der Tasthebel 17 sitzt, welcher über die Koppel 3
an den übrigen Teil des Getriebes angeschlossen ist, das hinsichtlich seines Aufbaues
demjenigen nach Fig. I entspricht. Für die gleichen Teile sind auch die gleichen
Bezugszeichen gewählt worden. Der Tasthebelteil I5' steht mit dem Tasthebelteil
I7 über eine schwache Feder 22 in Verbindung. Am Tasthebelteil 17 ist ferner ein
Anschlag 20 vorgesehen, der sich gegen einen Anschlag 19 am Tasthebelteil I5' legt,
welcher aus einer verstellbaren Madenschraube besteht. Schnellt jetzt der von Hand
aus mittels der Kraft P1 an das Prüfstück I3 herangeführte Tastarm 15 nach Loslassen
infolge der Kraft P2 der Feder 14 zurück, so wird diese stark beschleunigte Bewegung
nicht auf den Tasthebelteil I7 übertragen. Dieser Tasthebelteil I7 wird vielmehr
unter der Wirkung der Feder 22 und der Spiralfeder 10 mit dem an ihm angeschlossenen
Getriebe nachgeschleppt, bis er seine ursprüngliche Stellung erreicht.
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Die Feder 22 kann auch an sich in Wegfall kommen, da in vielen Fällen
die Spiralfeder 10 allein das Nachschleppen besorgen kann.
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Durch das Einstellen des Anschlages 19 gegenüber dem Anschlag 20
kann eine genaue Regulierung der Wirkungsweise vorgenommen werden. An Stelle der
Druckfeder 14, die den tÇffnungsdruck P2 erzeugt, kann auch eine Zugfeder zum Hervorrufen
des Meßdruckes P, vorgesehen sein. Je nach der Meßaufgabe kann die umgekehrte Federzuordnung
sinngemäß angewendet werden.
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Der Tasthebelteil I5 muß mit dem größten Teil seiner Länge aus einem
das Getriebe auf der Grundplatte II abdeckenden Schutzgehäuse herausragen.
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Da es gewisse Schwierigkeiten bereitet, den dafür notwendigen Gehäusespalt
dicht gegen Staub und Wasser abzuschließen, ist dafür Sorge getragen, daß sich die
Tasthebelteile 15', I7 mit dem Getriebe innerhalb und der Tasthebelteil 15 außerhalb
des Gehäuses befinden.
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Eine solche Ausführung zeigt Fig. 3, die einen Schnitt durch einen
Gehäuseteil darstellt. Hier ist im Boden 24 des Gehäuses eine Welle 23 staubdicht
gelagert. Auf dieser Welle 23 ist an Stelle des einfachen Bolzens I6 der Fig. 2
außerhalb des Gehäuses der eigentliche gegen Federwirkung an das Prüfstück herangeführte
Tasthebelteil 25 (an Stelle I5) und innerhalb des Gehäuses der Tastarmteil 26 (an
Stelle I5') befestigt, an den in ähnlicher Weise wie bei Fig. 2 über eine Feder
22 eiti weiterer mit dem Getriebe verbundenerTasthebelteil I7 angeschlossen sein
kann.
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Die Unterteilu-ng des Tasthebels in die Teile 25, 26 gewährleistet
bei der Ausführung nach Fig. 3 eine gegen Staub und Wasser gesicherte Abdichtung
des Gehäuseinnern nach außen. Weiterhin läßt sich hierbei im Innern des Gehäuses
eine vom äußeren Tasthebel getrennte Baueinheit unterbringen. Ferner erlaubt diese
Zweiteilung beliebige Winkeleinstellungen zwischen den Teilen 25 und 26, ohne daß
die Getriebeübersetzung kinematische Änderungen erfordert (s. Fig. 6). Die Zweiteilung
ermöglicht außerdem eine Anzeigefixierung. Bekanntlich gibt es viele Meßaufgaben,
bei denen eine Fixierung der Anzeige notwendig ist. So erfordert z. B. die schlechte
Zugänglichkeit einer Meßstelle oft eine solche Stellung des Gerätes, bei der seine
Skala verdeckt liegt oder nicht genügend beleuchtet ist. Dann kann eine richtige
Ablesung des beim NIeßvorgang fixierten Zeigers erse nach der Durchführung des Messens
stattfinden. Im vorliegenden Fall kann die Anzeigefixierung sehr einfach dadurch
erreicht werden, daß während des Meßvorganges ein Feststellen des Hebels I7 und
damit des ganzen anschließenden Getriebes einschließlich Zeigers erfolgt, was infolge
der zweiteiligen Ausführung des Tasthebels ohne weiteres durchführbar ist.
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Eine solche Ausführung kann gemäß Fig.4 und 5 ausgebildet sein, wonach
mittels eines Drückers 28 in der Bodenplatte.24 des Gehäuses eine Blattfeder 27
so weit gehoben wird, daß der Hebel I7 in der Meßstellung festgehalten wird, bis
der Drücker freigegeben wird.
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Gemäß Fig. 6 kann der Tasthebelteil 25 in verschiedenen Stellungen
zum Tasthebelteil 24 angeordnet und entsprechend auf die Welle 23 gesteckt werden.
In Fig. 6 sind zwei Stellungen 1 und II je mit einem nutzbaren Winkelausschlag a
dargestellt. Wie Fig. 6 zeigt, ist ein weiterer Anschlagstift 2I' vorgesehen. Dadurch
wird die Bewegung des Hebels I7 so weit begrenzt, daß nach der nur zulässigen einmaligen
Zeigerumdrehung der nutzbare Ausschlag a des Tasthebelteiles 15 bzw. 25 beendet
ist. Der Tasthebel I5, I5' bzw. 25.
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26 kann aber noch um den Betrag y weiter ausschlagen, wie es z. B.
zum Herüberführen über einen starken Steg wünschenswert ist, bis der Anschlagstift
21 auch diesen »Leerausschlag« begrenzt.
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Der Tasthebelteil I7 kann zentrisch oder exzentrisch zum Teil I6
angeordnet werden, Fig. 7 zeigt die zentrische Anordnung, bei der f = ß ist, wobei
fl als Winkel zwischen Tasthebelteil I7 und Tasthebelteil 15' entsteht. Durch Verstellen
der Anschlagschraube 19 kann dieser Winkel geändert und damit eine Regulierung vorgenommen
werden.
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Fig. 8 zeigt eine Ausführung mit exzentrischer Anordnung des Hebels
I7 zum Teil 15', so daß f'=f ist, so ergeben sich weitere Justagemöglichkeiten.
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PATENTANSPROCHE: I. Tasthebelgerät mit Hebelübersetzung und einem
schwenkbaren, durch Federwirkung selbsttätig in seine Endstellung gelangenden Tasthebel,
dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem schwenkbaren, unter der Wirkung der Feder
(I4) stellenden Tasthebel (I5, I5') und einer an das Zeigerwerk (6 bis IO) angeschlossenen
Hebelübersetzung (3, 4',4") ein Zwischenhebel (I7) eingeschaltet ist, der den ihm
vorgeschaltetenTasthebel (15, 15') mit der ihm nachgeschalteten Hebelübersetzung
kraftschlüssig verbindet.