DE2217147A1 - Niveaukompensierender, schwingungsgedaempfter arbeitstisch - Google Patents

Description

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August Sauter KG

7470 Ebingen 10. April 1972

Gartenstrc.Oe BC

\ üvecsukonipensierender, schv/ingungsgedb'rnpfter Arbeitstisch

Die Erfindung bezieht sich cuf einen niveaukompensierenden, schwinaungsgedcimpften Arbeitstisch für niveouempfindliche iieigeräte, wie z. B. 1 aagen.

'■ aagen, aber auch eine Anzahl anderer Feinmeßgeräte sind gegen änderungen des Niveaus ihrer AufStellfläche mehr oder weniger empfindlich. Vibrationen des Äufstellungstisches sind ebenfalls störend, hill man letztere beseitigen oder dämpfen, ist es üblich, Schwingungsdämpfer oder Federmassesysteme zwischen das Meßgerät und die Abstellfläche zu schalten. In Leiden Fällen v/erden die Störfrequenzen der anregenden Schwingung über ein mechanisches Tiefpa3glied mit Dämpfung (Schwingungstilger, Federmassesystem) von dem Me3geriit ferngehalten» Diese Tiefpa!glieder sind umso wirkungsvoller, je höher ihre Elastizität (Feder, Gummi etc.) ist. Ein hoher Elastizitätsgrcd hct aber zur Folge, &Ό& bei Aufstellung des Heßgerätes auf einer so elastisch weich gelagerten Aufstellfläche diese zu "schwimmen" beginnt, d.h. sie kann jede Lage zur Horizontalen einnehmen; oder mit anderen Körten, das Niveau des Meßgerätes, welches auf einer solchen Abstellfläche steht, ist einerseits gegen Vibrationen abgeschirmt, andererseits aber iliveauänderungen unterworfen, wcs bei Me3vorgängen, z. B. ei-

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ner l.ägung, unzulässige Meßfehler bzw. Anzeigefehler auftreten Iä3t.

Es ist ein Arbeitstisch mit schv/ingungsisolierter, selbstnivellierender Arbeitsplatte bekannt, (iü!-Industriejournal,
' Urzburg., 70 (1971) Γ.). Hier handelt es sich um eine luftgefederte Arbeitsplatte, bei der auch die Aivqaulcge derselben durch Druckluft gesteuert wird. Ein solcher Arbeitstisch ist jedoch abhängig vom Vorhandensein eines Druckluftnetzes bzw. eines Kompressors. Außerdem ist er relativ gro3, kostspielig und vor allem nur als stationäres Gerät verwendbor.

Auch bekannt ist in iieSgeräten selbst, z. E. in l.'cagen, spezielle Vorrichtungen zur Miveaukompensation einzubauen, die
Anzeigefehler bei Schrägstellung der !.aage in bestimmten
Grenzen reduzieren. Im allgemeinen v/erden hier aber nur die
üullpunktabweichungsfehler kompensiert, dagegen aber die Ernpfindlichkeitsfehler bzv/. die Anzeigefehler für hur einen Skalenpunkt nicht erfa.3t. Dem begegnet man dadurch, daß nur geringe Schrägstellungsänderungen von wenigen Bogenminuten zugelassen werden und dann durch die Anordnung eines speziellen Neigungsmessers im Meßgerät, hier einer l.'aage, die Anzeige
des Heßergebnisses verdunkelt oder auf eine andere 'eise unablesbar macht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen nivecukompensierenden, schwingungsgedämpften Arbeitstisch für niveauempfindliche Meßgeräte zu schaffen, der die vorstehend ge!?rj( · .en Nachteile vermeidet.

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August 5<juter KG - 3 - 10. April 1972

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1. angegebene Erfindung gelöst. Vorteilhafte lieiterbildungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.

/JLs besonderer Vorteil der Erfindung, sei noch erwähnt, dafÜ durch den geringen baulichen Aufwand der Arbeitstisch klein und leicht ausgeführt werden kann, wodurch er gut transportabel und nicht ortsgebunden ist. Ferner ermöglicht die Erfindung auch, z. B. nach Anspruch 7, in Verbindung mit einer !.aage ohne besondere Vorrichtung zur Kompensation von iUveaucinderungen in der I.'aage selbst Schrägstellungsänderungen sowohl hinsichtlich der Nullpunktabweichungen eis auch der Empfiiidlichkeitsver'inderungen vollständig in einem theoretisch beliebig großen Sereich zu eliminieren.

