EP0301651A1 - Positioniervorrichtung für einen Messwertaufnehmer - Google Patents

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EP0301651A1
EP0301651A1 EP88201557A EP88201557A EP0301651A1 EP 0301651 A1 EP0301651 A1 EP 0301651A1 EP 88201557 A EP88201557 A EP 88201557A EP 88201557 A EP88201557 A EP 88201557A EP 0301651 A1 EP0301651 A1 EP 0301651A1
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EP
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guide tube
positioning device
adjusting screw
internal thread
evaluation unit
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Georg Callsen
Ulrich Dr. Kindler
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Koninklijke Philips NV
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Philips Patentverwaltung GmbH
Philips Gloeilampenfabrieken NV
Koninklijke Philips Electronics NV
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    • G—PHYSICS
    • G12—INSTRUMENT DETAILS
    • G12B—CONSTRUCTIONAL DETAILS OF INSTRUMENTS, OR COMPARABLE DETAILS OF OTHER APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G12B5/00—Adjusting position or attitude, e.g. level, of instruments or other apparatus, or of parts thereof; Compensating for the effects of tilting or acceleration, e.g. for optical apparatus

Definitions

  • the invention relates to a positioning device for a transducer, which is attached to one end of a guide tube, through which a line connected to the transducer runs to an evaluation unit and the other end of which is coupled to a screwing device which is arranged in a stationary manner and is used for longitudinal displacement of the guide tube.
  • Positioning devices of this type are used, for example, to carry out speed measurements or vibration measurements on inaccessible rotating parts of a machine.
  • the positioning device mentioned at the outset is known from the "21 001 Proximity Probe Housing Kit” brochure from Bently Nevada, USA.
  • a housing in which there is a screwing device used for the longitudinal displacement of a guide tube, is attached to the machine at an accessible location.
  • the guide tube has an external thread at one end and a transducer at its other end. The transducer is brought to the rotating part of the machine by longitudinally displacing the guide tube.
  • the guide tube is rotated in a nut fastened in the housing, which has an internal thread that matches the external thread of the guide tube.
  • the measuring sensor is connected to an evaluation unit outside the housing via a line running in the guide tube.
  • the guide tube When the guide tube is rotated (longitudinal displacement), the line must be detached from the evaluation unit so that there is no twisting of the line and thus no destruction of the line.
  • the invention has for its object to provide a positioning device which is simple in construction and enables simple adjustment without detaching the line from the evaluation unit.
  • the longitudinal displacement of the guide tube which is not rotatably attached, is carried out by screwing an adjusting screw into or out of the guide tube. Since the guide tube does not turn, the line connecting the evaluation unit to the sensor cannot be turned. A plug contact is therefore not required on the evaluation unit.
  • the adjustment process is also simplified. Because when positioning, the adjustment process can take place depending on the received measurement signal from the transducer.
  • the guide tube In order to prevent rotation of the guide tube, it can have, for example, a polygonal cross-section (for example a square tube), which is longitudinally displaceable in a stationary holder which has a suitable polygonal opening.
  • a second way of preventing the guide tube from rotating is to close a guide tube with a round cross section use to which a nozzle is attached, which is longitudinally displaceable within a fixed guide rail.
  • the adjusting screw is tubular.
  • the adjusting screw is rotatably mounted in a stationary holder.
  • the holder has an opening in which the adjusting screw is rotatably mounted. So that the adjusting screw is not longitudinally displaceable, it can have a head at one end of the opening, the circumference of which is larger than the opening of the holder, and can be held on the other side with a snap ring. It is also possible to make the part of the tube that lies within the opening and also the opening itself smaller in scope than the part of the tube on which the external thread runs or that lies outside the opening.
