DE102005055513B4 - Device with a support body and a scale - Google Patents

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Abstract

Vorrichtung mit einem Trägerkörper (1) und einem Maßstab (3), wobei der Trägerkörper (1) einen den Maßstab (3) aufnehmenden Kanal (2) aufweist, in den der Maßstab (3) stirnseitig in Messrichtung X einführbar ist, wobei der Kanal (2) im Trägerkörper (1) von einer Auflagefläche (A) für den Maßstab (3) und von den Maßstab (3) umgreifenden Falzen (5) mit der Auflagefläche (A) zugewandten Gegenflächen (B) gebildet wird, und wobei die Auflagefläche (A) von zumindest einem Steg (1.1, 1.2) des Trägerkörpers (1) gebildet wird, der in Messrichtung X verläuft und die Auflagefläche (A) mit einer Breite ausgebildet ist, die kleiner ist als die Breite des Maßstabs (3),dadurch gekennzeichnet, dassder Maßstab (3) aus einem Teilungsträger (3.1) und einer Schicht (3.2) aus quer zur Messrichtung X elastischem Material besteht, durch welche der Maßstab (3) in dem Kanal (2) zwischen der Auflagefläche (A) und den Gegenflächen (B) des Trägerkörpers (1) klemmbar ist, und dassdie elastische Schicht (3.2) ein Klebeband ist, welches eine Folie (3.21) und eine die Folie (3.21) am Teilungsträger (3.1) haltende Klebstoffschicht (3.22) aufweist.Device with a support body (1) and a scale (3), the support body (1) having a channel (2) which accommodates the scale (3) and into which the scale (3) can be introduced at the end in the measuring direction X, the channel (2) is formed in the support body (1) by a support surface (A) for the scale (3) and folds (5) encompassing the scale (3) with counter surfaces (B) facing the support surface (A), and the support surface (A) is formed by at least one web (1.1, 1.2) of the carrier body (1) which runs in the measuring direction X and the support surface (A) is formed with a width that is smaller than the width of the scale (3), thereby characterized thatthe scale (3) consists of a graduation carrier (3.1) and a layer (3.2) of elastic material transversely to the measuring direction X, through which the scale (3) in the channel (2) between the support surface (A) and the mating surfaces (B) of the carrier body (1) can be clamped, and that the elastic layer (3.2) is a K is lebeband which has a film (3.21) and an adhesive layer (3.22) holding the film (3.21) on the graduation carrier (3.1).

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung mit einem Trägerkörper und mit einem Maßstab nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a device with a support body and with a scale according to the preamble of claim 1.

Eine derartige Anordnung ist in der DE 27 12 421 A1 beschrieben. Dabei ist ein Maßband als Maßstab in einer Nut als Kanal eines Trägerkörpers aufgenommen. Die Nut ist maßlich auf das Maßband abgestimmt, so dass das Maßband in Messrichtung zwar eingeschoben werden kann, jedoch in den Richtungen quer zur Messrichtung nur ein vernachlässigbar kleines Spiel in der Nut aufweist.Such an arrangement is in the DE 27 12 421 A1 described. A measuring tape is received as a scale in a groove as a channel of a carrier body. The dimensions of the groove are matched to the measuring tape, so that the measuring tape can indeed be pushed in in the measuring direction, but has only a negligibly small play in the groove in the directions transverse to the measuring direction.

Fertigungstechnisch ist es nun schwierig diese maßlichen Anforderungen einzuhalten. Einerseits soll der Maßstab in den Kanal einschiebbar sein, andererseits soll er möglichst spielfrei in dem Kanal gelagert sein, um Schwingungen des Maßstabs im Messbetrieb zu vermeiden.From a manufacturing point of view, it is now difficult to adhere to these dimensional requirements. On the one hand, the scale should be able to be pushed into the channel; on the other hand, it should be mounted in the channel with as little play as possible in order to avoid vibrations of the scale during measurement operation.