Die Erfindung ist in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird in ihrem Aufbau und in ihrer Wirkungsweise im folgenden noch ausführlich beschrieben. Es zeigen die Fig. 1 einen Längsschnitt nach C-C durch den niveaukompensie renden, schwingungsgedämpften Arbeitstisch, Fig. 2 einen Schnitt gemä.3 der Linie B-B durch denselben, Fig. 3 einen Schnitt gemä.3 der Linie A-A durch denselben und Fig. 4 eine Draufsicht auf eine andere mögliche Ausführungsform desselben.

In Fig. 1 ist ein erfindungsgemäSer niveaukompensierender, schwingungsgedäinpfter Arbeitstisch 1 im Längsschnitt dargestellt. Dieser steht mit Stellfü/len 5, 6 und 7 auf einer vi-

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reuter K'J - H¹ - 1^^!. A:oril U'7'.

brationsverseuchten FL'iche '/.. Ein Steilfu" besteht in seiner Gesamtheit aus mehreren Teilen, und zwar einem Schwingungstilger o, einen Kugelgelenk Gi. und der Gewindespindel ^c.^;, 9¹, V¹¹ mit einer Hiindelniutter CA. bei den selbsttätig verstellbaren GtellfLHen 7 und 5¹ kann die Π-jndeltiutter Cl entfallen, und außerdem sind diese beiden Ctellfü:!e gegen Verdrehungen nittels einer Drehsicherung G3 gesichert. Diese Drehsicherung 33 ist in der riUhe cleitbeweglich im Gestell K-, Ί4¹ angeordnet. Die Gchwingungstilger C können cus Gunni oder gurnriieiastischen erkstoffen sein, ils ist cber auch uüglich, Federn zu verwenden. In diesem Fell ist es zweckixHig, zusätzliche Dämpfungsmittel zwischen dem Arbeitstisch 1 und der Flüche Y, anzuordnen. Da solche Anordnungen aber bekannt sind, erübrigte sich deren zeichnerische Darstellung.

Der StellfuS 7 ist in axialer Richtung verstellbar mittels einer flutter 10, deren unterer Teil als Kegelrad ausgebildet ist und die von einen Legelrcd 11 links- oder rechtsärehenc! angetrieben wird. :Jer Antrieb erfolgt von eine;,i i'eversier.iotor IG über ein Untersetzungsgetriebe Ι.'·.. Des Untersetzungsgetriebe 12 ist gemeinsam mit den P.eversierrnotor :;iit eine;n Gestell 14 fest verbunden, welches wiederum an . .rbeitstisch 1 fest angeordnet ist. Die ,lutter 10 ist ir.i Gestell 1 ■'.- formschlüssig bzw. drehbar gelagert, und bei deren Links- oder "iechtsdrehung wird der Arbeitstisch 1 in seinem linken gereich zur Dezugsebene Σ-Ζ entv/eder engehoben oder abgesenkt. Des weiteren ist am ..rbeitstisch 1 ein Aeigungsmesser f. angeordnet. Der besseren Übersichtlichkeit wegen ist er in der Figur 1 nur symbolisch angedeutet, in den Figuren L und ■) aber detaillierter dargestellt.

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BAD C

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'.ugust lauter KG - 5 - 10. April 1972

Ein Zeiger IL" ist cn einer leicht gegen die Vertikale un einen V.'inkel " geneigten Drehcschse Ic befestigt. Diese Drehachse kann z. Zi. ein Spannband 25 sein. Es ist an einem iiahinen 1?' befestigt und wird durch ein Federelement IC unter Spannung gehalten.

Der Zeiger 13 hat an seinem Ende eine Fahne 19, die zusammen ,-.lit einer.i Permanentmagneten 20 eine "Jirbeistrombremse bildet. Der Rahmen 17 ist an einem V.'inkel /Λ befestigt und der gesamte neigungsmesser mittels Schrauben 22. um einen iiocken 23 justierbar gelagert. In justiertem Zustand, d.h. wenn sich der Arbeitstisch 1 in der Lezugsebene Z-Z, also in der Horizontalen befindet, steht der Zeiger 15 genau zwischen den beiden fotosensitiven Elementen C und 4. Letztere v/erden durch eine beleuchtungseinrichtung 24 mit gleicher Intensität beleuchtet.

