CN104487797B - 引伸计远程驱动臂 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种引伸计，其中接触臂的驱动由单独的旋转杆执行，以避免或尽量减少向臂施加活动力。旋转杆包括卷轴，金属带缠绕在该卷轴上。旋转该杆，从而该卷轴在所需的方向上拉动金属带，金属带拉动具有内部凸轮槽的弹簧加载楔形件，推动接触臂分开。

Description

引伸计远程驱动臂

本申请根据美国法典第35编第119条(e)款要求2012年9月6日提交的序列号为61/697,624的美国临时申请的优先权，该临时申请全文以引用方式纳入本文。

背景技术

技术领域

本发明涉及一种引伸计，其中臂的驱动由单独的旋转杆来执行。

现有技术

引伸计是一种精确测量测试试样的伸长以更好地获知试样材料性能的仪器。常见的引伸计是接触式引伸计，其在测试时物理追踪试样上的两点。这些接触点的形式通常是从引伸计的主体伸出到达试样位置的臂。

对于自动接触式引伸计，具有使接触臂连接到测试试样和从测试试样上分离的装置是很有必要的。现有产品是使用安装到两个移动臂的每一个上的致动器，通常是电动机。

在测试中，测试架上的测力传感器测量施加到试样上的力。由于臂与试样接触，测力传感器的输出将不仅包括施加到试样上的力，还包括移动接触臂所需要的附加力。移动这些臂所需要的力被称为动态力。动态力还会使接触臂偏转，导致引伸计读数错误。由于这些原因，使动态力最小化对于负载输出精度和伸长精度都是至关重要的。

使用外置杆来远程驱动臂的想法以前已经在引伸计中使用过，特别是已经应用于图1所示的Mess&Feinwerktechnik(MF)生产的MFL引伸计中。图1中的装置没有使用线性编码器来测量臂的位移。

图1中采用的驱动方法是使用两个以凸轮运动运转的偏心安装轴，如图2所示。凸轮杆由图3所示的共同驱动器驱动同步移动直到高点旋转到与臂对的每个臂上的接头接触，使两个臂打开，如图4所示。

另一种现有技术方法是使用具有灵敏应变仪的系统，其中灵敏应变仪连接到臂的端部。然后该装置让应变仪追踪试样的位移直到即将到达应变仪的非常有限的行程的末端，此时，该仪器使用致动器在试样伸长的方向上移动臂以提供弛缓以允许应变仪的更多行程。因此，这种体系结构避免了增加摩擦力。即使在测试中，臂的位置也由电动机驱动，而不是由试样本身驱动。

发明概要

本发明允许通过使用单独的旋转杆来将臂的驱动从臂上移开，以避免或尽量减少向臂施加的活动力。本发明克服了许多挑战并成功将该机构完全地装入仪器内部，产生了许多优点。许多典型的优点都是在装置内部实施旋转杆的结果，其是通过传递位于引伸计后部的杆的旋转运动来驱动位于仪器前面和外面的臂这一独特方法实现的。

附图简要说明

本发明的更多目的和优点从以下附图和相应描述中将更加明显，其中：

图1-4是现有技术的图示。

图5是本发明第一实施例的下臂上的旋转杆机构的立体图。

图6是本发明第一实施例的臂驱动机构的立体图。

图7是本发明第一实施例的臂驱动机构的俯视剖视图。

图8是本发明第一实施例的机构的一部分的立体图。

图9a和9b是本发明第一实施例的用于限制角位移的机构的侧面立体图和俯视图。

图10a和10b是本发明第一实施例的用于在托架移动过程中消除杆接触的机构的侧视图。

图11是本发明第一实施例的立体图。

图12-14是本发明第一实施例的替代机构的附加视图。

图15和16是保持旋转线轴的角度位置的机构的立体图。

图17是本发明第二实施例的打开杆系统的立体图。

图18a和18b分别是本发明第二实施例的旋转杆枢转点的顶部视图和底部视图。

图19是本发明第二实施例中在闭合位置的臂的立体图。

图20是本发明第二实施例中响应于杆的旋转而在张开位置的臂的立体图。

图21是本发明第二实施例中滑动辊的立体图。

图22-27是本发明其他实施例的其他立体图。

具体实施方式

现在参照具体的附图，其中相同的标号表示所有视图之中的相同元件，从图1中可以看到，示出了现有技术中引伸计1000的大体结构。引伸计1000包括沿垂直轨道1006互相垂直对齐的上臂组件1002和下臂组件1004。上臂组件1002包括两个水平相对的接触臂1008、1010，而下臂组件1004包括两个水平相对的接触臂1012、1014。水平相对的接触臂被枢转地铰接以夹紧试样的相应端(未示出)。通常地，之后上臂组件和下臂组件追踪试样上被接合点的移动，从而测量响应于向试样施加压力的夹具(未示出)的应变。试样上产生的响应该压力的应变被测得并标绘，以确定试样的特性。然而，图1中的装置没有使用线性编码器来测量臂的位移。

