DE10064734C2

DE10064734C2 - Length measuring device

Info

Publication number: DE10064734C2
Application number: DE10064734A
Authority: DE
Original assignee: Dr Johannes Heidenhain GmbH
Current assignee: Dr Johannes Heidenhain GmbH
Priority date: 2000-12-22
Filing date: 2000-12-22
Publication date: 2003-07-31
Anticipated expiration: 2020-12-23
Also published as: DE20110905U1; DE10064734A1; DE50105568D1

Description

TECHNICAL AREA

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Längenmessvor richtung mit einem bandförmigen Maßkörper, einem Sensor/Sensoren, der/die entlang dem Maßkörper bewegt wird/werden und dabei die auf dem Maßkörper gespeicherten Informationen erfasst/erfassen, gegebenenfalls auswertet/auswerten und weiterleitet/weiterleiten.The present invention relates to a length measuring device direction with a tape-shaped body, a Sensor (s) that move along the measuring body will / will and the ones saved on the measuring body Information collected / recorded, if necessary evaluates / evaluates and forwards / forwards.

Derartige Längenmesssysteme werden in vielen Bereichen eingesetzt wie beispielsweise bei Messmaschinen, Werkzeug maschinen, Metallbearbeitungsmaschinen, Laseranlagen, Positionieranlagen, Holzbearbeitungsmaschinen, Bestückungsa utomaten, Handlingsanlagen, Schweißanlagen, Erodieranlagen, Pressen, Hebebühnen, Aufzüge und so weiter.Such length measuring systems are used in many areas used for example in measuring machines, tools machines, metalworking machines, laser systems, Positioning systems, woodworking machines, assembly a utomats, handling systems, welding systems, eroding systems, Presses, lifting platforms, lifts and so on.

Des Weiteren finden derartige Längenmessvorrichtungen Einsatzbereiche zur Positionsbestimmung an Linearachsen, Linearmotoren und Verfahreinheiten.Such length measuring devices are also found Areas of application for position determination on linear axes, Linear motors and travel units.

Dabei wird in vielen Bereichen eine besonders hohe Messgenauigkeit gefordert, die bis in den Nanometer-Bereich geht.It is particularly high in many areas Measurement accuracy required down to the nanometer range goes.

Probleme bei der Messdatenerfassung können beispielsweise durch Späne, Sprühnebel von Kühlmitteln, Lösungsmittel, allgemeine Öle, Fette, Wasser und mechanischen Verschleiß verursacht werden. Problems with measurement data acquisition can, for example through chips, spray of coolants, solvents, general oils, greases, water and mechanical wear caused.

STATE OF THE ART

Es sind Längenmessvorrichtungen der eingangs genannten Art bekannt, die in dem Katalog "Magnetisches Längenmesssystem MS01 - Technisches Handbuch" der Anmelderin dokumentiert sind. Das dabei eingesetzte Messsystem besteht aus einem Maßkörper, einem Anschlusskabel und einem Auswertsystem, das sich aus Sensorkopf und Auswertelektronik zusammensetzt. Der Sensorkopf erfasst die Position, während er über den Maßkörper bewegt wird. Der Sensor nimmt dabei Informationen von magnetischen Feldern wahr und gibt diese Signale an die Auswertelektronik weiter. Die Auswertelektronik verarbeitet diese Signale zu schnittstellengerechten Protokollen zur genauen Positionsbestimmung.There are length measuring devices of the type mentioned known in the catalog "Magnetic linear measuring system MS01 - Technical Manual "of the applicant are. The measuring system used consists of a Dimensional body, a connecting cable and an evaluation system that is made up of a sensor head and evaluation electronics. The Sensor head detects the position as it moves over the Measure body is moved. The sensor takes information true of magnetic fields and gives these signals to the Evaluation electronics further. The evaluation electronics processed these signals to interface-appropriate protocols exact positioning.

Bei den bekannten Längenmessvorrichtungen besteht ein Problem darin, dass sie im Reparaturfall nicht ausgetauscht werden können, wenn sie unlösbar in dem jeweils vorhandenen Bauteil oder der Maschine integriert sind. Um die Maßkörper vor Spänen, Sprühnebeln von Kühlmitteln, Lösungsmitteln, allgemeinen Ölen, Fetten, Wasser und mechanischem Verschleiß zu schützen, werden sie in geschlossene Räume integriert, die nicht zerstörungsfrei zur Demontage beziehungsweise Remontage geöffnet werden können, das heißt die den Raum umgebenden Teile, insbesondere entlang der Messachse, sind bei den bekannten Längenmessvorrichtungen nicht wieder vollständig beziehungsweise ohne Nacharbeit einsetzbar.In the known length measuring devices there is a Problem in that they are not exchanged in the event of a repair can become insoluble in the existing Component or the machine are integrated. To the measure body against chips, spray of coolants, solvents, general oils, greases, water and mechanical wear to protect them, they are integrated into closed spaces, which are not non-destructive for disassembly respectively Remontage can be opened, that is, the space surrounding parts, especially along the measuring axis not with the known length measuring devices again can be used completely or without rework.

In der DE 25 05 587 A1 ist eine Längenmesseinrichtung der eingangs genannten Art beschrieben. Bei dieser Längenmes seinrichtung kommt eine Messeinteilung an einem biegesteifen Hohlkörper zum Einsatz, die an diesem unter Zwischen schaltung einer hochelastischen Schicht ohne diesen direkt zu berühren befestigt ist. DE 25 05 587 A1 describes a length measuring device described above. At this length measurement a measurement schedule is set up on a rigid Hollow body for use, which on this under intermediate switching a highly elastic layer without this directly attached to touch.

