CH637469A5 - Manual measuring device having a scale and a read-off unit, in particular a sliding vernier - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Handmessgerät, insbesondere der Anschlagschalter betätigt und damit die Anzeige geeine Schiebelehre, gegebenenfalls aber auch eine Messuhr stoppt, so dass gesagt werden kann, dass alle Messungen un-oder einen Fühlhebeltaster, mit einem inkrementalen Mass- ter gleichen Bedingungen zustande kommen, was in der Pra-stab und einer Ableseeinheit zur photoelektrischen oder in- 40 xis bedeutet, dass die erzielbare Messgenauigkeit gegenüber duktiven Abtastung dieses Massstabes, die mit einer elektro- den bekannten beschriebenen Geräten erhöht wird. Bei der nischen Zähl- bzw. Anzeigeeinheit verbunden ist, wobei Able- Messung mit einer Schiebelehre kommen aufeinanderfol-seeinheit und Massstab mittels eines Messfühlers gegeneinan- gende Messungen jeweils bei gleichem auf die Messschnäbel der verstellbar sind. wirkenden Kipp- bzw. Biegemoment zustande. Der Messfüh-

Der grundsätzliche Vorteil derartiger Handmessgeräte ge- 451er kann zur Betätigung des Anschlagschalters als reiner genüber Handmessgeräten, die einen Massstab mit Nonius- Druckmessfühler oder auch als lageempfindlicher Fühler aus-ablesung oder, wie Messuhren, eine andere mechanische An- gebildet werden. Dementsprechend sind auch verschiedenste zeige des Messergebnisses aufweisen, besteht darin, dass das konstruktive Möglichkeiten seiner Ausgestaltung möglich. Messergebnis z.B. in Leuchtziffern gut lesbar angezeigt wer- Man kann unmittelbar an einem Messschenkel bzw. einer den kann, so dass der bei einer anderen Art der Anzeige im- so Messspitze Druckfühler, z.B. Piezowandler, anbringen, die mer mögliche Ablesefehler weitgehend auszuschliessen ist. Es bei einem bestimmten Druck ein Signal erzeugen. Einfacher bedeutet keine Probleme, die Relativverstellung der Ablesee- ist es, wenn der Fühler einen durch Federn od.dgl. in Anstell-inheit gegenüber dem Massstab genauer als z.B. die Verstel- richtung an das Werkstück od.dgl. über die Sollmesslage vor-lung eines mit einem Nonius versehenen Fensters gegenüber ragend verstellbaren Teil aufweist bzw. bildet, der bei seiner einem mechanischen Strichmassstab zu erfassen und auch an- 55 Rückstellung durch das Werkstück beim Erreichen der Soll-zuzeigen. Ferner kann man bei der beschriebenen Art der Ab- messlage den Anschlagschalter betätigt. Man kann hier einen tastung am Handmessgerät Zusatzeinrichtungen vorsehen, mechanisch betätigten Schalter vorsehen, wird aber vorzugs-die u.a. ein beliebiges Setzen des Nullpunktes, von dem aus weise den Anschlagschalter an das jeweils verwendete Abtastgemessen wird, zulassen, so dass der Messvorgang erleichtert system anpassen, also als Schalter eine den Ableseeinheiten wird und Toleranzmessungen möglich werden. Es ist auch so für den inkrementalen Massstab entsprechende Abtasteinheit möglich, die Messsignale vom Handmessgerät zu einer Zen- vorsehen, die über den Fühler verstellbar ist und beim Errei-trale zu übertragen, so dass insgesamt gesehen ein Handmess- chen einer bestimmten Relativlage zu der von ihr abgetasteten gerät der gegenständlichen Art ein wesentlich grösseres An- Spur einen Triggerimpuls od.dgl. erzeugt, mit dem Zählung wendungsgebiet erschliesst als ein vergleichbares, rein mecha- oder Anzeige gestoppt werden.

nisches Handmessgerät bekannter Bauweise. 65 Stoppt man die Zählung, dann wird damit auch die An-