图2-4示出了图1现有技术实施例的臂组件1002、1004和垂直轨道1006的细节。

图5-7是本发明引伸计10的实施例的下臂机构12和相关旋转杆机构14的立体图。下臂机构12安装在架设于垂直轨道102上响应于滑轮机构104的托架100上。下臂机构12还包括第一下接触臂16和第二下接触臂18，其可通过可手动操作的接触力调整组件19推动在一起成夹紧结构。如图7所最佳示出的，第一和第二杠杆臂20、22分别具有第一和第二远端24、26，第一和第二远端24、26枢转地连接到第一和第二下接触臂16、18的中央内部部分。第一和第二下杠杆臂20、22还分别包括枢转地安装在交叉支撑件32上的第一和第二中央枢转点28、30。交叉支撑件32的第一和第二端33、35为第一和第二下接触臂16、18各自的近端37、39提供有弹力的柔性底座。第一和第二下杠杆臂20、22还包括第一和第二近端34、36，第一和第二近端34、36分别包括第一和第二凸台滚轴元件38、40。第一和第二凸台滚轴元件38、40被捕获或接合，以便在各自的在楔形件46内形成V型构型的第一和第二斜导槽42、44内移动。楔形件46通过安装在第一和第二下杠杆臂各自的第一和第二近端34、36之间的压缩弹簧48偏置，压缩弹簧48推动第一和第二近端34、36分开，从而在图7图示方向的向左的方向推动楔形件46。当压缩弹簧48将楔形件46推动到比图7所示位置更左边的位置时，则第一和第二滚轴元件38、40通过导槽42、44的倾斜结构彼此进一步分离，从而推动第一和第二杠杆臂20、22到一起，由此推动第一和第二下接触臂16、18到一起。

楔形件46还连接到金属带50(其可以是薄的不锈钢垫片)，其由辊子52、54、56引导并卷绕在卷轴58周围，卷轴58安装在旋转杆60上。旋转杆60在引伸计内部经过臂组件。当杆60旋转时，它将金属带50卷绕在卷轴58周围，从而将楔形件46拉到图7中最右边的位置(抵抗压缩弹簧48的力)，从而使第一和第二滚轴元件38、40朝向彼此推进并使第一和第二下接触臂16、18枢转到张开位置。这个操作在没有对旋转杆60部分上实施直接的凸轮作用的情况下完成，而是通过金属带50的动作完成。当杆60顺时针旋转时，卷轴58卷起金属带50，并且金属带50通过辊子52、54、56装置依次走过引伸计10的主要结构周围直到它拉动楔形件46并引起上述运动。当电动旋转杆60逆时针旋转时，通过压缩弹簧48推动第一和第二近端34、36分开的方式，引伸计10以相反的方式运作并返回到其闭合位置。引伸计10设有单个旋转杆60，杆60上为下臂组件和上臂组件12、13中的每一个设有单独的卷轴58。以这种方式，下臂组件和上臂组件12、13的接触臂通常会协调一致地操作。

图7还示出了本发明第一实施例如何防止在臂托架运动过程中与旋转杆60接触。在基于编码器的引伸计体系结构中，通过旋转杆驱动臂打开和闭合产生了一个实质性的障碍，原因在于杆60在打开和闭合后必须停止接触。这个要求是由于臂组件上的附加的摩擦力产生的，而该附加的摩擦力是由于杆60与臂所连接的转动组件相接触而产生的。接触式引伸计的目的可以是使所有的臂子组件托架具有减小的或消除由撞击关键元件的重力引起的动态力(也就是有时本领域技术人员所谓的“失重”)。臂托架通常将必须精确配重，并尽可能地努力保持转动表面光滑。为了保持精确度，这通常是难以实现的，因为使杆在测试过程中进行接触通常不是实际可行的。增加的摩擦力会使接触臂偏斜，并且移动托架所需的力通常都将造成大的误差。