In der DE 43 20 728 A1 ist ebenfalls eine Lagemessein richtung der eingangs genannten Art beschrieben. Bei dieser Lagemesseinrichtung wird der Maßstab so ausgebildet, dass dessen thermischer Ausdehnungskoeffizient dem Ausdehnungs koeffizienten des Werkstoffes entspricht, der auf einer Maschine bearbeitet wird, deren Maschinen-Bauteil- Relativlage mit der Lagemesseinrichtung gemessen wird.DE 43 20 728 A1 also measures position direction of the type mentioned above. At this Position measuring device, the scale is designed so that whose coefficient of thermal expansion is the expansion corresponds to the coefficient of the material on a Machine is processed, the machine component Relative position is measured with the position measuring device.

PRESENTATION OF THE INVENTION

Ausgehend von dem genannten Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe beziehungsweise das technische Problem zugrunde, eine Längenmessvorrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, die die Vorteile hinsichtlich Genauigkeit, Zuverlässigkeit und Schutz der bekannten Längenmessvorrichtungen gewährleistet und gleichzeitig eine äußerst wirtschaftliche Reparatur beziehungsweise Ersatz in vorhandenen Bauteilen ermöglicht.Based on the prior art mentioned, the present invention the task or that technical problem underlying a length measuring device Specify the type mentioned, the advantages in terms of accuracy, reliability and protection of the known length measuring devices guaranteed and at the same time an extremely economical repair or replacement in existing components.

Die erfindungsgemäße Längenmessvorrichtung ist durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs 1 gegeben. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.The length measuring device according to the invention is characterized by the Features of independent claim 1 given. advantageous Refinements and developments are the subject of dependent claims.

Die erfindungsgemäße Längenmessvorrichtung ist demgemäß durch folgende Merkmale gekennzeichnet: der Maßkörper ist in einem geschlossenen, lediglich an zumindest einer Stirnseite offenen oder öffenbaren Kanal angeordnet und es sind Fixiermittel innerhalb des Kanals vorhanden, die den Maßkörper innerhalb des Kanals lösbar fixieren, derart, dass der Maßkörper im Bedarfsfall von der Stirnseite des Kanals ausgetauscht werden kann. The length measuring device according to the invention is accordingly characterized by the following features: the measuring body is in a closed, only on at least one end face open or openable channel arranged and there are Fixing agents are present within the channel that the Fix the measuring body detachably within the channel in such a way that the measuring body from the front of the channel if necessary can be exchanged.

Dabei kommt bevorzugt eine Ausführungsvariante zum Einsatz, die sich dadurch auszeichnet, dass die Fixiermittel den Maßkörper durch elastisch aufgebrachten Druck fixieren.An embodiment variant is preferably used here, which is characterized in that the fixing means the Fix the measuring body by applying elastic pressure.

Hinsichtlich der konstruktiv vorhandenen Gegebenheiten im industriellen Bereich zeichnet sich eine besonders vorteilhafte Weiterbildung dadurch aus, dass die Fixiermittel den Maßkörper gegen den dem Sensor/den Sensoren zugewandten Innenbereich des Kanals drücken.With regard to the structural conditions in the industrial area stands out one particular advantageous further training characterized in that the Fixing the measuring body against the sensor / sensors Press the inner area of the channel facing you.

Erfindungsgemäß ist erkannt worden, dass durch die lösbare fixierbare Anordnung des Maßkörpers innerhalb eines geschlossenen Systems problemlos ein jederzeitiger Austausch des Maßkörpers möglich ist, ohne dass Führungsschienen, Maschinenbetten oder sonstige speziell für den Maßkörper gefertigte Bauteile in ihrer Gesamtheit ausgetauscht oder mechanisch bearbeitet werden müssen. Gleichzeitig wird durch das Vorhandensein des Maßkörpers in einem geschlossenen Kanal der Maßkörper vor den im industriellen Bereich auftretenden hohen Beanspruchungen oder Einflüssen, die zu Messfehlern führen können, wie beispielsweise Späne, Sprühnebel von Kühlmitteln, Lösungsmittel, allgemeine Öle, Fette, Wasser oder mechanischer Verschleiß zuverlässig geschützt.According to the invention, it has been recognized that the releasable fixable arrangement of the measuring body within a closed system, an easy exchange at any time of the measuring body is possible without guide rails, Machine beds or other specially for the measuring body manufactured components exchanged in their entirety or must be machined. At the same time, through the presence of the measuring body in a closed Channel of the measure body in front of that in the industrial area occurring high stresses or influences that lead to Measurement errors, such as chips, Spray of coolants, solvents, general oils, Reliable grease, water or mechanical wear protected.

Eine bevorzugte alternative Ausgestaltung zeichnet sich dadurch aus, dass die Fixiermittel als verschlossener Bandkörper mit einer Ventileinheit ausgebildet sind, wobei die Querschnittsabmessungen des Bandkörpers durch Veränderung des Volumens innerhalb des Bandkörpers durch Zu- beziehungsweise Abführung eines flüssigen oder gasförmigen Mediums veränderbar sind. Der Bandkörper ist bevorzugt als Porenbandkörper ausgebildet.A preferred alternative embodiment stands out characterized in that the fixative as a closed Band body are formed with a valve unit, wherein the cross-sectional dimensions of the band body Change in volume within the belt body due to or discharge of a liquid or gaseous Medium are changeable. The tape body is preferred as Pore ligament body formed.