Es wurde schon erwähnt, dass mit Handmessgeräten der zeige gestoppt und der neue Zählbeginn bei der Rückstellung gegenständlichen Art an und für sich eine Anzeige kleinster und Entlastung des Messfühlers setzt auch wieder die neue Massstabeinheiten möglich ist. Es bereitet also keine Schwie- Anzeigeveränderung in Gang. Man kann aber auch nur die

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Anzeige stoppen, also auf jenem Wert einfrieren, der beim festen Messschnabel 2. Am Lineal 1 ist, beispielsweise durch

Ansprechen des Anschlagschalters erreicht war. Hier arbeitet Aufkleben, ein aus einem induktiv abtastbaren Strichmuster 3

der Zähler als Speicher weiter, so dass sein Inhalt genau dem bestehender, auf einem Träger 4 vorgesehener Inkremental-

Abstand vom vorher eingestellten Nullpunkt entspricht. Bei massstab angebracht.

der letztbeschriebenen Anordnung kann man einen Hand- 5 Das Lineal 1 dient als Schiebeführung für einen Gleiter 5,

Schalter zur Aufhebung der Sperre der Anzeige oder auch ei- auf dem in einem strichpunktiert angedeuteten Gehäuse 6

nen selbsttätig arbeitenden Umschalter vorsehen, der nach eine Ableseeinheit zur induktiven Abtastung des Massstabes

Entlastung des Anschlagschalters oder nach einer vorbe- 3 mit nachgeordneten Auswerteeinheiten, die Richtungsdis-

stimmten Zeit die meist digitale Anzeigeeinrichtung wieder kriminatoren und Zähleinrichtungen sowie Anzeigeeinheiten mit dem zwischenzeitlich als Speicher betriebenen Zähler ver- io umfassen, untergebracht. Auch eine Versorgungsbatterie bindet, so dass dann auf der Anzeige wieder ein der genauen wird im Gehäuse vorgesehen. Die Anzeigeeinheit besitzt vor-

Relativlage von Abtasteinheit und Massstab entsprechender, zugsweise digitale Leuchtziffern. Durch versetzte Anordnung gegebenenfalls auf einen gesetzten Nullpunkt bezogener An- der Abtasteinheiten sowie durch entsprechende Auswertung zeigewert, aufscheint. der von ihnen im Zusammenwirken mit dem Massstab er-

Bei einem als Stift oder Spitze ausgebildeten Messfühler 15 zeugten Signale wird der Massstab praktisch elektronisch kann ein Teil dieses Messfühlers in sich teleskopisch zusam- weiter unterteilt, so dass eine Ablesung bzw. Anzeige bis in menschiebbar sein, so dass beim Erreichen einer bestimmten den Mikrometerbereich möglich ist.

Einschiebestellung der Anschlagschalter betätigt wird. Kon- In Fig. 3 ist ein auf einem Glasstab vorgesehener optischer struktiv zeichnet sich eine bevorzugte Ausführungsform da- Inkrementalmassstab 7 angedeutet, zu dessen Abtastung hindurch aus, dass bei dem als Schiebelehre ausgebildeten Gerät 20 ter mit dem Massstab entsprechenden Gittern versehenen der den Messfühler bildende Messschnabel des Gleiters an Masken angeordnete Photozellen dienen, die den von Photoletzterem auf den anderen Messschnabel zu anschlagbegrenzt dioden erleuchteten Massstab abtasten und dementsprechend verschwenkbar lagert, Federn od.dgl. vorgesehen sind, die ihn bei der Läuferverstellung gegeneinander phasenverschobene in die der Sollage voreilende Lage drücken und mit ihm eine Signale erzeugen, aus denen in der Verarbeitungseinheit Zählzusätzliche Abtasteinheit für den am Lineal der Schiebelehre 25 signale erzeugt werden. Ein entsprechendes Zählsignal 8, wie angebrachten Inkrementalmassstab oder eine zusätzliche ne- es sowohl bei der induktiven als auch bei der optischen Abta-ben diesem vorgesehene und über dessen Länge durchgehende stung erhalten werden kann, ist in Fig. 2 oben dargestellt. Es zusätzliche Steuerspur verbunden ist, welche zusätzliche Ab- wurde hier als eine Aufeinanderfolge gleichgrosser Rechtecktasteinheit beim Erreichen der Sollage des Messschnabels ge- Spannungen angedeutet. Der Abstand zwischen zwei Flanken genüber dem Gleiter das Unterbrechersignal für die Zähl- 30 9 entspricht beispielsweise einem bestimmten Messwert, wie 1 bzw. Anzeigeeinheit erzeugt. Durch Verwendung einer zu- oder 5 Mikrometer.

