DE2007614B2

DE2007614B2 - Mechanisch Pneumatischer Feintaster

Info

Publication number: DE2007614B2
Application number: DE19702007614
Authority: DE
Inventors: Roland Dipl.-Ing. 7410 Reutlingen Breitinger
Original assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Foerderung der Angewandten Forschung eV
Current assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Foerderung der Angewandten Forschung eV
Priority date: 1970-02-19
Filing date: 1970-02-19
Publication date: 1973-11-08
Also published as: DE2007614A1; DE2007614C3

Description

Die Erfindung betrifft einen mechanisch-pneumatischen Feintaster, bestehend aus einem System Düse-Prallplatte und einem Anzeigegerät für den statischen Druck, wobei die Prallplatte senkrecht zur Düsenachse beweglich angeordnet ist.

Ein mechanisch-pneumatische¹· Feintaster ist bereits aus der Patentschrift Nr. 50 334 des Amtes fur Erfindungs- und Patentwesen in Ost-Berlin bekannt. Bei dem darin beschriebenen Gerät ist die Prallplatte so angeordnet, daß bei Bewegen des Taststifts eine Veränderung des Abstandes Düse-Prallplatte und da mit des Meßspaltes bewirkt wird. Die Meßwertbildung erfolgt durch das Maß der Staudruckänderung bei veränderlichem Meßspalt. Die Empfindlichkeit bei derartigen Geräten liegt bei etwa 10000 :1 nach DIN 1319. Eine Steigerung ist nur möglich bei gleichzeitiger Verringerung des Meßbereiches.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine bis zu einer Zehnerpotenz höhere Empfindlichkeit zu erzielen und dabei aber den Meßbereich von etwa 100 μπι eines weniger empfindlichen Gerätes (Tasters) beizubehalten. Die Lösung der Aufgabe besteht nach der Erfindung darin, daß die Prallplatte zum Messen des statischen Druckes eine Bohrung aufweist, die koaxial zur Düse, bzw. in Meßstellung parallel zur Düsenachse liegt und die über eine Leitung mit dem Anzeigegerät verbunden ist.

Es wird also ein anderes Meßprinzip als bei den bekannten Geräten verwendet. Man mißt nicht die Änderung des Staudrucks bei Verändern des Meßspaltes, d. h. des Abstandes zwischen Düsenstirnfläche und Prallplatte, wie bei dem bekannten Taster, sondern die Druckveränderung im Bereich zwischen der Düsenbohrun£; und dem Düsenmantel, begrenzt einerseits von der Düsenstirnfläche und andererseits

von der Prallplatte.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Prallplatte an einem Träger für die Düse in an sich bekannter Weise mittels Blattfedern reibungs- und spielfrei aufgehängt ist und einen Taststift trägt.

Mit einem in dieser Weise aufgebauten Gerät sind bei einem Meßbereich von etwa 100 μπι Empfindlichkeiten bis 100 000: 1 erreichbar.

In der Zeichnung ist der Feintaster nach der Erfindung dargestellt. Es zeigt

Fi g. 1 einen Schema-Schnitt durch Düse und Prallplatte mit Meßbohrung und dem um 90° versetzten Anzeigegerät,

F i g. 2 den Druckverlauf bei zwei Spaltweiten und abhängig von der radialen Verschiebung der Prallplatte,

F i g. 3 den Druckverlauf bei verschiedenen Speisedrücken p_s,

Fig. 4 das Schema einer praktischen Ausführung in Ansicht senkrecht zur Bewegungsrichtung der Prallplatte bzw. des Taststiftes.

In Fig. 1 ist mit 1 ein Düsenkörper bezeichnet, der eine Bohrung 2 aufweist, durch die Druckluft auf eine Prallplatte 3 geleitet wird. In dieser ist eine Bohrung 4 zum Messen des statischen Druckes angeordnet, die koaxial bzw. iii Meßstellung parallel zur Düsenachse verläuft. Diese Meßbohrung ist mittels einer Leitung 5 nach außen zu einem Anzeigegerät 6 geführt.

In der Nullage der Meßstellung ist die Prallplatte mit der Bohrung so justiert, daß entgegen Fig. 1 die linke Mantellinie der Meßbohrung 4 mit der rechten Mantellinie der Düsenbohrung 2 fluchtet. Bei sehr kleinen Spaltweiten von s<20 μΐη und laminarer Strömung ergibt sich die in F i g. 2 dargestellte lineare Druckverteilung über dem Radius der Düsenbohrung. Von dort fällt der Druck in einer flachen Kurve bis zum Ende der Meßstrecke ab.

Bei größeren Spaltweiten s>100 μπι und turbulenter Strömung bildet sich an der Einlaufkante in den Spalt eine Einschnürung und damit ein Unterdruckgebiet aus.

Die in Fig. 3 gezeigten Kennlinien stellen Versuchsergebnisse dar. Für Meßzwecke werden nur die linearen Bereiche verwendet. Diese sind bei höheren Speisedrücken ersichtlich größer. Die Eignung des Feir.tasters nach der Erfindung für Längenmessungen ist damit erwiesen.

In Fig. 4 ist bei dem Schema einer praktischen Ausführung mit 1 wieder der Düsenkörper bezeichnet, mit 2 dessen Bohrung, mit 3, 4 und 5 die Prallplatte, die Meßbohrung und die Leitung zu dem hier außerhalb der Zeichenebene liegenden Anzeigegerät.

Die Prallplatte ist mittels Blattfedern 7 an einem Träger 8 für die Düse 1, 2 reibungs- und spielfrei aufgehängt.

Koaxial zu der durch einen Doppelpfeil gekennzeichneten Bewegungsrichtung der Prallplatte ist ein Taststift 9 angeordnet.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Mechanisch-pneumatischer Feintaster, bestehend aus einem System Düse-Prallplatte und einem Anzeigegerät für den statischen Druck, wobei die Prallplatte senkrecht zur Düsenachse beweglich angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Prallplatte (3) zum Messen des statischen Druckes eine Bohrung (4) aufweist, die koaxial zur Düse (1, 2) bzw. in Meßstellung parallel zur Düsenachse liegt und die über eine Leitung (5) mit dem Anzeigegerät (6) verbunden ist.

2. Feintaster nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Prallplatte (3) an einem Träger (8) für die Düse (1, 2) in an sich bekannter Weise mittels Blattfedern (7) reibungs- und spielfrei aufgehängt ist und einen Taststift (9) trägt.