Eine Möglichkeit, einen Maßstab in einer Nut eines Trägerkörpers zu befestigen, ist in der DE 102 43 021 A1 erläutert. Dabei wird eine Maßverkörperung mittels eines Schaumstoffbandes an ein die Nut abdeckendes Abdeckband gedrängt.One way of attaching a scale in a groove of a support body is in the DE 102 43 021 A1 explained. In this case, a measuring standard is pressed against a cover tape covering the groove by means of a foam tape.

Damit ist zwar eine relativ schwingungsfestes Klemmen des Maßstabs erreichbar, die Konstruktion bedingt aber eine nach oben über die gesamte Messlänge offene Nut und eine Verschiebbarkeit des Maßstabs relativ zum Trägerkörper ist ausgeschlossen.In this way, a relatively vibration-proof clamping of the scale can be achieved, but the construction requires a groove that is open upwards over the entire measuring length and a displaceability of the scale relative to the carrier body is excluded.

Dieses Problem wird gemäß der Erfindung mit einer Vorrichtung gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.This problem is solved according to the invention with a device according to the features of claim 1.

Die Vorteile der Erfindung liegen darin, dass der Maßstab schwingungsfest befestigt werden kann und trotzdem eine Verschiebbarkeit des Maßstabs relativ zum Trägerkörper in Messrichtung gewährleistet ist.The advantages of the invention are that the scale can be fixed in a vibration-proof manner and, nevertheless, displaceability of the scale relative to the carrier body in the measuring direction is guaranteed.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.Advantageous refinements of the invention are given in the dependent claims.

Anhand der Zeichnungen wird die Erfindung mit Hilfe eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.The invention is explained in more detail with the aid of an exemplary embodiment on the basis of the drawings.

Es zeigt

  • 1 die Ansicht eines Trägerkörpers mit einem Maßstab während des Einschiebens in den Trägerkörper in Pfeilrichtung und
  • 2 eine Schnittdarstellung II-II der Anordnung gemäß 1.
It shows
  • 1 the view of a carrier body with a scale during insertion into the carrier body in the direction of the arrows and
  • 2 a sectional view II-II according to the order 1 .

Die Figuren zeigen einen Trägerkörper 1, der einen in Messrichtung X verlaufenden Kanal 2 zur Aufnahme eines Maßstabs 3 aufweist. Der Kanal 2 ist derart ausgeführt, dass der Maßstab 3 stirnseitig einführbar ist und quer zur Messrichtung X formschlüssig umgriffen wird.The figures show a carrier body 1 , the one channel running in measuring direction X. 2 for holding a ruler 3 having. The channel 2 is designed in such a way that the scale 3 can be introduced at the end and is gripped in a form-fitting manner transversely to the measuring direction X.

Der Trägerkörper 1 ist ein starres biegesteifes Profil aus Metall, insbesondere aus Aluminium zur kostengünstigen Fertigung in großen Längen. Der Trägerkörper 1 wird zur Positionsmessung an einem von zwei relativ in Messrichtung X bewegbaren Maschinenteilen befestigt, so dass eine auf dem Maßstab 3 aufgebrachte Messteilung 4 von einer am anderen Maschinenteil angebrachten Abtasteinheit abtastbar ist.The carrier body 1 is a rigid, rigid profile made of metal, especially aluminum, for cost-effective production in long lengths. The carrier body 1 is attached for position measurement to one of two machine parts that can be moved relatively in the measuring direction X, so that one on the scale 3 applied measuring graduation 4th can be scanned by a scanning unit attached to the other machine part.

Der Kanal 2 wird im Trägerkörper 1 von einer Auflagefläche A für den Maßstab 3 und von den Maßstab 3 umgreifenden Falzen 5 mit der Auflagefläche A zugewandten Gegenflächen B gebildet. Der Abstand dieser Flächen A und B in Richtung Z, also in einer Richtung quer zur Messrichtung X und senkrecht zur Ebene, in der die Messteilung 4 angeordnet ist, ist derart gewählt, dass der Maßstab 3 zwischen diesen Flächen A, B schwingungsfest geklemmt ist, aber in Messrichtung X einschiebbar ist und sich der Trägerkörper 1 bei Temperaturänderungen relativ zum Maßstab 3 möglichst frei ausdehnen kann.The channel 2 is in the carrier body 1 from a support surface A. for the scale 3 and from the scale 3 encompassing folds 5 with the supporting surface A. facing mating surfaces B. educated. The distance between these surfaces A. and B. in direction Z, i.e. in a direction transverse to measuring direction X and perpendicular to the plane in which the measuring graduation 4th is arranged is chosen such that the scale 3 between these surfaces A. , B. Is clamped vibration-proof, but can be pushed in in the measuring direction X and the carrier body 1 with temperature changes relative to the scale 3 can expand as freely as possible.

