Messgerät
Die Erfindung betrifft ein Messgerät, bestehend aus einer vertikalen an einem Gehäuse befestigten Geradführung mit Massstab für einen vertikal verschiebbaren Messschlitten, wobei letzterer mit einer optischen Ablesevorrichtung versehen ist, und wobei zum Gewichtsausgleich der Messschlitten mittels eines umgelenkten, beweglichen Zuggliedes, wie Seil oder Band, mit einem Gegengewicht verbunden ist.
Mit dem auf einem Messtisch stehenden Messgerät können Höhen über dem Messtisch mit einer Genauigkeit von 5 1 eingestellt und abgelesen werden.
Diese Einstell- und Ablesegenauigkeit rührt von der optischen Ablesevorrichtung zusammen mit dem Präzisionsmassstab her. Mit einem am Messschlitten angebrachten Taster können die Messstellen an den zu vermessenden Werkstücken bezüglich ihrer Höhe und ihres rechtwinkligen Verlaufes zur Messtischplatte abgetastet werden.
Bei einem derartigen, bekannten Messgerät ist der motorisch angetriebene Messschlitten auf einer vertikalen Profilschiene gleitend geführt. Die Gleitfläche der Profilschiene ist infolge der Schleif- oder Schabearbeit teuer herzustellen. Bei Abnützung der Gleitfläche muss diese überarbeitet und die Schlittenführung nachgestellt werden. Infolge der Abnützung der Gleitfläche wird der Messschlitten nicht mehr genau vertikal, das bedeutet rechtwinklig zur Messtischplatte bewegt und es ist ebenfalls eine Nacharbeit der Gleitfläche notwendig.
Ein weiterer Nachteil des bekannten Messgerätes ist darin zu sehen, dass es schwierig ist, den Messschlitten mittels Motorantrieb entlang des Massstabes sehr nahe an den gewünschten Messwert zu verschieben. Ist der Messschlitten mit viel Geschick mit Toleranzen von Millimetern in den Bereich des gewünschten Messwertes verschoben worden, muss die genaue Einstellung des Messwertes mittels eines an der optischen Ablesevorrichtung angebrachten Drehknopfes vorgenommen werden. Das bedeutet, nach der Grobeinstellung des Messschlittens im Grössen- bereich von Millimetern mittels Motorantrieb erfolgt eine sehr genaue Feineinstellung im Grössenbereich von 5 . Es ist somit nicht zu vermeiden, dass mit dem Drehknopf der optischen Ablesevorrichtung oft ein grosser Bereich bis zum Erreichen des gewünschten Messwertes verstellt werden muss.
Diese Einstellung mittels des Drehknopfes ist aber sehr zeitraubend. Bei dem bekannten Messgerät fehlt somit eine Einrichtung, mittels der der gewünschte Messwert mit einer Toleranz von einem Millimeter oder im Bereich von 0,5 Millimeter auf schnelle Art eingestellt, d. h. der Messschlitten bewegt werden kann, so dass dann mit dem Drehknopf nur noch die 0,01 und 0,005 Millimeter eingestellt werden müssen.
Ein weiterer Nachteil des bekannten Gerätes ist darin zu sehen, dass die Verschiebung des Messschlittens entlang der vertikalen Profilschiene nur sehr langsam erfolgen kann, da sonst die Einstellung des Messschlittens auf den gewünschten Messwert noch zunehmend erschwert würde. Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe ist es, ein Messgerät zu schaffen, bei dem die erwähnten Nachteile vermieden werden, ohne dass eine Verteuerung in der Herstellung oder eine Verschlechterung der Messgenauigkeit in Kauf genommen werden müsste.
Das Messgerät ist dadurch gekennzeichnet, dass die Geradführung als eine einen Kreisquerschnitt mit einem Segmentabschnitt aufweisende Stange ausgebildet ist, dass der Messschlitten mehrere an der ebenen Mantelfläche und an der Kreismantelfläche der Stange anliegende Rollen zum Führen des Mess schlittens aufweist, wobei die Achsen der Rollen rechtwinklig zur Stangenachse stehen, dass weiter zwischen dem Messschlitten und dem Gegengewicht eine Klemmvorrichtung zum gehäusefesten Arretie ren des Zuggliedes vorhanden ist, und dass die Lage des zwischen der Klemmvorrichtung und dem Messschlitten befindlichen Zuggliedes mittels eines am Zugglied anliegenden Gliedes zum Heben und/oder Senken des Messschlittens veränderlich ist.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung ergibt sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt.
Es zeigen:
Fig. 1 eine Vorderansicht des Gerätes;
Fig. 2 einen Längsschnitt des Gerätes nach Fig. 1;
Fig. 3 einen Schnitt nach Linie III-III der Fig. 2;
Fig. 4 einen vergrösserten Ausschnitt von Fig. 2 von der Seite gesehen.
