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Ablesevorrichbung an Einrichtungen zum Einstellen.von Objekten Die
Erfindung betrifft eine Ablesevon-ichtung an Einrichtungen zum Einstellen von Objekten
auf eine beliebige Einstellung mit einem Grobmaßstab und mit einer Maßstabableseeinrichtung,
die einen Einfangrechen als Bezugs-Ablesemittel für die Einstellung und einen das
Grobmaßstabsintervall unterteilenden Feinmaßstab aufweist.
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Das Einstellen eines Objektes auf eine beliebige Einstellung ist beispielsweise
bei einem an Bearbeitungsmaschinen angeordneten Objekttisch aus folgenden Gründen
erwünscht: Die Maße in einer Werkstückzeichnung sind oft entgegengesetzt zur Bezifferung
des Maßstabs eingetragen. Je nach Art des Werkstücks und seinem Verwendungszweck
läßt sich das nicht immer vermeiden. Für den Arbeiter an der Maschine bedeutet das,
daß z. B. für Maße, die in der Zeichnung nach einer Richtung größer werden, die
Einstellwerte der Maschine kleiner werden. Da-. durch sind Rechnungen erforderlich,
an das Vorstellungsvermögen des Arbeiters werden Anforderungen gestellt, und die
Übersicht geht leicht verloren, so daß es leicht zu Einstellfehlern kommt. Darüber
hinaus ist es erwünscht, daß bei der Einstellung des Bezugspunktes von einem ganzzahligen
Wert, nach Möglichkeit Nullwert, ausgegangen werden kann.
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An bekannten Maschinen wird dies dadurch erreicht, daß man den genauen
Maßstab nicht beziffert und die Maßstabstriche nur zur Einstellung benutzt, während
der Wert des jeweiligen Maßstabstriches durch einen bezifferten und verstellbaren
Hilfsmaßstab gegeben wird. Für eine Einrichtung, die in beiden Richtungen abzulesen
gestattet, sind also mindestens ein gegenläufiger Grobmaßstab und ein genauer Maßstab
erforderlich, und die Ablesung muß an zwei verschiedenen Stellen vorgenommen werden.
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Um auch den Feinwert z. B. auf Null einstellen zu können, kann der
genaue Maßstab um ein Längenintervall des Hilfsmaßstabs verschoben werden. Da jedoch
dieser Maßstab vergrößert auf einen Einfangrechen abgebildet wird, ist eine sehr
genaue einstellbare Verschiebung notwendig. Eine weitere Schwierigkeit bei dieser
Anordnung besteht in der Zuordnung des jeweiligen Hilfsmaßstabs zu den entsprechenden
Bezifferungen des Einfangrechens und der Kreisteilung, da ja bei Ablesungen in zwei
Richtungen sowohl der Einfangrechen als auch die Kreisteilung für jede Ableserichtung
besonders beschriftet sein müssen. Die Zuordnung der einzelnen Teilungen zueinander
wird zwar durch entsprechende Einfärbung erleichtert; es sind jedoch stets alle
Ziffern sichtbar. Weiterhin ist eine optische Meßeinrichtung für die Bewegung von
gegeneinander verstellbaren Teilen bekannt, bei der die Verschiebungsbewegung eines
feingeteilten, lediglich mit eidei Strichteilung versehenen Maßstabs gegenüber einer
festen Marke mit Hilfe eines optischen Systems abgelesen wird und bei der die Bezifferung
räun(lich von der Strichteilung getrennt angeordnet ist und zusammen mit dieser
in eine gemeinsame Ebene abgebildet wird, wobei jedem Strich jeder beliebige Zahlenwert
zugeordnet werden kann. Nachteilig bei dieser Meßeinrichtung ist der mechanische
und optische Aufwand, der zur Erreichung des` Zieles getrieben werden muß. -Gleiches
gilt auch für eine andere bekannte Meßeinrichtung, bei der mit einem unbezifferten
Maßstab ein Zählwerk gekuppelt ist, dessen Zählergebnisse neben die in der Ablesevorrichtung
erscheinenden Maßstabsstriche projiziert werden.
