DE1237334B - Vertikales Laengenmessgeraet - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

PATENTSCHRIFT

Int. Cl.:

Nummer:

Aktenzeichen:

Anmeldetag:

GOIb

Deutsche Kl.: 42 b-8/01

1 237 334
J26883IXb/42b
13. November 1964
23. März 1967
12. Oktober 1967

Auslegetag:

Ausgabetag:

Patentschrift stimmt mit der Auslegeschrift überein

Die Erfindung betrifft ein vertikales Längenmeßgerät, das eine motorisch angetriebene Meßpinole, ein Ausgleichsgewicht und eine Dämpfungseinrichtung enthält.

Bei den bekannten Meßgeräten dieser Art läuft die zum Einbringen eines Prüflings angehobene Meßpinole unter der Wirkung der Schwerkraft oder durch motorischen Antrieb auf das zu. messende Werkstück auf. Durch die dabei auftretenden dynamischen Stoßkräfte werden Schwingungen der Meßpinole und des Ausgleichsgewichtes verursacht, die die Meßsicherheit in nachteiliger Weise beeinträchtigen.

Zur Beseitigung dieses Nachteiles ist bei einer bekannten Ausführung eines derartigen Meßgerätes eine Dämpfungseinrichtung vorgesehen, bei der das Ausgleichsgewicht aus einem mit Luft gefüllten Zylinder besteht, in dem ein Kolben gleitet, dem eine Feder parallel geschaltet ist. Diese Dämpfungseinrichtung soll einerseits das Zurückschnellen der Pinole nach dem Aufsetzen auf den Prüfling und andererseits die Schwingungen des Gewichtes dadurch verhindern, daß die für sich nicht ausreichende Luftdämpfung durch die Wirkung der parallelgeschalteten Feder infolge der größeren Relativbewegung verstärkt wird. Zur Vergrößerung der Dämpfungswirkung kann zwischen dem Gewicht und der Dämpfungseinrichtung eine weitere Feder nachgeschaltet sein, die jedoch kleine Schwingbewegungen des Gewichtes nicht verhindern kann.

Zur Dämpfung der Abwärtsbewegung der Meßpinole kann bei der bekannten Ausführung zwischen dem Gewicht und der Pinole eine weitere Luftdämpfung vorgesehen sein. Bei einer motorischen Abwärtsbewegung der Pinole kann diese zusätzliche Luftdämpfung entfallen, sofern der Antrieb mit Schlupf oder über eine Klinke erfolgt.

Dieses bekannte Meßgerät besitzt den Nachteil, daß es infolge der Vielfalt der Teile und infolge der erforderlichen hohen Fertigungsgenauigkeit der zur Luftdämpfung dienenden Teile sehr kompliziert und teuer ist. Außerdem ist durch die nicht völlig verhinderbaren Schwingungen des Ausgleichsgewichtes eine nachteilige Beeinflussung der Meßsicherheit nicht ausgeschlossen.

Der Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde, ein vertikales Längenmeßgerät zu schaffen, bei dem die nachteilige Auswirkung der beim Aufsetzen der Meßpinole auf einen Prüfling verursachten Schwingungen durch eine einfache und billig herstellbare Brems- und Dämpfungseinrichtung weitgehend verringert und die die Genauigkeit der Meßergebnisse Vertikales Längenmeßgerät

Patentiert für:

Jenoptik Jena G. m. b. H., Jena, Carl-Zeiss-Str. 1

Als Erfinder benannt:
Werner Krieg,
Bernhard Meier, Jena

nachteilig beeinträchtigende Meßunsicherheit auf ein Mindestmaß eingeschränkt sind.

Die Erfindung ist dabei von der Erkenntnis ausgegangen, daß die Meßunsicherheit erheblich verringert werden kann, wenn der Streubereich der durch Reibung und Federung bedingten Endlagen des Meßorgans herabgesetzt wird. Eine Einengung

as dieses Streubereiches ist jedoch nur möglich, wenn die durch die dynamische Stoßkraft der Meßpinole verursachten Schwingungen durch Ausschaltung der subjektiv beeinflußbaren Faktoren weitgehend herabgemindert und die Auswirkungen der noch verbleibenden Restschwingungen verhindert werden. Die Beseitigung der subjektiv beeinflußbaren Faktoren kann in bekannter Weise durch eine ausreichende Automatisierung, beispielsweise mit Hilfe einer motorisch bewegbaren Meßpinole erfolgen, während die Auswirkung der Restschwingungen erfindungsgemäß dadurch verhinderbar ist, daß die statische Meßkraft allmählich zur Wirkung gelangt und erst nach Beendigung des Ausschwingungsvorganges den vollen Wert erreicht.

