CH597587A5

CH597587A5 - Appts. displacing measuring slide relative to baseplate

Info

Publication number: CH597587A5
Application number: CH751976A
Authority: CH
Inventors: Heinz Krastel
Original assignee: Zeiss Carl Fa
Priority date: 1975-09-06
Filing date: 1976-06-14
Publication date: 1978-04-14
Also published as: DE7528207U

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verschieben eines Messschlittens relativ zu einer Grundplatte. Derartige Vorrichtungen finden beispielsweise Anwendung in der Photogrammetrie, bei Längenmessgeräten und bei Bearbeitungsmaschinen. Dabei wird ein Messschlitten je nach Anwendung in einer oder zwei Koordinatenrichtungen frei bewegbar geführt und trägt an geeigneter Stelle einen Massstab, Nonius, Abtaststift oder dgl., der mit einem fest angeordneten Massstablineal zusammenwirkt, bzw. mit dem Abtaststift eine Schablone oder ein Musterstück abtastet. Der Messschlitten wird dabei entweder von Hand oder mittels eines bzw. mehrerer Gewindespindeln verschoben. Eine Handverschiebung des Messschlittens ist zwar schnell, aber eine höhere Einstellgenauigkeit also ca. 0,1 mm kann nicht erreicht werden.

Bei Verstellung mittels Gewindespindeln ist die Einstellgenauigkeit ausreichend, da aber bei Übenvindung von grösseren Strecken ein mehrmaliges Umdrehen der Gewindespindel nötig ist, sehr zeitraubend. Eine Kombination aus diesen beiden Möglichkeiten ist auch nicht vorteilhaft, da bei dieser Ausführung beim Übergang von freihändiger Einstellung auf Feineinstellung mittels Gewindespindel umständliche und aufwendige Entkopplungseinrichtungen benötigt werden.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum Verschieben eines Messschlittens relativ zu einer Grundplatte zu schaffen, die mit geringerem Aufwand eine schnelle, genaue und feinfühlige Verschiebung ermöglicht.

Diese Aufgabe wird gemäss der Erfindung gelöst durch einen kippbar zwischen Messschlitten und Grundplatte angeordneten doppelsphärischen Körper, dessen sphärische Flächen in einem mit dem Messschlitten und in einem mit einem auf der Grundplatte aufliegenden Gleitfuss verbundenen Zentrierlager angeordnet sind.

Der Messschlitten wird zweckmässig an zwei Stellen von Gleitlagern und an einer dritten Stelle von der neuen Einrichtung über der Grundplatte getragen. Zur Grobeinstellung wird der Messschlitten von Hand verschoben, wobei der Gleitfuss und die beiden Gleitlager sich über die Grundplatte bewegen. Zur Feineinstellung des Messtisches wird der doppelsphärische Körper um kleine Winkelbeträge gekippt. Um eine besonders feinfühlige und genaue Feineinstellung zu ermöglichen, ist z. B. eine griffgünstige Handscheibe mit grösserem Durchmesser am doppelsphärischen Körper angebracht und fest mit ihm verbunden. Mittels dieser Handscheibe wird der doppelsphärische Körper gekippt.

Da die Reibung zwischen dem Gleitfuss und der vorzugsweise aus synthetischem Harz hergestellten Grundplatte grösser ist als die Kraft, die zum Verschieben des Messschlittens benötigt wird, wird dabei der Messschlitten um kleine Weglängen in vorbestimmten Richtungen bewegt.

Die Feinfühligkeit der Einstellung des Messschlittens ergibt sich aus dem Verhältnis Handscheibenradius zum Abstand der Kugelmittelpunkte des doppelsphärischen Körpers. Dieses Übersetzungsverhältnis kann in grossen Bereichen frei gewählt werden, z. B. zwischen 1:20 und 1:1000. Bildet man den doppelsphärischen Körper so aus, dass auf dem Radius, der den Mittelpunkt einer seiner sphärischen Flächen mit dem zugeordneten Scheitelpunkt verbindet, der Mittelpunkt der anderen sphärischen Fläche liegt, so spricht man von einem negativen Abstand. In diesem Fall tritt beim Verkippen der Handscheibe eine Bewegungsumkehr auf.