Um dies zu ermöglichen, besteht der Maßstab 3 aus einem Teilungsträger 3.1 und zumindest einer daran befestigten Schicht 3.2. Diese Schicht 3.2 besteht aus einem quer zur Messrichtung X, also in Z-Richtung elastisch nachgiebigen, also komprimierbaren Material, durch welches der Maßstab 3 in dem Kanal 2 zwischen den beiden Flächen A und B geklemmt wird. Hierzu ist die Dicke des Maßstabs 3 (in Z-Richtung) etwas größer gewählt, als der Abstand der beiden Flächen A, B. Die Dicke des Teilungsträgers 3.1 ist aber kleiner als der Abstand der beiden Flächen A, B.To make this possible, the yardstick exists 3 from a graduation carrier 3.1 and at least one layer attached thereto 3.2 . This layer 3.2 consists of a material that is elastically flexible, i.e. compressible, transversely to the measuring direction X, i.e. in the Z direction, through which the scale 3 in the channel 2 between the two surfaces A. and B. is clamped. This is the thickness of the rule 3 (in the Z direction) chosen to be somewhat larger than the distance between the two surfaces A. , B. . The thickness of the graduation carrier 3.1 but is smaller than the distance between the two surfaces A. , B. .

Im dargestellten Beispiel besteht der Maßstab 3 aus dem Teilungsträger 3.1 in Form eines biegbaren, aber sonst unelastischen längsstabilen Stahlbandes und der Schicht 3.2, gebildet aus einem Klebeband, welches eine Folie 3.21 und eine die Folie 3.21 am Teilungsträger 3.1 haltende Zwischenschicht, insbesondere Klebstoffschicht 3.22 aufweist. Der Abstand der beiden Flächen A, B beträgt beispielsweise etwa 0,4 mm, die Dicke des Teilungsträgers 3.1 etwa 0,3 mm und die Dicke der Schicht 3.2 etwa 0,14 mm. Die Schicht 3.2 kann ein- oder mehrlagig ausgeführt sein sowie durch Auflaminieren, Aufkleben bzw. Aufdampfen auf den Teilungsträger 3.1 geschaffen sein. Als Klebeband bietet sich an ein PTFE (Teflon) Film-Klebeband, ein PTFE (Teflon)- beschichtetes Glasgewebe-Band oder ein UHMW-Polyethylen-Gleitklebeband zu verwenden, das von der Firma 3M vertrieben werden.In the example shown, the scale exists 3 from the graduation carrier 3.1 in the form of a bendable, but otherwise inelastic, longitudinally stable steel band and the layer 3.2 , formed from an adhesive tape, which is a film 3.21 and one the slide 3.21 on the graduation carrier 3.1 holding intermediate layer, in particular adhesive layer 3.22 having. The distance between the two surfaces A. , B. is, for example, about 0.4 mm, the thickness of the graduation carrier 3.1 about 0.3mm and the thickness of the layer 3.2 about 0.14 mm. The layer 3.2 can be made in one or more layers as well as by lamination, gluing or vapor deposition onto the graduation carrier 3.1 be created. The adhesive tape that can be used is a PTFE (Teflon) film adhesive tape, a PTFE (Teflon) coated glass fabric tape or a UHMW polyethylene slide-on adhesive tape, which is available from the company 3M to be expelled.