  • a machine 1 which contains a rotating shaft 2.
  • the shaft 2 is encapsulated by a machine housing 3.
  • a positioning device 6 is used which is attached to the machine housing 3 and which contains an adjusting device and a guide tube 5 with a sensor 4 attached to the end of the guide tube 5.
  • the transducer 4 is brought to the shaft 2 by the longitudinal displacement of the guide tube 5 at the desired distance.
  • the positioning device 6 has a cylindrical, largely closed housing 7, which consists of an upper housing part 8 and a lower housing part 9.
  • the upper housing part 8 and the lower housing part 9 are held together by a screw connection 10.
  • a circular opening 11 At the end of the housing 7, which forms the lower housing part 9, there is a circular opening 11, the diameter of which is approximately equal to the outer diameter of the circular guide tube 5.
  • a tubular connector 12 provided with an external thread is attached.
  • the inner diameter of the tubular connector 12 corresponds to the diameter of the opening 11.
  • the guide tube 5 extends into the housing 7.
  • a sealing ring 13 is inserted, which is to prevent a liquid or a gas can penetrate into the interior of the housing 7.
  • a nut 14 is provided which is rotated onto the socket 12.
  • the end 15 of the guide tube 5, which lies within the housing 7, has an internal thread 15a, into which a tubular adjusting screw 16 is screwed.
  • a plate 17 bent at right angles at its ends is arranged parallel to the guide tube 5 or to the adjusting screw 16.
  • the legs 27 and 28 formed by the bending of the plate 17 have the same length and are designed to be curved in accordance with the cylindrical housing 7 on the outer edge.
  • the leg 28 of the plate 17 is fastened to the lower housing part 9 by a screw 18.
  • the length of the plate 17, without the legs 27 and 28, is chosen so that there is a free space below the end of the upper housing part 8.
  • a bracket 20 is fastened to the plate 17 by means of a screw 19 and has an opening for receiving the adjusting screw 16.
  • the adjusting screw 16 is rotatably held on the one hand by a hexagon head 25 and on the other hand by a snap ring 21 in the opening.
  • the attachment point of the bracket 20 is selected so that there is a sufficient displacement length for the guide tube 5.
  • a pin 22 is attached to the right of the guide tube 5, said pin 22 being displaceable within the longitudinal gap 23 in the plate 17.
  • the length of the longitudinal gap 23 is chosen so that a sufficient displacement of the guide tube 5 is ensured.
  • the width of the longitudinal gap 23 is chosen so that the pin 22 just protrudes and thus no rotation of the guide tube 5 can occur.
  • the sensor 4 is connected to a line 24 which runs within the guide tube 5 and the tubular adjusting screw 16.
  • the line 24, which protrudes from the adjusting screw 16, is connected to electrical contacts of an evaluation unit 29 shown schematically. These electrical contacts are attached to the leg 27.
  • the evaluation unit 29 is accommodated within the space formed by the plate 17.
  • the guide tube 5 is displaced longitudinally by rotating the adjusting screw 16 which is mounted in a fixed manner in the holder 20. Twisting and destruction of the line 12 cannot occur. Plug contacts that connect the evaluation unit 29 to the line 24 are therefore not required.
  • the upper housing part 8 In order to be able to adjust the guide tube 5 by means of the adjusting screw 16, the upper housing part 8 must be separated from the lower housing part 9.

Landscapes

  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
  • Measuring Volume Flow (AREA)
  • Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
  • Switches That Are Operated By Magnetic Or Electric Fields (AREA)
  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Positioniervorrichtung für einen Meßwertaufnehmer (4), der an einem Ende eines Führungsrohres (5) befestigt ist. Das andere Ende (15) des Führungsrohres (5) ist mit einer ortsfest angeordneten, zur Längsverschiebung des Führungsrohres (5) dienenden Schraubvorrichtung gekoppelt. Durch das Führungsrohr (5) verläuft eine mit dem Meßwertaufnehmer (4) verbundene Leitung zu einer Auswerteeinheit (29). Das längsverschiebbare und mit einem Innengewinde (15a) versehene Führungsrohr (5) ist unverdrehbar angebracht und die Schraubvorrichtung besitzt eine im Innengewinde des Führungsrohrs (5) drehbar angeordnete, ortsfeste Justierschraube (16).