Um das seitliche Verdrehen des Messschlittens um die eigene Achse während des Gleitens über der Grundplatte zu verhindern, sind vorteilhaft zwei rechtwinklig zueinander stehende Führungselemente vorgesehen.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der Figuren 14 der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Im einzelnen zeigen:
Fig. 1 eine Draufsicht eines Ausführungsbeispieles der Erfindung;
Fig. 2 eine Seitenansicht der Fig. 1 entlang der Schnittlinie II-II;
Fig. 3a eine Skizze zum Veranschaulichen der Wirkungsweise des doppelsphärischen Körpers;
Fig. 3b ein vergrössertes Detail aus Fig. 3a;
Fig. 4 eine Ausführungsform des doppelsphärischen Körpers mit negativem Abstand der Kugelmittelpunkte.

In Fig. 1 ist mit 1 eine Grundplatte bezeichnet, mit 2 und 3 zwei senkrecht zueinander stehende Führungselemente. 2 ist ein fester Bestandteil der Grundplatte 1. Um die Reibung klein zu halten, sind Kugellager 3a, 3b, 3c und 2a, 2b, 2c vorgesehen.

Mit 4 ist ein Messschlitten bezeichnet. Im Messschlitten 4 befindet sich im dargestellten Beispiel eine Ausbuchtung 4a, die zur Aufnahme eines Massstabes, einer Abtasteinrichtung oder dgl. dient. Der Messschlitten 4 wird an zwei Stellen durch horizontal gelagerte Wälzlager 5 und 6 (Fig. 2) über der Grundplatte 1 getragen. Die vertikalen Halterungen dieser Wälzlager lassen sich reibungsarm um die Punkte 5a und 6a drehen. An einem weiteren Punkt ist der Messschlitten 4 durch die Einrichtung nach der Neuerung gestützt. Diese umfasst den doppelsphärischen Körper 7, dessen oberer Kugelabschnitt in einem Zentrierlager 10 im Messschlitten 4 und dessen unterer Kugelabschnitt in einem Zentrierlager 11 im Gleitfuss 8 angeordnet ist. Eine Handscheibe 9 grösseren Durchmessers umgibt den Körper 7 und ist mit ihm fest verbunden.

Zur Grobeinstellung des Messschlittens 4 relativ zur Grundplatte 1 wird die Scheibe 9 von einer Hand des Beobachters umfasst und parallel zur Grundplatte 1 verschoben. Nach erfolgter Grobeinstellung wird die Feineinstellung vorgenommen. Dazu wird die Scheibe 9 von Hand um kleine Winkelbeträge gekippt, im Beispiel der Fig. 3 um den Betrag a. Da die Reibung zwischen Gleitfuss 8 und Grundplatte 1 grösser ist als die Kraft, die zum Verschieben des Messschlittens 4 benötigt wird, bewegt sich dabei der Messschlitten 4 relativ zur Grundplatte 1 um eine kleine Weglänge s in Richtung des Pfeiles 12, wie die Figuren 3a und 3b ziegen.

Die Weglänge ergibt sich aus s=A A sin a. Das Übersetzungsverhältnis ergibt sich aus dem Handscheibenradius RH zum Abstand der Kugelmittelpunkte A und lässt sich in grossen Bereichen wählen und den gegebenen Anforderungen anpassen.

In Fig. 4 ist eine Ausführungsform des doppelsphärischen Körpers 7 dargestellt, bei dem die Kugelmittelpunkte K1 und R2 einen negativen Abstand -A haben. Bei Kippung der Handscheibe 9 in Richtung des Pfeiles 13 wird der Körper 7 um den im Gleitfuss 8 drehbar gelagerten und zur Grundplatte 1 (Fig. 2) relativ feststehenden Kugelmittelpunkt K1 gedreht.

Damit wird der Kugelmittelpunkt K2 um den Winkel a inRichtung des Pfeiles 14 ausgelenkt. Da der Kugelmittelpunkt K2 in dem mit dem Messschlitten 4 fest verbundenen Zentrierlager 10 drehbar gelagert ist, wird dieses Zentrierlager und damit der Messschlitten 4 in Richtung des Pfeiles 15 bewegt. Es tritt also gegenüber dem Beispiel der Fig. 3a eine Bewegungsumkehr auf.

PATENTANSPRUCH

Vorrichtung zum Verschieben eines Messschlittens relativ zu einer Grundplatte, gekennzeichnet durch einen kippbar zwischen Messschlitten (4) und Grundplatte (1) angeordnetendoppelsphärischen Körper (7), dessen sphärische Flächen in einem mit dem Messschlitten (4) und in einem mit einem auf der Grundplatte (1) aufliegenden Gleitfuss (8) verbundenen Zentrierlager (10 bzw. 11) angeordnet sind.

