DE102011104228A1 - Device for length and distance measurement and for determination of physical properties of body, has housing, touch body movable against housing in touching direction, and sensor unit - Google Patents

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Abstract

The device (1) has a housing (10), a touch body (100) movable against the housing in a touching direction, and a sensor unit for determining a deflection of the touch body relative to the housing. A guiding unit is provided for linear guiding of the touch body in the housing. An electrodynamic linear drive generates a measuring force of the touch body. The sensor unit is formed as a photoelectric system, whose one component is mounted in the touch body in the deflection direction. The component is required for determining the deflection of the touch body.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung gemäß Anspruch 1 und eine Verwendung derselben gemäß Anspruch 23 und 24.The invention relates to a device according to claim 1 and a use thereof according to claim 23 and 24.

Derartige Vorrichtungen sind in vielfältigen Ausführungen bekannt und werden als solche und in Verbindung mit Koordinatenmessgeräten u. a. dazu benutzt, eine Form eines zu messenden Körpers mit hoher Genauigkeit etwa im Rahmen einer Produktionskontrolle von gefertigten Werkstücken hinsichtlich der Bemaßung zu bestimmen. Bei einer Längenmessung an Körpern spricht man insbesondere im Bereich kleiner und kleinster Längen auch von einer Antastung. Ebenso werden derartige Längenmessvorrichtungen zur Wegmessung bzw. zur Messung von Abständen zwischen Körpern eingesetzt.Such devices are known in many designs and are as such and in conjunction with coordinate measuring u. a. used to determine a shape of a body to be measured with high accuracy, for example in the context of a production control of manufactured workpieces with regard to the dimensioning. When measuring the length of bodies, one speaks in particular in the range of small and smallest lengths of a probing. Likewise, such length measuring devices are used for measuring distance or for measuring distances between bodies.

Dabei gibt es unterschiedliche Messverfahren, mit denen Längenmessgeräte zu messende Oberflächen von Werkstücken erfassen können. Einerseits kann dies berührend (taktil) oder berührungsfrei, wie etwa durch optische, pneumatische oder elektrische Messgeräte erfolgen. Als Beispiel für die letztgenannte Gruppe seien die sogenannten linearvariable Differential-Transformatoren (LVDT) genannt, bei denen eine Bewegung eines Messbolzens eine Spannung in einem Spulensystem induziert, deren Größe ein Maß für die von dem Messbolzen zurückgelegte Strecke und damit die zu messende Länge darstellt. Diese können jedoch nur an Werkstücken aus ferromagnetischen Materialien als berührungslose Messaufnehmer eingesetzt werden.There are different measuring methods with which linear encoders can detect surfaces of workpieces to be measured. On the one hand, this can be done touching (tactile) or non-contact, such as by optical, pneumatic or electrical measuring devices. As an example of the latter group, the so-called linear variable differential transformers (LVDT) are called, in which a movement of a measuring bolt induces a voltage in a coil system whose size is a measure of the distance traveled by the measuring pin and thus the length to be measured. However, these can only be used on workpieces made of ferromagnetic materials as non-contact sensors.

Neben den kapazitiv arbeitenden berührungslosen Messsystemen sind optische Messsysteme aufgrund ihrer hohen Empfindlichkeit weit verbreitet. Denn von Diamantspitzen nicht erfassbare Ausnehmungen, Risse oder Rillen können durch unter Einsatz von Lasern arbeitende optische Systeme noch erfasst werden. Nachteilig an optischen Messsystemen ist jedoch ihre Vergleichbarkeit mit Normmessverfahren. Daneben können auf Werkstücken lagernde Kleinstteilchen mit einem hohen Reflexionsverhalten die Messergebnisse verfälschen. Schließlich besteht wie auch bei den kapazitiv arbeitenden Messsystemen die Gefahr, dass mit dünnen Ölfilmen, Dampfablagerungen oder Wasser-belegten, insbesondere porösen Oberflächen nicht korrekt gemessen werden kann.In addition to capacitive non-contact measuring systems, optical measuring systems are widely used due to their high sensitivity. For recesses, cracks or grooves that can not be detected by diamond tips can still be detected by optical systems operating using lasers. However, a disadvantage of optical measuring systems is their comparability with standard measuring methods. In addition, small particles bearing on workpieces with a high reflection behavior can falsify the measurement results. Finally, as with the capacitively operating measuring systems, there is the danger that it is not possible to measure correctly with thin oil films, vapor deposits or water-occupied, in particular porous surfaces.

Bei den taktilen Systemen wird grundsätzlich eine an einem beweglichen Tastarm befindliche Tastnadel in Kontakt mit der zu erfassenden Oberfläche gehalten. Die am Ende der Tastnadeln angebrachten, aus Diamant bestehenden Tastspitzen sind normalerweise kegelförmig ausgebildet. Der Tastspitzenradius begrenzt dabei die erfassbare Oberfläche und erfordert auch eine gewisse Messkraft kleiner als 1 mN, um die Tastnadel auf der Objektoberfläche zu halten. Dabei darf die Messkraft jedoch nicht zu groß sein, um Deformationen der zu messenden Oberfläche zu vermeiden.In the case of tactile systems, in principle a stylus located on a movable scanning arm is held in contact with the surface to be detected. Diamond stylus tips attached to the end of the styli are usually tapered. The stylus tip radius limits the detectable surface and also requires a certain measuring force less than 1 mN in order to hold the stylus on the object surface. However, the measuring force must not be too large to avoid deformations of the surface to be measured.

Neben den Längenmessungen sind in der Messtechnik die Rauheitsmessung zur Erfassung einer Oberflächengüte sowie die Konturmessung, bei welcher größere Messstrecken und größere Messhübe bei geringerer Messauflösung zu erbringen sind, von Bedeutung. Mit Hilfe der genannten Tastnadeln können in der Oberflächenmesstechnik Rauheit, Welligkeit und Formabweichungen erfasst werden und entsprechende Profile eines zu vermessenden Werkstücks aufgestellt werden. Bei Rauheitssystemen sind neben den sogenannten Bezugsebenentastsystemen, bei denen eine Oberfläche im Vergleich zu einer idealen Bezugsfläche mit einer Tastnadel abgescannt wird, Ein- und Mehrkufentastsysteme, die sich mit einer oder mit zwei Kufen auf der zu messenden Oberfläche abstützen, bekannt. Bei Pendeltastsystemen schließlich wird der Tastkopf mit Hilfe von hintereinander liegend angebrachten kugel- oder zylinderförmigen Gleitkufen über die zu messende Oberfläche geführt.In addition to the length measurements, the measurement technique also includes roughness measurement for detecting a surface quality and contour measurement, in which larger measuring sections and larger measuring strokes are to be provided at a lower measuring resolution. With the help of the mentioned styli, roughness, waviness and shape deviations can be detected in surface metrology and corresponding profiles of a workpiece to be measured can be set up. In roughness systems, in addition to the so-called reference probe systems in which a surface is scanned with a stylus compared to an ideal reference surface, single and multiple probe systems supporting one or two runners on the surface to be measured are known. Finally, in the case of pendulum load systems, the probe head is guided over the surface to be measured with the aid of ball-shaped or cylindrical skids placed one behind the other.

Weit verbreitet sind die sogenannten Hebelarmtaster, bei denen sich eine Tastspitze an einem Ende eines Hebelarmes befindet, der in einer Ebene 90° zu der Ab- bzw. Antastrichtung drehbar gelagert ist. Nachteilig an Hebelarmsystemen ist die bei großen Hüben erfolgende Bewegung der Tastspitze auf einem Kreisbogen. Dadurch wird die Erfassung der Oberfläche in der Messrichtung verfälscht.Widely used are the so-called Hebelarmtaster in which a Tastspitze is located at one end of a lever arm which is rotatably mounted in a plane 90 ° to the Ab- or Antastrichtung. A disadvantage of Hebelarmsystemen is taking place at large strokes movement of the probe tip on a circular arc. This falsifies the detection of the surface in the measuring direction.

Bei Konturmessungen werden unterschiedliche Typen von Tastnadelgeometrien, wie konische, kugelförmige oder pyramidale oder ellipsenförmige Geometrien eingesetzt.In contour measurements, different types of stylus geometries are used, such as conical, spherical or pyramidal or elliptical geometries.

Die beschriebenen Messgeräte bzw. Oberflächenabtasteinrichtungen werden häufig in Koordinatenmessgeräten eingesetzt, mit denen Elemente des Maschinenbaus wie Motoren, Getriebe, Gehäuse, Pumpenkörper, Schaufeln von Turbinen, Schenkeln von Achsen, Zahnräder und dergleichen nach Form, Bemaßung und letztendlich Oberflächenbeschaffenheit überprüft werden.The measuring devices or surface scanning devices described are frequently used in coordinate measuring machines with which elements of mechanical engineering such as motors, gears, housings, pump bodies, blades of turbines, legs of axles, gear wheels and the like are checked for shape, dimensioning and, finally, surface quality.

Aus der unter WO 2005/098355 A1 veröffentlichten internationalen Patentanmeldung ist ein Tastkopf für ein Koordinatenmessgerät bekannt, bei dem eine Taststifthalterung über eine Spiralfeder so gehalten wird, dass eine Federkraft der Spiralfeder durch eine Auslenkung der Taststifthalterung bedingten Rückstellkräften entgegenwirkt. Für empfindliche Messungen mit einer hohen Auflösung sind die durch die Spiralfeder erzeugten Messkräfte einerseits zu hoch und andererseits hinsichtlich einer Einstellung der Messkraft auch nicht variabel genug.From the under WO 2005/098355 A1 published international patent application, a probe for a coordinate measuring machine is known in which a Taststiftealterung is held via a coil spring so that a spring force of the coil spring counteracts by a deflection of Taststiftealterung restoring forces. For sensitive measurements with a high resolution, the measuring forces generated by the spiral spring are on the one hand too high and, on the other hand, not variable enough with regard to setting the measuring force.

Die Patentschrift DE 199 31 226 C2 beschreibt ein Führungssystem für einen Taster und ein Tastsystem, insbesondere für Präzisionstastersysteme, bei dem ein Taststift in einer längsverschieblichen Linearführung mit einem rohrförmig aufgebauten Führungskörper gelagert ist. An dem Führungssystem sind Entkopplungselemente in dem Kraftweg zwischen einer Einspannung und Teilen des Führungskörpers angeordnet, so dass sie führende Bereiche des Führungskörpers von den Bereichen des Führungskörpers trennen, die mit Einspannkräften beaufschlagt sind. Dadurch wird eine spielarme oder nahezu spielfreie Führung erreicht, die eine sehr präzise Messung ermöglicht. Ferner schützt das deutsche Patent DE 199 41 899 B4 eine Oberflächen abtastende Messmaschine, bei der eine auf einen Tastkopf ausgeübte Messkraft von einer Messkraft-Steuereinrichtung erzeugt wird. Dadurch ist es möglich, eine Soll-Messkraft fortlaufend aufrechtzuerhalten. Der Messmaschine wohnen allerdings die durch ein Hebeltastsystem bedingten Ungenauigkeiten inne. The patent DE 199 31 226 C2 describes a guide system for a probe and a touch probe, especially for precision stylus systems, in which a stylus is mounted in a longitudinally displaceable linear guide with a tubular guide body. On the guide system decoupling elements are arranged in the force path between a clamping and parts of the guide body, so that they separate leading portions of the guide body from the areas of the guide body, which are subjected to clamping forces. As a result, a low-backlash or almost play-free guidance is achieved, which allows a very precise measurement. Furthermore, the German patent protects DE 199 41 899 B4 a surface scanning measuring machine in which a force exerted on a probe measuring force is generated by a measuring force control device. This makes it possible to continuously maintain a target measuring force. However, the measuring machine inherit the inaccuracies caused by a lever load system.