Eine weitere besonders vorteilhafte Alternative ist dadurch gekennzeichnet, dass die Fixiermittel als elastische Bandkörper ausgebildet sind, deren Querschnittsabmessungen durch Veränderungen auf den elastischen Bandkörper einwirkenden Zugkraft verändert werden können, wobei der elastische Bandkörper insbesondere als Gummiband oder als Wellenband ausgebildet sein kann. Bei der Ausbildung als Wellenband verhält es sich so, dass im eingesetzten Zustand dem Wellenband jeweils am Hochpunkt des Wellentales beziehungsweise Wellentiefes ein Abstützpunkt innerhalb des geschlossenen Kanals gegeben wird, der eine zuverlässige Fixierung des Maßkörpers ermöglicht.This is another particularly advantageous alternative characterized in that the fixing means as elastic Band bodies are formed, their cross-sectional dimensions through changes to the elastic band body acting tensile force can be changed, the elastic band body in particular as a rubber band or as Wave band can be formed. When training as Waveband is like that when inserted the wave band at the high point of the wave valley or wave depth a support point within the closed channel is given, which is a reliable Fixation of the measuring body enables.

Hinsichtlich einer besonders wirtschaftlichen Herstellung und den geforderten Genauigkeiten gerecht werdende Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass der geschlossene Kanal durch eine in einem Bauteil vorhandene Nut und ein die Nut abdeckendes Deckband ausgebildet ist, wobei gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsge staltung das Deckband, das bevorzugt als Deckblech ausgebildet ist, angeschweißt oder aufgeklebt ist. Diese Variante bietet besondere Vorteile hinsichtlich der geforderten Genauigkeit, da das Deckband auf der geschliffenen Fläche eines Bauteils angeordnet werden kann, wodurch die exakte geometrische Positionierung des Deckbandes und dadurch auch des hinter dem Deckband angeordneten Maßkörpers in Verbindung mit den Fixierungsmitteln gewährleistet werden kann.With regard to a particularly economical production and the required accuracy Embodiment is characterized in that the closed channel through an existing in a component Groove and a cover band covering the groove is formed, according to a particularly preferred embodiment staltung the cover tape, which is preferred as a cover plate is formed, welded or glued. This Variant offers special advantages in terms of required accuracy because the shroud on the ground surface of a component can be arranged, whereby the exact geometric positioning of the Cover tape and therefore also that behind the cover tape arranged measuring body in connection with the Fixing agents can be guaranteed.

Der Maßkörper kann als flexibles Maßkörperband oder als starres Maßkörperband ausgebildet sein.The measuring body can be used as a flexible measuring tape or as rigid tape measure be formed.

Eine besonders bevorzugte Ausgestaltung, die eine sehr hohe Genauigkeit bei der Längenmessung gewährleistet, zeichnet sich dadurch aus, dass die Längenmessvorrichtung als magnetische Messvorrichtung ausgebildet ist, das heißt der Sensor/die Sensoren erfasst/erfassen die auf dem bandförmigen Maßkörper vorhandenen unterschiedlichen magnetischen Feldstärken und gibt/geben seine/ihre Signale an die Auswerteinheit ab.A particularly preferred embodiment that has a very high Guarantees accuracy in length measurement is characterized in that the length measuring device as magnetic measuring device is formed, that is Sensor (s) detects the sensors on the tape-shaped measuring bodies present different magnetic field strengths and gives / give his / her signals to the evaluation unit.

Eine besonders bevorzugte Ausgestaltung, die eine sehr hohe Genauigkeit bei der Längenmessung gewährleistet, zeichnet sich dadurch aus, dass die Längenmessvorrichtung als induktive Messvorrichtung ausgebildet ist, das heißt der Sensor/die Sensoren erfasst/erfassen die auf dem bandförmigen Maßkörper vorhandenen unterschiedlichen Permeabilitätswerte und gibt/geben seine/ihre Signale an die Auswerteinheit ab.A particularly preferred embodiment that has a very high Guarantees accuracy in length measurement is characterized in that the length measuring device as inductive measuring device is formed, that is Sensor (s) detects the sensors on the tape-shaped measuring bodies present different Permeability values and gives his / her signals to the Evaluation unit.

Eine alternative Ausgestaltung zeichnet sich dadurch aus, dass die dem Arbeitsbereich, das heißt dem Sensor/den Sensoren zugeordnete Wandung des Kanals ist als elastisch konkav in den Kanal nach innen gewölbt gerichtete Wandung ausgebildet und der Maßkörper drückt im in den Kanal eingeführten Zustand den konvexen Wandungsbereich nach außen und wird dadurch klemmend gehalten.An alternative embodiment is characterized by that the the work area, that is the sensor / the Sensor-assigned wall of the channel is considered elastic wall concavely curved inward into the channel trained and the measuring body presses into the channel introduced state the convex wall area to the outside and is held clamped by it.

Eine besonders bevorzugte Ausgestaltung zeichnet sich dadurch aus, dass die Fixiermittel als Einzelelemente ausgebildet sind, die von der Rückseite des Kanals durch eine in einer Ausnehmung des den Kanal umgebenden Bauteils eingebracht und fixiert sind, wobei die Fixiermittel bevorzugt als Schrauben ausgebildet sind.A particularly preferred embodiment is distinguished characterized in that the fixing means as individual elements are formed by the back of the channel one in a recess of the component surrounding the channel are introduced and fixed, the fixing means are preferably designed as screws.