**WARNUNG** Ende DESC Feld konnte Anfang CLMS uberlappen**.

Claims

**WARNUNG** Anfang CLMS Feld konnte Ende DESC uberlappen **.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verschieben eines Messschlittens relativ zu einer Grundplatte. Derartige Vorrichtungen finden beispielsweise Anwendung in der Photogrammetrie, bei Längenmessgeräten und bei Bearbeitungsmaschinen. Dabei wird ein Messschlitten je nach Anwendung in einer oder zwei Koordinatenrichtungen frei bewegbar geführt und trägt an geeigneter Stelle einen Massstab, Nonius, Abtaststift oder dgl., der mit einem fest angeordneten Massstablineal zusammenwirkt, bzw. mit dem Abtaststift eine Schablone oder ein Musterstück abtastet. Der Messschlitten wird dabei entweder von Hand oder mittels eines bzw. mehrerer Gewindespindeln verschoben. Eine Handverschiebung des Messschlittens ist zwar schnell, aber eine höhere Einstellgenauigkeit also ca. 0,1 mm kann nicht erreicht werden.

Bei Verstellung mittels Gewindespindeln ist die Einstellgenauigkeit ausreichend, da aber bei Übenvindung von grösseren Strecken ein mehrmaliges Umdrehen der Gewindespindel nötig ist, sehr zeitraubend. Eine Kombination aus diesen beiden Möglichkeiten ist auch nicht vorteilhaft, da bei dieser Ausführung beim Übergang von freihändiger Einstellung auf Feineinstellung mittels Gewindespindel umständliche und aufwendige Entkopplungseinrichtungen benötigt werden.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum Verschieben eines Messschlittens relativ zu einer Grundplatte zu schaffen, die mit geringerem Aufwand eine schnelle, genaue und feinfühlige Verschiebung ermöglicht.

Diese Aufgabe wird gemäss der Erfindung gelöst durch einen kippbar zwischen Messschlitten und Grundplatte angeordneten doppelsphärischen Körper, dessen sphärische Flächen in einem mit dem Messschlitten und in einem mit einem auf der Grundplatte aufliegenden Gleitfuss verbundenen Zentrierlager angeordnet sind.

Der Messschlitten wird zweckmässig an zwei Stellen von Gleitlagern und an einer dritten Stelle von der neuen Einrichtung über der Grundplatte getragen. Zur Grobeinstellung wird der Messschlitten von Hand verschoben, wobei der Gleitfuss und die beiden Gleitlager sich über die Grundplatte bewegen. Zur Feineinstellung des Messtisches wird der doppelsphärische Körper um kleine Winkelbeträge gekippt. Um eine besonders feinfühlige und genaue Feineinstellung zu ermöglichen, ist z. B. eine griffgünstige Handscheibe mit grösserem Durchmesser am doppelsphärischen Körper angebracht und fest mit ihm verbunden. Mittels dieser Handscheibe wird der doppelsphärische Körper gekippt.

Da die Reibung zwischen dem Gleitfuss und der vorzugsweise aus synthetischem Harz hergestellten Grundplatte grösser ist als die Kraft, die zum Verschieben des Messschlittens benötigt wird, wird dabei der Messschlitten um kleine Weglängen in vorbestimmten Richtungen bewegt.

Die Feinfühligkeit der Einstellung des Messschlittens ergibt sich aus dem Verhältnis Handscheibenradius zum Abstand der Kugelmittelpunkte des doppelsphärischen Körpers. Dieses Übersetzungsverhältnis kann in grossen Bereichen frei gewählt werden, z. B. zwischen 1:20 und 1:1000. Bildet man den doppelsphärischen Körper so aus, dass auf dem Radius, der den Mittelpunkt einer seiner sphärischen Flächen mit dem zugeordneten Scheitelpunkt verbindet, der Mittelpunkt der anderen sphärischen Fläche liegt, so spricht man von einem negativen Abstand. In diesem Fall tritt beim Verkippen der Handscheibe eine Bewegungsumkehr auf.

Um das seitliche Verdrehen des Messschlittens um die eigene Achse während des Gleitens über der Grundplatte zu verhindern, sind vorteilhaft zwei rechtwinklig zueinander stehende Führungselemente vorgesehen.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der Figuren 14 der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Im einzelnen zeigen: Fig. 1 eine Draufsicht eines Ausführungsbeispieles der Erfindung; Fig. 2 eine Seitenansicht der Fig. 1 entlang der Schnittlinie II-II; Fig. 3a eine Skizze zum Veranschaulichen der Wirkungsweise des doppelsphärischen Körpers; Fig. 3b ein vergrössertes Detail aus Fig. 3a; Fig. 4 eine Ausführungsform des doppelsphärischen Körpers mit negativem Abstand der Kugelmittelpunkte.

