DE1230234B

DE1230234B - Pneumatic length measuring device

Info

Publication number: DE1230234B
Application number: DED27728A
Authority: DE
Inventors: Dr Rudolf Lehmann; Heinz Voigt; Arthur Wiemer
Original assignee: Berlin Brandenburg Academy of Sciences and Humanities
Current assignee: Berlin Brandenburg Academy of Sciences and Humanities
Priority date: 1958-03-26
Filing date: 1958-03-26
Publication date: 1966-12-08

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

DEUTSCHESGERMAN

PATENTAMTPATENT OFFICE

AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL

Int. CL: Int. CL:

GOIbGOIb

Deutsche Kl.: 42 b-26/03 German class: 42 b -26/03

Nummer: 1230 234Number: 1230 234

Aktenzeichen: D 27728 IX b/42 bFile number: D 27728 IX b / 42 b

Anmeldetag: 26. März 1958 Filing date: March 26, 1958

Auslegetag: 8. Dezember 1966Opening day: December 8, 1966

Die Erfindung betrifft ein pneumatisches Längenmeßgerät mit einem Differentialkolben, dessen mit der Speiseluft beaufschlagter und mit einer den Querschnitt einer Kopfdüse beeinflussenden Vorrichtung vorzugsweise in Gestalt einer kegeligen Nadel versehener Kolbenteil einen geringeren Durchmesser aufweist als derjenige Kolbenteil, auf den die zwischen der verstellbaren Kopf- und der Meßdüse befindliche Luft einwirkt, und der eine Anzeigevorrichtung trägt.The invention relates to a pneumatic length measuring device with a differential piston, with which the feed air acted upon and with a device influencing the cross section of a head nozzle preferably in the form of a conical needle provided piston part has a smaller diameter as the piston part on which the one located between the adjustable head nozzle and the measuring nozzle Air acts, and which carries a display device.

Pneumatische Längenmeßgeräte, die nach dem Prinzip eines Differentialkolbens arbeiten, sind bereits bekannt.Pneumatic length measuring devices that work on the principle of a differential piston are already known.

So ist ein Gerät bekannt, bei dem der Differentialkolben und der zugehörige Zylinder durch elastisch verf ormbare Gummimanschetten miteinander verbunden sind. Diese gewährleisten die freie Beweglichkeit und Abdichtung des Differentialkolbens.So a device is known in which the differential piston and the associated cylinder by elastic Deformable rubber sleeves are connected to one another. These ensure free mobility and sealing the differential piston.

Weiterhin ist es bekannt, das Prinzip des Differentialkolbens mittels zweier Membranen unterschiedlichen Durchmessers zu verwirklichen. Die Membranen sind verschiedenartig geformt, z. B. gewellt.It is also known to use two diaphragms to differentiate the principle of the differential piston To realize diameter. The membranes are shaped in various ways, e.g. B. wavy.

Es ist auch bekannt, einen Kolben mit konzentrischen Balgen aus Metall anzuordnen, wobei die kleinere Fläche dieses Differentialkolbens zwischen den Balgen gebildet wird.It is also known to arrange a piston with concentric metal bellows, the smaller of which Area of this differential piston is formed between the bellows.

Diese Anordnungen arbeiten zwar spielfrei; alle verwendeten Bauelemente haben aber eine von der Auslenkung abhängige Rückstellkraft und eine Umkehrspanne bzw. eine innere Reibung.These arrangements work without play; all used However, components have a restoring force that depends on the deflection and a reversal range or an internal friction.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein nach dem Prinzip des Differentialkolbens arbeitendes pneumatisches Längenmeßgerät so auszubilden, daß sowohl eine spiel- und reibungsfreie Lagerung des Kolbens erreicht wird als auch Rückstellkräfte bzw. Umkehrspannen bei der Bewegung des Kolbens vermieden werden.The invention is based on the object of a pneumatic piston operating on the principle of the differential piston Train length measuring device so that both play and friction-free mounting of the piston is achieved and restoring forces or reversal stresses during the movement of the piston are avoided will.