Eine befriedigende Lösung der gestellten Aufgabe ergibt sich, wenn die Meßpinole erfindungsgemäß mit dem Ausgleichsgewicht durch ein federndes Hebelsystem verbunden ist, das aus einem Doppelhebe] und einem an diesem gelagerten Einfächhebel besteht, der über eine Feder mit dem der Meßpinole zugekehrten Schenkel des Doppelhebels zusammenwirkt und mit seinem freien Ende an der Meßpinole angreift, und daß das am anderen Schenkel verstellbar angeordnete Ausgleichsgewicht über ein elastisches Band von dem in seiner Drehzahl regulierbaren und in seiner Drehrichtung umkehrbaren Antriebsmotor bewegbar ist.

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Vorteilhaft ist es, wenn das mit seinem einen Ende an dem vorzugsweise zylindrisch ausgebildeten Ausgleichsgewicht befestigte elastische Band mit seinem anderen Ende auf einer lose drehbaren Mitnehmerscheibe auf- und abwickelbar ist, die mit einer gleichachsig angeordneten Antriebsscheibe kuppelbar ist, an der der Antriebsmotor beispielsweise über ein an sich bekanntes Regelgetriebe angreift.

Vorteilhaft ist es schließlich, wenn die Mitnehmerscheibe und die Antriebsscheibe einander zugeordnete, mit elektrischen Kontakten versehene Anschlagstifte besitzen, die nach dem Aufsetzen der Meßpinole auf einen Prüfling die selbsttätige Abschaltung des Antriebsmotors bewirken.

Zur näheren Erläuterung der Erfindung ist in der Zeichnung eine beispielsweise Ausführung des Erfindungsgegenstandes schematisch in axonometrischer Ansicht dargestellt.

Auf einem Grundkörper 1, der einen Meßtisch 2 trägt, ist ein vertikaler Ständer 3 angeordnet, dessen seitliche Schutzblechabdeckung abgenommen zu denken ist. Der Ständer 3 ist mit einer Führungsbahn 4 versehen, an der ein Schlittenkörper 5 verschiebbar und feststellbar gelagert ist. An dem Schlittenkörper 5 ist ein Gehäuseteil 6 befestigt, dessen vordere Seitenwand abgeschraubt ist. In dem Gehäuseteil 6 ist auf Rollen 7 eine Meßpinole 8 gleitend gelagert, in deren Achse ein Glasmaßstab 9 eingebaut ist. Zur Ablesung des Glasmaßstabes 9 ist eine in der Zeichnung nicht dargestellte optische Einrichtung vorgesehen, die in einem an dem Gehäuseteil 6 befestigten Gehäuseteil 10 angeordnet ist. Das Gehäuseteil 6 ist mit einer durch den Schlittenkörper 5 hindurchreichenden öffnung 11 versehen, die über eine durch die Führungsbahn 4 hindurchreichende Ausnehmung 12 mit dem Inneren des hohlen Ständers 3 in Verbindung steht. Auf einer in den Seitenwänden des Schlittenkörpers 5 gelagerten Schwenkachse 13 ist ein Doppelhebel 14 angeordnet, dessen einer Schenkel durch die öffnung 11 in das 4« Innere des Gehäuseteils 6 und dessen anderer Schenkel durch die Ausnehmung 12 in das Innere des Ständers 3 hineinragen. An dem einen der Meßpinole 8 zugekehrten Schenkel des Doppelhebels 14 ist auf einem Zapfen 15 ein Einfachhebel 16 schwenkbar gelagert, der unter der Wirkung einer Schraubenfeder 17 steht und dessen freies Ende über eine Rolle 18 und einen Stützbolzen 19 an der Meßpinole 8 angreift. An dem anderen Schenkel des Doppelhebels 14 ist ein Ausgleichsgewicht 20 verstellbar gelagert, so das über ein elastisches Band 21 mit einer Mitnehmerscheibe 22 in Verbindung steht. Die lose drehbar angeordnete Mitnehmerscheibe 22 ist mit einer gleichachsig angeordneten Antriebsscheibe 23 über einander zugeordnete Anschlagstifte 24; 25 kuppelbar, die mit elektrischen Kontakten versehen sind. Die Antriebsscheibe 23 ist von einem in seiner Drehzahl regelbaren und in seiner Drehrichtung umkehrbaren Antriebsmotor 26 bewegbar, der mit Hilfe eines durch die Ausnehmung 12 hindurchragenden Trägers 27 an dem Schlittenkörper 5 befestigt ist.