Die erfindungsgemäße Längenmessvorrichtung kann bevorzugt in einem Führungsprofil, in einem Maschinenbett oder in sonstigen speziell für den Maßkörper gefertigten Bauteilen angeordnet sein.The length measuring device according to the invention can preferably be in a guide profile, in a machine bed or in other components specially manufactured for the measuring body be arranged.

Erfindungsgemäß ist erkannt worden, dass durch die Austauschbarkeit des Maßkörpers innerhalb eines geschlossenen Kanals der wirtschaftliche Einsatz derartiger Längenmessvorrichtungen bedeutend erhöht werden kann. Im Falle einer erforderlichen Reparatur beziehungsweise eines erforderlichen Austausches des Maßkörpers kann dieser aufgrund der Lösbarkeit der vorhandenen Fixiermittel aus dem geschlossenen Kanal gezogen werden und durch einen neuen Maßkörper ersetzt werden, ohne dass das gesamte Führungsprofil, das gesamte Maschinenbett oder das sonstige speziell für den Maßkörper gefertigte Bauteil überarbeitet oder ausgetauscht werden muss. Gleichzeitig ist der Maßkörper in einem geschlossenen Kanal vorhanden und damit vor rauen Umwelteinflüssen geschützt.According to the invention it has been recognized that Interchangeability of the measuring body within a closed channel the economic use of such Length measuring devices can be increased significantly. in the In case of a necessary repair or one necessary exchange of the measuring body can this due to the solubility of the existing fixative from the closed channel and be pulled by a new one Measure body can be replaced without the whole Guide profile, the entire machine bed or the other Component specially manufactured for the measuring body or needs to be replaced. At the same time Measurements exist in a closed channel and thus protected against harsh environmental influences.

Eine alternative Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Längenmessvorrichtung, die unabhängig von den oben genannten Ausführungsformen zu sehen ist, zeichnet sich dadurch aus, dass der Maßkörper in einem geschlossenen, lediglich an zumindest einer Stirnseite offenen oder öffenbaren Kanal angeordnet ist und der Maßkörper vorgespannt innerhalb des Kanals vorhanden ist. Dabei wird so vorgegangen, dass der Maßkörper zunächst in den Kanal eingebracht wird, unter Zugspannung gesetzt wird und in diesem Zustand lösbar innerhalb des Kanals fixiert wird. Dies geschieht vorteilhaft durch an den Stirnseiten des Kanals vorhandene Fixiereinheiten.An alternative embodiment of the invention Length measuring device that is independent of the above Embodiments can be seen, is characterized by that the measuring body in a closed, just to at least one end face open or openable channel is arranged and the measuring body is biased within the Channel is present. The procedure is such that the Measure body is first introduced into the channel, under Tension is set and releasable in this state is fixed within the channel. this happens advantageous by existing on the end faces of the channel Fixing units.

Weitere Ausführungsformen und Vorteile der Erfindung ergeben sich durch die in den Ansprüchen ferner aufgeführten Merkma le sowie durch die nachstehend angegebenen Ausführungsbei spiele. Die Merkmale der Ansprüche können in beliebiger Wei se miteinander kombiniert werden, insoweit sie sich nicht offensichtlich gegenseitig ausschließen.Further embodiments and advantages of the invention result themselves by the characteristics listed in the claims le as well as by the execution given below games. The features of the claims can be in any Wei they can be combined with each other, insofar as they are not obviously mutually exclusive.

BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWING

Die Erfindung sowie vorteilhafte Ausführungsformen und Wei terbildungen derselben werden im Folgenden anhand der in der Zeichnung dargestellten Beispiele näher beschrieben und er läutert. Die der Beschreibung und der Zeichnung zu entnehmen den Merkmale können einzeln für sich oder zu mehreren in be liebiger Kombination erfindungsgemäß angewandt werden. Es zeigen:The invention and advantageous embodiments and Wei In the following, further developments of the same are based on the in the Drawing illustrated examples described and he purifies. The can be found in the description and the drawing the features can be used individually or in groups arbitrary combination can be applied according to the invention. It demonstrate:

Fig. 1 stark schematisierter Querschnitt durch ein Führungsprofil mit aufgesetztem in Längsrichtung bewegbaren Schlitten, dessen Position bestimmt wird unter Einsatz eines Maßkörpers, der innerhalb eines geschlossenen Kanals vorhanden ist und dessen Informationen über einen an dem Schlitten befestigten Sensorkopf detektiert werden, Fig. 1 a highly schematic cross section through a guide profile with attached longitudinally movable carriage, the position of which is determined using a measuring body which is provided within a closed channel and the information is detected by a fixed sensor head on the carriage

Fig. 2 stark schematisierte Darstellung des Grundprinzips einer Längenmessvorrichtung, Fig. 2 very schematic representation of the basic principle of a length measuring device,

Fig. 3a, b schematischer Querschnitt durch einen geschlossenen Kanal mit eingesetzten Fixierungsmitteln im fixierten (Fig. 3a) und unfixierten (Fig. 3b) Zustand, wobei die Fixiermittel als Porenbandkörper ausgebildet sind, Fig. 3a, b schematic cross-section through a closed channel with fixing agents used in the fixed (Fig. 3a) and unfixed (Fig. 3b) state, wherein the fixing means are formed as pores tape body,

