DE19925951A1 - Handmeß-Vorrichtung zur Dickemessung flächigen Materials - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Handmeß-Vorrichtung (2) zur Dickemessung flächigen Meßguts, mit einem im wesentlichen U-förmigen Bügel (4) mit einem ersten (6) und einem zweiten (8) Schenkel, wobei der erste Schenkel (6) an seiner Innenseite eine feste Meßfläche (10) aufweist und der zweite Schenkel (8) zur Lagerung eines Meßelementes (12) ausgebildet ist, wobei das Meßelement (12) in Richtung auf die feste Meßfläche (10) beweglich ist, an seinem der festen Meßfläche (10) zugewandten Ende eine Gegenmeßfläche (14) aufweist, und das mit Mitteln (16) zur Umsetzung einer Bewegung des Meßelementes (12) aus einer Null-Lage in eine Meß-Lage in einen Dicke-Meßwert ausgestattet ist, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel (18) zum Ausrichten des flächigen Meßguts in Bezug auf eine vorgegebene Meßachse (A) an dem Bügel (4) angeordnet sind. Die Erfindung betrifft außerdem einen verstellbaren, skalierten Anschlag (40) zum Ausrichten des Meßguts.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Dickemessung flächigen Materials, mit einem im wesentlichen U-förmigen Bügel mit einem ersten und einem zweiten Schenkel, wobei der erste Schenkel an seiner Innenseite eine feste Meßfläche aufweist und der zweite Schenkel zur Lagerung eines Meßelementes ausgebildet ist, das in Richtung auf die feste Meßfläche beweglich ist, das an seinem der festen Meßfläche zugewandten Ende eine Gegenmeßfläche aufweist, und das mit Mitteln zur Umsetzung einer Bewegung des Meßelementes aus einer Null-Lage in eine Meß-Lage in einen Dicke-Meßwert ausgestattet ist.

Solche Vorrichtungen zur Dickemessung werden zur Messung der Dicke von flächigem Material, wie Blechen, eingesetzt, kommen jedoch auch für die Dickemessung dünner Materialien, wie Folien oder Papierbögen in Betracht, da sie in der Regel eine Meßgenauigkeit im Bereich von ca. 10 µm haben.

Bei diesen Vorrichtungen ist das stabförmige Meßelement üblicherweise in dem zweiten Schenkel so gelagert, daß der Raum zwischen dem ersten und dem zweiten Schenkel, also der Innenraum des Bügels, in den eine zu vermessende Platte eingeführt wird, von dem Meßelement freibleibt. Nach Einführung der Platte in den Innenraum des Bügels wird das Meßelement entgegen der Kraft einer Spiralfeder per Hand in den Innenraum des Bügels geführt, so daß das Meßgut, beispielsweise Walzband, zwischen den beiden Meßflächen zu liegen kommt.

Folgende Problematik tritt bei einer Dickemessung mit der bekannten Vorrichtung auf: Aufgrund der aus Gründen der Meßgenauigkeit gering dimensionierten Kraft des Vorspannelementes, typischerweise einer Spiralfeder, müssen erhebliche Anstrengungen unternommen werden, um zu gewährleisten, daß das Meßgut während des Meßvorgangs soweit wie möglich in einem 90°-Winkel zur Meßachse des stabförmigen Meßelementes liegt. Denn nur in diesem Fall ist eine zutreffende Dickemessung möglich, während sonst zu große Dickewerte gemessen werden.

Im Ruhezustand liegen beide Meßflächen im Innenraum des Bügels aufeinander. Eine Hand ist erforderlich, um das Meßelement vor einer Messung aus dem Innenraum des Bügels zurückzuziehen. Die zweite Hand ist zum Ausrichten des Bügels gegenüber dem Meßgut zu benutzen. Zur Durchführung einer Dickemessung müssen somit beide Hände zum Einsatz kommen. Die Handmeß-Vorrichtung kann auch während des Meßvorganges nicht losgelassen werden, da ihr Eigengewicht zu einer Verkippung der Vorrichtung in bezug auf das Meßgut führen würde. Die Reproduzierbarkeit solcher Messungen ist oft nicht zufriedenstellend.

Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Dickemessung zu schaffen, die gegenüber bekannten Geräten einfacher zu handhaben ist und besser reproduzierbarere Meßergebnisse liefert.

Diese Aufgabe wird bei der eingangs genannten Vorrichtung dadurch gelöst, daß Mittel zum Ausrichten des flächigen Meßguts in Bezug auf eine vorgegebene Meßachse an dem Bügel angeordnet sind. Durch das Ausrichten des Meßguts in Bezug auf die vorgegebene Meßachse wird die Messung genauer und reproduzierbarer. Außerdem ist es möglich, sphärische oder ballige Meßflächen einzusetzen, so daß die Form der Meßflächen an die Erfordernisse der Messung angepaßt werden kann.

Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Meßvorrichtung sind die Mittel zum Ausrichten des flächigen Meßguts als Klemmeinrichtung ausgebildet, mit einem Klemmelement, das auf seiner der festen Meßfläche zugewandten Seite eine Anlagefläche aufweist, die im wesentlichen senkrecht zur Meßachse des Meßelementes gehalten, und die zwischen einer Anlageposition mit der festen Meßfläche und einer in einem Abstand zu der festen Meßfläche angeordneten, zurückgezogenen Position beweglich ist, und mit Mitteln zum Vorspannen des Klemmelements an der Klemmeinrichtung, die zwischen dem Bügel und dem Klemmelement so angeordnet ist, daß sie das Klemmelement in Richtung auf die feste Meßfläche vorspannt.

In der zurückgezogenen Position des Klemmelementes und bei zurückgezogenem Meßelement kann zu vermessendes flächiges Material zwischen den Meßflächen angeordnet werden. Aufgrund der Vorspannung des Klemmelementes kommt dieses nach der Freigabe durch die Bedienperson mit seiner Anlagefläche in Kontakt mit dem flächigen Material, das zwischen der Anlagefläche des Klemmelementes und der festen Meßfläche, bei der es sich z. B. um einen Meßamboß handeln kann, eingeklemmt wird (die Meß-Lage). Dann zeigt das bewegliche Meßelement die Dicke des flächigen Materials.

Die Anlagefläche gewährleistet, daß das flächige Material im wesentlichen senkrecht zur Meßachse des Meßelementes gehalten wird, so daß präzise Dicke-Messungen erhalten werden können, die auch gut reproduzierbar sind. Ein Ausrichten des flächigen Materials während des Meßvorgangs gegenüber dem Meßelement wird durch das Klemmelement automatisch gewährleistet. Der besondere Vorteil der Klemmeinrichtung ist, daß das Ausrichten sozusagen selbsttätig erfolgt, und daß die Handmeß-Vorrichtung an dem flächigen Meßgut fixiert wird, bzw. das das Meßgut in der Handmeß-Vorrichtung fixiert wird.

Bevorzugt weist die Klemmeinrichtung ein Klemmelement mit mehreren, in einer gemeinsamen Ebene angeordneten Klemmstäben auf, die auf ihrer der festen Meßfläche zugewandten Seite zur Bildung der Anlagefläche eben ausgebildet sind. Eine solche geteilte Anlagefläche des Klemmelements erlaubt eine frei wählbare Anordnung des Meßelements und ist zudem materialsparend.

Das Klemmelement kann auch eine Klemmplatte sein. Es kann aber auch auf drei oder mehr in einer Ebene angeordnete Klemmpunkte reduziert sein, sofern die senkrechte Ausrichtung des Meßguts auf die Meßachse zuverlässig gewährleistet ist. Eine Klemmplatte wird bevorzugt zum Messen von Meßgut mit empfindlichen Oberflächen eingesetzt, z. B. von beschichteten Folien. Klemmpunkte sind dagegen für verhältnismäßig unempfindliches Meßgut mit einer gewissen Eigenfestigkeit geeignet.

