CH390556A - Vorrichtung zum Messen der Stärke von Gegenständen zwischen der Stirnfläche eines axial beweglichen Messstiftes und einer Stütze - Google Patents

Description

  
 



  Vorrichtung zum Messen der Stärke von Gegenständen zwischen der Stirnfläche eines axial beweglichen Messstiftes und einer Stütze
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Messen der Stärke von Gegenständen der Stirnfläche eines in der Längsrichtung beweglichen Messstiftes und einer Stütze, welche Vorrichtung mit einem Halter, in dem der Messstift untergebracht ist, und mit Mitteln versehen ist, durch welche der Messstift in die Messlage und aus dieser Lage geführt wird.



   Vorrichtungen, denen dieses Prinzip zugrunde liegt, sind bekannt. Bei den bekannten Vorrichtungen werden häufig zum Beispiel Ritzel-, Zahnstangen oder Schneckenübersetzungen benutzt, so dass der Messstift mechanisch mit den Mitteln verbunden ist, durch welche die axiale Verschiebung des Messstiftes stattfindet. Wenn bei passender Wahl von Gleitlagern, in denen der Stift axial verschiebbar ist, die bei der axialen Verschiebung auftretende Reibung zwischen dem Stift und den Lagern als nahezu vernachlässigbar betrachtet wird, bilden diese mechanischen Kupplungen dennoch häufig eine Störquelle und veranlassen zu Abnützung und zu Ungenauigkeiten im Messergebnis.



   Ein weiterer, allgemeiner Nachteil der bekannten Vorrichtung besteht darin, dass es häufig nicht ohne weiteres möglich ist, die Geschwindigkeit, mit welcher der Messstift zu der Messlage hingeführt wird, derart zu steuern, dass sich die Stirnfläche des Stiftes mit genau einstellbarer Geschwindigkeit der Messlage nähert. Eine nicht steuerbare Annäherung zur Messlage veranlasst daher dazu, dass der Messstift ruckweise in der Messlage zum Stillstand kommt. Insbesondere bei zu messenden, äusserst verletzbaren Gegenständen, z. B. bei Kristallen für Dioden, ist eine nicht steuerbare axiale Bewegung des Stiftes weitestgehend unerwünscht.



   Die Vorrichtung nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass ein Teil des Messstiftes derart ausgebildet ist, dass er mit elektromagnetischen Mitteln, welche diesen Stiftteil umgeben, so zusammenarbeiten kann, dass eine elektrische Grösse sich mit der axialen Lage des Stiftes gegenüber dem Halter ändert, und dass die Mittel zur axialen Verschiebung des Messstiftes derart eingerichtet sind, dass dieser Stift durch Zufuhr eines einem Überdruck unterliegenden Gases gegen eine Federwirkung aus der Messlage verschoben und darauf unter gradueller Abnahme des Druckes des zugeführten Gases in Zusammenarbeit mit der erwähnten Federwirkung in die Messlage zurückgeschoben wird.



   Messvorrichtungen, bei denen pneumatischer Antrieb benutzt wird, sind an sich bekannt. Sie sind jedoch mit einer Membrane versehen, die am Umfang in einem Halter befestigt ist, während der Messstift direkt mit der Membrane verbunden ist. Im Vergleich zu der Vorrichtung nach der Erfindung erlauben solche mit einer Membrane versehenen Messvorrichtungen nur einen kleinen Hub des Messstiftes, so dass die Anzahl der Verwendungsmöglichkeiten beschränkt ist. Bei der Vorrichtung nach der Erfindung kann man die Länge des Hubes jedoch gross wählen.



   Anhand eines Ausführungsbeispiels, das in einigen Unteransprüchen beschrieben ist, wird die Erfindung näher erläutert.



   Die Zeichnung zeigt einen Teil einer Messvorrichtung, wobei die Stärke eines Gegenstandes 2 zwischen der Stirnfläche eines in der Längsrichtung beweglichen Messstiftes 19 und einer Stütze 3 gemessen wird.



   Die Messvorrichtung enthält eine zylindrische Stahlhülle 1, die an den Enden mit innerem Schrau  bengewinde versehen ist. Seitlich ist in diese Hülle ein Anschlussstück 41 mit einer Bohrung 4 eingeschraubt. Diametral gegenüber der Bohrung 4 ist eine Lecköffnung 6 vorgesehen.



   In die Hülle 1 sind an beiden Enden Teile 7 bzw.



  11 eingeschraubt. Beide Teile bestehen aus Messing.