Fig. 4a, b schematische Draufsicht-Schnittdarstellung durch den geschlossenen Kanal gemäß Fig. 3b im nicht fixierten Zustand und gemäß Fig. 3a im fixierten Zustand, Fig. 4a, b schematic plan view-sectional view through the closed channel shown in FIG. 3b in the non-fixed state, and as shown in FIG. 3a in the fixed state,

Fig. 5a, b schematische Querschnittdarstellung einer Draufsicht unter Einsatz eines Gummibandes im Einführungszustand (Fig. 5a) und im fixierten Endzustand (Fig. 5b), Fig. 5a, b schematic cross-sectional representation of a top view using a rubber band in the insertion state (Fig. 5a) and in the fixed end state (Fig. 5b)

Fig. 6a, b schematische Querschnittsdarstellung einer Draufsicht unter Einsatz eines Wellenbandes im nicht fixierten Zustand (Fig. 6a) und im fixierten Zustand (Fig. 6b), Fig. 6a, b schematic cross-sectional representation of a top view using a waveband in the non-fixed state (Fig. 6a) and in the fixed state (Fig. 6b),

Fig. 7a, b schematischer Schnitt durch einen Kanal mit konkav nach innen gewölbtem Deckband, das gemäß Fig. 7b den eingeführten Maßkörper fixiert und Fig. 7a, b schematic section through a channel with concave inwardly curved cover tape, which fixes the inserted measuring body according to Fig. 7b and

Fig. 8 schematischer Querschnitt durch einen Kanal mit eingesetzten Fixiermitteln, die als Schrauben ausgebildet sind. Fig. 8 shows a schematic cross section through a channel with inserted fixing means which are designed as screws.

WAYS OF CARRYING OUT THE INVENTION

In Fig. 2 ist schematisch eine Längenmessvorrichtung 10 dargestellt, die den prinzipiellen Aufbau zeigt. An einem nicht näher dargestellten Bauteil ist ein Maßkörper 12 befestigt, der bandförmig ausgebildet ist und im dargestellten Ausführungsbeispiel ein in Polymer gebundenes ferritisches Material aufweist. Durch systematische Magnetisierung mit abwechselnden Süd- und Nordpolen wird ein magnetisches Wechselfeld über dem Maßkörper erzeugt. Gleichzeitig ist/sind ein Sensor/Sensoren 14 vorhanden, der/die den Maßkörper 12 in seiner Längsrichtung A fahrbar abtastet/abtasten. Der Sensor/die Sensoren wandelt/wandeln am magnetischen Maßkörper 12 aufgrund der sich ändernden magnetischen Feldstärke vorhandenen Feldstärkenunterschiede in Signale um, die er/sie über ein Verbindungskabel 44 an eine elektronische Auswerteinheit 16 weitergibt/weitergeben. Die Auswerteinheit 16 erfasst die von dem Sensor/den Sensoren 14 eingehenden Signale und wertet diese aus. Die ausgewerteten Signale werden beispielsweise einer Anzeigeeinheit 18 oder einer Speicher- oder Weiterverarbei tungseinheit 20 zugeführt. Das Messsystem kann auch als induktives Messsystem ausgebildet sein.A length measuring device 10 is shown schematically in FIG. 2, which shows the basic structure. A measuring body 12 is fastened to a component (not shown in more detail), which is designed in the form of a band and, in the exemplary embodiment shown, has a ferritic material bound in polymer. Systematic magnetization with alternating south and north poles creates an alternating magnetic field above the measuring body. At the same time there is / are a sensor (s) 14 which / which scans the measuring body 12 in its longitudinal direction A in a mobile manner. On the basis of the changing magnetic field strength, the sensor (s) converts / converts field strength differences present in the magnetic measuring body 12 into signals which he / she passes on to an electronic evaluation unit 16 via a connecting cable 44 . The evaluation unit 16 detects the signals received by the sensor (s) 14 and evaluates them. The evaluated signals are fed, for example, to a display unit 18 or a storage or further processing unit 20 . The measuring system can also be designed as an inductive measuring system.

Fig. 1 zeigt eine praktische Umsetzung des Einsatzes der erfindungsgemäßen Längenmessvorrichtung im Rahmen eines Führungsprofils 22, das auf einer Basis 26 angeordnet ist. Über dem rechteckförmigen Führungsprofil 22 ist ein U- förmiger Schlitten 24 über Kugellager 28 längsverschieblich gelagert. Auf der rechten unteren Seitenwand des Führungsprofils 22 ist eine Nut 32 eingefräst, die mit einem außenseitig aufgebrachten, zum Beispiel aufgeschweißten, Deckband 30 einen geschlossenen Kanal 42 bildet. Fig. 1 shows a practical implementation of the use of length measuring device according to the invention as part of a guide profile 22 which is arranged on a base 26. A U-shaped slide 24 is mounted in a longitudinally displaceable manner via ball bearings 28 above the rectangular guide profile 22 . On the right lower side wall of the guide section 22, a groove 32 is milled, the applied outer side with a, for example welded, the shroud 30 forms a closed channel 42nd

Unmittelbar vor dem Kanal 42 ist/sind ein Sensor/Sensoren 14 an dem Schlitten 24 gelagert, der/die längsverschieblich mit dem Schlitten 24 einen innerhalb des Kanals 42 befindlichen Maßkörper 12 zur Detektierung der Längsposition abtastet/abtasten.Immediately in front of the channel 42 , a sensor / sensors 14 is / are mounted on the slide 24 , which / which scans longitudinally displaceably with the slide 24 a measuring body 12 located within the channel 42 for detecting the longitudinal position.