Eine solche die Klemmeinrichtung kann in Weiterbildung zueinander parallel verlaufende Führungen aufweisen, über die das Klemmelement an dem zweiten Schenkel befestigt sind, wobei die Führungen an dem Klemmelement und an dem zweiten Schenkel jeweils beweglich gelagert sind und die Mittel zum Vorspannen des Klemmelements zwischen Bügel und Führungen so angeordnet sind, daß das Klemmelement in Richtung auf den ersten Schenkel vorgespannt ist.

Die Führungen gewährleisten einen präzisen Bewegungsablauf, das heißt, eine definierte Bewegung des Klemmelements. Dadurch wird die reproduzierbare Ausrichtung des flächigen Meßguts auf die vorgegebene Meßachse gewährleistet. Die Führungen können entweder als Hebelarme ausgebildet sein, sie können aber auch als Führungszylinder ausgebildet sein, die in entsprechenden Ausnehmungen gleiten.

Insgesamt können bei dieser Ausführungsform vier Führungselemente, z. B. Hebel, vorgesehen sein, die mit einem Ende am ersten Schenkel des Bügels der Handmeß- Vorrichtung befestigt sind, und von denen jeweils zwei an ihrem zweiten Ende durch Steckbolzen miteinander verbunden sind. Die beiden Steckbolzen verlaufen parallel zueinander. Auf den Steckbolzen sind jeweils zwei Klemmstäbe in einem definierten Abstand voneinander oder aber eine Klemmplatte oder Klemmpunkte angeordnet.

Die Klemmstäbe sind zum störungsfreien Einführen des Meßguts in den Innenraum des Bügels bevorzugt parallel zu der Richtung angeordnet, in der das flächige Meßgut in den Bügelinnenraum, und damit zwischen die Meßflächen eingeführt wird. Durch eine schräge Anordnung der Hebel von dem ersten zu dem zweiten Schenkel wird bei dieser Ausführungsform gewährleistet, daß beim Einschieben von flächigem Material dieses Material die Hebel entgegen der Vorspannkraft auslenkt, wodurch das Klemmelement von der festen Meßfläche abgehoben und in Richtung auf den zweiten Schenkel des Bügels verschwenkt wird. Den gleichen Effekt erzeugen Führungsstifte, die in Buchsen gleiten. Führungsstifte und Buchsen sind zwar bezogen auf die Meßachse häufig in einem gewissen Neigungswinkel angeordnet, sie können bei bedarf aber auch parallel zur Meßachse ausgerichtet sein.

Nach vollständigem Einführen des flächigen Meßguts liegt die Anlagefläche auf einer Seite des Meßguts an und richtet diese in Bezug auf die vorgegebene Meßachse etwa rechtwinklig dazu aus. Gleichzeitig wird das Meßgut klemmend fixiert. Die erfindungsgemäße Handmeß- Vorrichtung ermöglicht eine Messung mit einer Genauigkeit von 1 µm.

Die Messung kann dadurch mit hoher Reproduzierbarkeit vorgenommen werden. Zudem ist ein Anbringen der Vorrichtung an dem flächigen Material mit einer Hand durchführbar. Die Vorspannungskraft, die auf die Führungen beispielsweise durch eine Drehfeder ausgeübt wird, kann geeignet gewählt werden, so daß ein Verkippen der Vorrichtung gegenüber dem flächigen Material vermieden wird. Die Klemmeinrichtung kann jedoch auch elektrisch, pneumatisch oder hydraulisch vorgespannt sein.

Besonders bevorzugt verläuft das Meßelement durch eine Durchgangsöffnung des Klemmelementes, beispielsweise der Klemmplatte, hindurch, die einen Anschlag bildet, gegen den das Meßelement vorgespannt ist, wobei das Meßelement gegenüber dem Klemmelement derart angeordnet ist, daß das die Meßfläche aufweisende Ende des Meßelementes in einer zurückgezogenen Position des Klemmelementes gegenüber der Anlagefläche des Klemmelementes vorsteht. Das Meßelement kann beispielsweise eine Abhebescheibe zur Anlage an dem Anschlag des Klemmelementes aufweisen.