sätzlichen Steuerspur neben dem Inkrementalmassstab wird Soweit das Messgerät bisher beschrieben wurde, ist es auch der sonst durch geringe Abweichungen in der Paralleli- prinzipiell bekannt.

tat von Massstab und Führungskante des Lineals mögliche Gemäss Fig. 1 ist der bewegliche Messschnabel 10 am

Fehler ausgeglichen, da die Steuerspur parallel zum Massstab 35 Gleiter 5 um eine Querachse 11 schwenkbar gelagert, und es verläuft und die mit ihr zusammenwirkende zusätzliche Able- ist eine Druckfeder 12 vorgesehen, die das Bestreben hat, den seeinheit bezogen auf ihre Relativlage zur Steuerspur schaltet. Messschnabel in Richtung des Pfeiles 13 auf den anderen

Der Messschnabel kann mit dem Träger für die zusätz- Messschnabel 2 zu verschwenken.

liehe Abtasteinheit einen um die Querachse schwenkbaren Mit dem Schnabel 10 ist in Form eines Winkelhebels 14

Winkelhebel bilden. Man kann damit erreichen, dass schon 40 ein Arm verbunden, der an seinem Ende eine Abtasteinheit 15

geringe Verschwenkungen des Messschnabels relativ grosse für den Massstab 3 trägt.

Verstellungen der Abtasteinheit zur Steuerspur hervorrufen, Gemäss Fig. 3 ist neben dem dort vorgesehenen optisch so dass der Moment des Entstehens des Unterbrechersignales ablesbaren Inkrementalmassstab 7 eine eigene Steuerspur 16

genau definiert ist. für eine optische Abtasteinheit am Hebel 14 vorgesehen. In

In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispiels- 45 beiden Fällen besteht die Aufgabe der Abtasteinheit 15 darin,

weise veranschaulicht. Es zeigt beim Erreichen einer bestimmten Relativlage des Messschna-

Fig. 1 eine Schiebelehre in Ansicht bei nur in ihren Umris- bels 10, der beim Auftreffen auf das Werkstück um die Achse sen strichpunktiert angedeuteter, abgenommener Ablese-, 11 zurückschwenkt, ein Signal zu erzeugen, das die Anzeige

Zähl- und Anzeigeeinheit, des Messergebnisses auf der Anzeigeeinheit stoppt, also die

Fig. 2 vereinfacht ein Schema der wirksamen Signalfolge 50 Anzeige genau beim Erreichen der genannten Relativlage ein-

bei der Vornahme einer Längemessung und friert, so dass verschiedene Messungen unter sehr weitgehend

Fig. 3 im Gegensatz zu dem induktiv abtastbaren Mass- gleichen Bedingungen zustande kommen und der Messfehler stab nach Fig. 1 einen opto-elektronisch abtastbaren Inkre- wesentlich kleiner als bei anderen vergleichbaren Geräten mentalmassstab, wie er mit entsprechenden Abtasteinheiten wird. Ein von der Abtasteinheit 15 erzeugter Triggerimpuls ebenfalls Verwendung finden kann. 55 17, der mit seiner Flanke den Zählimpuls 8 unterbricht, Die Schiebelehre nach Fig. 1 besitzt ein Lineal 1 mit einem wurde in Fig. 2 veranschaulicht.