Das Gehäuse 1 des Messgerätes ist als Schweisskonstruktion ausgebildet. Die Fussplatte 2 weist mittels Füssen 3 eine Dreipunktauflage auf und ist zum Abstellen auf einen nicht dargestellten Messtisch bestimmt. Im Gehäuse 1 des Messgerätes ist als vertikale Geradführung eine Stange 4 gelagert. Letztere ist aus rundem Stangenmaterial hergestellt. Längs der Stange 4 sind zwei Abflachungen 5, 6 vorgesehen, (Fig. 3), so dass die Stange einen Kreisquerschnitt mit zwei Segmentabschnitten aufweist. In der Fussplatte 2 ist eine Büchse 7 eingesetzt; zwischen der Büchse 7 und der Stange 4 ist eine Kugel 8 für die untere Lagerung der Stange 4 vorhanden. In einer oberen Gehäuseplatte 9 ist eine Büchse 10 eingesetzt. Innerhalb letzterer ist eine mittels Feder 11 belastete Druckplatte 12 mit axialem und radialem Spiel angeordnet.
Zwischen der Druckplatte 12 und der Stange 4 befindet sich eine Kugel 13 für die obere Lagerung der Stange 4 (Fig. 2). Der obere Teil der Stange 4 wird von zwei rechtwinklig zueinander stehenden Bohrungen 14 durchsetzt, in denen je eine Exzenterwelle 15 gelagert ist. (Fig. 1, 2). Diese Wellen 15 ragen durch das Gehäuse 1 nach aussen und können von Hand zum Einstellen der genauen vertikalen Stellung der Stange 4 verdreht werden (Fig. 1); wird die in Fig. 1 ersichtliche Exzenterwelle 15 verdreht, so wird die Stange 4 gemäss Fig. 1 in der Zeichenblattebene geschwenkt; wird die in Fig. 2 dargestellte Exzenterwelle 15 verdreht, so wird die Stange 4 gemäss Fig. 2 rechtwinklig zur Zeichenblattebene geschwenkt. Die Exzenterwellen 15 dienen gleichzeitig zur Sicherung der Stange 4 gegen Drehung. Ein Massstab 16, der z.
B. nach DIN 864 hergestellt ist, ist auf der Abflachung 6 der Stange 4 befestigt (Fig. 3). Entlang der Stange 4 ist ein Messschlitten
17 verschiebbar.
Der Messschlitten 17 weist ein zweiteiliges Gehäuse auf, in das vier Kugellager 18 und vier Kugellager 19 als Rollen eingebaut sind (Fig. 2, 3). Die Achsen der Kugellager 18, 19 stehen rechtwinklig zur Achse der Stange 4 und die Kugellager 18 liegen an der Kreismantelfläche der Stange 4 an (Fig. 3). Die auf je einer gemeinsamen Achse 20 sitzenden zwei Kugellager 19 werden mittels vorgespannten Schraubendruckfedern 21 ständig an die Abflachung 5 der Stange 4 angedrückt. Infolge des Abstandes der auf jeder Achse 20 angeordneten zwei Kugellager 19 voneinander und durch die beträchtliche Kraft der Federn 21 ist der Messschlitten 17 auch bei grossem Kraftangriff ohne jedes Spiel nicht gegenüber der Stange 4 verdrehbar.
In einer Aussparung des Messschlitten-Gehäuses 17 ist ein Halter 22 für einen nicht dargestellten Taster befestigt (Fig. 1, 3). Am Messschlitten-Ge häuse 17 ist eine optische Ablesevorrichtung 23 angebaut (Fig. 1, 3). Die als gesondertes Gerät bekannte Ablesevorrichtung 23 weist einen Drehknopf 24 und Fenster 25-27 auf (Fig. 1). Im Fenster 25 werden die auf dem Massstab 16 angebrachten Massabstände von zehn Millimeter zu zehn Millimeter abgelesen; im Fenster 26 werden Millimeter-Massabstände abgelesen, und im Fenster 27 werden die Massabstände von 1-0,005 Millimeter abgelesen.
In einem vertikalen, geschlossenen Schacht 33 des Gehäuses 1 ist ein Gegengewicht 28 mittels Führungsleisten 29 und 30 vertikal verschiebbar geführt (Fig. 2, 3). Das Gegengewicht 28 ist über ein als Seil ausgebildetes Zugglied 31 mit dem Messschlitten 17 verbunden. Das Seil 31 ist über zwei Umlenkrollen 32 umgelenkt. Die Rollen 32 liegen in einer Ebene, d. h. in der Fig. 4 hintereinander. Die Rollen 32 liegen etwa horizontal nebeneinander, so dass sie einen horizontalen Abstand voneinander aufweisen. Infolge des vertikalen, am Gegengewicht 28 befestigten Seiltrums und des vertikalen, am Messschlitten 17 befestigten Seiltrums sowie des horizontalen zwischen beiden Rollen 32 liegenden Seiltrums verläuft das gesamte Seil in U-Form.