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Positioniervorrichtung für einen Meßwertaufnehmer, der an einem Ende eines Führungsrohres befestigt ist, durch das eine mit dem Meßwertaufnehmer verbundene Leitung zu einer Auswerte­einheit verläuft und dessen anderes Ende mit einer orts­fest angeordneten, zur Längsverschiebung des Führungs­rohres dienenden Schraubvorrichtung gekoppelt ist.
  • Derartige Positioniervorrichtungen dienen z.B. dazu, Dreh­zahlmessungen oder Schwingungsmessungen an unzugänglichen rotierenden Teilen einer Maschine vorzunehmen. Die eingangs erwähnte Positioniervorrichtung ist aus dem Prospekt "21 001 Proximity Probe Housing Kit" der Firma Bently Nevada, USA, bekannt. Hierbei wird ein Gehäuse, in dem sich eine zur Längsverschiebung eines Führungsrohres dienende Schraubvorrichtung befindet, an einem zugänglichen Ort an der Maschine befestigt. Das Führungs­rohr weist an seinem einen Ende ein Außengewinde auf und an seinem anderen Ende einen Meßwertaufnehmer. Der Meßwertaufnehmer wird durch Längsverschiebung des Führungsrohres an den rotierenden Teil der Maschine gebracht. Zur Längsverschiebung wird dazu das Führungsrohr in einer im Gehäuse befestigten Mutter gedreht, die ein zum Außengewinde des Führungsrohres passendes Innengewinde aufweist. Der Meßwertaufnehmer ist über eine im Führungs­rohr verlaufende Leitung mit einer Auswerteeinheit außer­halb des Gehäuses verbunden. Bei Drehung des Führungs­rohres (Längsverschiebung) muß, damit keine Verdrehung der Leitung und damit keine Zerstörung der Leitung erfolgt, die Leitung von der Auswerteeinheit gelöst werden.
  • Hierdurch wird der Justierungsvorgang des Meßwertauf­nehmers aufwendig. Außerdem müssen zusätzliche Steck­kontakte vorgesehen werden.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Positioniervorrichtung zu schaffen, die einfach aufgebaut ist und eine einfache Justierung ohne Lösung der Leitung von der Auswerteeinheit ermöglicht.
  • Diese Aufgabe wird bei einer Positioniervorrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß das längs­verschiebbare und mit einem Innengewinde versehene Führungsrohr unverdrehbar angebracht und die Schraub­vorrichtung eine im Innengewinde des Führungsrohrs drehbar angeordnete, ortsfeste Justierschraube besitzt.
  • Bei dieser Positioniervorrichtung wird die Längs­verschiebung des Führungsrohres, das nicht drehbar ange­bracht ist, durch Hineindrehen bzw. Herausdrehen einer Justierschraube in das Führungsrohr ausgeführt. Da sich das Führungsrohr nicht dreht, kann auch die Leitung, die die Auswerteeinheit mit dem Meßwertaufnehmer verbindet, nicht verdreht werden. Ein Steckkontakt ist daher an der Auswerteeinheit nicht erforderlich. Außerdem wird der Justierungsvorgang vereinfacht. Denn beim Positionieren kann abhängig vom empfangenen Meßsignal des Meßwert­aufnehmers der Justiervorgang erfolgen.
  • Um eine Drehung des Führungsrohres zu verhindern, kann dieses beispielsweise einen mehreckigen Querschnitt (z.B. Vierkantrohr) aufweisen, das in einer ortsfesten Halterung, die eine passende mehreckige Öffnung hat, längsverschiebbar ist. Eine zweite Möglichkeit, die Drehung des Führungsrohres zu verhindern, besteht darin, ein Führungsrohr mit einem runden Querschnitt zu verwenden, an dem ein Stutzen befestigt ist, der innerhalb einer ortsfesten Führungsschiene längsverschiebbar ist. In einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Justierschraube rohrförmig ausgebildet ist.