In Fig. 1 ist mit 1 eine Grundplatte bezeichnet, mit 2 und 3 zwei senkrecht zueinander stehende Führungselemente. 2 ist ein fester Bestandteil der Grundplatte 1. Um die Reibung klein zu halten, sind Kugellager 3a, 3b, 3c und 2a, 2b, 2c vorgesehen.

Mit 4 ist ein Messschlitten bezeichnet. Im Messschlitten 4 befindet sich im dargestellten Beispiel eine Ausbuchtung 4a, die zur Aufnahme eines Massstabes, einer Abtasteinrichtung oder dgl. dient. Der Messschlitten 4 wird an zwei Stellen durch horizontal gelagerte Wälzlager 5 und 6 (Fig. 2) über der Grundplatte 1 getragen. Die vertikalen Halterungen dieser Wälzlager lassen sich reibungsarm um die Punkte 5a und 6a drehen. An einem weiteren Punkt ist der Messschlitten 4 durch die Einrichtung nach der Neuerung gestützt. Diese umfasst den doppelsphärischen Körper 7, dessen oberer Kugelabschnitt in einem Zentrierlager 10 im Messschlitten 4 und dessen unterer Kugelabschnitt in einem Zentrierlager 11 im Gleitfuss 8 angeordnet ist. Eine Handscheibe 9 grösseren Durchmessers umgibt den Körper 7 und ist mit ihm fest verbunden.

Zur Grobeinstellung des Messschlittens 4 relativ zur Grundplatte 1 wird die Scheibe 9 von einer Hand des Beobachters umfasst und parallel zur Grundplatte 1 verschoben. Nach erfolgter Grobeinstellung wird die Feineinstellung vorgenommen. Dazu wird die Scheibe 9 von Hand um kleine Winkelbeträge gekippt, im Beispiel der Fig. 3 um den Betrag a. Da die Reibung zwischen Gleitfuss 8 und Grundplatte 1 grösser ist als die Kraft, die zum Verschieben des Messschlittens 4 benötigt wird, bewegt sich dabei der Messschlitten 4 relativ zur Grundplatte 1 um eine kleine Weglänge s in Richtung des Pfeiles 12, wie die Figuren 3a und 3b ziegen.

Die Weglänge ergibt sich aus s=A A sin a. Das Übersetzungsverhältnis ergibt sich aus dem Handscheibenradius RH zum Abstand der Kugelmittelpunkte A und lässt sich in grossen Bereichen wählen und den gegebenen Anforderungen anpassen.

In Fig. 4 ist eine Ausführungsform des doppelsphärischen Körpers 7 dargestellt, bei dem die Kugelmittelpunkte K1 und R2 einen negativen Abstand -A haben. Bei Kippung der Handscheibe 9 in Richtung des Pfeiles 13 wird der Körper 7 um den im Gleitfuss 8 drehbar gelagerten und zur Grundplatte 1 (Fig. 2) relativ feststehenden Kugelmittelpunkt K1 gedreht.

Damit wird der Kugelmittelpunkt K2 um den Winkel a inRichtung des Pfeiles 14 ausgelenkt. Da der Kugelmittelpunkt K2 in dem mit dem Messschlitten 4 fest verbundenen Zentrierlager 10 drehbar gelagert ist, wird dieses Zentrierlager und damit der Messschlitten 4 in Richtung des Pfeiles 15 bewegt. Es tritt also gegenüber dem Beispiel der Fig. 3a eine Bewegungsumkehr auf.

PATENTANSPRUCH

Vorrichtung zum Verschieben eines Messschlittens relativ zu einer Grundplatte, gekennzeichnet durch einen kippbar zwischen Messschlitten (4) und Grundplatte (1) angeordnetendoppelsphärischen Körper (7), dessen sphärische Flächen in einem mit dem Messschlitten (4) und in einem mit einem auf der Grundplatte (1) aufliegenden Gleitfuss (8) verbundenen Zentrierlager (10 bzw. 11) angeordnet sind.

UNTERANSPRÜCHE 1. Vorrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der doppelsphärische Körper (7) zentrisch von einer Handscheibe (9) umgeben und starr mit dieser verbunden ist.

2. Vorrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Kugelmittelpunkte (Kl und K2) des doppelsphärischen Körpers einen negativen Abstand (- A) haben.