Das Material der Schicht 3.2 ist einerseits in Z-Richtung komprimierbar ausgeführt und andererseits weist sie im Bereich der Auflagefläche A gute Gleiteigenschaften gegenüber dem Trägerkörper 1 auf, um die Reibung zu minimieren.The material of the layer 3.2 is designed on the one hand compressible in the Z direction and on the other hand it points in the area of the support surface A. good sliding properties in relation to the carrier body 1 to minimize friction.

Um die Reibung möglichst gering zu halten und trotzdem eine gute vibrationsarme bzw. vibrationsfeste Klemmung des Maßstabs 3 in Z-Richtung zu erreichen, ist es vorteilhaft, wenn die Auflagefläche A des Trägerkörpers 1 nicht über die gesamte Breite (Y-Richtung) des Maßstabs 3 verläuft, sondern stegförmig ausgebildet ist, also von zumindest einem in Messrichtung X verlaufenden Steg 1.1, 1.2 gebildet wird.In order to keep the friction as low as possible and still have a good, low-vibration or vibration-proof clamping of the rule 3 to achieve in the Z-direction, it is advantageous if the support surface A. of the carrier body 1 not over the entire width (Y-direction) of the scale 3 runs, but is web-shaped, that is, of at least one web running in the measuring direction X. 1.1 , 1.2 is formed.

Die Messteilung 4 ist optisch abtastbar ausgebildet, wozu der Kanal 2 nach oben hin im Bereich der Messteilung 4 offen ist.The measuring graduation 4th is designed to be optically scannable, including the channel 2 upwards in the area of the measuring graduation 4th is open.

Claims (3)

Vorrichtung mit einem Trägerkörper (1) und einem Maßstab (3), wobei der Trägerkörper (1) einen den Maßstab (3) aufnehmenden Kanal (2) aufweist, in den der Maßstab (3) stirnseitig in Messrichtung X einführbar ist, wobei der Kanal (2) im Trägerkörper (1) von einer Auflagefläche (A) für den Maßstab (3) und von den Maßstab (3) umgreifenden Falzen (5) mit der Auflagefläche (A) zugewandten Gegenflächen (B) gebildet wird, und wobei die Auflagefläche (A) von zumindest einem Steg (1.1, 1.2) des Trägerkörpers (1) gebildet wird, der in Messrichtung X verläuft und die Auflagefläche (A) mit einer Breite ausgebildet ist, die kleiner ist als die Breite des Maßstabs (3), dadurch gekennzeichnet, dass der Maßstab (3) aus einem Teilungsträger (3.1) und einer Schicht (3.2) aus quer zur Messrichtung X elastischem Material besteht, durch welche der Maßstab (3) in dem Kanal (2) zwischen der Auflagefläche (A) und den Gegenflächen (B) des Trägerkörpers (1) klemmbar ist, und dass die elastische Schicht (3.2) ein Klebeband ist, welches eine Folie (3.21) und eine die Folie (3.21) am Teilungsträger (3.1) haltende Klebstoffschicht (3.22) aufweist.Device with a support body (1) and a scale (3), the support body (1) having a channel (2) which accommodates the scale (3) and into which the scale (3) can be introduced at the end in the measuring direction X, the channel (2) is formed in the support body (1) by a support surface (A) for the scale (3) and folds (5) encompassing the scale (3) with counter surfaces (B) facing the support surface (A), and the support surface (A) is formed by at least one web (1.1, 1.2) of the carrier body (1) which runs in the measuring direction X and the support surface (A) is formed with a width that is smaller than the width of the scale (3), thereby characterized in that the scale (3) consists of a graduation carrier (3.1) and a layer (3.2) of elastic material transversely to the measuring direction X, through which the scale (3) in the channel (2) between the support surface (A) and the Counter surfaces (B) of the carrier body (1) can be clamped, and that the elastic layer (3.2) e is in adhesive tape which has a film (3.21) and an adhesive layer (3.22) holding the film (3.21) on the graduation carrier (3.1). Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Teilungsträger (3.1) ein Stahlband ist.Device according to Claim 1 , characterized in that the graduation carrier (3.1) is a steel strip. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Folie (3.21) PTFE aufweist oder eine UHMW-Polyethylen-Folie ist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the film (3.21) comprises PTFE or is a UHMW polyethylene film.
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