Die Veröffentlichung WO 2009/052901 A1 beschreibt ein Verfahren zum Korrigieren von Messwerten eines Koordinatenmessgerätes und ein Koordinatenmessgerät, bei dem durch eine Nachgiebigkeit des zu vermessenden Werkstückes auftretende Fehler vermieden werden sollen. Dabei wird die Nachgiebigkeit des Werkstückes messtechnisch erfasst und als Datensatz hinterlegt, mit dem gemessene Werte kalibriert werden können. Dieses Verfahren ist allerdings im Grenzbereich der Messauflösung durch die mathematische Art der Kalibrierung fehlerbehaftet.The publication WO 2009/052901 A1 describes a method for correcting measured values of a coordinate measuring machine and a coordinate measuring machine, in which errors that occur due to a compliance of the workpiece to be measured are to be avoided. The compliance of the workpiece is metrologically recorded and stored as a record, with the measured values can be calibrated. However, this method is subject to errors in the boundary region of the measurement resolution due to the mathematical nature of the calibration.

Aus der deutschen Patentschrift DE 100 25 480 B4 ist ferner ein Tastkopf bekannt, bei dem ein Taster über eine torsionssteife Aneinanderreihung dreier spiel- und reibungsfreier als Federparallelogramm ausgeführter gerader Führungssysteme an einem Gehäuseoberteil aufgehängt ist. In dem Oberteil sind Tauchspulensysteme vorgesehen, deren Bewegungen mit Hilfe von federgelagerten Hebeln oder Übertragungselementen auf eine Aufnahme für den Taster übertragen werden, und die somit eine Kraftbeaufschlagung des Tasters mit Hilfe einer vorbestimmten Strombeaufschlagung gezielt einleiten können. Werden an dem Tastkopf verschiedene Taster eingesetzt, so wird eine durch deren jeweilige Masse hervorgerufene Auslenkung in einer Längsrichtung des Tastkopfes mit Hilfe einer zu einem der drei Federparallelogramme parallel geschalteten Kompensationsfeder ausgeglichen. Ein solcher Ausgleich ist zumindest für eine Vielzahl von unterschiedlichen Tastern, bedingt durch den Einfluss der Federrückstellkraft, doch nicht ausreichend genau.From the German patent DE 100 25 480 B4 Furthermore, a probe is known, in which a push button is hung on a housing upper part via a torsionally rigid juxtaposition of three play and frictionless designed as a spring parallelogram straight guide systems. In the upper part immersion coil systems are provided, the movements of which are transmitted by means of spring-mounted levers or transmission elements on a receptacle for the probe, and thus can initiate a force application of the probe by means of a predetermined current application targeted. If different probes are used on the probe, a deflection caused by their respective mass is compensated in a longitudinal direction of the probe by means of a compensating spring connected in parallel to one of the three spring parallelograms. Such compensation is at least for a variety of different buttons, due to the influence of the spring restoring force, but not sufficiently accurate.

Aus der DE 32 12 711 C2 ist ein Mehrkoordinatentaster mit einstellbarer Messkraft zum Abtasten von mehrdimensionalen, stillstehenden Gegenständen bekannt, bei dem ein torsionssteif in spiel- und reibungsfreien Geradführungssystemen geführter Tastkopf mit einer einstellbaren Messkraft zum Antasten von zu vermessenden Gegenständen benutzt wird. Die Geradführungssysteme sind dabei als Federparallelogramm ausgeführt, und die Messkraft wird mit Hilfe von Linearmotoren aufgebracht. Die Anordnung des Tastkörpers und dessen Auslenkstellung anzeigendem Weggeber ist zur Erreichung einer hohen Messgenauigkeit aufgrund des vorhandenen Abstands nicht ausreichend.From the DE 32 12 711 C2 is a Mehrkoordinatentaster with adjustable measuring force for scanning multi-dimensional, stationary objects is known in which a torsionally stiff in play and frictionless linear guidance guided probe with an adjustable measuring force is used for probing objects to be measured. The linear guidance systems are designed as a spring parallelogram, and the measuring force is applied by means of linear motors. The arrangement of the probe body and its deflection position indicating encoder is not sufficient to achieve a high measurement accuracy due to the existing distance.

Bei dem aus der EP 0 693 669 B1 bekannten Tastkopf für Koordinatenmessgeräte kann die Messkraft mit Hilfe von elektromagnetischen Kraftgeneratoren nach Richtung und Größe vorgegeben werden. Dabei kann die Messkraft sogar unabhängig von einer Auslenkung einer in dem Tastkopf eingesetzten, als Parallelogrammführung realisierten Führung erzeugt werden. Bei dem Tastkopf werden zur Erfassung der Auslenkung des Tastkopfes Induktionsspulen eingesetzt, deren von der Mess-Achse beabstandete Positionierung durch Verkippungen bedingte Messfehler nicht zu verhindern imstande ist. Ebenso müssen Kühleinrichtungen zur Kühlung der zur Messkrafterzeugung eingesetzten Tauchspulen verwandt werden, um aufgrund von Wärmeausdehnungen innerhalb des Tastkopfes bedingte Messungenauigkeiten zu reduzieren. Der Tastkopf wird über eine elektromagnetische Dämpfungseinrichtung nach dem Prinzip der Wirbelstrombremse gedämpft. Neben der passiven Dämpfung ist zusätzlich eine durch eine elektronische Regelschaltung erzeugte gewschwindigkeitsproportionale aktive Dämpfung vorgesehen. Letztere erfordert einen erheblichen Steuerungs- und Regelungsaufwand.In the from the EP 0 693 669 B1 known probe for coordinate measuring machines, the measuring force with the help of electromagnetic force generators according to direction and size can be specified. In this case, the measuring force can even be generated independently of a deflection of a guide used in the probe, realized as a parallelogram guide. The probe used to detect the deflection of the probe induction coils whose spaced from the measuring axis positioning can not be prevented by tilting caused measurement errors. Likewise, cooling devices for cooling the immersion coils used for measuring power generation must be used in order to reduce measurement inaccuracies due to thermal expansions within the probe. The probe is attenuated by an electromagnetic damping device according to the principle of the eddy current brake. In addition to the passive damping, a speed-proportional active damping generated by an electronic control circuit is additionally provided. The latter requires a considerable amount of control and regulation.

Der Erfindung stellt sich daher die Aufgabe, eine Vorrichtung zur Lännen- bzw. Wegmessung essung bereitzustellen, die es unter Vermeidung bzw. eines weitestgehenden Ausschlusses von Messfehlern erlaubt, kleinste Längen mit höchster Auflösung zu messen bzw. aus einer hochpräzisen Längenmessung physikalische Eigenschaften der zu messenden Materialien zu bestimmen.The invention therefore has the object to provide a device for Lännen- or Wegmessung essung that allows it while avoiding or a largely exclusion of measurement errors to measure the smallest lengths with the highest resolution or from a high-precision length measurement physical properties of the measured To determine materials.

Zur Lösung dienen die Gegenstände der Ansprüche 1 bzw. 23 und 24.To solve the objects of claims 1 or 23 and 24th

Demgemäß sieht die Erfindung eine Vorrichtung zur Längen- bzw. Wegmessung mit einem Gehäuse und mit wenigstens einem gegenüber dem Gehäuse in wenigstens einer Antast- bzw. Auslenkungsrichtung bewegbaren Tastkörper vor. Die Vorrichtung weist eine Sensoreinheit zur Bestimmung einer Auslenkung des Tastkörpers relativ zum Gehäuse und eine Führungseinrichtung zur linearen Führung des Tastkörpers in dem Gehäuse sowie eine Generatoreinrichtung zur Erzeugung der Messkraft des Tastkörpers auf, die von einer elektronischen Steuerungs- und Auswerteeinrichtung gesteuert wird. Die Generatoreinrichtung zur Erzeugung der Messkraft ist als elektrodynamischer Linearantrieb ausgeführt. Die Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass die Sensoreinheit als photoelektrisches System ausgeführt ist, dessen zumindest eine zur Bestimmung der Auslenkung des Tastkörpers erforderliche Komponente an dem Tastkörper in Richtung dedessen Auslenkung angebracht ist.Accordingly, the invention provides a device for length or displacement measurement with a housing and with at least one relative to the housing in at least one probing or deflection movable probe body. The device has a sensor unit for determining a deflection of the probe body relative to the housing and a guide device for linear guidance of the probe body in the housing and a generator device for generating the measuring force of the probe on an electronic Control and evaluation is controlled. The generator device for generating the measuring force is designed as an electrodynamic linear drive. The device is characterized in that the sensor unit is designed as a photoelectric system whose at least one component required for determining the deflection of the feeler body is attached to the feeler body in the direction of the dedense deflection.

Die Erfindung sieht ferner eine Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Bestimmung von physikalischen Eigenschaften zu messender Körper. Die Erfindung sieht auch eine Verwendung der Vorrichtung zur Bestimmung von physikalischen Eigenschaften von Flüssigkeiten vor.The invention further provides a use of the device according to the invention for determining physical properties of bodies to be measured. The invention also contemplates use of the apparatus for determining physical properties of liquids.

Die Erfindung bringt den Vorteil mit sich, kleinste und fragile Gegenstände unter Vermeidung von Beschädigungen oder Deformationen hochpräzise messen zu können und bei der Messung den Einfluss von Rückstellkräften auszuschalten. Dies geschieht dadurch, dass die Messkraft eingestellt werden kann und dass mit konstanter Messkraft wegunabhängig gemessen werden kann. Ebenso kann der Einfluss von Reibungskräften weitestgehend reduziert werden. Ein weiterer Vorteil der Erfindung liegt darin, den Tastkörper aus einem Material ausführen zu können, das über geringe Wärmeleitungseigenschaften verfügt, was die Reproduzierbarkeit der Messungen erhöht. Die Erfindung bringt ferner den Vorteil mit sich, eine Länge oder einen Weg entlang einer beliebigen Richtung im dreidimensionalen Raum zu bestimmen.The invention has the advantage of being able to measure extremely small and fragile objects while avoiding damage or deformation and to eliminate the influence of restoring forces in the measurement. This happens because the measuring force can be adjusted and that it can be measured independently of the path with constant measuring force. Likewise, the influence of frictional forces can be largely reduced. Another advantage of the invention is to be able to execute the probe body of a material which has low heat conduction properties, which increases the reproducibility of the measurements. The invention also has the advantage of determining a length or a path along any direction in three-dimensional space.

Weitere Vorteile ergeben sich aus den Unteransprüchen.Further advantages emerge from the subclaims.

In einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Messung einer Länge sind eine an dem Tastkörper befindliche Tastspitze und die zumindest eine Komponente des photoelektrischen Systems koaxial vorgesehen. Der Vorteil liegt hierbei darin, einer idealen Realisierung des Abbéschen Komparatorprinzips möglichst nahe zu kommen. In einer Ausführung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist die zur Bestimmung der Auslenkung des Tastkörpers erforderliche Komponente des photoelektrischen Systems an dem Tastkörper entlang dessn der Messachse entsprechenden Längsachse vorgesehen. Der Tastkörper kann dazu eine Ausnehmung zur Aufnahme der zumindest einen Komponente aufweisen, deren Ausnehmungsboden auf einer der Messachse entsprechenden Längsachse des Tastkörpers liegt. Möglich ist es aber auch, die Tastspitze versetzt zur Längsachse des Tastkörpers und koaxial zu der seitlich an dem Tastkörper angebrachten Komponente vorzusehen.In one embodiment of the device according to the invention for measuring a length, a probe tip located on the probe body and the at least one component of the photoelectric system are provided coaxially. The advantage here is to come as close as possible to an ideal realization of the Abbé comparator principle. In one embodiment of the device according to the invention, the component of the photoelectric system required for determining the deflection of the feeler body is provided on the feeler body along the longitudinal axis corresponding to the measurement axis. The probe body can for this purpose have a recess for receiving the at least one component whose recess bottom is located on a longitudinal axis of the probe body corresponding to the measuring axis. But it is also possible to provide the probe tip offset to the longitudinal axis of the probe body and coaxial with the laterally attached to the probe body component.