Gerät nun der Arbeitstisch durch irgendwelche Umstände außer iüveau (eine andere Lage als die der Eezugsebene Z-Z), so bewegt sich der Zeiger 15 um seine Drehachse 16, und eines der beiden fotosensitiven Elemente G, 4 wird mit geringerer Intensität beleuchtet. Die Ausgänge der beiden fotosensitiven Elemente führen zu einem elektrischen Differenzverstärker 2ü, der wiederum mit dem Reversiermotor 13 verbunden ist. Dei gleichstarker beleuchtung der beiden fotosensitiven Elemente ist die Differenz am Differenzverstärker 26 gleich Hull, und der Reversiermotor 13 wird nicht erregt, '.''ird aber eines der beiden fotosensitiven Elemente 3, 4 durch einen Anschlag des

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BAD ORiQiMAL

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.unust Sauter KG - 6 - 10. /.pril 197Γ:

Zeigers 15 zunehmend verdunkelt, so wird die Ausijcngsspcnnuno cn Differenzverstärker entweder positiv oder negativ sein. Das bewirkt, de" der Reversiermotor IC entv;eder links- oder rechtsdrehend anläuft. Souit wird die üutter 10 durch das Kegelrad 11 von Untersetzungsgetriebe 1!-, her ebenfalls links- oder rechtsdrehend bewegt, v;cs ein -,nheLen oder Absenken des ,.rbeitstisch.es 1 auf der Seite des Jtellfules V hervorruft, iiit anderen ..orten, dadurch wird bei geringsten Miveauiinderungen der Arbeitstisch 1 sofort wieder in die Sezugsecene Z-Z gebracht, '„.'enη diese erreicht ist, befindet sich der Zeiner 15 wieder genau zwischen den beiden fotosensitiven Elementen 3 und 4, die Ausgangsspannung am Differenzverstärker ist Mull und der Reversiermotor 13 steht still. Um eine bessere Leichtgängigkeit der Spindel 9 zu erreichen, empfiehlt es sich, zwischen dem verstellbaren Stellfu5 und dem Arbeitstisch 1 bzw. dem Gestell 14 eine Entlastungsfeder 117 anzuordnen.

l.'iid das Niveau der- Bezugsebene Z-Z dadurch gestört, da.3 die Schwingungstilger C ihre Dimensionen andern, z. E.. durch Veränderung ihrer Dicke infolge mechanischen Süechens oder cnderer mechanischer uelastungen wie Verstellen oder Verschieben des i IeIgerätes auf dem Arbeitstisch 1 oder Hiveaulinderung der Flüche V. (Fußboden, Tisch etc_f), so wird der oescnte üegelr.iechanis^us sofort wieder in Tätigkeit gesetzt und somit der Arbeitstisch wieder in die Dezugsebene Z-Z gebracht, die ciso, abgesehen vcn der kurzen Zeitspanne des

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ucust Sauter KG - 7 - 10. April 1972

Regelablaufes immer erhalten bleibt. Der bisher beschriebene nivec.ukoapensierende, schwingungsgedänpfte Arbeitstisch 1 entspricht den Erfordernissen für iie.O-gerate, die i:;i allgemeinen in nur einer Richtung nivecuempfindlich sind, wie des z. 3. bei Iraagen der Fall sein kann. es gibt aber euch i;e~)ger":]te₇ die in zwei Richtungen niveaueinpfindlich sind. Für solche Geräte ist die vorteilhafte Ausf'Jhrunnsform gea'-i?- der Figur *'· anzuwenden, Hier ist zusätzlich zu dem Neigungsmesser <1 noch ein neigungsmesser Γ.¹ angeordnet. Dieser liegt in seiner Nullstellung in der die StellflP.e J und 7 verbindenden Achse V bzw., v/ie zeichnerisch dargestellt, pcrcllel zu dieser. Der Hegelvorgcng ist hier der gleicliC, v/ie er ausführlich zum Ileigungsnesser i. beschrieben v.'urde. Nur werden hier der Steilfu."¹= 5' ait der Spindel 9¹ durch die !!utter 10' vor.i ."eversieraotor 13' so betätigt, da" bei geringsten iaveauanderungen in der Ebene Y-Y (Fig. Γ.) des Arbeitstisches 1 diese um die Achse V kompensiert werden. Auch bei dieser Ausführungsforrn empfiehlt es sich, zwischen den Arbeitstisch 1 und dein 3tellfu3 G¹ eine Entiastungsfeder 27 anzuordnen, bei dieser Ausführungsform ist es vorteilhaft, wenn der Ctellfu⁰ ύ in der Höhe unveründerbar angeordnet ist.·

i'.ac'ii einer weiteren vorteilhaften /,usgestcltung, wie sie in figur 1 strichpunktiert ist, können ilittel TlG an Arbeitstisch vorgesehen sein, die es i.iüglich aachen, ein iie.3geri:t 29 mit de:.¹. Arbeitstisch zu einer Einheit zu verbinden. In diesem Fell v?"re ein sich selbstf.itin in iiivecu haltendes iie^ger'it ge-

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/.ugust Scuter Ιίΰ - B - 13. ,'.prii 19/T