Besonders bevorzugt verläuft das Meßelement durch eine Durchgangsöffnung des Klemmelementes, beispielsweise der Klemmplatte, hindurch, die einen Anschlag bildet, gegen den das Meßelement vorgespannt ist, wobei das Meßelement gegenüber dem Klemmelement derart angeordnet ist, daß das die Meßfläche aufweisende Ende des Meßelementes in einer zurückgezogenen Position des Klemmelementes gegenüber der Anlagefläche des Klemmelementes vorsteht. Das Meßelement kann beispielsweise eine Abhebescheibe zur Anlage an dem Anschlag des Klemmelementes aufweisen.

Bei dieser Ausführungsform wird beim Zurückziehen des Klemmelementes in Richtung auf den zweiten Schenkel des Bügels das Meßelement mitgeführt, da die Abhebescheibe an der dem zweiten Schenkel zugewandten Seite der Öffnung aufliegt. Nach dem Einbringen des flächigen Materials in den Bügelinnenraum wird das Klemmelement freigegeben, wodurch seine Anlagefläche auf das flächige Material zu liegen kommt. Dabei hebt sich die Abhebescheibe von dem Anschlag der Öffnung ab, denn die Gegenmeßfläche des Meßelementes trifft auf das flächige Material. Durch das Mitnehmen des Meßelementes beim Auslenken des Klemmelements wird die Gegenmeßfläche geschont. Sie trifft erst kurz vor dem Einnehmen der Meß-Lage auf das Meßgut.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die feste Meßfläche und die Gegenmeßfläche ballige Meßflächen. Durch die Klemmeinrichtung wird das Meßgut so präzise zwischen den Meßflächen ausgerichet, daß verschmutzungs- und verschleißarme, hochpräzise ballige Meßflächen verwendet werden können, die bisher oft nicht eingesetzt werden, weil eine besonders präzise Ausrichtung des Meßguts zwischen den beiden Meßflächen erforderlich ist, um reproduzierbare Meßergebnisse zu erreichen. Das Ausrichten des flächigen Meßguts von Hand führt hier zu ungenügenden Resultaten.

Zur weiteren Steigerung der Meßgenauigkeit wird vorgeschlagen, die Klemmeinrichtung mit einem Klemmelement auszustatten, das zwei Anlageflächen aufweist, die jeweils auf der oberen und der unteren Seite des Meßguts anliegen. Die feste Meßfläche ist innerhalb der Klemmeinrichtung angeordnet, doch ist das Klemmelement gegenüber der festen Meßfläche frei beweglich. Dadurch, daß die Anlagefläche nun nicht mehr gegenüber der festen Meßfläche abgestützt ist, wird im Bereich der Meßfläche, insbesondere im Bereich der festen Meßfläche nur noch der durch die Gegenmeßfläche ausgeübte Druck aufgebracht. Der durch die Klemmeinrichtung aufgebrachte Druck und der Meßdruck addieren sich damit nicht mehr. Diese Ausführungsform der Handmeß-Vorrichtung ist deshalb besonders für Meßgut mit geringer Druckfestigkeit geeignet.