In einer weiteren Ausführung ist die Sensoreinheit als positionsempfindliches Detektorbauelement (PSD) ausgeführt. Erfindungsgemäß kann die Sensoreinheit positionsempfindliche Photodioden und Phototransistoren aufweisen. Eine Auslenkung des Tastkörpers gegenüber dem Gehäuse mit dem positionsempfindlichen Detektorbauelement wird erfindungsgemäß bevorzugt durch Vergleichsmessungen zwischen einem Mess- und einem Referenzstrahl gewonnen, die mittels eines Strahlteilers aus einem Lichtstrahl, etwa in Form eines Laserstrahls, erzeugt sind. Das positionsempfindliche Detektorbauelement kann auch eine Vier-Quadrantendiode umfassen.In a further embodiment, the sensor unit is designed as a position-sensitive detector component (PSD). According to the invention, the sensor unit may comprise position-sensitive photodiodes and phototransistors. A deflection of the probe relative to the housing with the position-sensitive detector component is inventively preferably obtained by comparative measurements between a measuring and a reference beam, which are generated by means of a beam splitter from a light beam, such as in the form of a laser beam. The position sensitive detector device may also include a four-quadrant diode.

Bevorzugt ist die Sensoreinheit als inkrementales Abtastsystem ausgebildet, dessen Maßverkörperung an dem Tastkörper angebracht ist. Besonders bevorzugt ist die Maßverkörperung der Sensoreinheit als Gittermaßstab ausgeführt, der relativ zu einem von einer Lichtquelle bestrahlten Abtastgitter bewegbar ist und das von der Lichtquelle emittierte Licht auf ein Detektorelement reflektiert. Das Detektorelement, die Lichtquelle und das Abtastgitter sind erfindungsgemäß dem Gittermaßstab gegenüberliegend am Gehäuse befestigt. Wird die Maßverkörperung in der Ausnehmung aufgenommen, so wird die zu messende Strecke als geradlinige Fortsetzung der als Maßstab dienenden Teilung gebildet.Preferably, the sensor unit is designed as an incremental scanning system, the measuring standard is attached to the probe body. Particularly preferably, the material measure of the sensor unit is designed as a grid scale, which is movable relative to a scanning grid irradiated by a light source and reflects the light emitted by the light source to a detector element. The detector element, the light source and the scanning grid are according to the invention fixed to the grid scale opposite to the housing. If the material measure is received in the recess, the distance to be measured is formed as a straight-line continuation of the graduation serving as the scale.

In einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Langenmessvorrichtung ist die Führungseinrichtung als Wälzführungseinrichtung ausgebildet. Vorteilhaft hierbei ist die hohe Präzision der Führung. Die Führungseinrichtung kann aber auch derart ausgeführt sein, dass der Tastkörper gegenüber dem Gehäuse über eine Luftführung geführt wird. Der Vorteil liegt hierbei in einer besonders reibungsarmen nahezu reibungsfreien Führung des Tastkörpers.In one embodiment of the long measuring device according to the invention, the guide device is designed as a rolling guide device. The advantage here is the high precision of the leadership. However, the guide device can also be designed such that the probe body is guided relative to the housing via an air guide. The advantage here is a particularly low-friction virtually frictionless guidance of the probe body.

In einer weiteren Ausführung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist die Führungseinrichtung eine Federführung. Neben Spielfreiheit sind geringe Reibung sowie Wartungs- und Verschleißfreiheit die Vorteile. Bevorzugt wird der Tastkörper durch zwei parallel zueinander angeordnete Federelemente unter Bildung eines Federparallelogramms bezüglich der Auslenkungsrichtung linear im Gehäuse der Vorrichtung geführt. Weiter bevorzugt werden die Federelemente von einer zwischen zwei Versteifungselementen aufgenommenen Blattfeder gebildet, deren freie Enden zur Festlegung der Federelemente an dem Gehäuse und an dem Tastkörper dienen.In a further embodiment of the device according to the invention, the guide device is a spring guide. In addition to backlash low friction and maintenance and wear are the advantages. Preferably, the probe body is guided by two parallel to each other arranged spring elements to form a spring parallelogram with respect to the deflection direction linearly in the housing of the device. More preferably, the spring elements are formed by a recorded between two stiffening elements leaf spring, the free ends serve to fix the spring elements on the housing and the probe body.

Bevorzugt sind erste Enden der Blattfedern mit dem Gehäuse verbunden und den ersten Enden gegenüberliegende zweite Enden der Blattfedern an dem Tastkörper festgelegt. Die zweiten Enden können dann im Bereich von in der Antastrichtung liegenden Enden des Tastkörpers festgelegt sein. Noch weiter bevorzugt sind die Federelemente derart beabstandet vorgesehen, dass sie den Tastkörper entlang der Auslenkungs- bzw. Antastrichtung mit den zweiten Enden zwischen sich aufnehmen. Der Tastkörper und die Federelemente können monolithisch sein. Bevorzugt sind der Tastkörper, die Federelemente und wenigstens ein einer Festlegung der Federelemente an dem Gehäuse dienender Gehäuseabschnitt monolithisch.Preferably, first ends of the leaf springs are connected to the housing and the first ends opposite second ends of the leaf springs fixed to the probe body. The second ends can then be fixed in the region of lying in the direction of the probe probe tip. Yet more preferably, the spring elements are provided so spaced apart that they receive the probe body along the deflection or scanning direction with the second ends between them. The probe body and the spring elements can be monolithic. Preferably, the probe body, the spring elements and at least one of a determination of the spring elements on the housing serving housing portion are monolithic.

In einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Längenmessung weist der elektrodynamische Linearantrieb einen Spulenkörper aus einem elektrisch nicht-leitenden Material auf, der von wenigstens einem Magneten umgeben ist. Alternativ kann der Spulenkörper auch aus gegeneinander isolierten, elektrisch leitenden Materialien aufgebaut sein. Erfindungsgemäß ist der Spulenkörper bevorzugt folglich aus Materialien gebildet, in denen keine Wirbelströme induziert werden. Ebenso sind die Halterungselemente bevorzugt auch aus einem elektrisch nicht-leitenden Material zumindest aber durch einen lamellierten Aufbau unter Verwendung von elektrischen Isolatoren so beschaffen, dass darin durch Magnetfelder keine Wirbelströme induziert werden. Bevorzugt sind der Spulenkörper und die Halterungselemente aus kohlefaserverstärktem Kunststoff (CFK) gebildet. Hier liegt der Vorteil darin, dass auf die Halterungselemente keine die Messgenauigkeit störenden, der Mess-Auslenkung entgegenwirkenden Dämpfungskräfte ausgeübt werden. Der Vorteil hierbei liegt in einer Vermeidung einer elektromagnetischen Dämpfung. Dadurch wird die Messfrequenz der Vorrichtung nicht nach oben eingeschränkt und ermöglicht so auch die erfindungsgemäße Verwendung der Vorrichtung.In one embodiment of the device according to the invention for length measurement, the electrodynamic linear drive has a coil body of an electrically non-conductive material, which is surrounded by at least one magnet. Alternatively, the bobbin may also be constructed of mutually insulated, electrically conductive materials. According to the invention, the bobbin is therefore preferably made of materials in which no eddy currents are induced. Likewise, the support elements are preferably also made of an electrically non-conductive material, but at least by a laminated structure using electrical insulators such that no eddy currents are induced therein by magnetic fields. Preferably, the bobbin and the support members made of carbon fiber reinforced plastic (CFRP) are formed. Here, the advantage lies in the fact that no damping forces which counteract the measurement accuracy and which counteract the measurement deflection are exerted on the mounting elements. The advantage here is to avoid electromagnetic damping. As a result, the measuring frequency of the device is not limited to the top and thus enables the inventive use of the device.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist hinsichtlich von der Messgeschwindigkeit und auch bei einem Einsatz zur Oberflächenan- und auch -abtastung dynamischer. Der Vorteil hierbei liegt in einer Vermeidung einer elektromagnetischen Dämpfung. Erfindungsgemäß kann aus messtechnischen Gründen auf eine elektromagnetische Dämpfung der Tastkörperbewegungen verzichtet werden, da die Steuerungs- und Auswerteeinrichtung für den Linearantrieb in regelungstechnischer Hinsicht ausreichend schnell ist. Dies wird unterstützt durch die erfindungsgemäße Wahl eines photoelektrischen Abtastsystem mit dessen Vorteilen etwa gegenüber einer induktiven Messwerterfassung.The device according to the invention is more dynamic with respect to the measuring speed and also when used for surface scanning as well as scanning. The advantage here is to avoid electromagnetic damping. According to the invention, for metrological reasons, an electromagnetic damping of the Tastkörperbewegungen be dispensed with, since the control and evaluation device for the linear drive in terms of control technology is sufficiently fast. This is supported by the inventive choice of a photoelectric scanning system with its advantages as compared to an inductive measured value acquisition.

In einer noch weiter bevorzugten Ausführung ist der elektrodynamische Linearantrieb als Linearmotor in Gleichpolausführung mit einem Spulenkörper ausgeführt, der vorzugsweise als Flachspule ausgebildet ist und auf zwei gegenüberliegenden Seiten von Magneten entgegengesetzter Polung umgeben ist. Mit Vorteil kann erfindungsgemäß hierdurch auf eine Kommutierung des Stroms verzichtet werden. Ferner begünstigt die Ausführung des Spulenkörpers als Flachspule eine Aneinanderreihung einer Vielzahl von erfindungsgemäßen Vorrichtungen zur Erzeugung von Mehrstellenmessplätzen.In a still further preferred embodiment, the electrodynamic linear drive is designed as a linear motor in Gleichpolausführung with a bobbin, which is preferably designed as a flat coil and is surrounded on two opposite sides of magnets of opposite polarity. Advantageously, according to the invention, a commutation of the current can thus be dispensed with. Furthermore, the embodiment of the bobbin as a flat coil favors a juxtaposition of a plurality of devices according to the invention for generating multi-station measuring stations.

Bevorzugt sind die Magnete jeweils parallel zum Tastkörper an Gehäusewandungen vorgesehen. Die Gehäusewandungen sind dabei bevorzugt in der Umgebung der Magnete aus magnetischem Material gebildet. Die Magnete können auch im Gehäuse integriert sein. Mit Vorteil schirmt das teilweise magnetische Gehäuse den Spulenkörper nach außen ab und unterstützt einen Magnetfeldfluss des Linearmotors. Dadurch wird sichergestellt, dass eine Auslenkung des Spulenkörpers nicht durch von außen auf die Vorrichtung einwirkende Magnetfelder gestört wird und das Messergebnis verfälscht.Preferably, the magnets are each provided parallel to the probe body on housing walls. The housing walls are preferably formed in the vicinity of the magnets of magnetic material. The magnets can also be integrated in the housing. Advantageously, the partially magnetic housing shields the bobbin to the outside and supports a magnetic flux of the linear motor. This ensures that a deflection of the bobbin is not disturbed by external magnetic fields acting on the device and falsifies the measurement result.

Durch die Messkrafterzeugung mit Hilfe eines elektrodynamischen Linearmotors ist es möglich, eine konstante Messkraft wegunabhängig vorzugeben. Ferner erlaubt die erfindungsgemäße Vorrichtung, den Einfluss der Gravitation auf den Tastkörper messtechnisch zu kompensieren. Aufgrund des Kompensationsmechanismus des Linearmotors ist es möglich, mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung eine Längenmessung im dreidimensionalen Raum frei, d. h. entlang eines darin beliebig orientierten Vektors durchzuführen. Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann insgesamt mit ±2 mm ein großer Messbereich mit einer hohen Auflösung von kleiner gleich 50 nm abgedeckt. Die Messkräfte können von 0,7 bis 300 mN eingestellt werden. Hierzu trägt u. a. die feinfühlige Einstellung des Linearmotors durch die Steuerungs- und Auswerteeinrichtung bei.Due to the measuring force generation with the aid of an electrodynamic linear motor, it is possible to specify a constant measuring force independently of the path. Furthermore, the device according to the invention allows the influence of gravity on the probe body to be compensated by measurement. Due to the compensation mechanism of the linear motor, it is possible with the inventive device, a length measurement in three-dimensional space freely, d. H. along a randomly oriented vector. With the device according to the invention, a large measuring range with a high resolution of less than or equal to 50 nm can be covered with a total of ± 2 mm. The measuring forces can be set from 0.7 to 300 mN. For this u. a. the sensitive adjustment of the linear motor by the control and evaluation at.

