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Einrichtung zum Ablesen der Einstellung eines gegenüber einem anderen
Teil verstellbaren Teiles Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Ablesen der
Einstellung eines gegenüber einem anderen Teil verstellbaren Teiles mittels einer
mit dem einen Teil verbundenen, längs einer an dem anderen Teil angeordneten, auf
einem bandförmigen Träger aus flexiblem Material aufgebrachten Meßteilung verschiebbaren
Ablesevorrichtung.
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Einrichtungen dieser Art haben gegenüber Einrichtungen, bei denen
ein starrer Maßstabkörper Verwendung findet, den Vorteil der einfacheren Herstellbarkeit
des Meßteilungsträgers.
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Ungünstig ist jedoch der Umstand, daß die Ablesevorrichtung an dem
einen der beiden zu einander verschiebbaren Teile ebenso wie die Meßteilung an dem
anderen der beiden Teile äußerst genau montiert sein muß, damit sowohl bei Abbildung
der Meßteilung durch ein Objektiv der Ablesevorrichtung wie auch bei direkter Gegenüberstellung
der Meßteilung mit einer Marke oder Markenreihe (Nonius) der Ablesevorrichtung eine
exakte Ablesung ohne Abbildungsfehler bei der optischen Abbildung bzw. ohne Parallaxefehler
bei der direkten Gegenüberstellung möglich ist. Oftmals ist aber sogar eine genaue
Einjustierung der Ablesevorrichtung überhaupt nicht möglich, weil Führungsfehler
der Maschine Abstandsschwankungen und Kippungen gegenüber der Meßteilung verursachen.
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Sämtliche genannten Nachteile fallen besonders dann ins Gewicht,
wenn es sich um große Arbeitsbereiche handelt, wie sie bei Werkzeugmaschinen nicht
selten vorkommen.
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Die Erfindung bezweckt deshalb, eine Ableseeinrichtung zu schaffen,
die eine genaue Justierung nicht erfordert, so daß sie auch von ungeübten Personen
ohne weiteres von der Maschine abgenommen und wieder angesetzt werden kann. Außerdem
soll sie unempfindlich gegenüber Führungsfehlern der Maschine sein, an der sie angebaut
ist, so daß Abstandsschwankungen und Kippungen des einen Teiles relativ zum anderen
nur einen vernachlässigbar kleinen Einfluß auf das Ableseergebnis haben.
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Die Erfindung löst diese Aufgabe durch an der Ablesevorrichtung angeordnete
Führungselemente, durch welche der Teilungsträger unabhängig von Abweichungen der
Ablesevorrichtung von einer geradlinigen Bewegungsbahn ständig praktisch in der
Ebene des Ableseindex oder in einer hierzu optisch zugeordneten Ebene gehalten wird.
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Eine besonders einfache Handhabung der Einrichtung ergibt sich dann,
wenn an demjenigen der beiden zueinander verschiebbaren Teile, an welchem sich die
Ablesevorrichtung befindet, gleichzeitig eine
selbsttätig wirkende Aufwickelvorrichtung
für das eine Ende des bandförmigen Teilungsträgers angebracht ist, dessen anderes
Ende an dem anderen der beiden Teile verankert ist.
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Das An- und Abbauen der Einrichtung an einer Maschine auch durch
ungeschulte Kräfte ist besonders dann leicht zu ermöglichen, wenn die Ableseeinrichtung
und die Aufwickelvorrichtung eine Baueinheit bilden.
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Eine weitere Vereinfachung im konstruktiven Aufbau kann dadurch erzielt
werden, daß die dem Band selbst eigene Federkraft zu dessen selbsttätiger Aufwicklung
dient.
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Die erfindungsgemäße Ausbildung macht es möglich, eine besonders
einfache Art einer Nullpunktsverschiebung für die abzulesende Teilung vorzusehen.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung C t eine solche Nullpunktsverschiebung
in der Verankerung des anderen Bandendes an einer zuätzlichen und feststellbaren
Aufwickelvorrichtung.
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Es sind jedoch auch andere, ebenfalls sehr einfache Arten der Nullpunktsverschiebung
möglich, welche in den Ansprüchen gekennzeichnet und in der Beschreibung erläutert
sind. Dabei kann es vorteilhaft sein, wenn nur ein Teil der gesamten Bandlänge die
Teilung trägt, weil diese über einen kurzen Bereich naturgemäß genauer hergestellt
werden kann als über den gesamten Arbeitsbereich.
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Zum Schutz der Teilung kann das horizontal geführte Band die Teilung
an seiner Unterseite tragen.
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Ein anderer, bei der erfindungsgemäßen Ausbildung ebenfalls mit Vorteil
anwendbarer Schutz für das Band kann darin bestehen, daß die geteilte Seite
des
Bandes durch ein besonderes Schutzband abgedeckt ist, welches, durch geeignete Führungsmittel
gesteuert, das geteilte Band an der Ablesestelle freigibt. Am besten wird hierbei
eine besondere. selbsttätige Aufwickelvorrichtung für das Schtltzband an oder in
der Nähe des Ableseinstrumentes angeordnet.
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Die Erfindung ist an Hand der Zeichnungen erläutert. In den Zeichnungen
sind mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch dargestellt.
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In F i g. 1 und 2 bedeuten 1 und 2 die beiden relativ zueinander
in Pfeilrichtung verschiebbaren Teile, deren gegenseitige Lage festgestellt werden
soll. Der Teil 2 ist in diesem Beispiel als optisches Ableseinstrument beliebiger
bekannter Bauart angenommen. Das abbildende Element desselben ist hier wie auch
in F i g. 2 mit 3 schematisch angedeutet. Am Ableseinstrument 2 befindet sich eine
Führung 4 für ein biegsames Band 5, welches an dem anderen Teil 1 bei 6 verankert
ist und an seinem gegenüberliegenden Ende durch eine Feder 7 unter Zugspannung gehalten
wird. Die Führung 4 kann etwa in der Art ausgebildet sein, wie es bei Filmführungen
in der Bildebene fotografischer Aufnahmekameras üblich ist.
