SE422996B - Sond - Google Patents

Description

'7sooeo2-0 2 Enligt uppfinningen anordnas en sond för användning vid mätapparater av beskrivet slag, vilken innefattar en första, en andra och en tredje del, alla arrangerade på en gemensam axel, första säten anordnade på den andra delen på en axialsida av denna och med mellanrum runt axeln, varvid den första delen kan ingripa med de första sätena, andra säten anordnade pâ den tredje delen i sådana lägen, att det finns ett andra säte beläget i vinkelled mellan varje angränsande två första säten, varvid den andra sidan av den andra delen kan ingripa med de andra sätena, ett fjäderorgan för att trycka den första delen till ingrepp med de första sätena och trycka den andra delen till ingrepp med de andra sätena, varvid den första delen utgör en hållare för ett stift och är vippbar i motverkan mot fjäderorganet kring två godtyckliga angränsande av de första sätena och under mellankomst av den andra delen, kring två angränsande av de andra sätena.

Företrädesvis finns det endast tre första och tre andra säten. Där- igenom är den inneboende stabiliteten för en tresätesuppbärning till- gänglig för stifthållaren, medan samtidigt-det finns sex säten, kring vilka hållaren kan vippal Detta resulterar i en motsvarande förbättring i sondens känslighet.

Ett exempel på en sond enligt uppfinningen skall beskrivas med hänvis- ning till bifogade ritning.

Fig. 1 är en sektionsvy av sonden. Pig. 2 visar en sektion längs lin- jan 11-1: i fíg. 1. rig. 3 är en utbredd vy längs linjen In i fig. 2.

Den på ritningen visade sonden innefattar en första del eller stift- hållare 10, en andra eller mellandel 11 och en tredje del eller ett hus 12, alla arrangerade på en gemensam axel Z. Hållaren 10 kan ingripa med en axialsida 11A av mellandelen 11 på en serie om tre första säten A, B, C. Mellandelen kan ingripa vid den andra axialsidan 115 med huset 12 på en serie om tre andra säten D, E, F. De två satserna säten är anordnade symmetriskt kring axeln Z för sonden men är i vinkelled för- skjutna kring denna axel, så att sett i riktningen för axeln ett säte A, B eller C är beläget i vinkelled mellan två av sätena D, E eller F.

En fjäder 13 är förlagd mellan huset och hållaren och utövar en för- Kfspänningskraft P verkande utmed axeln Z, under vilken hållaren 10 blir uppburen på mellandelen 11 vid vart och ett av sätena A, B, C och mel- landelen 11 blir uppburen på huset 12 vid vart och ett av sätena D, B, F. Läget, som uppnås på detta sätt av de två rörliga delarna, benämnas noll-läget för hâllaren eller sonden alltefter sammanhanget. 3 7800602-o Vid användning fästes huset 12 vid huvudet, betecknat H, hos en i sig själv känd koordinatmätmaskin och hållaren har vídfäst ett stift 14 för att ingripa med ett arbetsstycke W monterat på maskinbordet. Då huvudet föres för att bringa stiftet i kontakt med arbetsstycket i en riktning i tvärled relativt axeln Z, utövas på stiftet en kraft, t.ex.

Q1, som orsakar att hållaren och/eller mellandelen vippar kring vissa av ställena A - F. Förskjutningskraften motverkas av kraften P för fjädern och då förskjutningskraften upphör återställer fjädern sonden till noll-läget.

Såsom senare i detalj skall förklaras är den kraft som erfordras för att förskjuta stiftet olika för olika vinklar av denna kraft kring axeln Z. Dessa skillnader är en funktion av polygonalordningen för sätena A - F och leder till skillnader i den lilla men oundvikliga böjningen av stiftet under förskjutningskraften. Detta betyder i prak- tiken att känsligheten för sonden icke är likformig i alla riktningar kring axeln Z. Såsom skall visas ger emellertid anordnandet av de sex sätena A - F en väsentlig förbättring relativt det kända arrangemanget med endast tre säten och är för praktiska ändamål tillräckligt för att undvika olämpliga skillnader i nämnda känslighet.