Erfindungsgemäß kann der Spulenkörper über wenigstens ein im Wesentlichen Y-förmiges Halterungselement an dem Tastkörper festgelegt sein. Das wenigstens eine Halterungselement und der Tastkörper können monolithisch sein. Das wenigstens eine Halterungselement ist vorzugsweise mit Befestigungsschenkeln derart an dem Tastkörper befestigt, dass die zumindest eine an dem Tastkörper angebrachte Komponente der Sensoreinheit zwischen den Befestigungsschenkeln vorgesehen ist.According to the invention, the bobbin can be fixed to the feeler body via at least one substantially Y-shaped holding element. The at least one support element and the probe body may be monolithic. The at least one holding element is preferably fastened to the feeler body with attachment legs such that the at least one component of the sensor unit attached to the feeler body is provided between the attachment legs.

In einer ebenso bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung weist der Tastkörper wenigstens ein Paar in Antastrichtung beabstandeter, durch Ausnehmungen gebildeter Anlageflächen für Messzubehör wie zusätzliche Taststifte oder sonstige Messeinrichtungen auf. Sind die Anlageflächen senkrecht zueinander vorgesehen, so ist eine reproduzierbare Montage des Messzubehörs möglich. Ist je Anlagefläche nur ein Freiheitsgrad gegeben, so ist das Messzubehör gegen eine Bewegung in Richtung der jeweils anderen Freiheitsgrade und gegen eine Torsion gesichert. Besonders bevorzugt sind wenigstens zwei Paare von Anlageflächen an dem Tastkörper vorgesehen, wobei die Anlageflächen jedes Paares parallel zueinander zwischen den Paaren aber senkrecht zueinander am Tastkörper angebracht sind.In an equally preferred embodiment of the device according to the invention, the probe body has at least one pair of contact surfaces spaced apart in the direction of the probe and formed by recesses for measuring accessories such as additional feeler pins or other measuring devices. If the contact surfaces are provided perpendicular to one another, a reproducible mounting of the measuring accessory is possible. If only one degree of freedom is given per contact surface, then the measuring accessory is secured against movement in the direction of the other degrees of freedom and against torsion. Particularly preferred are at least two pairs of contact surfaces provided on the probe body, wherein the contact surfaces of each pair are mounted parallel to each other between the pairs but perpendicular to each other on the probe body.

Als zu messende physikalische Eigenschaft werden erfindungsgemäß etwa Dämpfungseigenschaften der Körper verstanden.The physical property to be measured is understood to be, for example, damping properties of the body.

Ferner sieht die Erfindung auch eine Verwendung der Vorrichtung zur Bestimmung der Härte des Körpers vor. In einer stationären Messung wird dabei die Härte bevorzugt über eine Aufnahme eines Kraft-Wegprofiles gemessen. Schließlich erlaubt die erfindungsgemäße Vorrichtung auch eine Verwendung zur Bestimmung von Dämpfungseigenschaften von Materialien wie Gummi und dergleichen.Furthermore, the invention also provides a use of the device for determining the hardness of the body. In a stationary measurement, the hardness is preferably measured by recording a force-displacement profile. Finally, the device according to the invention also allows a use for the determination of damping properties of materials such as rubber and the like.

Bei einer Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Bestimmung von physikalischen Eigenschaften von Flüssigkeiten ist eine Bestimmung einer Viskosität von Flüssigkeiten vorgesehen. Eine solche kann sich dadurch auszeichnen, dass ein in die Flüssigkeit eingetauchter Tastkörper in eine Schwingung versetzt wird und eine Amplitudenverkleinerung der gedämpften Schwingung ein Maß für die Viskosität der Flüssigkeit ist.When using the device according to the invention for determining the physical properties of liquids, a determination of a viscosity of liquids is provided. Such a feature can be characterized in that a probe body immersed in the liquid is vibrated and an amplitude reduction of the damped vibration is a measure of the viscosity of the liquid.

Schließlich kann die Vorrichtung auch zur Bestimmung einer Dichte einer Flüssigkeit Verwendung finden. Dabei kann bevorzugt eine Änderung einer Amplitude relativ zur Schwingungsamplitude des zur Schwingung angeregten, in einer Probeflüssigkeit bekannter Dichte befindlichen Tastkörpers bestimmt werden.Finally, the device can also be used to determine a density of a liquid. In this case, preferably a change in an amplitude relative to the oscillation amplitude of the vibration excited, located in a sample liquid known density probe can be determined.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf zum Teil stark vereinfacht und in unterschiedlichen Maßstäben gehaltene Zeichnungen erläutert, in denen gleiche Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind. Dabei zeigen:The invention will be explained below with reference to exemplary embodiments with reference to drawings which are in some cases greatly simplified and are held at different scales, in which identical parts are provided with the same reference numerals. Showing:

1a, b jeweils eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Messung einer Länge, 1a , b show a perspective view of a device according to the invention for measuring a length,

2 eine perspektivische Ansicht eines Gehäuseteils, 2 a perspective view of a housing part,

3 eine perspektivische Explosionsansicht eines Spulenkörpers und dessen Halterung, 3 an exploded perspective view of a bobbin and its holder,

4 eine perspektivische Ansicht von das Gehäuses der erfindungsgemäßen Vorrichtung bildenden Gehäuseteilen, 4 a perspective view of the housing of the device according to the invention forming housing parts,

5 eine perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ohne Deckelteil des Gehäuses, 5 a perspective view of another embodiment of the device according to the invention without the cover part of the housing,

6 eine Explosionsdarstellung eines erfindungsgemäßen Federelementes, 6 an exploded view of a spring element according to the invention,

7a eine perspektivische Ansicht der an einem Tastkörper festgelegten Federelemente, 7a a perspective view of the fixed to a probe body spring elements,

7b eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung ohne Gehäusedeckel, 7b a side view of a device according to the invention without housing cover,

8 eine die Positionierung des Spulenkörpers in dem Gehäuse veranschaulichende Darstellung und 8th a representation illustrating the positioning of the bobbin in the housing and

9 ein die Messkrafteinstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung veranschaulichendes Diagramm. 9 a diagram illustrating the measuring force setting of the device according to the invention.

Nach 1a weist eine insgesamt mit dem Bezugszeichen 1 bezeichnete Vorrichtung zur Messung einer Länge ein mit einer Halterung 2 versehenes Gehäuse 10 mit einer Gehäuseschale 3 auf, aus deren eine Unterseite 10a des Gehäuse bildenden Seitenwandung 3a in Richtung der z-Richtung ein mit einer Tastspitze 4 versehener Taststift 5 hervorsteht. Die Halterung 2 ist dem Taststift 5 diagonal gegenüberliegend mit zwei einem Winkel von 90° einschließenden Schenkeln 6, 7 an der Gehäuseschale 3 befestigt. Der an einer der Seitenwandung 3a der Gehäuseschale 3 gegenüberliegenden weiteren Seitenwandung 3b befestigte Schenkel 6 der Halterung 2 weist einen über den Schenkel 7 hinausragenden Befestigungsarm 8 auf. Mithilfe des Befestigungsarmes 8 ist die Halterung 2 und damit die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 an Messständen oder an Vorschubeinheiten festlegbar. Dazu kann ein entsprechender Haltestift (nicht gezeigt) in einer Bohrung 9 an dem Befestigungsarm 8 klemmend aufgenommen werden.To 1a has an overall reference numeral 1 designated device for measuring a length a with a holder 2 provided housing 10 with a housing shell 3 on, one of whose underside 10a the housing forming side wall 3a in the direction of the z- direction with a stylus tip 4 provided stylus 5 protrudes. The holder 2 is the stylus 5 diagonally opposite each other with two legs enclosing an angle of 90 ° 6 . 7 on the housing shell 3 attached. The one on the side wall 3a the housing shell 3 opposite further side wall 3b attached thighs 6 the holder 2 has one over the thigh 7 protruding bracket 8th on. Using the attachment arm 8th is the holder 2 and thus the device according to the invention 1 Can be fixed to measuring stations or to feed units. For this purpose, a corresponding retaining pin (not shown) in a bore 9 on the attachment arm 8th be picked up.

Wie in 1b gezeigt, wird aus einer zwischen den Seitenwandungen 3a, 3b liegenden Längsseitenwandung 3c ein elektrisches Verbindungskabel 11, das eine Verbindung der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 mit einer Auswerte- und Steuerungseinheit 57 für eine Sensoreinheit 50 ermöglicht aus der Gehäuseschale 3 herausgeführt.As in 1b is shown off one between the side walls 3a . 3b lying Längsseitenwandung 3c an electrical connection cable 11 that is a connection of the device according to the invention 1 with an evaluation and control unit 57 for a sensor unit 50 allows out of the housing shell 3 led out.

Die aus Stahl gebildete Gehäuseschale 3 weist beabstandet und parallel zu ihrer unteren und oberen Seitenwandung 3a, 3b jeweils einen Stegabschnitt 12, 13 auf, siehe 2. Zwischen dem der unteren Seitenwandung 3a zugeordneten Stegabschnitt 12 und der Seitenwandung 3a des Gehäuseschale 3 ist an einem Bodenteil 14 der Gehäuseschale 3 eine Auflageplatte 15 angeordnet, die in Richtung der Längsseitenwandung 3c der Gehäuseschale 3 gegenüberliegenden Längsstirnseite 1d der erfindungsgemäßen Vorrichtung über den Stegabschnitt 12 übersteht. Über die Länge des Stegabschnittes 12 umgeben der Stegabschnitt 12 und die parallel zu diesem angeordnete Auflageplatte 15 eine U-förmige Ausnehmung 16, die der Aufnahme bzw. Führung des Verbindungskabels 11 dient. In der z-Richtung weist der der Seitenwandung 3b der Gehäuseschale 3 zugeordnete Stegabschnitt 13 oberhalb eines freien Endes 12d des der unteren Seitenwandung 3a der Gehäuseschale 3 zugewandten Stegabschnittes 12 eine Stufe 17 derart auf, dass ein der Längsstirnseite 1d der Vorrichtung 1 zugewandter Teil 18 des Stegabschnittes 13 in z-Richtung weiter von dem Stegabschnitt 12 entfernt ist.The housing shell made of steel 3 has spaced and parallel to its lower and upper side wall 3a . 3b each a bridge section 12 . 13 up, see 2 , Between the lower side wall 3a associated web section 12 and the side wall 3a of the housing shell 3 is at a bottom part 14 the housing shell 3 a platen 15 arranged in the direction of the Längsseitenwandung 3c the housing shell 3 opposite longitudinal front side 1d the device according to the invention via the web portion 12 survives. About the length of the bridge section 12 surround the bridge section 12 and the support plate arranged parallel to this 15 a U- shaped recess 16 , the recording or leadership of the connection cable 11 serves. In the z-direction, that of the side wall 3b the housing shell 3 associated web section 13 above a free end 12d of the lower side wall 3a the housing shell 3 facing web section 12 a step 17 such that one of the longitudinal end face 1d the device 1 facing part 18 of the bridge section 13 in z direction farther from the bridge section 12 is removed.

Der Teil 18 des Stegabschnittes 13 und ein über den Stegabschnitt 12 in Richtung zur Längsstirnseite 1d der Vorrichtung 1 hinausgehender Teil der Auflageplatte 15 bilden Anschlagkanten für in 3 gezeigte Halterungselemente 19 eines als Flachspule ausgeführten Spulenkörpers 21. Der Spulenkörper 21 und Halterungselemente 19 sind erfindungsgemäß aus einem nicht magnetisierbaren material wie etwa Aluminium. Die Ausführung des Spulenkörpers 21 als Flachspule führt erfindungsgemäß zu einer geringen Dicke des Gehäuses 10 bzw. der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1. Dadurch ist eine Aneinanderreihung von einer Vielzahl erfindungsgemäßer Vorrichtungen zur Erzeugung eines Mehrstellenmessplatzes begünstigt. Erfindungsgemäß sind die Stegabschnitte 12, 13 und die Auflageplatte 15 aus einem magnetischen Material gefertigt, um das Magnetfeld des zwischen ihnen angeordneten Spulenkörpers 21 in z-Richtung abzuschirmen.The part 18 of the bridge section 13 and one over the bridge section 12 towards the longitudinal end side 1d the device 1 outgoing part of the support plate 15 form stop edges for in 3 shown holding elements 19 a bobbin designed as a flat coil 21 , The bobbin 21 and support elements 19 According to the invention are made of a non-magnetizable material such as aluminum. The execution of the bobbin 21 as a flat coil according to the invention leads to a small thickness of the housing 10 or the device according to the invention 1 , This favors a stringing together of a multiplicity of devices according to the invention for generating a multi-station measuring station. According to the invention, the web sections 12 . 13 and the platen 15 made of a magnetic material to the magnetic field of the coil body arranged between them 21 shield in z direction.