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Es ist ferner ein Anreiß- und/oder Bohrgerät mit einem auf einem Ausleger
mittels eines Supports verschiebbaren Anreißer oder"Bohrer bekannt, bei dem längs
des Auslegers .ein, über Rollen laufendes, verstellbares, endloses Maßband angeordnet
ist, welches in der Skalenmitte ein;eri Nullpunkt und von diesem aus nach beiden
Seiten' eine gleichförmige Teilung besitzt.
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Bei bekannten Geräten zur Messung von Dicken oder Winkeln findet man-Meßskälen,
bei denen zwei nach verschiedenen Richtungen verlaufende Bezifferungen ein gemeinsamer
Nullpunkt zugeordnet ist, wobei die Bezifferungen gegeneinander versetzt sein können,
so daß durch entsprechend angeordnete Blenden jeweils nur eine der Ziffernreihen
sichtbar ist.
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Bekannt ist ferner eine Ablesevorrichtung für Maßstäbe, bei der zur
Ermittlung. des Feinmeßwertes
eine Marke oder ein Strich eines ein
Großmaßstabsintervall unterteilenden Ableserechens durch mikrometrische Verschiebung
mit einem Maßstabsstrich zur Deckung gebracht wird. Die Verschiebung des auf einer
Glasplatte gravierten Ableserechens erfolgt mittels eines drehbaren Kurvenringes,
der mit die Verschiebungsgröße anzeigenden Mitteln verbunden ist. Der Kurvenring
kann als exzentrisch zur Drehachse liegender Ring ausgebildet sein, auf dem ein
an der mit dem Ableserechen versehenen Glasplatte befestigter Stift unter Einwirkung
einer Feder zur Anlage kommt. Beim Drehen des Kurvenringes ändert sich der radiale
Abstand des Stiftes von der Drehachse des Kurvenringes und bewirkt so die erwünschte
Verschiebung der Glasplatte. Nachteilig bei dieser Anordnung wirkt sich die feste
Verbindung zwischen der Verschiebegröße und den diese anzeigenden Mitteln aus. Eine
beliebige Zuordnung zwischen Verschiebegröße und Anzeige ist bei der bekannten Anordnung
nicht möglich.
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Bei einem bekannten Meßgerät zum Ablesen und Einstellen von Meßstrecken
wird ebenfalls von einem als Exzenterring ausgebildeten Kurvenring zur Feineinstellung
Gebrauch gemacht. Bei diesem Gerät projiziert ein Objektiv ein vergrößertes reelles
Bild der Skalenteilstriche eines Maßstabs auf eine Markenplatte, die an Hand einer
Feineinstellskala mikrometrisch verstellbar ist. Das Gerät weist ein neben einem
Index für die Grobablesung auf einen anderen Teilstrich des Maßstabs gerichtetes
Objektiv auf. Eine als Handhabe für die Feinverstellung der Markenplatte ausgebildete
Ringskala ist mit einem Exzenterring verbunden, der den Durchblick auf die Markenplatte
frei läßt. Diese ist innerhalb des Exzenterringes in einem Schieber befestigt, der
bei der Drehverstellung des Exzenterringes unter Wirkung einer Feder verstellt wird.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Ablesevorrichtung an
Einrichtungen zum Einstellen von Objekten auf eine beliebige Einstellung zu schaffen,
bei der die Verschiebebewegung einer nur mit einer Strichteilung versehenen Meßteilung
gegenüber einer festen Marke mit Hilfe eines optischen Systems abgelesen wird, bei
der die oben angeführten Nachteile vermieden sind, d. h. eine Anordnung zu schaffen,
bei der die Zuordnung des absoluten Meß-Nullpunktes zu einem beliebigen Punkt des
sich auf dem Objekttisch befindenden Objektes möglich ist, so daß umfangreiche Rechnungen,
die leicht zu Fehlern führen können, vermieden werden.