Beträffande sondens konstruktionsdetaljer innefattar hållaren 10 en skiva 15 försedd vid varje säte A, B, C hos mellandelen med en cylind- risk yta 16 och huset 12 innefattar en ringformad fläns 20 försedd vid varje säte D, E, F med en cylindrisk yta 19. Mellandelen 11 innefattar en ring 21 försedd på ena sidan 11A hos delen 11 med sfäriska ytor 17 och på den motsatta sidan 11B med sfäriska ytor 18. Arrangemanget är sådant, att godtycklig av ytorna 16 kan ingripa med ett par angränsande ytor 17 för att uppbära hållaren på mellandelen och varje par angränsan- de ytor 18 kan ingripa med en av ytorna 19 för att uppbära mellandelen på huset.

Hållaren och mellandelen uppnår lätt noll-läget och blir tvångsmässigt lokaliserade i detta under fjäderns kraft. I detta sammanhang skall observeras att varje par av ytor 17, som ingriper med den komplementära ytan 16, är konvergenta, så att ytan 16 kan glida in i ett ingreppsläge med båda ytorna 17. Vidare är varje sådant par ytor 17 symmetriskt i förhållande till ett plan innefattande axeln Z, så att ytorna 17 hos resp. säten A, B, C samverkar för att tvångsmässigt lokalisera hålla~ ren både i tvärled till och vridningsmässigt relativt axeln Z. Inställ- ningen av hållaren till ett exakt och stabilt läge på mellandelen under- lättas av att ytorna 16, 17 är konvexa mot varandra i tre dimensioner, o_7800602'-0 4 f dvs i detta fall är de cylindriska resp. sfäriska. Samma betraktelse gäller ytorna 18, som är inbördes konvergenta och samverkar med de komplementära ytorna 19.

Ytorna 16, 19 bildas av härdade och polerade stâlcylindrar 22, 23 fästa vid skivan 15 resp. flänsen 20, varvid sistnämnda komponenter är utförda av konstharts. Ytorna 17, 18 bildas av härdade och polerade stålsfärer 24 fästa vid ringen, som är gjord av konstharts.

Hâllaren 10 innefattar en förlängning 10A, som sträcker sig från ski- van 15 genom öppningar 21A och 20A bildade i ringen 21 resp. flänsen 20. Detta arrangemang innebär ett ekonomiskt arrangemang av komponená terna. Den fria änden av förlängningen 10A har en skruvgänga 108 för vid fästning av olika stift 14, som kan erfordras för olika typer av arbete.

Ringen 21 har en ringformíg serie öppningar 21A (fig. 3) anordnade i alternerande lutande partier 218, 21C av ringen, varvid varje öppning 21A innehåller en av sfärerna 24. De lutande partierna gör det möjligt för sfärerna att arrangeras på en gemensam delníngscirkel och ändå vara tillgängliga för cylindrarna 22, 23.

Ehuru det föredrages att anordna de konvergenta ytparen 17, 17 och 18, 18 på ringen 21, är det möjligt, ehuru icke lika ekonomiskt, att anordna konvergenta ytpar på hållaren och på huset för samverkan med komplementära ytor på ringen. Vidare kan sfärerna 24 i ringen 21 er- sättas av andra element med cirkulär sektion, t.ex. cylindrar, samver- -kande med sfärer anordnade på hållaren och på huset.

Vid funktion kan vippverkan av hållaren äga rum på olika sätt beroende på riktningen av förskjutningskraften kring axeln Z. För förklarings- ändamål vad beträffar dessa arbetssätt antages att resultanterna av krafterna mellan ytorna 16 - 19 går genom punkterna a - f, som är belägna på den gemensamma delningscirkeln 26 och var och en belägen mitt emellan änden av en rät linje, som förbinder centrana för två angränsande sfärer 24. Vidare kan antagas att varje vippning av hålla- ren, åtminstone i det ögonblick då vippningen börjar, sker kring en linje, som passerar genom två av punkterna a - f.