An dem Bodenteil 14 der Gehäuseschale 3 ist innenseitig zwischen dem Stegabschnitt 12 und dem Stegabschnitt 13 eine U-förmige Positionierlasche 23 zur Aufnahme eines Permanentmagneten 24, der in 4 gezeigt ist, vorgesehen. Nach 4 weist ein mit der Gehäuseschale 3 das Gehäuse 10 bildendes Deckelteil 25 innenseitig ebenfalls eine U-förmige Positionierlasche 23 zur Aufnahme eines entgegengesetzt gepolten Permanentmagneten 26 derart auf, dass die Positionierlaschen 23 in einem geschlossenen Zustand des Gehäuses 10 einander gegenüberliegend angeordnet sind. Erfindungsgemäß weisen das Bodenteil 14 und das Deckelteil 25 des Gehäuses 10 jeweils in einem die Positionierlasche 23 umgebenden Bereich ein magnetisches Material auf, um das im Inneren des Gehäuses 10 in einem Betriebszustand erzeugte Magnetfeld nach außen abzuschirmen. Vorzugsweise können sowohl das Deckelteil 25 als auch das Bodenteil 14 vollständig aus einem ferromagnetischen Material wie etwa einem ferromagnetischen Stahl gebildet sein.At the bottom part 14 the housing shell 3 is inside between the web section 12 and the bridge section 13 a U-shaped positioning tab 23 for receiving a permanent magnet 24 who in 4 is shown provided. To 4 has one with the housing shell 3 the housing 10 forming cover part 25 inside also a U-shaped positioning tab 23 for receiving an oppositely poled permanent magnet 26 such that the positioning tabs 23 in a closed state of the housing 10 are arranged opposite one another. According to the invention, the bottom part 14 and the lid part 25 of the housing 10 each in one the positioning tab 23 surrounding area a magnetic material on the inside of the housing 10 to shield the magnetic field generated in an operating state to the outside. Preferably, both the lid part 25 as well as the bottom part 14 be formed entirely of a ferromagnetic material such as a ferromagnetic steel.

Die in 3 gezeigten Halterungselemente 19 für den Spulenkörper 21 sind im Wesentlichen Y-förmig ausgebildet, wobei der aus einer Aluminium-Magnesium-Legierung mit 3 Gewichtsprozent Magnesium gebildete Spulenkörper 21 mithilfe von Kunststoffschrauben 27 zwischen rechteckförmigen Basisabschnitten 28 der Halterungselemente 19 befestigt wird. Ein dem zur Gewichtsreduzierung mit Ausnehmungen versehenen Basisabschnitt 28 gegenüberliegender, im Wesentlichen U-förmiger Befestigungsabschnitt 29 dient der Festlegung der Halterungselemente 19 an einem erfindungsgemäßen Tastkörper 100 (5). Als Flachstücke ausgeführte Befestigungsschenkel 30 des U-förmiger Befestigungsabschnitts 29 werden dazu von U-förmigen Ausnehmungen 31 des Tastkörpers 100, die an parallel zu dem Bodenteil 14 und dem Deckelteil 25 des Gehäuses 10 verlaufenden Seiten 100e bzw. 100f senkrecht zur Längsachse des Tastkörpers 100 erstrecken, aufgenommen. Erfindungsgemäß wird ein die Spule bildender Kupferdraht auf den an wenigstens einem Halterungselement 19 befestigten Spulenkörper 21 aufgewickelt, wozu eine in den Figuren nicht dargestellte Nut an dem Spulenkörper 21 angebracht sein kann.In the 3 shown holding elements 19 for the bobbin 21 are substantially Y-shaped, wherein the formed from an aluminum-magnesium alloy with 3 weight percent magnesium bobbin 21 using plastic screws 27 between rectangular base sections 28 the support elements 19 is attached. A weight reduction with recesses provided base portion 28 opposite, substantially U-shaped mounting portion 29 serves to define the support elements 19 at a Tastkörper invention 100 ( 5 ). Mounting pieces designed as flat pieces 30 the U-shaped attachment portion 29 are to U-shaped recesses 31 of the tactile body 100 which are parallel to the bottom part 14 and the lid part 25 of the housing 10 running pages 100e respectively. 100f perpendicular to the longitudinal axis of the probe body 100 extend, recorded. According to the invention, a coil forming the copper wire on the at least one support member 19 attached bobbin 21 wound, including a not shown in the figures groove on the bobbin 21 can be appropriate.

Der bevorzugt aus einem kohlefaserverstärkten Kunststoff (CFK) gebildete Tastkörper 100 weist nach 5 eine im Wesentlichen quaderförmige Form auf. Der Tastkörper 100 ist in der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 derart vorgesehen, dass er die Längsstirnseite 1d der Vorrichtung 1' bildet. Der die Spuleneinheit 22 tragende Tastkörper 100 ist an der Gehäuseschale 3 mithilfe von Federelementen 36, 37 festgelegt. Die Federelemente 36, 37 sind wie in 6 an dem Federelement 37 näher gezeigt sandwichartig aus einer versteift zwischen Versteifungselementen 38 und 39 aufgenommen Blattfeder 41 aus Federstahl, bevorzugt aus CrMoV4 gebildet. Die Blattfeder 41 steht in Längsrichtung der Federelemente 36, 37 an Stirnseiten der quaderförmigen Versteifungselemente 38, 39 aus Aluminium (Al)- oder CFK unter Bildung von Festlegungsabschnitten 42, 43 vor. An den Festlegungsabschnitten 42, 43 sind Bohrungspaare 44, 45 zur Festlegung der Federelemente 36, 37 an der Gehäuseschale 3 bzw. dem Tastkörper 100 vorgesehen. Die Federelemente 36, 37 sind mithilfe von Bohrungen 47 durchsetzende und in Gewindebohrungen 48 aufgenommenen Schrauben 46 zusammengesetzt.The preferred from a carbon fiber reinforced plastic (CFRP) formed Tastkörper 100 points to 5 a substantially cuboid shape. The probe body 100 is in the device according to the invention 1 provided such that it the longitudinal end face 1d the device 1' forms. The coil unit 22 carrying probes 100 is on the housing shell 3 using spring elements 36 . 37 established. The spring elements 36 . 37 are like in 6 on the spring element 37 Closer shown sandwiched from a stiffened between stiffening elements 38 and 39 included leaf spring 41 made of spring steel, preferably made of CrMoV 4 . The leaf spring 41 is in the longitudinal direction of the spring elements 36 . 37 at end faces of the cuboid stiffening elements 38 . 39 made of aluminum (Al) - or CFK to form fixing sections 42 . 43 in front. At the fixing sections 42 . 43 are pairs of holes 44 . 45 for fixing the spring elements 36 . 37 on the housing shell 3 or the probe body 100 intended. The spring elements 36 . 37 are using holes 47 penetrating and threaded holes 48 taken screws 46 composed.

Wie in 7b gezeigt sind die Federelemente 36, 37 mithilfe von Befestigungsschrauben 49 an der Gehäuseschale 3 festgelegt. An dem Tastkörper 100 sind die Festlegungsabschnitten 42, 43 der Federelemente 36, 37 mit Hilfe von Klemmstücken 33 festgeklemmt, 7a. Dabei werden die den Tastkörper 100 in Längsrichtung (z-Achse) abschließenden Klemmstücke 33 von Schrauben 35 durchsetzt, die auch die Bohrungen 44 der Blattfedern 41 durchsetzen. Dadurch, dass die Federelemente 36, 37 zu den Enden 33 des Tastkörpers 100 hin befestigt sind, nehmen sie den Tastkörper 100 im Grunde in der z-Richtung zwischen sich auf und bilden ein Federparallelogramm 40.As in 7b shown are the spring elements 36 . 37 using fixing screws 49 on the housing shell 3 established. On the probe body 100 are the fixing sections 42 . 43 the spring elements 36 . 37 with the help of clamping pieces 33 clamped 7a , These are the key body 100 in longitudinal direction (z-axis) final clamping pieces 33 of screws 35 intersperses, which includes the holes 44 the leaf springs 41 push through. Due to the fact that the spring elements 36 . 37 to the ends 33 of the tactile body 100 attached, they take the probe body 100 basically in the z-direction between them and form a spring parallelogram 40 ,

Die Stegabschnitte 12, 13 und die Auflageplatte 15 umgeben die Permanentmagnete 24, 26 in z-Richtung (4). Dadurch ermöglichen sie bei geeigneter Wahl aus einem magnetischen Material, wie etwa einem ferromagnetischen Stahl, eine Abschirmung der nach 5 oberhalb bzw. unterhalb liegenden Federelemente 31 bzw. 33 von einer Beeinflussung durch die zur Erzeugung der Messkraft erforderlichen Permanentmagnete 24, 26. Eine solche Beeinflussung würde insbesondere in dem erfindungsgemäß angestrebten Messgenauigkeitsbereich zu einer nicht-akzeptablen Messverfälschung führen. Der Stegabschnitt 12 und die Auflageplatte 15 bilden Sicherungsanschläge für den Tastkörper 100, d. h. für die an diesem befestigten Befestigungsschenkel 30 der Halterungen 19, siehe 7b. So kann erfindungsgemäß eine weite Auslenkung der Federelemente 31, 33 verhindert werden. The bridge sections 12 . 13 and the platen 15 surround the permanent magnets 24 . 26 in the z direction ( 4 ). As a result, with a suitable choice of a magnetic material, such as a ferromagnetic steel, they provide a shield for 5 above or below lying spring elements 31 respectively. 33 from an influence by the permanent magnets required to generate the measuring force 24 . 26 , Such an influencing would lead to an unacceptable measurement distortion, in particular in the measurement accuracy range aimed at according to the invention. The bridge section 12 and the platen 15 form safety stops for the probe body 100 , ie for the attachment leg attached to this 30 the brackets 19 , please refer 7b , Thus, according to the invention, a wide deflection of the spring elements 31 . 33 be prevented.