  Im Teil 7 ist durch ein Klebemittel, z. B. ein im kalten Zustand erhärtendes Epoxydharz, ein Glaslager 8 untergebracht. Der am andern Ende der Hülle 1 anbrachte Teil 11 hat einen zylindrischen Teil 13, in dem durch ein Klebemittel ein zweites Glaslager 14 befestigt ist; weiter hat er einen Teil, in den eine Büchse 36 eingeschraubt ist. 16 bezeichnet einen Spulenhalter, der aus nichtmagnetischem Isoliermaterial hergestellt ist und der durch den Teil 7 in der Hülle gehaltert wird. In dem Halter 16 sind zwei voneinander getrennte Spulen untergebracht. Jede dieser Spulen ist auf nicht dargestellte Weise mit Aufzeichenmitteln verbunden, die ausserhalb der Hülle 1 angeordnet sind.



   Weiter ist in der Hülle ein hohler Messstift 19 aus Messing verschiebbar angeordnet. Auf diesem Stift 19 sind ein mit dem Lager 8 zusammenwirkender Stahlgussteil 20, ein durch Messingringe 22 und 23 verriegelter Ferritzylinder 21, der elektromagnetisch mit den Spulen 17 und 18 zusammenwirken kann, ein Aluminiumkolben 24 und ein zweiter Stahlgussteil 25 befestigt, der mit dem Lager 14 zusammenwirkt.



   Zwischen dem Spulenhalter 16 und dem Teil 11 ist ein Gehäuse 26 angebracht, in dem der auf dem Stift 19 befestigte Kolbenkörper 24 beweglich ist.



  Dieses zylindrische Gehäuse erstreckt sich nicht über die ganze äussere Fläche der Innenseite der Hülle 1; der Teil 30 des Gehäuseumfanges ist flach. Der Teil 31 ist zinnenförmig gestaltet, und dessen obere Seite bildet einen Anschlag für den Spulenhalter 16. In der Seitenwand des Zylinders 26, gegenüber der flachen Seite 30, ist ein Schlitz 32 vorgesehen, der durch die Ableitungsöffnung 6 mit der Umgebungsluft in Verbindung steht. Zwischen dem auf dem Messstift 19 befestigten Teil 25 und dem Teil 11 befindet sich eine Druckfeder 33. Der Hub des Kolbenkörpers 24 im zylindrischen Gehäuse 26 wird durch die zinnenförmige Gestalt der obern Seite des Kolbens beschränkt.



  Die Druckfeder 33 ist derart bemessen, dass der Kolbenkörper 24 unter normalen Umständen in seiner obern Lage gehalten wird. Seitlich im Kolben 24 ist ein Stift 35 angebracht, der sich im Schlitz 32 bewegen kann.



   Die Strecke, über welche die Buchse 36 in den Teil 11 eingeschraubt werden kann, ist einstellbar.



  Der hohle Messstift 19 ist in der Buchse 36 leicht verschiebbar. Die Fläche 37 bildet die untere Begrenzung des Hubes des Stiftes 19; in der untern Lage ruht der Kragen 40 auf der Fläche 37 auf. Die Stahlgussteile 20 und 25 auf dem Stift 19 haben weiter hervorragende Randteile 43 und 44, über welche der Stift 19 in den Lagern 8 und 14 in seiner Längsrichtung verschiebbar ist. Der Durchmesser dieser Ränder 43 und 44 ist kleiner gewählt als der der innern Flächen der Lager 8 und 14, um die Gefahr des Festklemmens des Stiftes 19 während seiner Bewegung möglichst zu verringern.



   Der Stift 19 ist hohl und hat am obern Ende einen gehärteten Stahldeckel 45 mit einer Öffnung 46.



   Die Vorrichtung arbeitet wie folgt:
Der Zylinder 41 wird mit einer Pressluftzufuhr verbunden, und der Stift 19 wird am untern Ende an eine Unterdruckleitung angeschlossen. Die Spulen 17 und 18 werden derart in einer Brückenschaltung angeschlossen, dass bei jeder andern senkrechten Lage des Stiftes 19 mit dem darauf befestigten Ferritzylinder 21 gegenüber dem Spulenhalter 16 eine andere elektrische Grösse als Messwert erhalten wird.



   Die Pressluft wird darauf in Richtung des Pfeils 42 zugeführt. Der Luftdruck setzt sich durch den Raum zwischen der Hülle und der flachen Seitenkante 30 und zwischen den Zinnen 31 fort bis oberhalb des Kolbens 24, wodurch der Stift 19 mit den darauf befestigten Teilen nach unten gegen die Wirkung der Druckfeder 33 bewegt wird. Darauf wird der Gegenstand 2 auf die obere Seite des Deckels 45 gelegt. Dieser Gegenstand wird durch den in der Bohrung des Stiftes 19 vorherrschenden Unterdruck gehaltert. Die Zufuhr von Pressluft wird darauf verschlossen. Die zwischen dem Verschlusspunkt und dem Zylinder 26 vorhandene Pressluft kann allmählich längs des Kolbens 24 durch den Schlitz 32 und die Öffnung 6 nach aussen abfliessen, so dass der Druck oberhalb des Kolbens 24 abnimmt.