Innerhalb eines gehäusefesten Klotzes 34 ist ein U-förmiges Glied 35 mittels eines von Hand drehbaren Griffes 36 vertikal verschiebbar (Fig. 2, 4). Das Glied 35 ist gegenüber einem Gewindezapfen 37 des Griffes 36 verschraubbar. Im Glied 35 ist ein Bolzen 38 gelagert der auf dem Seil 31 aufliegen kann (Fig. 2, 4). Wird durch Drehen des Griffes 36 der Bolzen 38 in Fig. 2 und 4 nach unten bewegt, so knickt das zwischen den beiden Umlenkrollen 32 liegende Seil 31 nach unten aus.
Innerhalb eines gehäusefesten Klotzes 39 ist ein federbelasteter Bolzen 40 gegen das Seil 31 zu mittels eines Exzenterhebels 41 verschiebbar. (Fig. 2). Der Bolzen 40 dient zum Festklemmen des Seiles 31 gegenüber dem Gehäuse 1. Ist das Seil 31 mittels des Bolzens 40 gehäusefest geklemmt, so wird beim Drehen des Griffes 36 und Ausknicken des Seiles 31 der Messschlitten 17 etwas nach oben bewegt.
Im Fuss des Schachtes 33 befindet sich ein Transformator 42, von dem ein elektrisches Kabel 43 zur optischen Ablesevorrichtung 23 führt. Das Kabel 43 verläuft innerhalb des Schachtes 33 und führt über die beiden Umlenkrollen 32 zur Ablesevorrich tung 23. Das Kabel 43 durchdringt das Gegengewicht 28 und kann an diesem befestigt sein. Beim Heben des Gegengewichtes 28 streckt sich der zwischen Transformator 42 und Gegengewicht 28 liegende Kabelteil; beim Senken des Gegengewichtes 28 legt sich der gleiche Kabelteil im Schacht 33 zusammen.
Um den Messschlitten 17 bei festgeklemmtem Seil 31 mittels der Teile 39-41 sowohl senken als auch heben zu können, kann die in den Figuren dargestellte Konstruktion so abgeändert werden, dass z. B. der mittels Griff 36 heb- und senkbare Bolzen 38 als Lagerbolzen für eine Umlenkrolle 32 ausgebildet wird. In Fig. 2 müsste dann z. B. der Griff 36 mit Bolzen 38 weiter nach links bis vertikal oberhalb der neben der Stange 4 liegenden Umlenkrolle 32 verlegt werden. Durch den Griff 36 kann dann die neben der Stange 4 liegende Umlenkrolle 32 selbst gehoben und gesenkt werden, wobei der Messschlitten 17 ebenfalls gehoben und gesenkt wird.
Bei letztgenannter Weise kann auch nur eine Umlenkrolle vorgesehen sein. Mit Vorteil würde dabei der Durchmesser der einzigen Umlenkrolle so gross bemessen sein, dass die beiden an Messschlitten 17 und Gegengewicht 28 befestigten Seilteile zumindest annähernd vertikal verlaufen.
Die Arbeitsweise mit dem Messgerät geht so vor sich, dass beim Einstellen einer gewünschten Messhöhe der Messschlitten 17 zuerst durch schnelles Verschieben von Hand entlang der Stange 4 mit grober Annäherung an den gewünschten Messwert verstellt wird. Das Seil 31 wird nun mittels der Teile 39-41 gehäusefest geklemmt. Eine feinere Einstellung des Messschlittens 17 erfolgt dann mittels des Drehknopfes 24 an der optischen Ablesevorrichtung 23. Ist unten, erfolgt mittels des Griffes 36-in den vorher erläuterten Arten. Die endgültige Einstellung des Messschlittens 17 erfolgt dann mittels des Drehknopfes 24 an der optischen Ablesevorrichtung 23. Ist der gewünschte Messwert eingestellt, so wird der Messschlitten 17 mittels nicht dargestellter Klemmittel an der Stange 4 festgestellt.
Infolge der drehfesten Lagerung und Führung des Messschlittens 17 mittels der Kugellager 18 auf der Stange 4 kann auch bei grossem Kraftangriff beim Festklemmen des Schlittens 17 auf der Stange 4 der Schlitten 17 sich nicht um einen geringen Betrag gegenüber der Stange 4 verdrehen, so dass der eingestellte Messwert nicht verändert werden kann.