  • Eine aufwendigere Art der Herausführung der Leitung zur Auswerteeinheit als die Herausführung der Leitung aus der als Rohr ausgebildeten Justierschraube, wäre durch eine seitliche Öffnung am Führungsrohr gegeben.
  • In einer weiteren Fortbildung der Erfindung ist vorge­sehen, daß die Justierschraube in einer ortsfesten Halterung drehbar gelagert ist. Die Halterung weist hierbei eine Öffnung auf, in der die Justierschraube drehbar gelagert ist. Damit die Justierschraube nicht längsverschiebbar ist, kann sie an dem einen Ende der Öffnung einen Kopf aufweisen, dessen Umfang größer als die Öffnung der Halterung ist, und an der anderen Seite mit einem Sprengring gehalten werden. Es besteht auch die Möglichkeit, den Teil des Rohres, der innerhalb der Öffnung liegt, und auch die Öffnung selber im Umfang kleiner zu gestalten als den Teil des Rohres, an dem das Außengewinde verläuft bzw. der außerhalb der Öffnung liegt.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
    • Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Teiles einer Maschine mit einer Welle, an der eine Positionier­vorrichtung befestigt ist und
    • Fig. 2 eine in Fig. 1 verwendbare Positioniervorrichtung im Längsschnitt.
  • In Fig. 1 ist schematisch der Ausschnitt einer Maschine 1 dargestellt, die eine rotierende Welle 2 enthält. Die Welle 2 ist durch ein Maschinengehäuse 3 abgekapselt. Um z.B. eine Schwingungsmessung oder Drehzahlmessung der Welle vorzunehmen, wird eine Positioniervorrichtung 6 verwendet, die am Maschinengehäuse 3 befestigt ist und die eine Justiervorrichtung und ein Führungsrohr 5 mit einem am Ende des Führungsrohres 5 befestigten Meßwertauf­nehmer 4 enthält. Mit Hilfe der Justiervorrichtung, die außerhalb des Maschinengehäuses ist, wird der Meßwert­aufnehmer 4 durch Längsverschiebung des Führungsrohres 5 mit dem gewünschten Abstand an die Welle 2 gebracht.
  • In Fig. 2 ist ein Ausführungsbeispiel der Positionier­vorrichtung 6 dargestellt. Die Positioniervorrichtung 6 weist ein zylinderförmiges, weitgehend geschlossenes Gehäuse 7 auf, das aus einem Gehäuseoberteil 8 und einem Gehäuseunterteil 9 besteht. Das Gehäuseoberteil 8 und das Gehäuseunterteil 9 werden durch eine Schraubverbindung 10 zusammengehalten. An dem Ende des Gehäuses 7, welches das Gehäuseunterteil 9 bildet, ist eine kreisförmige Öffnung 11 vorhanden, deren Durchmesser etwa gleich dem Außendurchmesser des kreisförmigen Führungsrohres 5 ist. Außerhalb des Gehäuses 7 an der Öffnung 11 des Gehäuse­unterteils 9 ist ein mit einem Außengewinde versehener rohrförmiger Stutzen 12 angebracht. Der Innendurchmesser des rohrförmigen Stutzens 12 entspricht dem Durchmesser der Öffnung 11. Durch die Öffnung 11 und den rohrförmigen Stutzen 12 verläuft das Führungsrohr 5 in das Gehäuse 7. In den Stutzen 12 ist noch ein Dichtungsring 13 einge­setzt, der verhindern soll, daß eine Flüssigkeit oder ein Gas in das Innere des Gehäuses 7 eindringen kann. Zur Befestigung des Gehäuses 7 an eine Maschine ist eine Mutter 14 vorgesehen, die auf den Stutzen 12 gedreht wird.
  • Das Ende 15 des Führungsrohres 5, das innerhalb des Gehäuses 7 liegt, besitzt ein Innengewinde 15a, in das eine rohrförmige Justierschraube 16 eingeschraubt ist.