Erfindungsgemäß wird das dadurch erreicht, daß die Führungen der Kolbenteile des Differentialkolbens als Strömungslager ausgebildet sind.According to the invention this is achieved in that the guides of the piston parts of the differential piston are designed as flow bearings.

Strömungslager sind an sich bekannt, jedoch sind sie im erfindungsgemäßen Sinn bisher nicht angewendet worden, obwohl sie die genannten Nachteile der bekannten Anordnungen beseitigen.Flow bearings are known per se, but they have not yet been used in the sense of the invention although they eliminate the disadvantages of the known arrangements mentioned.

Die Erfindung soll in einem Ausführungsbeispiel an Hand der Figur näher erläutert werden.The invention is to be explained in more detail in an exemplary embodiment with reference to the figure.

Ein Differentialkolben, bestehend aus einem großen Kolben 6 und einem kleinen Kolben 9, der in einem Gehäuse 2 auf- und abwärts gleitet, besitzt am Umfang eine Anzahl Ausströmöffnungen 5 und 10. Beim kleinen Kolben 9 sind die Öffnungen 10 mit einer Kammerll verbunden. Diese ist wiederum durch Bohrungen 12 in der Kolbenstirnfläche mit einer Pneumatisches LängenmeßgerätA differential piston, consisting of a large piston 6 and a small piston 9, which in one Housing 2 slides up and down, has a number of outflow openings 5 and 10 on the circumference small piston 9, the openings 10 are connected to a Kammerll. This in turn is through Bores 12 in the piston face with a pneumatic length measuring device

Anmelder:Applicant:

Deutsche Akademie der Wissenschaften zu Berlin, Berlin-Adlershof, Rudower Chaussee 5German Academy of Sciences in Berlin, Berlin-Adlershof, Rudower Chaussee 5

Als Erfinder benannt:Named as inventor:

Dr. Rudolf Lehmann,Dr. Rudolf Lehmann,

Heinz Voigt, Berlin;Heinz Voigt, Berlin;

Arthur Wiemer, Schulzendorf bei TeltowArthur Wiemer, Schulzendorf near Teltow

Kammer 13 verbunden, wo der Speisedruck herrscht. Über diesen Weg kann Speiseluft, die über eine Öffnung 14 eintritt, durch die Öffnungen 10 in den Raum zwischen der Zylinderwand und dem kleinen Kolben 9 einströmen. Eine Kammer 4 im großen Kolben 6 wird durch eine Bohrung 3 in der Kolbenstirnseite mit Luft vom Meßdruck gespeist, die einer Luftleitung 15 zwischen einer verstellbaren Ausgleichsdüse 17 und einer Meßdüse 16 entnommen wird. Von der Kammer 4 strömt also Luft mit dem Meßdruck über Öffnungen 5 in den Raum zwischen der Zylinderwand und dem großen Kolben 6.Chamber 13 connected, where the feed pressure prevails. In this way, feed air can be fed through an opening 14 enters through the openings 10 into the space between the cylinder wall and the small piston 9 pour in. A chamber 4 in the large piston 6 is filled with air through a bore 3 in the piston face fed by the measuring pressure, the air line 15 between an adjustable compensation nozzle 17 and a Measuring nozzle 16 is removed. Air with the measuring pressure therefore flows from the chamber 4 via openings 5 into the space between the cylinder wall and the large piston 6.

Die in den Raum zwischen der Zylinderwand und dem Kolben strömende Luft zentriert die beiden Kolben 6 und 9 in ihren Führungsbahnen und bewirkt eine reibungs- und spielfreie Lagerung. Diese Luft gelangt zum Teil durch eine Kammer 7 und einen Luftaustritt direkt ins Freie, und zum Teil wird sie von ringförmigen Nuten 19 und 22 aufgenommen und durch Bohrungen 20 bzw. 21 ebenfalls durch die Kammer 7 und den Luftaustritt 8 ins Freie geleitet.The air flowing into the space between the cylinder wall and the piston centers the two pistons 6 and 9 in their guideways and causes friction-free and play-free mounting. Some of this air passes through a chamber 7 and an air outlet directly into the open air, and in part it is received by annular grooves 19 and 22 and passed through bores 20 and 21, likewise through the chamber 7 and the air outlet 8, into the open air.