Für das Messen von Meßgut mit besonders empfindlicher Oberfläche kann die vorstehend beschriebene Handmeß-Vorrichtung mit zwei Anlageflächen dahingehend verbessert werden, daß die Klemmeinrichtung federnd an dem Bügel der Handmeß-Vorrichtung angebracht ist. Bei dieser Ausführungsform wird die Klemmeinrichtung z. B. mit zwei Blattfedern am Bügel der Handmeß-Vorrichtung befestigt, vorzugsweise an der Basis jeweils des ersten und des zweiten Schenkels des U-förmigen Bügels. Die Klemmelemente werden hierbei in einer Aufnahme gehalten, die gewährleistet, daß die beiden Anlageflächen des Klemmelements stets parallel zueinander ausgerichtet sind. Mindestens ein Klemmelement ist durch Mittel zum Vorspannen gegen die feste Meßfläche gespannt, wobei diese Mittel zum Vorspannen vorzugsweise zwischen dem Klemmelement und der Aufnahme angeordnet sind. Durch diese Anordnung wird gewährleistet, daß allein die zum Messen erforderliche Vorspannung der Gegenmeßfläche (der Meßdruck) auf das zu messende Meßgut wirkt. Der durch die Klemmeinrichtung ausgeübte Druck und der Meßdruck können völlig unabhängig voneinander eingestellt werden.

Während es ohne weiteres möglich ist, daß die erfindungsgemäße Handmeß-Vorrichtung unmittelbar aus der Null-Lage auf das Meßgut aufgeschoben werden kann, ist es aber bevorzugt, eine Hebelvorrichtung vorzusehen, die an dem Bügel angeordnet ist und mittels derer die Klemmeinrichtung vor dem Einführen des Meßguts durch Verschieben oder Verschwenken aus der Null-Lage in die Meß-Lage oder durch Verschieben oder Verschwenken über die Meß-Lage hinaus geöffnet werden kann. Dadurch wird insbesondere empfindliches Meßgut geschont.

Das Öffnen der Klemmeinrichtung vor dem Einführen des Meßguts kann, falls gewünscht, auch durch einen mit der Handmeß-Vorrichtung verbundenen Fußschalter bewirkt werden.

Gemäß einer weiteren, vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist das Meßelement der Handmeß-Vorrichtung mit einem Schuh versehen ist, der ein Aufgleiten der Gegenmeßfläche auf das Meßgut beim Einführen des flächigen Meßgutes in die Handmeß- Vorrichtung bewirkt. Dieser Schuh schont die Gegenmeßfläche insbesondere, wenn hartes oder rauhes Meßgut gemessen wird.

Es wird als eigenständiges erfinderisches Element angesehen, daß an der Handmeß- Vorrichtung ein verstellbarer, skalierter Anschlag angebracht ist, durch den das Meßgut genau definiert im Innenraum des Bügels ausgerichtet wird. Dadurch wird es ermöglicht, Messungen in vorgegebenem Randabstand durchzuführen, wie es z. B. bei Dickenmessung nach DIN gefordert wird. Ein entsprechender Anschlag weist eine Grundplatte mit Positionierstiften auf, die jeweils seitlich von dem Bügel der Handmeß-Vorrichtung angeordnet sind. Ein Langloch in der Grundplatte des Anschlags wird von einer Schraube durchsetzt, die in ein Gewinde im Bügel der Handmeß-Vorrichtung eingreift. Die Anlagelinie oder -fläche der Positionierstifte und die Vorderkante der Grundplatte sind, bezogen auf das Zentrum der Meßfläche der Handmeß-Vorrichtung, so ausgerichtet, daß die Vorderkante der Grundplatte auf der am Bügel angebrachten Skalierung anzeigt, in welchem Abstand vom Rand das Meßgut gemessen wird. Die Skalierung ist meist in mm-Einteilung ausgeführt.

Beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen noch näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1a eine Seitenansicht einer einer ersten Ausführungsform einer Vorrichtung zur Messung der Dicke flächigen Materials;

Fig. 1b eine Vorderansicht der Vorrichtung gemäß Fig. 1a;

Fig. 2a eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt einer zweiten Ausführungsform einer Vorrichtung zur Messung der Dicke flächigen Materials;

Fig. 2b eine Draufsicht auf die Vorrichtung von Fig. 2a;

Fig. 3a eine Seitenansicht einer dritten Ausführungsform einer Vorrichtung zur Messung der Dicke flächigen Materials; und

Fig. 3b eine Draufsicht auf die Vorrichtung gemäß Fig. 3a;

Fig. 3c eine Vorderansicht auf die Vorrichtung gemäß Fig. 3a;

Fig. 4a seitlicher Schnitt durch einen verstellbaren, skalierten Anschlag für eine Handmeß-Vorrichtung;

Fig. 4b Querschnitt durch einen verstellbaren, skalierten Anschlag für eine Handmeß- Vorrichtung;

Fig. 4c Draufsicht auf einen verstellbaren, skalierten Anschlag für eine Handmeß- Vorrichtung.