Endast tre typiska arbetssätt behöver beaktas. Vid det första sättet vippar kraften Q1 (fig. 1 och 2) hâllaren 10 kring linjen ab, varvid kontakten mellan ytorna 16, 17 upphör på sätet C. Kraften Q1 måste vara tillräcklig för att övervinna återställníngskraften P, som verkar 7800602-0 5 på armen Zg. Det skall observeras att vid vippning den generellt nedåt- riktade belastningen genom punkterna a och b har en resultant genom punkt g och att, eftersom punkt g ligger inuti triangeln def, det icke föreligger någon vippningskraft på mellandelen.

Vid det andra arbetssättet tenderar en kraft Q2 att vippa hållaren kring punkten c men, eftersom belastningen genom punkten c ligger utanför triangeln def, vippas mellandelen kring linjen de, som då effektivt är den linje kring vilken hållaren vippar. Ãterställnings- kraften verkar på en arm Zh, som har samma längd som armen Zg, så att kraften Q2 är samma som kraften Q1.

Vid det tredje arbetssättet tenderar kraften Q3 att vippa hållaren 10 kring punkt a men, eftersom kraften Q3 verkar på en linje förskjuten från punkten a, tenderar hållaren från början att vippa kring linjen ac. Men eftersom kraften Q3 ligger närmare punkten a än punkten c, åstadkommer den relativt större belastningen genom punkten a en vipp- ning kring linjen ef. Med andra ord vippar hållaren samtidigt kring linjerna ac och ef och den effektiva vippningsaxeln går, i det ögon- blick vippningen börjar, genom skärningen i för dessa båda linjer. Äter- ställningskraften verkar på en arm Zi, som är större än armarna Zg eller Zh med en faktor av cirka 1,16. Följaktligen och under försummande av friktionen måste kraften Q3 vara 1,16 gånger större än vardera av krafterna Q1, Q2. Faktorn 1,16 är den högsta som sannolikt påträffas, så att inga andra arbetssätt behöver beaktas.

Faktorn 1,16 anses ligga inom en acceptabel tolerans för sondkänslig- het och ställer sig gynnsam jämfört med faktorn 2,0, som föreligger i en sond, som har endast en serie om tre säten.

Förskjutning av stiftet 13 från noll-läget kan avkännas av en elektrisk krets 27, som går genom cylindrarna 22, 23 och sfärerna 24, vilka såsom särskilt framgår av fig. 3 utgör i serie samverkande kontakter. För att möjliggöra för cylindrarna och sfärerna att anslutas till strömkretsen är en av cylindrarna 23 utförd i inbördes isolerade halvor 23A (fig.3), till vilka två ledare 27A, 275 i kretsen är lödda. Det är uppenbart att varje förskjutning av stiftet från noll-läget måste resultera i att kontakten mellan den ena eller andra av ytorna 16, 17 och 18, 19 brytes, varigenom tillståndet för kretsen 27 ändras och det signaleras att en förskjutning har ägt rum.

Claims (9)

vsooeoz-o 6 Känsligheten för sonden kan nu mer specifikt definieras som storleken av böjningen av stiftet, som uppkommer mellan initialkontakt med arbets- stycket och det ögonblick kretsen 27 brytes. Sistnämnda ögonblick kan betraktas som samtidigt med det ögonblick då vippningen börjar. I praktiken kommer vippningen naturligtvis att fortsätta på ett något slumpartat sätt under ett kort ögonblick beroende på hur snabbt huvudet hos mätmaskinen kan bringas att stanna. Varje ändring i tillståndet, t.ex. varje slumpartad vippning eller ökning i friktionen mellan cylind- rarna och sfärerna, sedan kretsen 27 brutits, har ingen betydelse med avseende på sondens känslighet. PATBNTKRAV