Die zwischen den Kolbenstirnseiten und den Ringnuten 19 und 22 liegenden Kolbenflächen 18 bzw. 23 werden im Durchmesser etwas größer als der übrige Kolbenteil gehalten, so daß zwischen der Kolbenfläche und der Zylinderwand nur eine sehr geringe Luftmenge aus einer Kammer 1 und der Kammer 13 über die Ringnuten 19 bzw. 22, die Bohrungen 20 bzw. 21 und die Kammer 7 durch den Luftaustritt 8 abströmen kann. So ist gewährleistet, daß diese abströmende Luft nicht die Lagerung stört, die nurThe piston surfaces 18 and 23 lying between the piston faces and the annular grooves 19 and 22 are kept slightly larger in diameter than the rest of the piston part, so that only a very small amount of air from a chamber 1 and the chamber 13 via the piston surface and the cylinder wall Annular grooves 19 and 22, the bores 20 and 21 and the chamber 7 can flow off through the air outlet 8. This ensures that this outflowing air does not disturb the storage, which only

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durch die Öffnungen 5 und 10 gespeist werden darf. Durch diesen reibungs- und spielfrei gelagerten Differentialkolben ist es möglich, eine Ausgleichsdüse 17 automatisch so zu verstellen, daß die Drücke in den Kammern 13 und 1 vor der Kopf- und der Meßdüse sich wie die Flächen der Kolben 9 und 6 verhalten. Wird dieses System mit Luft mit konstantem, entsprechend hohem Druck gespeist, dann wird der Druck vor der Kopf- und der Meßdüse unverändert bleiben, und es wird in beiden Düsen stets eine überkritische Strömungsgeschwindigkeit herrschen. Der Weg der Nadel bzw. des Kolbensystems dient als Maß für den Abstand der Meßdüse von der Fläche. Das beschriebene System der Lagerung gestattet es, mit dem Speisedruck sämtliche Funktionen des Gerätes zu betätigen. Das Kolbensystem kann je nach seiner Größe größere oder kleinere Kräfte aufbringen, die zur Steuerung von Maschinen dienen oder ein Zeigersystem antreiben können.may be fed through the openings 5 and 10. Thanks to this friction-free and backlash-free mounted differential piston it is possible to adjust a compensation nozzle 17 automatically so that the pressures in the Chambers 13 and 1 in front of the head and the measuring nozzle behave like the surfaces of the pistons 9 and 6. If this system is fed with air at a constant, correspondingly high pressure, then the Pressure in front of the head and the measuring nozzle remain unchanged, and there is always a supercritical one in both nozzles Flow velocity prevail. The path of the needle or the piston system serves as a Measure of the distance between the measuring nozzle and the surface. The storage system described allows to operate all functions of the device with the feed pressure. The piston system can depending on its size apply larger or smaller forces that are used to control machines or can drive a pointer system.

Darüber hinaus kann zur Speisung der Lagerung ao des Differentialkolbens auch eine gesonderte Luftzuführung vorgesehen werden.In addition, a separate air supply can also be used to feed the bearing ao of the differential piston are provided.

Claims

Claim:

Pneumatic length measuring device with a differential piston, which is acted upon by the feed air and preferably with a device influencing the cross section of a head nozzle piston part provided in the form of a conical needle has a smaller diameter as the piston part on which the one located between the adjustable head nozzle and the measuring nozzle Air acts, and which carries a display device, characterized in that the Guides of the piston parts (6,9) of the differential piston are designed as flow bearings.

Considered publications:
German Patent Nos. 973 471, 851 751, 312;

British Patent No. 782,691;
Dr. Hengstenberg, »Messen und Regem in

der Chemischen Technik ", 1957, p. 853 and p. 910

to 946.

1 sheet of drawings