Fig. 1 zeigt eine Handmeß-Vorrichtung 2 zur Dickemessung flächigen Meßguts. Diese Vorrichtung ist besonders zur Dickenmessung von verhältnismäßig steifem, unempfindlichen Material, zum Beispiel von Walzblechen, geeignet. Die Vorrichtung 2 besteht aus einem U-förmigen Bügel 4 aus Metall mit einem ersten Schenkel 6 und einem zweiten Schenkel 8. Der erste Schenkel 6 des Bügels weist an seiner Innenseite eine feste Meßfläche 10 auf. Die Meßfläche 10 ist spärisch oder ballig ausgebildet, so daß Einflüsse durch Verschmutzungen und damit Meßungenauigkeiten weitgehend vermieden werden. Es handelt sich damit genau genommen um einen Meßpunkt, doch da auch planparallele oder speziell geformte Meßflächen verwendet werden können, wird der Begriff Meßflächen beibehalten.

Der zweite Schenkel 8 nimmt ein Meßelement 12 auf. Dieses Meßelement 12 ist in Richtung auf die feste Meßfläche 10 beweglich, hier durch Verschieben gegen eine Feder, die in Richtung auf die feste Meßfläche 10 vorgespannt ist. Die Feder ist aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellt. Das Meßelement 12 weist an seinem der festen Meßfläche 10 zugewandten Ende eine Gegenmeßfläche 14 auf, die ebenfalls ballig oder sphärisch ausgebildet ist.

Flächiges Meßgut wird zwischen die feste Meßfläche 10 und die Gegenmeßfläche 14 eingeführt, so daß die beiden Meßfläche 10, 14 an dem Meßgut anliegen. Die Meßachse A verläuft zwischen den Punkten, an denen die Meßflächen 10, 14 am Meßgut anliegen. Es ist offenbar, daß das flächige Meßgut möglichst rechtwinklig zur Meßachse ausgerichtet sein muß, um eine korrekte Messung durchzuführen.

Die Verschiebung der Gegenmeßfläche 14 und damit des Meßelements 12 von der festen Meßfläche 10 (Null-Lage) zur Anlage an das flächige Meßgut (Meß-Lage) wird von Mitteln 16 zur Umsetzung der Bewegung des Meßelementes umgesetzt und in einer Anzeigevorrichtung angezeigt. Die Meßgenauigkeit der Handmeß-Vorrichtung 2 beträgt 1 µm.

An dem Bügel 4 der Handmeß-Vorrichtung 2 ist eine Klemmeinrichtung 18 als Mittel zum Ausrichten des flächigen Meßguts in Bezug auf die vorgegebene Meßachse A angeordnet. Die Klemmeinrichtung 18 weist ein Klemmelement 20 auf, das aus zwei parallel angeordneten Klemmstäben 20a, b besteht. Die Klemmstäbe 20a, b sind auf der Anlagefläche 22, also auf der Fläche, die der festen Meßfläche 10 zugewandt ist und die in der Meß-Lage auf dem flächigen Meßgut aufliegt, in einer Ebene angeordnet, die etwa rechtwinklig zur Meßachse A ausgerichtet ist. Die Klemmeinrichtung weist weiter eine Feder 24 auf, die das Klemmelement 20 in Richtung auf die feste Meßfläche 10 vorspannt.