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1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

637 469 2 PATENTANSPRÜCHE rigkeiten, bei einer Schiebelehre eine Anzeige von Mikrome-

1. Handmessgerät mit einem inkrementalen Massstab und tern vorzunehmen. Eine entsprechende Anzeige ist aber nur einer Ableseeinheit zur photoelektrischen oder induktiven dann sinnvoll bzw. vernünftig, wenn die tatsächlich erreich-Abtastung dieses Massstabes, die mit einer elektronischen bare Messgenauigkeit in der Grössenordnung der Anzeigege-Zähl- bzw. Anzeigeeinheit verbunden ist, wobei die Ablese- 5 nauigkeit liegt. Die Messgenauigkeit einer Schiebelehre wird einheit und Massstab mittels eines Messfühlers gegeneinander u.a. durch das Spiel des Gleiters gegenüber dem ihn führen-verstellbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Messfühler den Massstab und dadurch beeinflusst, dass in der Praxis mit zugleich als durch das Anstellen an das Werkstück betätigba- unterschiedlichem Anpressdruck der Messschnäbel an die je-rer Fühler (10) eines bei seinem Ansprechen die Zähl- bzw. weiligen Werkstücke gearbeitet wird, so dass bei den verschie-Anzeigeeinheit stoppenden Anschlagschalters ausgebildet ist. 10 denen Messungen verschiedene Relativlagen des Gleiters

2. Handmessgerät nach Anspruch 1, dadurch gekenn- (Verkantungen) gegenüber dem Lineal vorkommen und auch zeichnet, dass der Fühler (10) einen durch Federn (12) in An- verschieden starke Durchbiegungen der Messschnäbel auf-stellrichtung ( 13) an das Werkstück über die Sollmesslage treten.

vorragend verstellbaren Teil aufweist bzw. bildet, der bei sei- Bei Geräten, die ähnlich wie Mikrometerschrauben ausge-

ner Rückstellung durch das Werkstück beim Erreichen der 15 bildet sind, hat man schon versucht, den Taster mit Hilfe ei-Sollmesslage den Anschlagschalter betätigt. ner Feder an das Werkstück anzustellen, damit der jeweilige

3. Handmessgerät nach Anspruch 2, dadurch gekenn- Anpressdruck etwa konstant bleibt. In der Praxis lässt sich zeichnet, dass bei dem als Schiebelehre ausgebildeten Gerät eine entsprechende Anordnung nur bei für einen ganz kleinen der den Messfühler bildende Messschnabel (10) eines Gleiters Messbereich bestimmten Handmessgeräten verwirklichen. (5) an letzterem auf den anderen Messschnabel (2) zu an- 20 Die Federkraft ändert sich trotzdem in den meisten Fällen in schlagbegrenzt verschwenkbar lagert, dass Federn (12) vorge- Abhängigkeit von den jeweiligen Werkstückabmessungen, sehen sind, die ihn in diese der Sollage voreilende Lage drük- und überdies unterliegt die Feder der Ermüdung, so dass be-ken und dass mit ihm eine zusätzliche Abtasteinheit (15) für stenfalls unmittelbar aufeinanderfolgende Messungen mit den an einem Lineal ( 1 ) der Schiebelehre angebrachten Inkre- gleicher Genauigkeit ausgeführt werden können, mentalmassstab (3,7) oder für eine zusätzliche, neben diesem 25 Aufgabe der Erfindung ist es, ein Handmessgerät der einvorgesehene und über dessen Länge durchgehende Steuerspur gangs genannten Art zu schaffen, bei dem mit einfachen Mit-(16) verbunden ist, welche zusätzliche Abtasteinheit beim Er- teln eine wesentliche Vergrösserung der Einstellgenauigkeit reichen der Sollmesslage des Messschnabels ein Unterbrecher- und damit der Messgenauigkeit ermöglicht wird.

signal (17) für die Zähl- bzw. Anzeigeeinheit erzeugt. Die gestellte Aufgabe wird dadurch gelöst, dass der Mess-

4. Handmessgerät nach Anspruch 3, dadurch gekenn- 30 fühler zugleich als durch das Anstellen an das Werkstück bezeichnet, dass der Messschnabel (10) mit dem Träger (14) für tätigbarer Fühler eines bei seinem Ansprechen die Zähl- bzw. die zusätzliche Abtasteinheit (15) einen um die Querachse (11) Anzeigeeinheit stoppenden Anschlagschalters ausgebildet ist. schwenkbaren Winkelhebel bildet. Sobald bei der Verwendung des erfindungsgemässen

Handmessgerätes ein vorbestimmter Druck auf den Messfüh- 351er wirkt, oder der Messfühler eine ganz genau vorherbestimmbare Relativlage in seiner Halterung aufnimmt, wird