   In einem bestimmten Augenblick ist der Druck so gering, dass durch die Wirkung der Druckfeder 33 der Stift 19 sich nach oben bewegt. Bei dieser Bewegung nimmt nicht nur der Gasdruck oberhalb des Kolbens ab, sondern auch entspannt sich die Feder 33 stets weiter. Diese Bewegung kann weiter durch passende Wahl des Ableitungsgrades und des Volumens der durch die Öffnung 6 abzuführenden Pressluft genau gesteuert werden. Der Stift 19 mit dem zu messenden Gegenstand 42 bewegt sich darauf mit genau kontrollierbarer Geschwindigkeit aufwärts und gelangt mit kontrollierter Geschwindigkeit an den Anschlag 9. Bei Berührung wird die der Stärke des Gegenstandes entsprechende Messgrösse abgelesen.

   Darauf wird wieder Pressluft zugeführt, um den Stift 19 nach unten zu bewegen, und der Unterdruck im Stift 19 wird behoben; der Gegenstand 42 wird entfernt, und der beschriebene Zyklus kann wiederholt werden mit einem andern Gegenstand.



   Mittels auf einer Drehachse sitzender Nockenscheiben kann dieser Zyklus der Zufuhr und der Unterbrechung der Pressluft und des Erzeugens und Behebens des Unterdruckes in dem Stift 19 selbsttätig stattfinden.



   Es hat sich gezeigt, dass bei der beschriebenen Messvorrichtung der Messstift auf genau regelbare Weise axial derart verschoben werden kann, dass der Druck, mit dem der Stift 19 die Stütze 13 berührt, einen bestimmten Wert nicht überschreitet. Der end  gültige Messdruck wird auch durch den Druck der Feder 33 bedingt.



   Es hat sich gezeigt, dass die beschriebene Messvorrichtung 45 Kristalle für Dioden pro Minute genau zu messen erlaubt, wobei der Messstift jeweils einen Hub von zum Beispiel etwa 7 mm vollführt, ohne dass die Druckfeder bemerkenswerte Ermüdungserscheinungen aufwies.   

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Vorrichtung zum Messen der Stärke von Gegenständen zwischen der Stirnfläche eines in der Längsrichtung beweglichen Messstiftes und einer Stütze, welche Vorrichtung mit einem Halter, in dem der Messstift gelagert ist, und mit Mitteln versehen ist, durch welche dieser Stift nach der Messlage und aus der Messlage geführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass ein Teil des Messstiftes derart ausgebildet ist, dass er mit elektromagnetischen Mitteln, die diesen Stiftteil umgeben, so zusammenwirken kann, dass eine elektrische Grösse sich mit der axialen Lage des Stiftes gegenüber dem Halter ändert, und dass die Mittel (33, 42, 24) zum axialen Verschieben des Messstiftes derart eingerichtet sind,

   dass dieser Stift durch Zufuhr eines einem Überdruck unterliegenden Gases gegen eine Federwirkung aus der Messlage verschoben und darauf unter gradueller Abnahme des Drukkes des zugeführten Gases in Zusammenarbeit mit der erwähnten Federwirkung in die Messlage zurückgeschoben wird.

   UNTERANSPRÜCHE 1. Vorrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die elektromagnetischen Mittel zwei gegenüber dem Halter feststehende Spulen (17, 18) enthalten, die mit einem elektromagnetischen Kopplungsglied (21) zusammenwirken, das auf einem Teil des Messstiftes (19) angebracht ist.

   2. Vorrichtung nach Patentanspruch oder Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (33, 42) zum axialen Verschieben des Messstiftes einen über einem Teil des Messstiftes angebrachten Kolbenkörper (24) enthalten, der in einem diesen Körper umgebenden Zylinder (28) beweglich ist, wobei auf der der Messlage nächstliegenden Seite des Kolbenkörpers der Gasdruck wirksam ist, während auf seiner andern Seite eine oder mehrere Druckfedern (33) vorgesehen sind.

   3. Vorrichtung nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Ableitungsöffnung (6) vorhanden ist, durch welche der Druck des einer Seite des Kolben körpers (24) zugeführten Gases abnehmen kann.

   4. Vorrichtung nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Messstift (19) hohl ausgebildet, an ein Unterdrucksystem angeschlossen und auf seiner Stirnfläche mit einer durch den zu messenden Gegenstand verschliessbaren Saugöffnung (16) versehen ist.