Gevor die selbsttätige Kiveaukompensction des Arbeitstisches 1 ncch den Figuren 1 bis 2 in Tätigkeit gesetzt v/ird, wird dieser mittels der Spindeln ?', P'¹ durch Verdrehen der ^iUndelriuttern Cl nach einer LiLeIIe ZO in der i-ezucsebene V-Y ausgerichtet. Es lierjt aber nuci- ir.i ,'ohr.ien der Erfindung, crctatt des i.'orizcntfilpendels ',Zeicer 15) der .!eirunrsmesser 1, Γ. gei-'ühnliche .^:'endel :iit horizontaler Drehechse oder ein physi'tcliscii iaLiles Pendel :.iit dein Cciiv/erpunkt o^erhclL des Drehpunktes und zusjtzlicher k'rcftv.'irkung (z. : . Federn) zv.'ischen Fendei und Gesteil oder ein physikalisch stoLiles .'endel :.rit Cciiverpunkt unterhclc des Drehpunktes und i.üt einer zvisctien Gestell und einem au ^eriiclL des ^endeldrehpunktes r;,i Pendel angreifenden und mit ihrer ' irkungslinie durch den Pendeldrehpunkt gehenden i\'roft zu verv/enden.

.Ilen diesen Vendeln, cu.ver eine:n sev.'-jhnlichen i^; enclel, ist r;e- :<ieinsc,:n, de" ei cuftretenden f."ivecu'inderunr'en der . .usschlng der i-endel υα des ;iehrfcche des inkels der iiivecurinderung erfolgt. Die ..ufülilung der ausschlagenden Pendel kann ebenfalls anstatt optoelektronisch, induktiv, .kapazitiv oder rjalvcnoinognetisch erfolgen. Die /erstel.lunc mindestens eines Stellfules ist ebenfalls durch einen Schrittmotor oder ein 3clirittschaltwerk oder .nittels i.-ockengetrieles oder Kniehebels abglich.

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Claims (1)

1. • 2217H7

   /.ugust Scuter KG - ? - 10. April 1972

   Patentansprüche

   .J iüvecukoiTipensierender, schwingungsgedünrpfter Arbeitstisch für niveouernpfindliche rievgeräte, wie z. 3. ^!-'Gagen, dadurch gekennzeichnet, da3 era Arbeitstisch (l) mindestens ein neigungsmesser (Γ.) angeordnet ist, dessen Auslenkung bei einer !,'iveauänderung des Arbeitstisches (i) über elektrische üittel (fotosensitive Elemente 3, 4) und beleuchtungseinrichtung £.4) abfühlbar ist und über eine elektrische Regelung (Differenzverstärker 2.6) und eine Servokrcft (Heversiernotor 13) mindestens ein Stellvu 1 (7) so beeinflußt wird, dal der Arbeitstisch (i) und der Neigungsmesser (Π) selbsttätig in ihre Ausgangslagen zurückkehren.

   ',:.» Miveaukoiiipensierender, schwingungsgedärnpfter Arbeitstisch nach Anspruch 1., dadurch gekennzeichnet, dc.3 als Neigungsmesser Korizontalpendel verwendet werden, deren Drehachsenneigungswinkel ('.") justierbar ist.

   o. Kiveaukompensierender, schwingungsgedämpfter Arbeitstisch nach i.nsprüchen 1. und Z., dadurch gekennzeichnet, da3 am , .rbeitstisch (i) zwei neigungsmesser (2, Z') und zwei Reversiermotoren (13, 12*) angeordnet sind.

   A-. iiiveaukoupensierender, schwingungsgedärnpfter /.rbeitstisch nncii Ansprüchen 1. bis 3., dadurch gekennzeichnet, da.1

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   ur-ust ocuter KG - 10 - 10. .._Pril 1P72

   zwei Stellfü ie (7, 5¹) so beeinflußt werden, da') eine selbsttätige ι iivecukc^/nensation bei .''iveaujnderungen des Arbeitstisches (1) in die . .usgangsebenen (Υ-Υ/Ζ-Ζ) durchführbar ist.

   5. Niveaukor.inensierender, schwincjungsgedü.npfter Arbeitstisch nach ,Ansprüchen 1. bis A-., dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Arbeitstisch (1) und den beeinflußbaren Stellfü3en (7, 5¹) cntlastungsfedern (27) angeordnet sind.

   6. fiiveaukompensierender, schwingungsgedämpfter Arbeitstisch nach Ansprüchen 1. bis 5,, dadurch gekennzeichnet, da3 an jedem der StellFü3e (5, 5¹, 6, 7) mindestens ein Schwingungstilger (3) angeordnet ist.

   7. fiivecukoiTipensierender, schwingungsgedämpfter Arbeitstisch nach Ansprüchen 1. bis 6., dadurch gekennzeichnet, dal Mittel (.^r,o) vorgesehen sind, die den Arbeitstisch (1) mit de:.i Ger;it(?:9) zu einer Einheit verbinden.

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