因此，提供了一种机构来将杆60从其张开或闭合的角度位置反向驱动到不与卷轴58接触的自由位置，该机构安装在基板87上的卷轴轴承85上。如图8所示，沿卷轴58的外边缘设有垂直凸轮支承轮廓66，其上架设有小轴承68。轴承68连接到总是确保向下预加载的弹簧加载弯曲件70(其可以由扭力弹簧组件提供)。有轴承68架设在其上的垂直凸轮支承轮廓66在下部闭合位置具有凹处72以捕获或止动啮合轴承68，并在上部张开位置具有另一个凹处(未示出)。上部张开位置也可以通过止动销而不是凹处来实现，因为弹簧加载弯曲件70在臂上施力以将该机构朝向该位置偏压。弹簧加载弯曲件70的力通常也需要垂直凸轮支承轮廓66具有精确形状，与之截然相反的水平表面可能使第一和第二接触臂16、18突然闭合，由于臂上锋利的接触点可能损坏试样，这种突然闭合是不可接受的。该机构意在消除托架移动过程中的杆接触。此外，托架100的后部包括用来架设在轨道101中的轴承99。

为了提高垂直凸轮支承轮廓的性能，电机通常必须被控制为了解何时停止转动和颠倒方向，以及何时停止反向运动和将其定位在自由范围内。换句话说，必须限制角位移，从而控制旋转杆60的旋转范围。如图9a所示，为了最大程度减少或降低昂贵的运动控制，在杆60的顶部设有具有径向边缘78、80的平楔状物76(也就是扇形或部分圆形)，当随着杆60旋转时，平楔状物76穿过固定的光学开关81的路径。径向边缘78、80打断光信号并触发电机停止或倒转，实际上充当了旋转编码器。这不仅通常将杆60旋转地定位到在无接触区域中的精确的和可重复的阻挡位置，而且在精确点阻止电机反向，而不会使托架组件过扭。图9b示出了机构的俯视图，其中杆60在无接触位置的中间。

图10a和10b示出了将在内部的杆移动到引伸计10后面的优势。引伸计10的目的可以是延伸超出夹持试样的一组夹具或其他类似的装置。同样地，为了该仪器与更多的夹具相配，接触臂伸出量是绝对必要的。然而，关于臂可以伸出多远是有实际限制的。从臂的接触点到内部测量点的距离对微小偏转、轴承表面缺陷和阻力的增加都是异常敏感的。因此，最大限度增大实际测试伸出的距离是非常重要的。实际上这意味着任何不能自由移出夹具的测量编码器前面的距离都是浪费的伸出距离。将机构置于后部意味着没有伸出距离对制动机构而言是浪费的。为了参考，请注意图10a中使用外置杆的较早概念与图10b中使用内置杆相比在伸出距离上的差别。与图10a中的引伸计相比，图10b示出的本发明实施例中，由于在引伸计的后部内部设杆，额外的伸出距离超过65毫米。

图11是引伸计10的实施例的立体图，其包括下臂机构12和上臂机构13(具有与下臂机构12实质相同的结构，但通常颠倒过来)，而图12-14包括本发明的另外可选变形。

图15和16涉及卷轴轴承85的机构，其安装在托架100的基板87上，保持旋转卷轴58的角位置以防止与杆60接触。这个设计具有与图8中示出的相似的凸轮结构66，并基于扭转弹簧92的使用而将板94枢转地安装在板96上，其中辊子95安装在板94上，板94通过扭转弹簧92的力而不是图8中的弹簧加载弯曲件70的力被偏压在凸轮结构66上，以提供大幅提高的寿命。斜道和凹处的几何结构通过凸轮结构66和凹处72实现，其中凹处72可以捕获辊95中的一个。

图17-21示出了本发明的第二实施例。图17是本发明第二实施例的打开杆系统的立体图。在该第二实施例中，如图18a和18b所示，旋转杆或打开杆60分别被上下枢轴或轴承82、84支撑在顶部和底部，从而允许其沿其长度转动。旋转杆60的纵横比使得该装置在图19所示的臂闭合位置时不接触下臂机构和上臂机构12、13的臂。这个间隙消除了打开杆60和下臂机构和上臂机构12、13的臂16、18之间的摩擦力，从而使得这些臂以最小的阻力跟进试样，因此该间隙通常是很重要的。当杆60旋转使得其较宽的尺寸横在臂16、18之间时，臂16、18被强迫打开，杆60的边缘与弹簧加载滑动辊86、87(其是自由旋转的且穿过臂16、18的纵向部分)接合，从而降低打开杆60和臂16、18之间的摩擦力。如图20和21所示，臂16、18被旋转杆60强迫打开。打开杆60可以电机驱动或手动操作。臂16、18自身包括自由旋转的滑轨。在打开杆被啮合时，图21所示的垂直辊90允许下臂机构和上臂机构12、13垂直移动。总之，旋转杆机构用来打开和闭合在长行程引伸计上的两组铰链式机械臂。

图22-27是本发明其他实施例的其他立体图。这些实施例包括通过使用作为卷帘式结构的恒力弹簧阻碍碎屑进入该装置的设备碎屑，以及一种改进的方式来可重复地调整控制接触臂施加到试样上的力的大小的弹簧的张力。

如图24-26所示，张力装置组件包括具有标记的旋钮209，该旋钮控制弹簧211的伸长，弹簧211将臂214、215拉拢到一起。弹簧211的一端通过旋转锚固件被臂215固定地保持住，从而允许弹簧在那端自由转动。在弹簧211的另一端，通过连接到螺纹旋钮209，该弹簧被臂214固定地保持住。旋钮209与固定在臂214上的螺纹套筒208螺纹连接。当旋转旋钮209时，其改变拉伸弹簧的长度，改变弹簧211将接触臂214、215拉到一起的力。此外，当沿螺纹旋转旋钮209时，旋钮209或多或少会从螺纹套筒208下面露出来。旋钮209露出来的量可以通过旋钮209上的标记被量化。因此，使用者可以旋转旋钮209到期望的接触力设定，并利用在其上露出的标记作为基准，以在将来测试中达到相同的接触力。

图22-24和27示出了碎屑防护罩组件。有两个碎屑防护罩组件(上下镜像)，碎屑防护罩组件包括盘绕在卷轴组件202上的恒力弹簧200。弹簧200沿双侧挤制件203上的通道供给，并通过夹具212连接到支架204。支架204使用相反侧的滑动件207固定在挤制件203上。这两部分通过旋钮206夹持在一起。指示板205盖住了滑动件207。行程限制组件可沿挤制件203上的形状垂直滑动直到所需位置。然后使用者拧紧旋钮206，固定住垂直位置。该引伸计的设计采用了行程限制件以防止臂组件由于撞上测试装置上的固定物而受到损坏。该装置采用这些行程限制组件以在接触臂在测试过程中不会使用的位置展开和弹回盖住挤制件203之间的间隙的恒力弹簧。因此，该引伸计的打开区域被最小化，因而可以阻碍来自损坏的试样和其他环境污染物的一些碎屑进入引伸计碎屑。元件216示出了被碎屑防护罩组件盖住的区域，元件217示出了对引伸计内部开放的暴露区域。当使用者设定了进程限制，该装置会用一个低成本的设计自动盖住不使用的区域。

总之，该仪器将会受益于由机构位于仪器内部而得到的内在保护。试样损坏可以很猛烈，落满灰尘，并能发出如弹丸一样的试样片段。而且，该机构产生的任何噪声都由于位于内部而被消除。该仪器的外观更加清洁，更加平整。最后，由于不需要考虑外盖或外观，该机构成本不高。

所得装置通常具有数个优点。如果使用外置旋转杆来驱动臂，重新设计的臂将需要开发更长伸出距离的变体引伸计，被认为是自身子项目的昂贵且困难的技术任务。本发明中，臂通常是不改变的。通常仅需沿简单的金属带的长度扩展将臂连接至托架的简单件。这个优点是除了上述通过移除机构本身而在伸出距离上获得的优点以外的优点。同时，本发明在保持开发和部件成本低的同时提高了可行的臂伸出距离。

同样地，在市场中人们越来越需要在高温应用中使用引伸计。通过移除形成仪器的前部并仅能够延伸具有薄的横截面的一部分的驱动机构以获得额外的伸出距离，该产品将能够容易地配置以用于臂必须完全驻留在其内部的高温腔室中。该设计可以很容易地改变为仅在需要时具有高温安全材料，且腔室开口可以保持较小。

前述的几个目的和优点就这样得到最有效的实现。虽然本发明的优选实施例已被公开，并在这里进行了详细说明，但是应当理解的是，本发明决不限于此，其范围由所附权利要求来确定。

Claims (24)

1.一种引伸计，包括：

第一臂组件和第二臂组件，所述第一和第二臂组件中的每个组件都包括第一往复式接触臂和第二往复式接触臂；

所述第一和第二臂组件中的每个组件都包括凸轮元件、第一杠杆臂以及第二杠杆臂，所述第一杠杆臂具有接合在所述凸轮元件内的第一近端以及与所述第一往复式接触臂接合的第一远端，所述第二杠杆臂具有接合在所述凸轮元件内的第二近端以及与所述第二往复式接触臂接合的第二远端，其中当所述凸轮元件在第一位置时，所述第一往复式接触臂和所述第二往复式接触臂被朝向彼此推动，并且其中当所述凸轮元件在第二位置时，所述第一往复式接触臂和所述第二往复式接触臂被远离彼此推动；以及

驱动机构，所述驱动机构将所述凸轮元件从所述第一位置推动到所述第二位置，所述驱动机构与所述凸轮元件分离。

2.根据权利要求1所述的引伸计，其中所述第一和第二臂组件中的每个组件还包括：

在所述第一近端和所述第一远端之间的第一枢转点；以及

在所述第二近端和所述第二远端之间的第二枢转点。

3.根据权利要求2所述的引伸计，其中所述第一和第二臂组件中的每个组件还包括支撑件，所述第一和第二枢转点可枢转地安装在所述支撑件上，并且其中每个所述支撑件包括第一端和第二端，所述第一往复式接触臂的近端有弹性地柔性安装到所述第一端，所述第二往复式接触臂的近端有弹性地柔性安装到所述第二端。

4.根据权利要求3所述的引伸计，其中所述凸轮元件是具有第一和第二斜凸轮槽的楔形件，其中所述第一杠杆臂的所述第一近端接合在所述第一斜凸轮槽内，所述第二杠杆臂的所述第二近端接合在所述第二斜凸轮槽内，并且其中所述第一和第二杠杆臂各自的所述第一和第二近端分别包括第一和第二凸台滚轴元件，所述第一和第二凸台滚轴元件被接合以便分别在所述第一和第二斜凸轮槽内移动。

5.根据权利要求4所述的引伸计，其中所述第一和第二臂组件中的每个组件都包括用来将所述凸轮元件朝所述第一位置偏压的弹簧。

6.根据权利要求5所述的引伸计，其中所述驱动机构包括旋转卷轴的旋转元件，并且其中所述引伸计还包括带，所述带具有连接到所述凸轮元件的第一端和连接所述卷轴的第二端，由此当所述旋转元件旋转时，所述卷轴旋转，从而拉动所述带并将所述凸轮元件从所述第一位置推动到所述第二位置。

7.根据权利要求6所述的引伸计，其中所述第一和第二臂组件架设在垂直轨道结构上，并且其中所述第一和第二臂组件的所述第一往复式接触臂和所述第二往复式接触臂在所述垂直轨道结构的第一侧，而所述旋转元件在所述垂直轨道结构的另一侧。

8.根据权利要求7所述的引伸计，其中所述旋转元件是旋转杆，并且其中所述旋转杆连接到具有边缘的元件，所述具有边缘的元件响应于所述旋转杆的旋转而移动，并操纵开关以指示所述旋转杆的活动所需范围。

9.根据权利要求8所述的引伸计，其中所述具有边缘的元件包括径向导向的边缘，并且其中所述开关是光学开关。

10.根据权利要求9所述的引伸计，其中所述卷轴安装在卷轴轴承上，所述卷轴轴承包括具有至少一个凹处的凸轮表面，并且其中所述引伸计还包括用来接合所述至少一个凹处的弹簧加载机构，由此保持所述卷轴的角方向。

11.根据权利要求1所述的引伸计，其中每个凸轮元件包括相对于彼此倾斜的第一和第二凸轮槽。

12.根据权利要求11所述的引伸计，其中：

所述第一杠杆臂的所述第一近端接合在所述第一凸轮槽内，并且所述第一杠杆臂具有在所述第一近端和所述第一远端之间的第一枢转点；以及

所述第二杠杆臂的所述第二近端接合在所述第二凸轮槽内，并且所述第二杠杆臂具有在所述第二近端和所述第二远端之间的第二枢转点。

13.根据权利要求1所述的引伸计，其中所述引伸计还包括垂直轨道结构，所述第一和第二臂组件在所述垂直轨道结构上移动。

14.根据权利要求6所述的引伸计，其中所述引伸计还包括垂直轨道结构，所述第一和第二臂组件在所述垂直轨道结构上移动，所述第一和第二臂组件的所述第一往复式接触臂和所述第二往复式接触臂在所述垂直轨道结构的第一侧，而所述旋转元件在所述垂直轨道结构的第二侧，并且其中所述带安装在至少一个辊上，以便所述带从所述垂直轨道结构的所述第一侧通到所述第二侧。

15.一种引伸计，包括：

第一臂组件和第二臂组件，所述第一和第二臂组件中的每个组件都包括定位元件、第一往复式接触臂、第二往复式接触臂、第一杠杆臂以及第二杠杆臂，所述第一杠杆臂具有接合在所述定位元件内的第一近端以及与所述第一往复式接触臂接合的第一远端，所述第二杠杆臂具有接合在所述定位元件内的第二近端以及与所述第二往复式接触臂接合的第二远端；

垂直轨道结构，所述第一和第二臂组件在所述垂直轨道结构上移动；

其中当所述定位元件在第一位置时，所述第一往复式接触臂和所述第二往复式接触臂被朝向彼此推动，并且当所述定位元件在第二位置时，所述第一往复式接触臂和所述第二往复式接触臂被远离彼此推动；以及

驱动机构，所述驱动机构将所述定位元件从所述第一位置推动到所述第二位置。

16.根据权利要求15所述的引伸计，其中所述驱动机构包括旋转元件，所述旋转元件操作地将所述定位元件从所述第一位置推动到所述第二位置。

17.根据权利要求16所述的引伸计，其中所述第一和第二臂组件的所述第一往复式接触臂和所述第二往复式接触臂在所述垂直轨道结构的第一侧，而所述旋转元件在所述垂直轨道结构的第二侧。

18.根据权利要求17所述的引伸计，还包括带，所述带从所述旋转元件上的卷轴延伸到所述定位元件，并且其中所述带安装在至少一个辊上，以便所述带从所述垂直轨道结构的所述第一侧通到所述第二侧。

19.根据权利要求18所述的引伸计，其中所述第一和第二臂组件中的每个组件还包括：

在所述第一近端和所述第一远端之间的第一枢转点；

在所述第二近端和所述第二远端之间的第二枢转点；以及

支撑件，所述第一和第二枢转点可枢转地安装在所述支撑件上。

20.根据权利要求19所述的引伸计，其中每个所述支撑件包括第一端和第二端，所述第一往复式接触臂的近端有弹性地柔性安装到所述第一端，所述第二往复式接触臂的近端有弹性地柔性安装到所述第二端。

21.根据权利要求20所述的引伸计，其中所述定位元件是具有第一和第二斜凸轮槽的楔形件，其中所述第一杠杆臂的所述第一近端接合在所述第一斜凸轮槽内，所述第二杠杆臂的所述第二近端接合在所述第二斜凸轮槽内；并且其中所述第一和第二臂组件中的每个组件都包括用来将所述楔形件朝向所述第一位置偏压的弹簧，并且其中所述第一和第二杠杆臂各自的所述第一和第二近端分别包括第一和第二凸台滚轴元件，所述第一和第二凸台滚轴元件被接合以便分别在所述第一和第二斜凸轮槽内移动。

22.根据权利要求21所述的引伸计，其中所述旋转元件是旋转杆，并且其中所述旋转杆连接到具有边缘的元件，所述具有边缘的元件响应于所述旋转杆的旋转而移动，并操纵开关以指示所述旋转杆的活动所需范围。

23.根据权利要求22所述的引伸计，其中所述具有边缘的元件包括径向导向的边缘，并且其中所述开关是光学开关。

24.根据权利要求23所述的引伸计，其中所述卷轴安装在卷轴轴承上，所述卷轴轴承包括具有至少一个凹处的凸轮表面，并且其中所述引伸计还包括用来接合所述至少一个凹处的弹簧加载机构，由此保持所述卷轴的角方向。