Die Spuleneinheit 22 ist mit den Befestigungsschenkeln 30 in den Ausnehmungen 31 am Tastkörper 100 mithilfe von Schrauben befestigt. Zwischen den Befestigungsschenkeln 30 ist an dem Bodenteil 14 des Gehäuses 10 ein Sensorelement 51 festgelegt, das mit dem Verbindungskabel 11 verbunden ist und eine Lichtquelle und ein Abtastgitter sowie ein Detektorelement (nicht gezeigt) enthält. Das Sensorelement 51 ist nach 7b einem an dem Tastkörper 100 zwischen den Ansatzbereichen der Befestigungsschenkel 30 angebrachten Gittermaßstab 52 gegenüberliegend vorgesehen. Das Sensorelement 51 und der Gittermaßstab 52 bilden die erfindungsgemäße Sensoreinheit 50.The coil unit 22 is with the attachment legs 30 in the recesses 31 on the probe body 100 fastened with screws. Between the attachment legs 30 is at the bottom part 14 of the housing 10 a sensor element 51 set that with the connection cable 11 is connected and contains a light source and a scanning grid and a detector element (not shown). The sensor element 51 is after 7b one on the probe body 100 between the attachment areas of the attachment legs 30 attached grid scale 52 provided opposite. The sensor element 51 and the grid scale 52 form the sensor unit according to the invention 50 ,

Der Tastkörper 100 weist an die Längsstirnseite 1d der Vorrichtung 1 bildenden Seite 100d erfindungsgemäß zwei in einer Richtung von 90° (y-Achse) zu der Messrichtung (z-Achse) ausgedehnte, nutartig ausgebildete Anlageabschnitte 32 auf, siehe 1b, 5. Die an dem Tastkörper 100 in dessen Längsausdehnung zwischen den Ausnehmungen 31 vorgesehenen Anlageabschnitte 32 weisen einen Freiheitsgrad in y-Richtung (5, 7b) auf. Zusätzlich weist der Tastkörper 100 an jedem Klemmstück 33 in axialer Richtung einen nutartigen Anlageabschnitte 34 auf. Dabei bilden die Nutböden 32y bzw. 34z jeweils Anlageflächen. Indem Zubehör über jeweils zwei um 90° zueinander versetzte Anlageflächen 32y, 34z an dem Tastkörper 100 festgelegt wird, kann eine reproduzierbare Positionierung erreicht werden. Somit können wie in 5 anhand einer dreieckförmigen Halterung 55 einer Tastarmverlängerung 56 für einen Taststift 5' mit einer Tastspitze 4' einer Längenmessung dienende Elemente an dem Tastkörper 100 vorgesehen werden. Die Halterung 55 ist mit pyramidalen Anlageflächen in die nutartigen Anlageabschnitte 32, 34 des Tastkörpers 100 eingesetzt. Diese Befestigung der Halterung 55 an definierten Anlageflächen 32y, 34z ermöglicht eine Längenmessung mit der Tastspitze 4' mit dergleichen Genauigkeit wie mit der Tastspitze 4. Die gewählte Verbindung der Taststifte 5 und 5' an dem Tastkörper 100 führt zu dergleichen Auslenkung, die durch Einwirken einer Lorentzkraft FL auf den an dem Tastkörper 100 befestigten Spulenkörper 21 hervorgerufen wird.The probe body 100 points to the longitudinal front side 1d the device 1 forming side 100d According to the invention, two, in a direction of 90 ° (y-axis) to the measuring direction (z-axis) extended, groove-shaped contact sections 32 up, see 1b . 5 , The on the Tastkörper 100 in its longitudinal extent between the recesses 31 provided investment sections 32 have a degree of freedom in the y-direction ( 5 . 7b ) on. In addition, the probe body 100 on each clamp 33 in the axial direction a groove-like abutment sections 34 on. The groove bottoms form this 32y respectively. 34z each contact surfaces. By attaching each accessory via two contact surfaces offset by 90 ° 32y . 34z on the probe body 100 is set, a reproducible positioning can be achieved. Thus, as in 5 using a triangular bracket 55 a Tastarmverlängerung 56 for a stylus 5 ' with a stylus tip 4 ' a length measurement serving elements on the probe body 100 be provided. The holder 55 is with pyramidal contact surfaces in the groove-like abutment sections 32 . 34 of the tactile body 100 used. This attachment of the bracket 55 at defined contact surfaces 32y . 34z allows a length measurement with the stylus tip 4 ' with the same accuracy as with the stylus tip 4 , The selected connection of the styli 5 and 5 ' on the probe body 100 leads to the same deflection, by the action of a Lorentz force F L on the on the Tastkörper 100 attached bobbin 21 is caused.

Erfindungsgemäß ist an einer der Längsstirnseite 1d der Vorrichtung 1 gegenüberliegenden Stirnseite 3c der Gehäuseschale 3 eine Leiterplatte 53 elektrisch isoliert befestigt. Die Leiterplatte 53 enthält Leuchtdioden (LED) 54 zur Anzeige unterschiedlicher Betriebszustände der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1. Dazu sind in dem Gehäuse 10 der Vorrichtung 1 entsprechende Sichtöffnungen für die Leuchtdioden vorgesehen. Der Spulendraht der Spuleneinheit 22 ist an der Leiterplatte 53 angeschlossen. Eine in 1b schematisch dargestellte Steuerungs- und Auswerteeinrichtung 58 ist mit der Spuleneinheit 22 über die Leiterplatte 53 durch ein Kabel 59 verbunden. Das Kabel 59 wird durch dieselbe Öffnung des Gehäuses 10 wie das Versorgungskabel 11 der Sensoreinheit 50 nach außen geführt.According to the invention is on one of the longitudinal end face 1d the device 1 opposite end face 3c the housing shell 3 a circuit board 53 fixed electrically isolated. The circuit board 53 contains light emitting diodes (LED) 54 for displaying different operating states of the device according to the invention 1 , These are in the case 10 the device 1 corresponding viewing openings provided for the LEDs. The coil wire of the coil unit 22 is on the circuit board 53 connected. An in 1b schematically illustrated control and evaluation 58 is with the coil unit 22 over the circuit board 53 through a cable 59 connected. The cable 59 is through the same opening of the housing 10 like the supply cable 11 the sensor unit 50 led to the outside.

Ein Betrieb der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Längenmessung geschieht wie folgt. Wird durch die Spuleneinheit 22 ein Strom I geschickt, so erfährt der Spulenkörper 21 bzw. die Spuleneinheit 22 eine schematisch in 8 angedeutete Lorentzkraft (F L). Aufgrund der in 4 gezeigten entgegengesetzten Anordnung der Magnete 24, 26 (Nord-Süd – Süd-Nord) erfahren die senkrecht zur durch den in 8 dargestellten Pfeil z gegebenen Richtung verlaufenden Wicklungen der Spule eine gleichgerichtete, zur Erzeugung der Messkraft dienende Lorentzkraft FL. Da sich die Lorentzkräfte auf die parallel zur z-Richtung oder antiparallel dazu verlaufenden Wicklungen aufheben, sind diese Wicklungen erfindungsgemäß außerhalb der Magnete vorgesehen, siehe 8. Hierzu ist eine Flachspulenform ausgewählt worden, um die nutzbare Wicklungslänge zu erhöhen und die nicht nutzbare Wicklungslänge parallel oder antiparallel zur z-Richtung als Mess- bzw. Tastrichtung zu minimieren. Durch die größere nutzbare Leiterlänge werden weniger Wicklungen zur Erzeugung der gleichen Kraft bzw. wird ein geringerer Strom zur Erbringung einer Kraft benötigt.An operation of the device according to the invention for length measurement is as follows. Is through the coil unit 22 sent a current I, so learns the bobbin 21 or the coil unit 22 a schematic in 8th indicated Lorentz force ( F L ). Due to the in 4 shown opposite arrangement of the magnets 24 . 26 (North-South - South-North) learn the perpendicular to the in 8th shown arrow z given direction extending windings of the coil a rectified, serving to generate the measuring force Lorentz force F L. Since the Lorentz forces cancel out on the windings which run parallel to the z- direction or antiparallel to it, these windings are provided according to the invention outside the magnets, see 8th , For this purpose, a flat coil shape has been selected in order to increase the usable winding length and to minimize the unusable winding length parallel or antiparallel to the z-direction as a measuring or scanning direction. Due to the larger usable conductor length less windings to generate the same force or a lower current is required to provide a force.

Erfindungsgemäß wird die Spuleneinheit 22 wie anhand der 5 gezeigt mit Spannung über eine Steuerungs- und Auswerteeinrichtung 58 versorgt, die Analog-Digital-Wandler enthält. Der Ausgang der Steuerungs- und Auswerteeinrichtung 58 ermöglicht eine Ansteuerung der Spuleneinheit 22 mit einer kleinstmöglichen Krafteinheit. Durch eine Digitalisierung wird eine minimale Spannungs- bzw. Stromänderung und damit eine minimale Kraftänderung erreicht. Erfindungsgemäß ist der A/D-Wandler 61 als 16-Bit-Wandler ausgelegt. Da die Stromstärke ein Maß für die aufgebrachte Messkraft des Tastkörpers ist, ist eine minimale Stromstärke zur Erzielung einer kleinen Messkraft notwendig. Dies ist insbesondere dann erforderlich, wenn durch die mechanischen Elemente, wie die Federelemente 36, 37 des Federparallelogramms 40, bedingte Rückstellkräfte, ausgeglichen werden sollen. Mit dem Schritt des Digitalisierens des über eine nicht gezeigte extern zu der erfindungsgemäßen Vorrichtung und über das Versorgungskabel 11 mit dieser verbundenen elektronischen Spannungsquelle bzw. deren Regelung wird eine ausreichende Einstellbarkeit der Spannung bzw. Stromstärke und damit der Messkraft sichergestellt. Dabei ist eine maximal aufzubringende Kraft durch die Masse des Tastkörpers 100 bzw. aller daran befestigten Teile gegeben.According to the invention, the coil unit 22 as based on the 5 shown with voltage via a control and evaluation 58 supplied, which contains analog-to-digital converters. The output of the control and evaluation device 58 allows control of the coil unit 22 with the smallest possible power unit. By digitizing a minimum voltage or current change and thus a minimal change in force is achieved. According to the invention, the A / D converter 61 designed as a 16-bit converter. Since the current strength is a measure of the applied measuring force of the Tastkörpers is, a minimum amperage to achieve a small measuring force is necessary. This is particularly necessary if by the mechanical elements, such as the spring elements 36 . 37 of the spring parallelogram 40 , conditional restoring forces, should be compensated. The step of digitizing the not shown externally to the device according to the invention and the supply cable 11 With this connected electronic voltage source or its control sufficient adjustability of the voltage or current and thus the measuring force is ensured. In this case, a maximum force to be applied by the mass of the probe body 100 or all parts attached to it.

In einer bevorzugten Ausführung der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1, 1' ist ein minimaler Strom von etwa 0,5 μA und ein maximaler Strom von etwa 30 mA für einen ausreichenden Arbeitsbereich gegeben, wobei diese Werte in Abhängigkeit von der Wicklungszahl der Spuleneinheit 22, die sich im Bereich von vorzugsweise 1000 bis 3600 Wicklungen bewegt, beeinflussbar sind. Hinsichtlich der Krafterzeugung bei gleichzeitig geringer Temperaturentwicklung in der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1, 1' ist eine Wahl einer geringen Stromstärke und die Wahl einer hohen Wicklungszahl vorteilhaft. Allerdings geht eine Erhöhung der Wicklungszahl zu Lasten einer Dynamik bei der Messung, bedingt durch die dadurch erhöhte Masse der Spuleneinheit 22. Daneben ist für die Wahl der Spulenbeschaffenheit auch eine erreichbare Messgeschwindigkeit bzw. Messfrequenz beachtlich. Erfindungsgemäß haben sich hinsichtlich der Kriterien Verlustleistung, Messfrequenz und aufzubringender Kraft Wicklungszahlen von 800 bis 1000 für die Spuleneinheit 22 für am besten geeignet ergeben.In a preferred embodiment of the device according to the invention 1 . 1' There is a minimum current of about 0.5 μA and a maximum current of about 30 mA for a sufficient working range, these values being dependent on the number of turns of the coil unit 22 , which can be influenced in the range of preferably 1000 to 3600 windings, can be influenced. With regard to the power generation with simultaneous low temperature development in the device according to the invention 1 . 1' a choice of low amperage and the choice of a high number of turns is advantageous. However, an increase in the number of turns is at the expense of dynamics in the measurement, due to the increased mass of the coil unit 22 , In addition, an achievable measuring speed or measuring frequency is considerable for the choice of the coil condition. According to the invention, with regard to the criteria of power loss, measuring frequency and applied force, winding numbers of 800 to 1000 for the coil unit 22 for best suited result.