Die Meßpinole 8 ist zur Vermeidung von Beschädigungen mit einer einstellbaren Schaltstange 28 versehen, die beim Erreichen einer bestimmten Hubhöhe einen am Gehäuseteil 6 angeordneten Endschalter 29 betätigt, der die selbsttätige Abschaltung des Antriebsmotors 26 bewirkt. Zur Erzeugung der vorgeschriebenen statischen Meßkraft dienen austauschbare zylindrische Meßkraftgewichte 30, die in eine entsprechende Bohrung der Meßpinole 8 einschiebbar sind.

Vor dem Beginn des eigentlichen Meßvorganges wird zunächst die mit dem Meßkraftgewicht 30 belastete Meßpinole 8 durch den Antriebsmotor 26 so weit angehoben, bis genügend Platz zum gefahrlosen Einbringen eines Prüflings auf den Meßtisch 2 vorhanden ist. Die Hubbewegung der Meßpinole 8 erfolgt von dem Antriebsmotor 26 über ein nicht dargestelltes Regelgetriebe und die Antriebsscheibe 23, die über die Anschlagstifte 24 und 25 die Mitnehmerscheibe 22 im Uhrzeigersinn dreht. Dabei wird durch das sich auf der Mitnehmerscheibe 22 aufwickelnde elastische Band 21 das Ausgleichsgewicht 20 gesenkt und über den Doppelhebel 14 und den Einfachhebel 16 die Meßpinole 8 angehoben. Bei dem Erreichen der eingestellten Hubhöhe wird der Antriebsmotor 26 durch den von der Schaltstange 28 betätigten Ehd-' schalter 29 selbsttätig stillgelegt.

Nach dem Auflegen des Prüflings auf den Meßtisch 2 wird zur Einleitung des Meßvorganges die Drehrichtung des Antriebsmotors 26 umgekehrt, so daß sich die Antriebsscheibe 23 nunmehr entgegen dem Uhrzeigersinn dreht. Die durch das Meßkraftgewicht 30 belastete Meßpinole 8 wird infolge des Übergewichtes abwärts bewegt und hebt dabei das Ausgleichsgewicht 20 über das federnde Hebelsystem 14; 16 und 17, so daß die Mitnehmerscheibe 22 durch das sich abwickelnde Band 21 ebenfalls entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht wird. Zur Verringerung der dynamischen Stoßkraft bei der durch die Schwerkraft bewirkten Abwärtsbewegung der Meßpinole ist die Drehzahl des Antriebsmotors 26 so weit herabsetzbar, daß der Motor als Bremse wirkt und die einander zugeordneten Anschlagstifte 24 und 25 der Antriebsscheibe 23 und der Mitnehmerscheibe 22 aneinanderliegen. Durch diese Bremswirkung des Antriebsmotors 26 wird die Abwärtsbewegung der Meßpinole 8 so verlangsamt, daß das Aufsetzen auf den Prüfling fast ohne einen merkbaren Stoß erfolgt. Die entsprechende Drehzahlregulierung des Antriebsmotors 26 auf Schleichgang kann zur Beseitigung subjektiver Einflüsse in bekannter Weise automatisch mit Hilfe eines nicht dargestellten Schaltkontaktes erfolgen, der bei dem Erreichen der vorgewählten Senktiefe von der Meßpinole 8 betätigbar ist.

Bei dem durch den Antriebsmotor 26 abgebremsten Aufsetzen der Meßpinole 8 auf den Prüfling bewirkt die noch verbleibende dynamische Stoßkraft eine Schwingung, die infolge der geringen Intensität in dem durch Reibung und Federung bedingten Bereich kurzzeitig ausschwingt. Das Ausgleichsgewicht 20 bleibt von dieser Schwingung unbeeinflußt, da gegebenenfalls auftretende rückwirkende Kräfte von der zwischen dem Einfachhebel 16 und dem Doppelhebel 14 angeordneten Schraubenfeder 17 kompensiert werden. Da das Ausgleichsgewicht 20 zu diesem Zeitpunkt überdies noch durch das gespannte elastische Band 21 über die Mitnehmerscheibe 22 und die Antriebsscheibe 23 mit dem Antriebsmotor 26 gekuppelt ist, ist ein rückwirkungsbedingtes Abheben (Hüpfen) der Meßpinole 8 nach dem Aufsetzen ausgeschlossen. Die Wirkung des elastischen Bandes 21 kann durch eine federnde Ausbildung der an den einander zugeordneten Anschlagstiften 24 und 25 vorgesehenen elektrischen Kontakten noch erhöht werden.