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Bei einer Ablesevorrichtung an Einrichtungen zum Einstellen von Objekten
auf eine beliebige Einstellung, bei welcher die Verstellbewegung einer unbezifferten
Strichteilung als Meßteilung gegenüber einer festen Marke in Verbindung mit einer
gesondert angeordneten Bezifferung mittels einer optischmikrometischen Ablesevorrichtung
mit Feinteilung abgelesen wird, besteht erfindungsgemäß der Träger der Teilungsbezifferung
aus mindestens einem neben der Meßteilung und in gleicher Ebene mit dieser geführten
endlosen Band, auf dem die Teilungsbezifferung als zwei von einem gemeinsamen Nullpunkt
in entgegengesetzte Richtungen sich erstreckende Bezifferungsfolgen angeordnet ist,
und die in einem Steilring gelagerte Feinteilung der Ablesevorrichtung ist mit einer
die Verstellbewegung des auf einem Schlitten geführten Einfangrechens steuernden
Kur--venscheibe lösbar gekuppelt. In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist
der Träger der Teilungsbezifferung durch zwei je zu beiden Seiten der Meßteilung
in gleicher Ebene mit dieser über zwei Rollen geführte endlose Bänder gebildet,
und die Bezifferung geht von einander gegenüberliegenden Nullpunkten aus.
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Der Vorteil der Anordnung gemäß der Erfindung liegt im einfachen und
sowohl mechanisch als auch optisch wenig aufwendigen Aufbau sowie in der Tatsache
begründet, daß sich die Anordnung für jeden beliebigen Punkt der Maßteilung als
Koordinatenanfangspunkt auch für die Feinmessung auf Null einstellen läßt, was mit
den bekannten Geräten nicht möglich ist.
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Die in den Patentansprüchen gekennzeichnete Erfindung ist an Hand
der Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel erläutert.
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In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes
dargestellt.
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F i g. 1 zeigt eine Ablesevorrichtung mit Nulleinstellung und verschiebbarer
Maßstabbezifferung in perspektivischer Darstellung; in F i g. 2 ist der Ablesekopf
im Schnitt III-III und in F i g. 3 im Schnitt II-11 dargestellt.
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Der Maßstabkörper 1 trägt die Meßteilung 2. Zu beiden
Seiten des Maßstabs 1 und in einer Ebene mit der Meßteilung 2 sind
die beiden endlosen Ziffernbänder 3 und 4 angeordnet, die auf den Rollen
5 und 6 gelagert sind. Die Rollen 5 und 6 und der Maßstabkörper 1 sind mit
dem Objekttisch 7 fest verbunden. Die Ziffernbänder 3 und 4 sind, von übereinanderstehenden
Nullpunkten ausgehend, nach links bzw. nach rechts beziffert. Ein Abschnitt der
Meßteilung 2 und der Ziffernbänder 3 und 4 werden durch die Linse 8 in die Bildebene
9 des Ablesokopfes 10 abgebildet. Dieser besteht aus dem Grundkörper 11,
der Trägerplatte 12; dem Blendenkörper 13 mit den öffnungen 13a, 13-b und 13c, der
Feldlinse 14 und dem Stellring 15, der die gegenläufig bezifferte Kreisskala 16
trägt und auf dem Kurvenring 17 sitzt. Die Öffnungen 13 a, 13 b und
13 c sind so ausgebildet, daß sie jeweils die Teilungsstriche und entweder die obere
oder untere der beiden Bezifferungen zum Ablesen freigeben. Die wirksame Kurve des
Kurvenringes 17 ist doppelt so lang wie die Kreisskala 16. Der Trägerschlitten
18, der die Strichplatte 19 mit dem Einfangrechen 20 trägt, gleitet
in den Führungsteilen 21, 21' und 22, 22'. Durch die Federn 23 und 23', die einerseits
an den mit dem Trägerschlitten 18 befestigten Haltern 24 und 24 und
andererseits an Stiften 25 und 25' befestigt sind, wird der Trägerschlitten
18 mittels des Führwngsstiftes 26 an den Kurvenring 17 gedrückt, so daß beim
Drehen des Kurvenringes 17 der Einfangrechen 20 spielfrei verschoben wird. Im Stellring
15 sind Schlitze 27 und 27 für die Knebelschrauben 28 und 28' angebracht.