Ein erstes Ausführungsbeispiel ist in den Fig. 3 und 4 dargestellt.A first embodiment is shown in FIGS. 3 and 4.

Wie in Fig. 1 ist das Deckblech 30 beispielsweise über Schweißnähte 34 an der vorderen Stirnseite des Bauteils angeschweißt, wodurch der Kanal 42 in Verbindung mit der Nut 32 gebildet wird.As in FIG. 1, the cover plate 30 is welded to the front end face of the component, for example via weld seams 34 , as a result of which the channel 42 is formed in connection with the groove 32 .

Es kommt ein Porenbandkörper 38 zum Einsatz, der eine luftdichte Umhüllung und an seiner Stirnseite eine Ventileinheit 36 aufweist. Zunächst weist der Porenbandkörper 38 Querschnittskonturen auf, die erlauben, dass dieser in den Kanal 42 eingeschoben werden kann. Die Einschiebung erfolgt, nachdem der bandförmige Maßkörper 12 in den Kanal 42 eingeschoben ist. Diese Situation ist in Fig. 4a dargestellt.A pore band body 38 is used, which has an airtight envelope and a valve unit 36 on its end face. First, the pore band body 38 has cross-sectional contours that allow it to be inserted into the channel 42 . The insertion takes place after the band-shaped measuring body 12 has been inserted into the channel 42 . This situation is shown in Fig. 4a.

Nachdem der Porenbandkörper 38 in seiner Endposition in den Kanal 42 eingeschoben ist, wird die Ventileinheit 36 geöffnet, wodurch ein beliebiges flüssiges oder gasförmiges Medium einströmt, das zu einer Vergrößerung der Querschnittsabmessungen des Porenbandkörpers 38 führt, was zur Folge hat, dass der Maßkörper 12 an die Innenwandung des Deckbandes 30 fixierend angepresst wird und sich der Porenbandkörper 38 innerhalb des Kanals 42 elastisch verspannt. In dieser Position ist eine zuverlässige Fixierung des Maßkörpers 12 gewährleistet, wodurch die während des Betriebs erforderlichen Messungen der Position in Zusammenhang mit dem Sensor/den Sensoren zuverlässig bewerkstelligt werden können.After the pore band body 38 is pushed into the channel 42 in its end position, the valve unit 36 is opened, whereby any liquid or gaseous medium flows in, which leads to an increase in the cross-sectional dimensions of the pore band body 38 , with the result that the measuring body 12 is attached the inner wall of the cover band 30 is pressed in a fixed manner and the pore band body 38 is elastically braced within the channel 42 . In this position, a reliable fixation of the measuring body 12 is ensured, as a result of which the measurements of the position in connection with the sensor (s) required during operation can be reliably accomplished.

Tritt nun der Fall auf, dass der Maßkörper ausgetauscht werden muss, da zum Beispiel Defekte vorliegen, wird in einfacher Art und Weise über die Ventileinheit 36 das eingeströmte Medium wieder ausgeführt, wodurch es zu einer Verminderung der Querschnittsabmessungen des Porenbandkörpers kommt. In diesem Zustand ist der Maßkörper 12 in einer losen Position innerhalb des Kanals 42 vorhanden und kann problemlos über eine Stirnseite abgezogen werden. Daran anschließend kann ein neuer Maßkörper 12 zugeführt werden, der dadurch fixiert wird, dass dem Porenbandkörper 38 wiederum über die Ventileinheit 36 das Medium zugeführt wird, wodurch dieser Porenbandkörper 38 im Hinblick auf eine zuverlässige Lagefixierung den Maßkörper 12 gegen die Innenwandung des Deckbandes 30 presst. Als Medium kann beispielsweise Luft verwendet werden.If the case now occurs that the measuring body has to be replaced, for example because there are defects, the inflow medium is carried out again in a simple manner via the valve unit 36 , which leads to a reduction in the cross-sectional dimensions of the pore band body. In this state, the measuring body 12 is present in a loose position within the channel 42 and can be pulled off easily via an end face. A new measuring body 12 can then be fed in, which is fixed in that the medium is again supplied to the pore band body 38 via the valve unit 36 , as a result of which this pore band body 38 presses the measuring body 12 against the inner wall of the shroud 30 with a view to reliable position fixation. Air, for example, can be used as the medium.

In einem weiteren Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 5a und b kommt als Fixierungsmittel für den Maßkörper 12 ein elastischer Bandkörper zum Einsatz, der als Gummiband 40.1 ausgebildet ist. Bei der Montage wird das Gummiband 40.1 unter Zug (Pfeil Z) gesetzt und in den Kanal 42 eingeführt. Sobald die Zugkraftwirkung entspannt wird, vergrößern sich die Querschnittsabmessungen des Gummibandes 40. 1 und pressen dadurch den Maßkörper 12 auf die Innenseite des Deckbandes 30.In a further exemplary embodiment according to FIGS. 5a and b, an elastic band body, which is designed as a rubber band 40.1 , is used as the fixing means for the measuring body 12 . During assembly, the rubber band 40.1 is placed under tension (arrow Z) and inserted into the channel 42 . As soon as the tensile force effect is relaxed, the cross-sectional dimensions of the rubber band 40 increase . 1 and thereby press the measuring body 12 onto the inside of the shroud 30 .