Das Klemmelement 20 ist mittels parallel verlaufender Führungen 26 an dem zweiten Schenkel 8 des Bügels 4 befestigt. Vier Führungsstifte 26a, b, c, d sind mittels zweier Befestigungsbolzen 28a, b mit ihrem ersten Ende schwenkbar am Schenkel 8 befestigt. Am zweiten Ende der Führungsstifte sind die Klemmstäbe 20a, b mittels Steckbolzen 30a, b an den Führungsstiften 26a, b, c, d schwenkbar fixiert.

Die Feder 24 ist auf dem Befestigungsbolzen 28b gehalten und ist mit einem ersten Ende 24a gegen den zweiten Schenkel 8 des Bügels 4 gespannt. Mit einem zweiten Ende 24b ist die Feder 24 gegen die Steckbolzen 30 der Klemmeinrichtung 18 gespannt. Durch die Feder 24 ist das Klemmelement 20 gegen die feste Meßfläche 10 gespannt.

Das Meßelement 12 ist zwischen den Klemmstäben 20a, b in einer Durchgangsöffnung 32 angeordnet (siehe Fig. 1b). An dem Meßelement 12 ist eine Abhebescheibe 34 befestigt, die beim Auslenken der Klemmstäbe 20a, b aus der Null-Lage in die Meß-Lage auf den Klemmstäbe 20a, b aufliegt. Ein Abschnitt der Klemmstäbe 20a, b, auf dem die Abhebescheibe 34 aufliegt, dient somit als Anschlag 36 für das Meßelement 12.

Zur besseren Handhabung der Vorrichtung 2 ist an dem Bügel 4 ein Handgriff 38 befestigt.

Als eigenständiges, erfinderisches Element ist an dem Bügel 4 ein verstellbarer, skalierter Anschlag 40 angebracht. Der Anschlag 40 weist ein lösbar am Bügel 4 befestigtes Trägerelement 42 auf, das durch eine Schraube 44 fixiert wird. Die Schraube 44 durchsetzt ein Langloch im Trägerelement 42, so daß durch Lösen der Schraube das Trägerelement 42 einfach verschoben werden kann. An dem Trägerelement 42 sind Anschläge 46 befestigt. Das Meßelement 12, die Anschläge 46 und das Langloch im Trägerelement 42 sind in der Weise auf eine am Bügel 4 angebrachte Skalierung abgestimmt, daß sich aus der Skalierung unmittelbar ablesen läßt, in welchem Abstand vom Rand des flächigen Meßguts die Dicke gemessen wird, wenn das flächige Meßgut an den Positionierstiften 46 anliegt.

Die Vorrichtung 2 wird in der Weise benutzt, daß flächiges Meßgut, das etwa in der durch den Pfeil B angedeuteten, etwa senkrecht zur Meßachse A ausgerichteten Ebene zwischen die feste Meßfläche 10 und die Gegenmeßfläche 14 eingeführt wird. Das flächige Meßgut trifft dabei zunächst auf die Führungen 26b, d, etwa dort, wo die Klemmstäbe 20a, b gelenkig mit den Führungen verbunden sind.

Die Führungen 26 und mit ihnen die Klemmstäbe 20a, b werden durch das flächige Meßgut gegen die Federkraft der Feder 24 verschoben, wobei die Klemmstäbe 20a, b zum zweiten Bügel 8 hin parallel verschoben werden. Beim Auslenken der Klemmstäbe 20a, b aus der Null-Lage kommt nach einer kurzen Wegstrecke die Abhebescheibe 34 des Meßelementes 12 in Anlage an den Anschlag 36 des Klemmelementes 20. Dadurch wird das Meßelement 12 - und damit auch die Gegenmeßfläche 14 - ebenfalls in Richtung auf den zweiten Bügel 8 verschoben.