Wird durch Verbindung der Spuleneinheit 22 mit einer nicht dargestellten geregelten Spannungsquelle die Spule mit einem Strom beaufschlagt, so bewirkt die durch die Permanentmagnete 24, 26 induzierte Lorentzkraft F L in Abhängigkeit von der gewählten Stromrichtung eine Auslenkung des Tastkörpers 100 in der z-Richtung. Die auf die Spule 21 ausgeübte Lorentzkraft wird dabei über die Halterungselemente 19 und insbesondere über die Befestigungsschenkel 30 auf den Tastkörper 100 übertragen und dieser durch die gelenkige Aufhängung mittels der Federelemente 36, 37 in z-Richtung, wie in 5 angedeutet, gegenüber dem Gehäuse 10 bewegt. Dabei lassen die Festlegungsabschnitte 42, 43 der Blattfedern 41 eine Bewegung des Tastkörpers 100 gegenüber dem Gehäuse 10 zu. Erfindungsgemäß führt eine Verlängerung der Längen der Blattfedern 41 zu einer geringen, akzeptablen Querabweichung (entlang der x-Richtung). Ebenso kann über eine Versteifung der Blattfedern 41 durch die Versteifungselemente 38, 39 eine bei einer unversteiften Feder bewegungsbedingt auftretende Verkürzung der Parallelogrammarme weitestgehend vermieden werden, wenn nicht sogar ausgeschlossen werden. Auch der bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 gewählte Abstand der Federelemente 36, 37 in der Messrichtung (z-Richtung) wird erfindungsgemäß ausreichend gewählt, um die Gefahr einer Verdrehung der gekoppelten Elemente zueinander zu vermeiden zumindest aber deutlich zu reduzieren.Is by connecting the coil unit 22 With a regulated voltage source, not shown, the coil is supplied with a current, as effected by the permanent magnets 24 . 26 induced Lorentz force F L as a function of the selected current direction, a deflection of the probe body 100 in the z direction. The on the coil 21 applied Lorentz force is about the support elements 19 and in particular via the attachment legs 30 on the touch body 100 transmitted and this by the articulated suspension by means of the spring elements 36 . 37 in z-direction, as in 5 indicated, opposite the case 10 emotional. At the same time the fixing sections leave 42 . 43 the leaf springs 41 a movement of the tactile body 100 opposite the housing 10 to. According to the invention leads to an extension of the lengths of the leaf springs 41 to a small, acceptable transverse deviation (along the x-direction). Likewise, over a stiffening of the leaf springs 41 through the stiffening elements 38 . 39 A shortening of the parallelogram arms, which occurs due to movement due to an unstiffened spring, is largely avoided, if not excluded. Also in the inventive device 1 selected distance of the spring elements 36 . 37 in the measuring direction (z-direction) is selected according to the invention sufficient to avoid the risk of rotation of the coupled elements to each other at least but significantly reduced.

Bei einer erfindungsgemäßen Auslenkung des Tastkörpers 100 gegenüber dem Gehäuse 10 wird auch der auf dem Tastkörper 100 mit definierten Anlageflächen ausgerichtete und befestigte Gittermaßstab 52 gegenüber dem Sensorelement 51 bewegt, wodurch mit Hilfe des Sensorelementes 51 und einer über das Versorgungskabel 11 angeschlossenen Steuerungs- und Auswerteeinrichtung 58 eine Auslenkung des Tastkörpers 100 und damit die zu messende Länge in an sich bekannter Weise bestimmt werden kann.In a deflection of the probe body according to the invention 100 opposite the housing 10 is also the on the Tastkörper 100 Lattice scale aligned and fixed with defined contact surfaces 52 opposite the sensor element 51 moved, thereby using the sensor element 51 and one over the supply cable 11 connected control and evaluation 58 a deflection of the probe body 100 and thus the length to be measured can be determined in a manner known per se.

Beim Einsatz der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1, 1' zur Längenmessung wird die Vorrichtung 1, 1' zunächst in eine Lage gebracht, in welcher in der Messrichtung keine Gewichtskraftkomponente des Tastkörpers 100 und der von diesem getragenen Spuleneinheit 22 wirkt. Eine solche Positionierung ist etwa eine waagerechte Positionierung der Vorrichtung 1, 1' bzw. des Tastkörpers 100. Dann wird eine Spannungs- bzw. Strom-Auslenkungskennlinie der Vorrichtung 1, 1' aufgenommen, wobei der Tastkörper 100 durch eine Umkehr der Stromrichtung auch in einer der ursprünglichen Messrichtung entgegengesetzten Richtung ausgelenkt wird. Dabei wird der zur Messung erforderliche Arbeitsbereich in den beiden Richtungen durchlaufen. An der Vorrichtung 1, 1' wird dann der Strom eingestellt, bei dem der Tastkörper 100 noch nicht ausgelenkt wird – sogenannter Nullstrom bzw. Nullspannung bei Nullauslenkung. Wird nun die Vorrichtung 1, 1' in die Richtung gedreht oder positioniert, in welcher sich die zu messende Länge eines zu messenden Gegenstandes befindet, so muss die in dieser Richtung herrschende Gewichtskraftkomponente FG ausgeglichen werden. Dies geschieht dadurch, dass die gegenüber der gewichtskraftfreien Ruhelage des Tastkörpers 100 auftretende Auslenkung bestimmt wird. Der diese Auslenkung bewirkende Strom wird aus der Spannungs- bzw. Strom-Auslenkungskennlinie entnommen und in entgegenwirkender Richtung eingestellt, so dass die den Tastkörper 100 auslenkende Gewichtskraft FG aufgehoben wird und der Tastkörper 100 in Messrichtung quasi frei schwebt.When using the device according to the invention 1 . 1' for length measurement, the device 1 . 1' initially placed in a position in which in the measuring direction no weight component of the probe body 100 and the coil unit carried thereby 22 acts. Such positioning is about a horizontal positioning of the device 1 . 1' or of the probe body 100 , Then, a voltage deflection characteristic of the device becomes 1 . 1' taken, the probe body 100 is deflected by a reversal of the current direction in a direction opposite to the original direction of measurement direction. The work area required for the measurement is passed through in both directions. At the device 1 . 1' then the current is set at which the probe body 100 not yet deflected - so-called zero current or zero voltage at zero deflection. Now the device 1 . 1' In the direction in which the measured length of an object to be measured is rotated or positioned, the weight force component F G prevailing in this direction must be compensated. This happens because the relative to the weight-free rest position of the probe body 100 occurring deflection is determined. The current causing this deflection is taken from the voltage or current deflection characteristic and adjusted in the opposite direction, so that the probe body 100 deflecting weight F G is lifted and the probe body 100 almost free floating in the measuring direction.

Dann wird die Messkraft über die Spannung bzw. den zur Auslenkung des Tastkörpers 100 notwendigen Strom eingestellt. Dazu wird mit Hilfe eines Wägesystems eine Spannungs(Strom)-Kraftkennlinie aufgenommen, bei der der durch eine aufgeschaltete Spannung in der Spuleneinheit 22 fließende Strom zu der sich daraus ergebenden, an dem Tastkörper 100 auftretenden in Newton gemessenen Kraft bestimmt wird.Then the measuring force on the voltage or the deflection of the probe body 100 necessary current set. For this purpose, a voltage (current) - force characteristic is recorded by means of a weighing system, in which by a switched-on voltage in the coil unit 22 flowing current to the resulting, on the Tastkörper 100 occurring in Newton measured force is determined.

Bei einer Überkopfmessung, also bei einer Längenmessung in einer der Erdanziehung entgegen gerichteten Richtung kann demnach eine Verminderung einer eingestellten Messkraft durch die Gewichtskraft FG des Tastkörpers 100 und der Spuleneinheit 22 durch die beschriebene erfindungsgemäße Art und Weise der Messkrafteinstellung ausgeschlossen werden.In the case of an overhead measurement, that is to say in the case of a length measurement in a direction opposing gravity, a reduction of a set measuring force by the weight force F G of the feeler body can accordingly be achieved 100 and the coil unit 22 be excluded by the described inventive manner of Meßkrafseinstellung.

Ebenso kann mit dem elektrodynamischen Linearantrieb auch der Einfluss von auslenkungsabhängigen Federrückstellkräften FC beseitigt werden. Dazu wird eine bekannte oder experimentell bestimmte Abhängigkeit der Rückstellkraft FC von der Auslenkung z wie in 9 gezeigt als funktionaler Zusammenhang der Federkennlinie in der elektronischen Steuerungs- und Auswerteeinrichtung 58 hinterlegt. Bei einer Längenmessung wird dann entsprechend der gewünschten Messkraft FMess eine resultierende Kraft FRes, die sich aus der Rückstellkraft FC und der Gewichstkraft FG ergibt, soweit kompensiert, dass an dem Tastkörper 100 die in 10 dargestellte Messkraft Kraft FMess herrscht. Durch Wirkung der in 9 durch Pfeile veranschaulichten, durch den Linearantrieb aufgebrachten jeweiligen Korrekturkraft FKorr wird auf den zu messenden Körper lediglich die eingestellte konstante Messkraft FMess ausgeübt. Wie in 9 dargestellt geht die Rückstellkraft FC dann nicht durch den Nullpunkt des Kraft-Weg-Diagramms, wenn die entsprechenden Nullpunkte bei Aufnahme der Kräfte nicht abgeglichen worden sind.Likewise, the influence of deflection-dependent spring restoring forces F C can be eliminated with the electrodynamic linear drive. For this purpose, a known or experimentally determined dependence of the restoring force F C of the deflection z as in 9 shown as a functional relationship of the spring characteristic in the electronic control and evaluation 58 deposited. In the case of a length measurement, a resultant force F Res , which results from the restoring force F C and the weighting force F G, is then compensated in accordance with the desired measuring force F Mess to such an extent that the sensing body is compensated 100 in the 10 illustrated measuring force force F measurement prevails. By effect of in 9 illustrated by arrows, applied by the linear drive respective correction force F Korr is applied to the body to be measured only the set constant measuring force F measurement . As in 9 represented the restoring force F C then does not pass through the zero point of the force-displacement diagram when the corresponding zero points have not been adjusted when receiving the forces.

Um die durch den Tastkörper 100 bzw. den Tastkörper 100 und die Spuleneinheit 22 bedingte Gewichtskraft FG zu kompensieren, wird die Vorrichtung 1 in eine Messposition entlang der durch den Pfeil z angezeigten Richtung in 5 gebracht. So kann die Gewichtskraft FG dadurch ausgeglichen werden, dass dem System die Spannung bzw. der Strom aufgeprägt wird, der notwendig ist, um die durch die Gewichtskraft bedingte Auslenkung des Tastkörpers zu kompensieren und diesen in Ruhe zu halten. In diesem Zustand wird keine Messkraft erzeugt. Nun wird der Strom eingestellt, der aus der Stromkraftlinie notwendig ist, um die erforderliche oder gewünschte Messkraft einzustellen. Da die in der erfindungsgemäßen Vorrichtung eingesetzten Federelemente 31, 33 über eine wegabhängige Rückstellkraft verfügen, kann in der Auswerte- und Steuerungselektronik für die Spuleneinheit 22 durch eine entsprechende lineare Kraft-Wegbeziehung über den gewünschten Messbereich die Rückstellkraft der Federelemente 36, 37 eliminiert werden, so dass die erfindungsgemäße Vorrichtung mit einer konstanten, durch die Lorentzkraft der Spuleneinheit 22 erzeugten Messkraft zur Messung eingesetzt wird. Diese Messtechnik ist in der 9 veranschaulicht.To the by the Tastkörper 100 or the probe body 100 and the coil unit 22 conditional weight force F G , the device becomes 1 in a measuring position along the direction indicated by the arrow z in FIG 5 brought. Thus, the weight force F G can be compensated for by impressing on the system the voltage or the current which is necessary in order to compensate for the deflection of the feeler caused by the weight force and to keep it at rest. In this state, no measuring force is generated. Now set the current required from the current force line to set the required or desired measuring force. Since the spring elements used in the device according to the invention 31 . 33 can have a path-dependent restoring force, can in the evaluation and control electronics for the coil unit 22 by a corresponding linear force-distance relationship over the desired measuring range, the restoring force of the spring elements 36 . 37 be eliminated, so that the inventive device with a constant, by the Lorentz force of the coil unit 22 generated measuring force is used for measurement. This measurement technique is in the 9 illustrated.

Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen und in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt, die in vielfacher Art und Weise abgewandelt sein können. So können die Tastspitzen 5 anders als gezeigt etwa in konische, zur Spitze pyramidal zulaufend oder elliptisch geformt und aus den unterschiedlichen Materialien gestaltet sein. Die erfindungsgemäße Regelungsaufgaben übernehmende Steuerungs- und Auswerteeinrichtung 58 kann über eine Schaltung aus reinen elektronischen Bauteilen sowie durch auf Prozessoren laufende Computerprogramme und/oder auch softwaremäßig realisiert sein. Die Steuerungs- und Auswerteeinrichtung 58 der Spuleneinheit 20 und die Auswerte- und Steuereinheit 57 der Sensoreinheit 50 können auch in einer Einheit integriert sein bzw. von einem Computer unterstützt oder darauf softwaremäßig realisiert sein.The invention is not limited to the described and illustrated in the drawings embodiments, which may be modified in many ways. This is how the stylus tips can be 5 differently than shown in conical, pyramidal tapering or elliptical shaped to the top and be made of different materials. The control tasks of the invention control and evaluation 58 can be realized via a circuit of pure electronic components as well as computer programs running on processors and / or also by software. The control and evaluation device 58 the coil unit 20 and the evaluation and control unit 57 the sensor unit 50 can also be integrated in a unit or supported by a computer or be implemented in software.