Soll der Maßkörper ausgetauscht werden, wird auf das Gummiband 40.1 eine Zugkraft angesetzt, die eine Verminderung der Querschnittsabmessungen des Bandes selbst bewirkt, wodurch der Maßkörper 12 in seiner Fixierung frei wird und stirnseitig aus dem Kanal 42 abgezogen werden kann. Danach wird ein neuer Maßkörper 12 in den Kanal 42 eingeführt und die Zugkraftbeanspruchung des Gummibandes aufgelöst, sodass der neu eingeführte Maßkörper 12 innerhalb des Kanals 42 zuverlässig dauerhaft fixiert ist.If the measuring body is to be replaced, a tensile force is applied to the rubber band 40.1 , which causes a reduction in the cross-sectional dimensions of the band itself, as a result of which the measuring body 12 is free in its fixation and can be removed from the channel 42 on the end face. A new measuring body 12 is then inserted into the channel 42 and the tensile force stress on the rubber band is released, so that the newly introduced measuring body 12 is reliably permanently fixed within the channel 42 .

Eine weitere Ausgestaltung ist in den Fig. 6a und b dargestellt, wobei das Gummiband 40.1 durch ein Wellenband 40.2 ersetzt ist, das ebenfalls unter Zugbeanspruchung Z seine Querschnittsabmessungen vermindert, wodurch ein Einführen beziehungsweise Abziehen des Maßkörpers 12 gewährleistet wird. Die zuverlässige Fixierung des Maßkörpers 12 innerhalb des Kanals 42 erfolgt nach Abbau der Zugkraft Z. Der Maßkörper 12 wird elastisch an die Innenseite des Deckbandes 30 gedrückt - jeweils punktweise in den Bereichen der Hochpunkte des Wellenbandes 40.2. Gleichzeitig verspannt sich das Wellenband 40.2 innerhalb des Kanals 42.A further embodiment is shown in FIGS. 6a and b, the rubber band 40.1 being replaced by a wave band 40.2 , which likewise reduces its cross-sectional dimensions under tensile stress Z, thereby ensuring that the measuring body 12 is inserted or removed. The measuring body 12 is reliably fixed within the channel 42 after the tensile force Z has been reduced. The measuring body 12 is pressed elastically against the inside of the shroud 30 - point by point in the areas of the high points of the waveband 40.2 . At the same time, the waveband 40.2 is braced within the channel 42 .

Eine von den vorgenannten Ausführungsbeispielen unabhängige Ausführungsvariante zeichnet sich dadurch aus, dass ein Deckband 30.1 eingesetzt wird, das von vornherein eine in Richtung der Nut 32 weisende konkave Wölbung aufweist. Das Deckband 30.1 weist ebenfalls elastische Eigenschaften auf, das heißt, dass ein Einziehen des Maßkörpers 12 möglich ist, wobei bei eingezogenem Maßkörper 12 das Deckband 30.1 eine elastisch wirkende Druckkraft D auf den Maßkörper bewirkt, sodass dieser in dem eingeführten Zustand klemmend lösbar fixiert ist.An embodiment variant which is independent of the aforementioned exemplary embodiments is distinguished by the fact that a cover band 30.1 is used which has a concave curvature pointing in the direction of the groove 32 from the outset. The cover band 30.1 also has elastic properties, that is to say that the measuring body 12 can be pulled in, the cover band 30.1 causing an elastically acting compressive force D on the measuring body when the measuring body 12 is pulled in, so that it is clampingly detachably fixed in the inserted state.

Mit der dargestellten Längenmessvorrichtung werden wirtschaftliche Einsatzmöglichkeiten umgesetzt, die insbesondere darauf abzielen, dass ein Maßkörper infolge einer Störung problemlos ersetzt werden kann, ohne dass Führungsprofile, Maschinenbetteinheiten oder andere Bauteile in ihrer Gesamtheit ausgetauscht werden müssen.With the length measuring device shown implemented economic applications that aim in particular that a measuring body as a result a fault can be easily replaced without Guide profiles, machine bed units or other components must be replaced in their entirety.

Erfindungsgemäß ist erkannt worden, dass durch den Einsatz von lösbaren Fixierungsmitteln innerhalb eines geschlossenen Kanals, in dem der Maßkörper angeordnet ist, ein problemloser und damit wirtschaftlicher Austausch möglich ist. Der Einsatz des erfindungsgemäßen Längenmesssystems ermöglicht somit einen Austausch beziehungsweise eine Reparatur des Längenmesssystems, ohne dass kostenintensive Führungsprofile, Maschinenbetteinrichtungen oder Bauteile ersetzt werden müssen.According to the invention, it has been recognized that through use of releasable fixation agents within a closed Channel in which the measuring body is arranged easy and therefore economical exchange possible is. The use of the length measuring system according to the invention thus enables an exchange or a Repair the length measuring system without being expensive Guide profiles, machine bed facilities or components need to be replaced.

In Fig. 8 ist eine Ausführungsvariante dargestellt, bei der der in den Kanal 12 eingebrachte Maßkörper durch rückseitig durch eine Ausnehmung 52 im Führungsprofil 22 vorhandene Schraubeinheit 50 fixiert wird. In Längsrichtung des Maßkörpers 12 gesehen sind hierbei mehrere Schrauben 50 in einem vorgegebenen Raster vorhanden. Neben Schrauben 50 können auch andere Fixierelemente eingesetzt werden, die die Möglichkeit aufweisen, am Führungsprofil lösbar fixiert zu werden und gleichzeitig den Maßkörper 12 gegen die Rückwandung des Deckbleches 30 zu drücken.In Fig. 8 a variant is shown, in which the introduced into the channel 12 measuring body is fixed by the back existing through a recess 52 in the guide profile 22 screwing 50th Seen in the longitudinal direction of the measuring body 12 , a plurality of screws 50 are present in a predetermined grid. In addition to screws 50 , other fixing elements can also be used, which have the possibility of being releasably fixed to the guide profile and at the same time pressing the measuring body 12 against the rear wall of the cover plate 30 .

Claims

1. Length measuring device ( 10 ) with
a band-shaped measuring body ( 12 ),
a sensor / sensors (14) / which is moved along the scale body (12) is / are, thereby, the stored information is recorded / capture on the measuring body (12),
an evaluation unit ( 16 ) which evaluates and processes the information received from the sensor (s) ( 14 ), characterized by the following features:
the measuring body ( 12 ) is arranged in a closed channel ( 42 ) that can only be opened or opened on at least one end face
there are fixing means ( 38 ; 40.1 , 40.2 ; 50 ) within the channel ( 42 ) which releasably fix the measuring body ( 12 ) within the channel ( 42 ) such that the measuring body ( 12 ) can be removed from the front of the channel if necessary ( 42 ) can be replaced.

2. Length measuring device according to claim 1, characterized in that the fixing means ( 38 ; 40.1 , 40.2 ) fix the measuring body ( 12 ) by elastically applied pressure.

3. Length measuring device according to claim 1 or 2, characterized in that the fixing means ( 38 ; 40.1 , 40.2 ; 50 ) press the measuring body ( 12 ) against the inner wall region of the channel ( 42 ) facing the sensor (s) ( 14 ).

4. Length measuring device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the fixing means ( 38 ) are designed as a closed band body with a valve unit ( 36 ), the cross-sectional dimensions of the band body by changing the volume within the band body as a result of the supply or discharge of a liquid or gaseous medium are changeable.

5. Length measuring device according to one or more of claims 1 to 3, characterized in that the fixing means ( 40.1 , 40.2 ) are designed as elastic band bodies, the cross-sectional dimensions of which can be changed by changing a tensile force acting on the elastic band body.

6. Length measuring device according to claim 5, characterized in that the elastic band body is designed as a rubber band ( 40.1 ).

7. Length measuring device according to claim 5, characterized in that the elastic band body is designed as a wavy band ( 40.2 ).

8. Length measuring device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the closed channel ( 42 ) is formed by a groove ( 32 ) present in one component and a cover band ( 30 ) covering the groove ( 32 ).

9. Length measuring device according to claim 8, characterized in that the shroud ( 30 ) is welded, soldered or glued, wherein the shroud ( 30 ) can be designed in particular as a cover plate.

10. Length measuring device according to claim 1, 8 or 9, characterized by the following features:

- The wall of the channel ( 42 ) assigned to the working area, that is to say the sensor (s) ( 14 ), is designed as an elastically concave wall that is curved inwards into the channel and the measuring body ( 12 ) presses the convex in the state inserted into the channel Wall area to the outside and is thereby held elastically clamping.

11. Length measuring device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the measuring body ( 12 ) is designed as a flexible measuring body tape.

12. Length measuring device according to one or more of the Claims 1 to 10, characterized in that the measuring body is designed as a rigid measuring body.

13, according to one or more of the preceding claims, characterized in that the length measuring device is configured as a magnetic measurement device, i.e., detects / detect the present on the strip-shaped measuring body (12) different magnetic field strengths and are length measuring device, the sensor / the sensors (14) / give his / her signals to the evaluation unit ( 16 ).

14. Length measuring device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the closed channel ( 42 ) with measuring body ( 12 ), sensor / sensors ( 14 ) and fixing means ( 38 ; 40.1 , 40.2 ) on / in a guide profile ( 22 ) is arranged.

15. Length measuring device according to one or more of the Claims 1 to 13, characterized in that the closed channel with measuring body, sensor / sensors and Means for fixing on / arranged in a machine bed is.

16. Length measuring device according to claim 4, characterized in that the band body is designed as a pore band body.

17. Length measuring device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the length measuring device is designed as an inductive measuring device, that is to say the sensor (s) ( 14 ) detect / detect the different magnetic permeabilities present on the band-shaped measuring body ( 12 ) and are / give his / her signals to the evaluation unit ( 16 ).

18. Length measuring device according to one or more of the Claims 1 to 13, 16, 17, characterized in that the closed channel with measuring body, sensor / sensors and Means for fixing on / in especially for the measuring body manufactured components is arranged.

19. Length measuring device according to claim 1, 3, 8, 9, 11 to 18, characterized in that the fixing means ( 50 ) are designed as individual elements, which from the rear of the channel ( 42 ) through a in a recess of the channel ( 42 ) surrounding component are inserted and fixed.

20. Length measuring device according to claim 19, characterized in that the fixing means ( 50 ) are designed as screws.

21. Length measuring device according to claim 19 or 20, characterized in that the fixing means ( 50 ) are provided in a predetermined grid dimension along the longitudinal axis of the measuring body 12 .

22. Length measuring device with
a band-shaped measuring body ( 12 ),
a sensor / sensors (14) / which is moved along the scale body (12) is / are, thereby, the stored information is recorded / capture on the measuring body (12),
an evaluation unit ( 16 ) which evaluates and processes the information received from the sensor (s) ( 14 ), characterized by the following features:

- The measuring body is arranged in a closed channel that can only be opened or opened on at least one end face
- The measuring body is pre-tensioned within the channel.