1. Sond för användning vid mätapparater, innefattande en första och en andra del båda arrangerade på en gemensam axel, varvid åtminstone tre säten är anordnade på den andra delen på en axialsida av denna och fördelade runt axeln, samt den första delen kan ingripa med nämnda sä- ten, k ä n n e t e c k n a d av en tredje del (12), andra säten (D, E, F) anordnade på den tredje delen i sådana lägen, att det finns ett andra säte beläget i vinkelled mellan två angränsande av förstnämn- da säten (A, B, C), varvid den andra sidan av den andra delen (11) kan ingripa med nämnda andra säten, och ett fjäderorgan (13) för att trycka den första delen till ingrepp med de första sätena och trycka den andra delen till ingrepp med de andra av sätena, varvid den första delen (10) utgör en hållare för ett stift och kan vippa i motverkan mot fjäder- organet kring godtyckliga tvâ angränsande av nämnda första säten och med mellankomst av den andra delen kring tvâ angränsande av de andra sätena.

2. Sond enligt krav 1, k ä n n e t_e c kln a d av att antalet förs- ta säten (A, B, C) är tre och nämnda andra säten (D, E, F) är förlagda i vinkelled mellan de första sätena.

3. Sond enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att de andra och tredje delarna (11, 12) är ringformade och definierar resp. öppningar (21A, 20A), varvid den första delen (10) är belägen på sidan för den andra delen längst från den tredje delen och har en förlängning (1OA), som sträcker sig genom nämnda öppningar, och förlängningen har organ (105) för fastsättning vid densamma av ett stift (14).

4. Sond enligt krav 1, k ä n n e t e cyk n a d av att den andra delen (11) innefattar en ring (21), som har en ringformig serie öpp- ningar (21A), bärelement (24) av cirkulär tvärsektion, som är fästa 0 7800602-0 vid ringen 1 nämnda öppningar och vartdera har partier, som skjuter ut från motsatta axialsidor av ringen, varvid de utskjutande partierna på en sida av ringen definierar nämnda första säten (A, B, C) och de ut- skjutande partierna på den andra sidan av ringen kan ingripa med de andra sätena (D, E, F).

5. Sond enligt krav 4, k ä n n e t e c k n a d av att nämnda ele- ment med cirkulär sektion (24) är belägna i lika fördelat förhållande på en gemensam delningscirkel (26), varvid nämnda ring (21) har vågform definierande alternerande lutande partier (21B, ?1C) och nämnda öpp- ningar (21A) och elementen är belägna i nämnda lutande partier.

6. Sond enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att den innefat- tar par av konvergenta ytor (17, 17) anordnade på en av de första och andra delarna (10, 11) och komplementära ytor (16) anordnade på den andra av de första och andra delarna och ingripbara mellan de konver- genta ytorna hos resp. par, varvid nämnda ytor, då de är anordnade på den andra delen, utgör nämnda första säten (A, B, C)

7. Sond enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att den innefattar par av konvergenta ytor (18, 18) anordnade på en av de andra och tredje delarna (11, 12) och komplementära ytor (19) anordnade på den andra av de andra och tredje delarna och ingripbar mellan de konvergenta ytorna hos resp. par, och nämnda ytor, då de är anordnade på den tredje delen, utgör nämnda andra säten (D, E, F).

8. Sond enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att de första och andra delarna (10, 11) bildar elektriska kontakter med nämnda säten (A, B, C, D, E, F) för de andra resp. tredje delarna (11, 12) och son- den innefattar elektriska strömkretsorgan (27) anslutna till kontakter- na för att ändra tillståndet, då någon av kontakterna brytes.

9. Sond enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att den första delen (10) har element (22), som kan ingripa med varje par av angrän- sande säten (A, B, C) hos den andra delen (11), varvid den andra delen har element (24), som kan ingripa med varje par av angränsande säten (D, E, F) hos den tredje delen (12 , samt alla element och säten är utformade av elektriskt ledande material och utgör i serie anslutna elektriska kontakter, varvid ett av elementen och sätena innefattar inbördes isolerade partier delar (23A) anslutna till resp. ledare (27A, 27B) hos en elektrisk strömkrets. ANFURDA PUBLIKATIONER: