DD224399A1

DD224399A1 - Gekapselte laengenmesseinrichtung

Info

Publication number: DD224399A1
Application number: DD26368284A
Authority: DD
Inventors: Konrad Steps; Dieter Reinicke; Johannes Moebius; Volkmar Fischer
Original assignee: Zeiss Jena Veb Carl
Priority date: 1984-06-01
Filing date: 1984-06-01
Publication date: 1985-07-03
Also published as: DE8509844U1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine gekapselte Laengenmesseinrichtung mit dem Ziel, insbesondere die Messgenauigkeit zu erhoehen. Aufgabe ist es vor allem, thermische Einfluesse auf die Massverkoerperung fernzuhalten und die Genauigkeit der Fuehrung einer Abtastbaueinheit zu erhoehen. Die Laengenmesseinrichtung umfasst einen langgestreckten Hohlkoerper und darin angeordnet eine Massverkoerperung und eine dazu relativ verschiebbare Abtastbaueinheit. Die Massverkoerperung ist unter Zwischenschaltung einer an sich bekannten elastischen Zwischensicht ganzflaechig an einem Fuehrungsteil und dieses Fuehrungsteil unter Zwischenschaltung einer weiteren Zwischenschicht am Hohlkoerper befestigt. Die Massverkoerperungen und das Fuehrungsteil besitzen Fuehrungen, auf denen die Abtastbaueinheit gelagert ist.

Description

Titel: Gekapselte Langenmeßeinrichtung

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine gekapselte Langenmeßeinrichtung zum Bestimmen der Lage zweier relativ zueinander beweglicher Objekte mit einer in einem langgestreckten Hohlkörper angeordneten Maßverkörperung in Form eines Maßstabes, vorzugsweise für Werkzeugmaschinen und Meßgeräte·

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen Es ist aus der DE-AS 2505587 eine gekapselte Langenmeßeinrichtung zum Bestimmen der Relativlage zweier Objekte bekannt, bei welcher eine Meßteilung und eine diese abtastende Abtastbaueinheit zur Abschirmung gegen Umwelteinflüsse in einem langgestreckten Hohlkörper angeordnet sind· Dabei ist die Meßteilung nur an einer einzigen Fläche unter Zwischenschaltung einer hochelastischen Klebeschicht am biegesteifen Hohlkörper befestigt. Damit werden zwar durch geringe Temperaturunterschiede und unterschiedliche Werkstoffe bei der Meßteilung und beim Hohlkörper bedingte, auf die Meßteilung einwirkende Zwangskräfte weitgehend ausgeschaltet, aber bei größeren Temperaturunterschieden zwischen Meßteilung und Hohlkörper, wie sie ζ·Β· beim Transport auftreten können, ist es erforderlich, daß die Zwischenschicht eine erhebliche gleichmäßige Dicke über die gesamte Länge der Meßteilung aufweisen muß, um auch bei großen Längen ihrer Ausgleichfunktion gerecht werden zu können, ohne dabei insbesondere an den Enden abzureißen·

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Um jedoch diese Bedingungen realisieren zu können, werden hohe Anforderungen an die Maßhaltigkeit und Genauigkeit des stranggepreßten Hohlkörpers hinsichtlich Geradheit, Verwindung und Winkligkeit gestellt·

In der DE-OS 2505 586 ist eine Längenmeßeinrichtung dargestellt, bei der die Abtastbaueinheit in einem Hohlkörper durch die Meßteilung und eine Fläche des Hohlkörpers selbst geführt wird· Dabei ist es nachteilig, daß hohe !Forderungen an die Genauigkeit und an die Maßhaltigkeit des Hohlkörpers hinsichtlich Geradheit, Y/inkligkeit und Yerwindung gestellt werden müssen, um Ablauffehler der Abtastbaueinheit, die zu Meßfehlern führen, zu vermeiden·

Ziel der Erfindung

Es ist Zweck der Erfindung, die Nachteile des Standes der Technik zu beseitigen und die Meßgenauigkeit, insbesondere bei gekapselten Längenmeßeinrichtungen zu erhöhen und den Fertigungsaufwand zu senken·

Yfesen der Erfindung

Der. Erfindung liegt die Aufgabe zu gründe, eine gekapselte Längenmeßeinrichtung zu schaffen, bei der die Einflüsse von thermischen Ausdehnungen der Maßverkörperung und des Hohlkörpers, insbesondere bei großen Meßlängen und langen Maßverkörperungen, auf die Genauigkeit der Messungen beseitigt werden und die Genauigkeit der Führung der Abtastbaueinheit entlang ihrem Yerschiebeweg erhöht wird.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einer gekapselten Längenmeßeinrichtung, umfassend einen langgestreckten Hohlkörper und darin angeordnet eine Maßverkörperung in Form einer Meßteilung und eine relativ dazu verschiebbare Abtastbaueinheit, wobei die Maßverkörperung am Hohlkörper befestigt ist und die Abtastbaueinheit auf Führungen am Hohlkörper und auf der Maßverkörperung gelagert ist, dadurch gelöst, daß die Maßverkörperung unter Zwischenschaltung einer

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an sich bekannten elastischen Zwischenschicht teil- oder ganzflächig an einem Führungsteil und dieses Führungsteil unter Zwischenschaltung einer weiteren Zwischenschicht an Hohlkörper befestigt ist, und daß die Maßverkörperung und das Führungsteil Führungen besitzen, auf denen die Abtastbaueinheit in Längserstreckung des Hohlkörpers verschiebbar gelagert ist.

Dabei ist es vorteilhaft, daß das Führungsteil vorzugsweise ein metallischer Führungswinkel ist.

Vorteilhaft ist ferner, wenn der Führ ungs winkel einen V/ärmeausdehnungskoeffizienten besitzt, der zwischen dem der Maßverkörperung und dem des Hohlkörpers, vorzugsweise in der Mitte zwischen beiden, liegt.

Das Führungsteil kann auch aus Aluminium bestehen. 2Js ist ferner vorteilhaft, daß die Zwischenschicht zwischen Hohlkörper und Führungsteil als Ausgleichs- und Isolierschicht ausgebildet, eine solche Dicke besitzt, daß Ungenauigkeiten des Hohlkörpers ausgeglichen werden, und daß diese Zwischenschicht elektrisch nichtleitend ist.

Bei Anwendung des Führungsteils, welches mit der erforder_r liehen Präzision hinsichtlich Geradheit, Yerwindung und ?/inklichkeit mit geringerem Aufwand gefertigt werden kann als der gesamte Hohlkörper, werden über die beiden Zwischenschichten die Einflüsse der Ungenauigkeiten des Hohlkörpers auf die Maßverkörperung und auf die Führung der Abtastbaueinheit minimiert. Eine gute thermische und elektrische Trennung des Hohlkörpers von der Maßverkörperung wird erzielt. Mechanische Einflüsse auf den Hohlkörper hinsichtlich Durchbiegung und Yerwindung werden durch die zwischen Hohlkörper und Führungsteil vorgesehene in ihrer Dicke entsprechend bemessene Zwischenschicht von der Maßverkörperung weitestgehend ferngehalten. Desweiteren werden auch bei großen Längen der Maßverkörperung durch große Temperaturunterschiede zwischen Hohlkörper und Maßverkörperung bedingte Längenunterschiede ausgeglichen.

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Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden.· In der Zeichnung ist ein Schnitt durch eine gekapselte Längenmeßeinrichtung dargestellt.

Die gekapslete Längenmeßeinrichtung umfaßt einen biegesteifen, langgestreckten Hohlkörper 1, welcher mittels Befestigungselementen 2 an einer Maschine 3 angeschraubt ist. Im Inneren -des Hohlkörpers 1. iat... unter. Zwischenschaltung- einer an sich bekannten, hochelastischen Zwischenschicht 4 aus vorzugsweise Silikonkautschuk ein, ein Winkelprofil aufweisendes, vorzugsweise metallisches Mhrungsteil 5 befestigt, an dem ebenfalls unter Zwischenschaltung einer weiteren Zwischenschicht 6 eine Maßverkörperung 7, z.B. ein Stahlmaßstab, angeordnet ist. Dabei ist es vorteilhaft, wenn die Zwischenschichten 4 und 6 sich über Teile des Flächenbereiches oder über den gesamten anliegenden Flächenbereich des Hohlkörpers 1, des Führungsteiles 5 und der Maßverkörperung 7 erstrecken und das Führungsteil 5 einen Wärmeausdehnungskoeffi-

g zienten bsitzt, der zwischen dem der Maßverkörperung 7 und dem des Hohlkörpers 1 liegt. Das Führungsteil 5 kann auch aus Aluminium bestehen.

Die Zwischenschicht 4 zwischen Hohlkörper 1 und Führungsteil 5 ist als Ausgleichs- und Isolierschicht ausgebildet und besitzt eine solche Dicke, daß Ungenauigkeiten des Hohlkörpers 1, wie z.B. Durchbiegung und Yerwindung, ausgeglichen werden. Die Zwischenschicht 4 ist vorteilhaft elektrisch nichtleitend. Mit dem zu bewegenden Schlitten 8 der Maschine 3 über ein Verbindungsglied 9 verbunden, ist ferner im Innern eine, in Längserstreckung der Maßverkörperung 7 und relativ zu dieser verschiebbare Abtastbaueinheit 10 vorgesehen, welche mittels Rollen 11; 12; 13 auf Führungen des Hohlkörpers 1, der Maßverkörperung 7 und des Führungsteils 5 oder direkt auf diesen Bauteilen gelagert ist,

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Vorteilhaft ist es, wenn die Rolle 13 mittels federnder Elemente gegen die Führung am Hohlkörper 1 gedruckt wird. In dem, dem Schlitten 8 zugewandten Teil des Hohlkörpers 1 sind Dichtlippen 14; 15 angeordnet, die an dem Verbindungsglied 9 anliegen und das Innere des Hohlkörpers 1 gegen die Umwelt abdichten.

Claims

- 6 Patentanspruch

1. Gekapselte Längenmeßeinrichtung, umfassend einen lang-, gestreckten Hohlkörper und darin angeordnet eine Maß- Verkörperung in Form einer Meßteilung und eine relativ dazu verschiebbare Abtastbaueinheit, wobei die Maßverkörperung am Hohlkörper befestigt ist und die Abtastbaueinheit auf Führungen am Hohlkörper und auf der Maßverkörperung gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Maßverkörperung-unter Zwischenschaltung einer an. sich bekannten elastischen Zwischenschicht teil- oder ganzflächig an einem Führungsteil und dieses Führungsteil unter Zwischenscha'ltung einer weiteren Zwischenschicht am Hohlkörper befestigt ist, und daß die Maßverkörperung und das Führungsteil Führungen besitzen, auf denen die Abtastbaueinheit in Längserstreckung des Hohlkörpers verschiebbar gelagert ist,

2. Längenmeßeinrichtung nach Anspruch-1, dadurch gekennzeichnet, daß das Führungsteil vorzugsweise ein metallischer Führungswinkel ist.

3· Längenmeßeinrichtung nach Anspruch 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, daß der Führungswinkel einen Y/ärmeaus-

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dehnungskoeffizienten besitzt,vdem der Maßverkörperung und dem des Hohlkörpers vorzugsweise in der Mitte zwischen beiden liegt·

4·. Langenineßeinrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungswinkel aus Aluminium besteht.

5. Iängenmeßeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenschicht zwischen Hohlkörper und Führungsteil, als Ausgleichs- und Isolierschicht ausgebildet, eine solche Dicke besitzt, daß TJngenauigkeiten des Hohlkörpers ausgeglichen werden, und daß diese Zwischenschicht elektrisch nichtleitend ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.