  • Eine an ihren Enden jeweils rechtwinklig gebogene Platte 17 ist parallel zum Führungsrohr 5 bzw. zur Justierschraube 16 angeordnet. Die durch die Biegung der Platte 17 gebildeten Schenkel 27 und 28 haben die gleiche Länge und sind entsprechend dem zylinderförmigen Gehäuse 7 am Außenrand bogenförmig ausgebildet. Der Schenkel 28 der Platte 17 ist an dem Gehäuseunterteil 9 durch eine Schraube 18 befestigt. Die Länge der Platte 17, ohne die Schenkel 27 und 28, ist so gewählt, daß ein freier Raum unterhalb des Endes des Gehäuseoberteiles 8 besteht. An der Platte 17 ist mittels einer Schraube 19 eine Halterung 20 befestigt, die eine Öffnung zur Aufnahme der Justierschraube 16 aufweist. Die Justierschraube 16 wird einerseits durch einen Sechskantkopf 25 und andererseits durch einen Sprengring 21 in der Öffnung drehbar gehalten. Der Befestigungspunkt der Halterung 20 ist so gewählt, daß eine ausreichende Verschiebungslänge für das Führungsrohr 5 gegeben ist.
  • In der Nähe des Endes des Führungsrohres 5 ist recht­zum Führungsrohr 5 ein Stift 22 angebracht, der innerhalb eines Längsspaltes 23 in der Platte 17 verschiebbar ist. Die Länge des Längsspaltes 23 ist so gewählt, daß eine ausreichende Verschiebung des Führungs­rohres 5 gewährleistet ist. Die Breite des Längsspaltes 23 ist so gewählt, daß gerade der Stift 22 hineinragt und somit keine Drehung des Führungsrohres 5 auftreten kann.
  • Der Meßwertaufnehmer 4 ist mit einer Leitung 24, die innerhalb des Führungsrohres 5 und der rohrförmigen Justierschraube 16 verläuft, verbunden. Die Leitung 24, die aus der Justierschraube 16 herausragt, ist an elektrische Kontakte einer schematisch dargestellten Auswerteeinheit 29 angeschlossen. Diese elektrischen Kontakte sind an dem Schenkel 27 angebracht. Innerhalb des Raumes, der durch die Platte 17 gebildet wird, ist die Auswerteeinheit 29 aufgenommen.
  • Durch Drehung der in der Halterung 20 ortsfest gelagerten Justierschraube 16 wird das Führungsrohr 5 längsver­schoben. Eine Verdrehung und Zerstörung der Leitung 12 kann dabei nicht auftreten. Steckkontakte, welche die Auswerteeinheit 29 mit der Leitung 24 verbinden, werden daher nicht benötigt. Um das Führungsrohr 5 mittels der Justierschraube 16 verstellen zu können, muß das Gehäuse­oberteil 8 vom Gehäuseunterteil 9 getrennt werden.

Claims (3)

1. Positioniervorrichtung für einen Meßwertauf­nehmer (4), der an einem Ende eines Führungsrohres (5) befestigt ist, durch das eine mit dem Meßwertaufnehmer (4) verbundene Leitung (24) zu einer Auswerteeinheit verläuft und dessen anderes Ende (15) mit einer ortsfest ange­ordneten, zur Längsverschiebung des Führungsrohres (5) dienenden Schraubvorrichtung gekoppelt ist,
dadurch gekennzeichnet, daß das längsverschiebbare und mit einem Innengewinde (15a) versehene Führungsrohr (5) unverdrehbar angebracht und die Schraubvorrichtung eine im Innengewinde des Führungsrohrs (5) drehbar angeordnete, ortsfeste Justierschraube (16) besitzt.
2. Positioniervorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Justierschraube (16) rohrförmig ausgebildet ist.
3. Positioniervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die Justierschraube (16) in einer ortsfesten Halterung (20) drehbar gelagert ist.
EP88201557A 1987-07-28 1988-07-18 Positioniervorrichtung für einen Messwertaufnehmer Expired - Lifetime EP0301651B1 (de)

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