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Das Band 5 trägt an seiner Oberseite eine Teilung, welche durch die
Führung 4 stets automatisch in der Schärfenebene des optischen Elementes 3 gehalten
wird. Die in ihren Einzelheiten - da bekannt -nicht weiter ausgeführte optische
Ableseeinrichtung arbeitet in der Weise, daß der Schnittpunkt der optischen Achse
8 des abbildenden Elementes 3 mit der Teilung des Bandes 5 als Ablesewert erscheint.
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Wie insbesondere aus Fig.2 ersichtlich, ist es für die Güte der optischen
Abbildung unerheblich, ob die Ableseeinrichtung 2 gegenüber dem anderen Teil 1 etwas
verkippt wird, was durch unvermeidliche Ungenauigkeiten der nicht dargestellten
Führung zwischen den Teilen 1 und 2 verursacht werden kann. Auf diese Weise ist
es also möglich, das Band 5 exakt abzulesen, wobei alle die Nachteile starrer Maßstabkörper
vermieden werden, welche davon herrühren, daß die Maßstabkörper wie auch deren Ableseeinrichtungen
sowohl bezüglich ihres gegenseitigen Abstandes als auch ihrer gegenseitigen Orientierung
sehr genau geführt sein müssen.
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In Fig. 3 ist eine Abwandlung der erfindungsgemäßen Einrichtung dargestellt,
bei der das die Teilung tragende Band 15 nur an einem Ende (bei 6) am Teil 1 verankert
ist, während das andere Ende auf einer Rolle 17 aufgespult ist, welche direkt an
der Ableseeinrichtung 12 angeordnet ist und auf welche von einer nicht dargestellten
Feder ein Drehmoment in Pfeilrichtung 9 ausgeübt wird. Bei einer Längsverschiebung
der ganzen Ableseeinrichtung 12, von der im übrigen nur noch die Führung 14 für
das Band 15 und die optische Achse 18 angedeutet sind, wird das Band 15 auf diese
Weise selbsttätig von der Rolle 17 aufgenommen und nach Bedarf wieder abgegeben
sowie unter stets gleichmäßiger Zugspannung gehalten, was durch geeignete Bemessung
der auf die Rolle 17 einwirkenden Feder erreichbar ist.
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Diese Anordnung hat den besonderen Vorteil, daß das Band 15 nach Lösen
von der Verankerungsstelle 6 in die Ableseeinrichtung 12 eingezogen werden, mit
dieser zusammen von der Maschine entfernt sowie auch ebenso leicht an diese wieder
angesetzt werden kann. Das auf die Rolle 17 ausgeübte Drehmoment in Pfeilrichtung
9 kann im übrigen bei ge-
eigneter Ausbildung des Bandes 15 von dessen eigener Federkraft
bewirkt werden.
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In Fig. 4 ist die Anordnung grundsätzlich die gleiche wie in Fig.3,
lediglich die Verankerungsstelle 6 des Bandes 15 am Teil 1 ist durch eine zusätzlich
feststellbare Aufwickelvorrichtung 16 ersetzt. mit deren Hilfe es möglich ist, verschiedene
Abschnitte des Bandes 15 als Arbeitsbereich zu wählen oder, kurz gesagt. den Nullpunkt
der Ablesung zu verändern. Dabei kann es, wenn der Gesamtverschiebeweg von 12 gegenüber
1 sehr groß ist, vorteilhaft sein. nur einen Teil des Bandes 15 mit der Teilung
zu versehen und diesen Teil jeweils in den gewünschten Arbeitsbereich zu bringen.
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In Fig. 5 ist eine andere Art einer möglichen Nullpunktsverstellung
dargestellt. An der Ableseeinrichtung 22, von der wiederum nur die Bandführung 24
und die optische Achse 28 schematisch angedeutet sind befinden sich außer der in
ihrer Wirkungsweise aus den vorhergehenden Beispielen bereits bekannten selbsttätigen
Aufwickelvorrichtung 27 noch Umlenkrollen 29 für das Band 25, von denen die mittlere
in Pfeilrichtung 30 verstellbar und feststellbar ist, so daß sich ein willkürlich
veränderbarer Bandweg zwischen Ablesestelle und Verankerung des Bandes ergibt.
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F i g. 6 stellt eine Ausführungsform der Erfindung dar, bei der die
Ableseeinrichtung 32 und das Band 35 derart ausgebildet sind, daß die in diesem
Falle an der Unterseite des Bandes 35 befindliche Teilung abgelesen wird. (Die optische
Achse der Ableseeinrichtung ist bei 38 angedeutet.) Diese Anordnung hat den Vorteil,
daß die eigentliche Teilung geschützt liegt, was insbesondere bei Werkzeugmaschinen
mit ihren rauhen Betriebsbedingungen wünschenswert ist.
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Eine andere Möglichkeit. das die Teilung tragende Band zu schützen,
ist in Fig. 7 dargestellt. An der Verankerungsstelle 46 ist nicht nur das geteilte
Band 45, sondern auch noch ein besonderes Schutzband 50 verankert, welches direkt
auf der geteilten Oberseite des Bandes 45 aufliegt. Damit eine Ablesung erfolgen
kann, ist das Schutzband 50 vor Erreichen der Ablesestelle (angedeutet durch die
optische Achse48) durch Umlenkmittel 51 auf eine besondere, in Pfeilrichtung 52
selbsttätig wirkende Aufwickelvorrichtung 53 geführt.