Die Schlitze 27 und 27' haben die Länge der Kreisskala 16 und sind einander
gegenüberliegend angeordnet. Die Spiegel 29 und 30 dienen zur Beleuchtung
der in der Öffnung 13 b sichtbaren Kreisskala 16. Die Trägerplatte
12 trägt den Stift 31, der in eine Rastkerbe 32 einer nicht
gezeichneten, über den halben Umfang des Blendenkörpers 13 reichenden Rille eingreift.
An derer anderen Ende ist eine zweite Rastkerbe 32' artgebracht.
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Die Nulleinstellung erfolgt nun folgendermaßen: Durch Verschieben
des Objekttisches 7 wird ein Strich der Meßteilung 2 des Grobmaßstabs in den
mit
0 bezeichneten Doppelstrich des Einfangrechens 20 eingefangen. Dann wird ein auf
dem Objekttisch 7 befindliches nicht gezeichnetes Werkstück mit einer Genauigkeit,
die der Länge eines Teilintervalls des Einfangrechens entspricht, auf eine als Bezugspunkt
bzw. Nullpunkt festgelegte Stelle ausgerichtet. Die Ausrichtung eines Werkstücks
mit dieser Genauigkeit läßt sich leicht durchführen. Nach dieser Grobausrichtung
werden die Null-Werte der Ziffernbänder 3 und 4 so lange verschoben, bis sie dem
eingefangenen Strich der Meßteilung 2 zugeordnet sind. Das auf dem Objekttisch 7
befestigte Werkstück bzw. die als Bezugspunkt oder Koordinaten-Nullpunkt definierte
Stelle des Objekttisches 7 wird durch Verstellen des Objekttisches 7 exakt eingestellt.
Bei dieser Einstellung wird der in dem mit 0 bezeichneten Doppelstrich eingefangene
Strich der Meßteilung 2 aus diesem herauswandern. Ein Nachstellen des auf dem Trägerschlitten
18 befindlichen Einfangrechens 20 durch Drehen des Stellringes 15 ermöglicht den
Wiedereinfang des Striches der Meßteilung 2 in den mit 0 bezeichneten Doppelstrich
des Einfangrechens 20. In dem Ablesefenster 13 b oder gegebenenfalls
13e ist dann im allgemeinen ein beliebiger Wert der Kreisskala 16 sichtbar.
Durch Lösen der Knebelschrauben 28 und 28' und Drehen des Stellringes
15 kann die Kreisskala 16 auf Null eingestellt werden, ohne daß sich
der Kurvenring 17 dreht. Durch Anziehen der Knebelschrauben 28 und 28' werden
Kreisskala 16 und Kurvenring 17 gekuppelt. Von der so gewonnenen Nulleinstellung
ausgehend kann dann jeder gewünschte Wert eingestellt werden. Dabei kann es zunächst
noch vorkommen, daß in der Öffnung 13 a keine Ziffern am Grobmaßstab erscheinen.
Ist dies der Fall, dann wird der Blendenkörper 11 aus der Rastkerbe 32 oder 32'
gehoben und um 180° gedreht. Es wird die richtige Maßstabbezifferung sichtbar.
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Statt zweier Ziffernbänder 3 und 4 genügt auch ein Ziffernband.
Dieses muß dann aber zwei von einem gemeinsamen Nullpunkt ausgehende, in entgegengesetzter
Richtung verlaufende Bezifferungen tragen, die zweckmäßigerweise gegeneinander versetzt
sind. Durch entsprechende Ausbildung der Öffnung 13a des Blendenkörpers 13 wird
erreicht, daß auch hier die jeweils richtige Bezifferung freigegeben wird.