Der Spulenkörper 21 der Spuleneinheit 22 kann auch aus Polyoxymethylen (POM) gefertigt sein. Die Federelemente 36, 37 und der Tastkörper 100 können auch monolithisch sein. Dann ist die in der Führung auftretende Reibung nur durch die innere Reibung in dem das Federparallelogramm 40 bildenden Material gegeben.The bobbin 21 the coil unit 22 can also be made of polyoxymethylene (POM). The spring elements 36 . 37 and the probe body 100 can also be monolithic. Then the friction occurring in the guide is only due to the internal friction in which the spring parallelogram 40 given forming material.

Schließlich versteht sich, dass eine Vorrichtung 1, 1' oder mehrere zu einem Mehrfachmessplatz zusammengesetzte Vorrichtungen 1, 1' auch über eine motorisch gesteuerte Halterung 2 betrieben werden können. Entsprechend kann die Vorrichtung 1, 1' zu einer Längenmessung in jede beliebige Richtung eines dreidimensionalen Raumes gebracht werden. Zur Ansteuerung der Vorrichtung 1, 1' über eine motorisch gesteuerte Halterung ist die Vorrichtung mit einer Schnittstelle zur Übertragung sowohl Messdaten als auch Steuerungsbefehlen – und informationen versehen, die mit einer entsprechenden Einrichtung der Halterung kommunizieren kann,Finally, it is understood that a device 1 . 1' or multiple devices assembled into a multi-meter 1 . 1' also via a motorized bracket 2 can be operated. Accordingly, the device 1 . 1' be brought to a length measurement in any direction of a three-dimensional space. To control the device 1 . 1' via a motorized support, the device is provided with an interface for transmitting both measurement data and control commands and information that can communicate with a corresponding device of the support,

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • WO 2005/098355 A1 [0010] WO 2005/098355 A1 [0010]
  • DE 19931226 C2 [0011] DE 19931226 C2 [0011]
  • DE 19941899 B4 [0011] DE 19941899 B4 [0011]
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  • DE 3212711 C2 [0014] DE 3212711 C2 [0014]
  • EP 0693669 B1 [0015] EP 0693669 B1 [0015]

Claims (24)

Vorrichtung zur Längen- bzw. Wegmessung mit einem Gehäuse, mit wenigstens einem gegenüber dem Gehäuse in wenigstens einer Antastrichtung bewegbaren Tastkörper, mit einer Sensoreinheit zur Bestimmung einer Auslenkung des Tastkörpers relativ zum Gehäuse, mit einer Führungseinrichtung zur linearen Führung des Tastkörpers in dem Gehäuse und mit einem elektrodynamischen Linearantrieb zur Erzeugung einer Messkraft des Tastkörpers, welcher Linearantrieb von einer Steuerungs- und Auswerteeinrichtung steuerbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinheit als photoelektrisches System ausgeführt ist, dessen zumindest eine zur Bestimmung der Auslenkung des Tastkörpers (100) erforderliche Komponente an dem Tastkörper (100) in der Auslenkungsrichtung (z-Richtung) angebracht ist.Apparatus for length or distance measurement with a housing, with at least one relative to the housing movable in at least one touch probe, with a sensor unit for determining a deflection of the probe relative to the housing, with a guide device for linear guidance of the probe body in the housing and with an electrodynamic linear drive for generating a measuring force of the probe body, which linear drive can be controlled by a control and evaluation device, characterized in that the sensor unit is designed as a photoelectric system whose at least one for determining the deflection of the probe body ( 100 ) required component on the probe body ( 100 ) is mounted in the deflection direction (z-direction). Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Tastspitze (4) des Tastkörpers (100) und die zumindest eine zur Bestimmung der Auslenkung des Tastkörpers (100) erforderliche Komponente koaxial vorgesehen sind.Apparatus according to claim 1, characterized in that a probe tip ( 4 ) of the probe body ( 100 ) and the at least one for determining the deflection of the probe body ( 100 ) required component are provided coaxially. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Tastkörper (100) eine Ausnehmung zur Aufnahme der zumindest einen Komponente (52) aufweist, deren Ausnehmungsboden auf einer sich in Auslenkungsrichtung erstreckenden Längsachse des Tastkörpers (100) liegt.Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the probe body ( 100 ) a recess for receiving the at least one component ( 52 ), whose recess bottom on a longitudinal axis extending in the direction of deflection of the probe body ( 100 ) lies. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinheit als positionsempfindliches Detektorbauelement (PSD) ausgeführt ist.Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the sensor unit is designed as a position-sensitive detector component (PSD). Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinheit als inkrementales Abtastsystem (50) ausgebildet ist, dessen Maßverkörperung (52) an dem Tastkörper (100) angebracht ist.Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the sensor unit as an incremental scanning system ( 50 ) is formed whose dimensional standard ( 52 ) on the probe body ( 100 ) is attached. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Maßverkörperung der Sensoreinheit (50) als Gittermaßstab (52) ausgeführt ist, der relativ zu einem von einer Lichtquelle bestrahlten Abtastgitter bewegbar ist und das von der Lichtquelle emittierte Licht auf ein Detektorelement reflektiert.Apparatus according to claim 5, characterized in that the material measure of the sensor unit ( 50 ) as a grid scale ( 52 ) which is movable relative to a scanning grating irradiated by a light source and which reflects light emitted from the light source onto a detector element. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Detektorelement, die Lichtquelle und das Abtastgitter dem Gittermaßstab (52) gegenüberliegend am Gehäuse (10) befestigt sind.Apparatus according to claim 6, characterized in that the detector element, the light source and the scanning grid the grid scale ( 52 ) opposite the housing ( 10 ) are attached. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungseinrichtung als Wälzführungseinrichtung ausgebildet.Device according to one of claims 1 to 7, characterized in that the guide device designed as a rolling guide device. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungseinrichtung eine Luftführung umfasst.Device according to one of claims 1 to 8, characterized in that the guide device comprises an air guide. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Tastkörper (100) durch zwei parallel angeordnete Federelemente (36, 37). unter Bildung eines Federparallelogramms (40) bezüglich der Auslenkungsrichtung linear im Gehäuse (10) der Vorrichtung (1) geführt wird.Device according to one of claims 1 to 9, characterized in that the probe body ( 100 ) by two parallel spring elements ( 36 . 37 ). forming a spring parallelogram ( 40 ) with respect to the deflection direction linear in the housing ( 10 ) of the device ( 1 ) to be led. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Federelemente (36, 37) von einer zwischen zwei Versteifungselementen (38, 39) aufgenommenen Blattfeder (41) gebildet werden. wobei erste Enden (42) der Blattfedern (41) mit dem Gehäuse (10) verbunden sind und den ersten Enden (42) gegenüberliegende zweite Enden (43) der Blattfedern (41) an im Bereich von in Antastrichtung (z) liegenden Enden (33) des Tastkörpers (100) festgelegt sind.Apparatus according to claim 10, characterized in that the spring elements ( 36 . 37 ) of one between two stiffening elements ( 38 . 39 ) received leaf spring ( 41 ) are formed. where first ends ( 42 ) of the leaf springs ( 41 ) with the housing ( 10 ) and the first ends ( 42 ) opposite second ends ( 43 ) of the leaf springs ( 41 ) at in the region of in Antastrichtung ( z ) lying ends ( 33 ) of the probe body ( 100 ). Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Federelemente (36, 37) den Tastkörper (100) entlang der Auslenkungs- bzw. Antastrichtung (z) mit den zweiten Enden (43) zwischen sich aufnehmen.Device according to claim 11, characterized in that the spring elements ( 36 . 37 ) the probe body ( 100 ) along the deflection or scanning direction ( z ) with the second ends ( 43 ) between them. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Federelemente, der Tastkörper und wenigstens ein einer Festlegung der Federelemente dienender Gehäuseabschnitt monolithisch sind.Device according to one of claims 10 to 12, characterized in that the spring elements, the probe body and at least one of a determination of the spring elements serving housing portion are monolithic. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrodynamische Linearantrieb einen Spulenkörper (21) aus elektrisch nicht-leitendem Material enthält, der von wenigstens einem Magneten (24, 26) umgeben ist.Device according to one of claims 1 to 13, characterized in that the electrodynamic linear drive a bobbin ( 21 ) of electrically non-conductive material, which is supported by at least one magnet ( 24 . 26 ) is surrounded. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrodynamische Linearantrieb als Linearmotor (22) in Gleichpolausführung mit bewegtem Spulenkörper (21) ausgeführt ist, der auf zwei gegenüberliegenden Seiten von Magneten (24, 26) entgegengesetzter Polung umgeben ist.Device according to one of claims 1 to 14, characterized in that the electrodynamic linear drive as a linear motor ( 22 ) in Gleichpolausführung with moving bobbin ( 21 ) carried out on two opposite sides of magnets ( 24 . 26 ) is surrounded by opposite polarity. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnete (24, 26) jeweils parallel zum Tastkörper (100) an Gehäusewandungen (14, 25) aus magnetischem Material vorgesehen sind.Device according to claim 15, characterized in that the magnets ( 24 . 26 ) in each case parallel to the probe body ( 100 ) on housing walls ( 14 . 25 ) are provided of magnetic material. Vorrichtung nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Spulenkörper (21) über wenigstens ein im Wesentlichen Y-förmiges Halterungselement (19) an dem Tastkörper (100) festgelegt ist.Apparatus according to claim 15 or 16, characterized in that the bobbin ( 21 ) via at least one substantially Y-shaped support element ( 19 ) on the probe body ( 100 ). Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Halterungselement (19) mit Befestigungsschenkeln (30) derart an dem Tastkörper (100) befestigt ist, dass die zumindest eine an dem Tastkörper (100) angebrachte Komponente der Sensoreinheit (50) zwischen den Befestigungsschenkeln (30) vorgesehen ist. Apparatus according to claim 17, characterized in that the at least one support element ( 19 ) with mounting legs ( 30 ) on the probe body ( 100 ) is attached, that the at least one on the Tastkörper ( 100 ) mounted component of the sensor unit ( 50 ) between the attachment legs ( 30 ) is provided. Vorrichtung nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Halterungselement (19) und der Tastkörper (100) monolithisch sind.Apparatus according to claim 17 or 18, characterized in that the at least one support element ( 19 ) and the probe body ( 100 ) are monolithic. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Halterungselement (19) aus einem elektrisch nicht-leitenden Material gebildet ist.Device according to one of claims 17 to 19, characterized in that the at least one support element ( 19 ) is formed of an electrically non-conductive material. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Tastkörper (30) wenigstens ein Paar in Antastrichtung (z) beabstandete, durch Ausnehmungen (32; 34) gebildete Anlageflächen (32y; 34z) für Messzubehör (47) aufweist.Device according to one of claims 1 to 20, characterized in that the probe body ( 30 ) at least one pair in the opposite direction ( z ) spaced, by recesses ( 32 ; 34 ) formed contact surfaces ( 32y ; 34z ) for measuring accessories ( 47 ) having. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Anlageflächen (32y; 34z) senkrecht zueinander vorgesehen sind.Apparatus according to claim 21, characterized in that the contact surfaces ( 32y ; 34z ) are provided perpendicular to each other. Verwendung der Vorrichtung gemäß einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche zur Bestimmung von physikalischen Eigenschaften zu messender Körper.Use of the device according to one or more of the preceding claims for determining physical properties of bodies to be measured. Verwendung der Vorrichtung gemäß einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche zur Viskositätsbestimmung von Flüssigkeiten.Use of the device according to one or more of the preceding claims for determining the viscosity of liquids.
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