Während des Ausschwingens der Meßpinole 8 dreht sich der Antriebsmotor 26 mit der Antriebsscheibe 23 noch weiter, bis die Nachlaufbewegung der Mitnehmerscheibe 22 infolge der nachlassenden Spannung des Bandes 21 aufhört. Dabei wird die Kontaktverbindung zwischen den einander zugeordneten Anschlagstiften 24 und 25 getrennt, so daß der Antriebsmotor 26 selbsttätig abgeschaltet wird. Mit dem Nachlassen der Spannung des elastischen Bandes 21 und der gleichzeitig beginnenden Entspannung der Schraub'enfeder 17 wächst die durch das Meßkraftgewicht 30 auf die Meßpinole 8 ausgeübte statische Meßkraft allmählich bis auf ihren vollen Wert an. Die Federkonstante der Schraubenfeder 17 und die die zeitliche Entspannung des elastischen Bandes 21 beeinflussende Zustellgeschwindigkeit des Antriebsmotors 26 sind so gewählt, daß die Zeitdauer für das allmähliche Ansteigen bis auf den vollen Wert der Meßkraft die Dauer des Ausschwingens der Meßpinole 8 nach dem Aufsetzen auf den Prüfling überschreitet.

Durch die allmählich ansteigende Meßkraft wird der durch Reibung und Federung bedingte Streubereich der bisher unkontrollierbaren Endlagen der Meßpinole 8 in das Gebiet der elastischen Deformation verlagert und dadurch ein aperiodisches Einschwingen der Meßpinole 8 in die Endlage erzwungen. Auf diese Weise ist die erstrebte Verringerung der Streubreite auf ein in engen Grenzen gleichbleibendes Maß bewirkbar. Da ferner die volle Meßkraft erst nach dem Ausschwingen der Meßpinole 8 zur Wirkung gelangt, ist eine nachteilige Rückwirkung auf das Meßergebnis ausgeschlossen. Ein derartiges erfindungsgemäßes Meßgerät gewährleistet daher bei einer einfachen und billigen Herstellungsmöglichkeit infolge der weitgehend gleichbleibenden, von subjektiven Einflüssen freien Meßbedingungen eine hohe Meßsicherheit und eine gute Vergleichsmöglichkeit der Meßergebnisse.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Vertikales Längenmeßgerät, das eine motorisch angetriebene Meßpinole, ein Ausgleichsgewicht und eine Dämpfungseinrichtung enthält, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßpinole (8) mit dem Ausgleichsgewicht (20) durch ein federndes Hebelsystem (14; 16; 17) verbunden ist, das aus einem Doppelhebel (14) und einem an diesem gelagerten Einfächhebel (16) besteht, der über eine Feder (17) mit dem der Meßpinole (8) zugekehrten Schenkel des ■ Doppelhebels (14) zusammenwirkt und mit seinem freien Ende an der Meßpinole (8) angreift, und daß das am anderen Schenkel des Doppelhebels verstellbar angeordnete Ausgleichsgewicht (20) über ein elastisches Band (21) von dem in seiner Drehzahl regulierbaren und in seiner Drehrichtung umkehrbaren Antriebsmotor (26) bewegbar ist.

2. Längenmeßgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das aus einem elastischen Textilgewebe bestehende Band (21) mit seinem einen Ende an dem zylindrischen Ausgleichsgewicht (20) und mit seinem anderen Ende an einer Mitnehmerscheibe (22) befestigt ist, die mit einer gleichachsig angeordneten Antriebsscheibe (23) kuppelbar ist, an der der Antriebsmotor (26) beispielsweise über ein an sich bekanntes Regelgetriebe angreift.

3. Längenmeßgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mitnehmerscheibe (22) und die Antriebsscheibe (23) einander zugeordnete, mit elektrischen Kontakten versehene Anschlagstifte (24; 25) besitzen, die nach dem Aufsetzen der Meßpinole (8) auf einen Prüfling die selbsttätige Abschaltung des Antriebsmotors (26) bewirken.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Auslegeschrift Nr. 1 082 422.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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