Das flächige Meßgut wird in den entstehenden Zwischenraum eingeführt bis zur Anlage an den Positionierstiften 46. Nun ist die Meß-Lage erreicht, das flächige Meßgut wird durch das Klemmelement 20 gegen die feste Meßfläche 10 etwa senkrecht bezogen auf die Meßachse A ausgerichtet. Die feste Meßfläche 10 und die Gegenmeßfläche 14 liegen jeweils an den Oberflächen des flächigen Meßguts an und die Mittel 16 zur Umsetzung der Bewegung des Meßelements aus einer Null-Lage in eine Meß-Lage zeigt den auf 1 µm genau erfaßten Meßwert, die Dicke des flächigen Meßguts an. Die klemmende Wirkung der Klemmeinrichtung 18 kann so wirkungsvoll ausgebildet sein, daß die Vorrichtung an dem flächigen Meßgut losgelassen werden kann, ohne daß sich die Lage oder Ausrichtung der Vorrichtung ändert. Die Mittel 16 sind vorzugsweise so angeordnet, daß die Anzeige des Meßwerts aus der Arbeitsposition des Bedienungspersonals ohne weiteres ablesbar ist.

Fig. 2 zeigt eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Die Vorrichtung 2 ist gleich aufgebaut wie die Vorrichtung gemäß Fig. 1a, b, sie weist jedoch eine andere Klemmeinrichtung 48 auf. Die Führungen 50 der Klemmeinrichtung 48 sind als Bolzen 52 ausgebildet, die in Bohrungen 54 geführt sind. Die Bohrungen 54 erstrecken sich durch den zweiten Schenkel 8 des Bügels 4.

Auf dem Bügel 4 ist ein Halter 56 angeordnet (hier im Teilschnitt dargestellt), der die Mittel 16 zum Umsetzen der Bewegung des Meßelements 12 aufnimmt und ausrichtet. Die Mittel 16 zum Umsetzen der Bewegung des Meßelements 12 weisen eine Meß-Anzeige auf (hier nicht näher dargestellt), die möglichst von allen Seiten lesbar sein soll, damit die Handmeß- Vorrichtung 2 in jeder Lage abgelesen werden kann. Um dies zu ermöglichen, weist der Halter 56 eine Feder 58 auf, die zwischen einem Sockel 57 und der Oberseite des Halters gespannt ist. Die Mittel 16 sind mit einer Auflagescheibe 59 ausgestattet, die bei Bedarf gegen die Federkraft der Feder 58 ausgelenkt werden kann. In dieser Stellung können die Mittel 16 nach Belieben um 360° gedreht werden. Ist die Feder wieder entspannt, fixiert sie die Mittel 16 in der gewählten Stellung zuverlässig. Die Handmeß-Vorrichtung 2 ist damit aus beliebigem Blickwinkel ablesbar.

Die Klemmeinrichtung 48 weist weiter einen Hebel 60 auf, der an dem Bügel 4 befestigt ist. Der Hebel 60 weist ein erstes, freies Ende auf, das zum Handgriff 38 hin gerichtet ist. Ein zweites Ende des Hebels, daß zum Klemmelement 20 hin gerichtet ist, ist von einem Steckbolzen 62 durchsetzt. Der Steckbolzen 62 ist in einem Langloch 64 einer Schieberplatte 66 geführt. Diese Schieberplatte 66 ist mit dem Klemmelement 20 bzw. der Führung 50 der Klemmeinrichtung verbunden. Die Schieberplatte 66 ist außerhalb des Bügels 4 angeordnet. Der Hebel 60 ist mittels eines Steckbolzens 68 an dem Bügel 4 drehbar gelagert. An dem Steckbolzen 68 ist eine Feder 70 angeordnet, die mit einem ersten Ende am zweiten Schenkel 8 des Bügels 4 und mit einem zweiten Ende an dem Hebel 60 befestigt ist und über ein Kugellager, das auf dem Klemmelement 20 abrollt, das Klemmelement 20 gegen die feste Meßfläche 10 spannt.

Durch Betätigen des Hebels 60 gegen die Federkraft der Feder 70 wird die Schieberplatte 66 durch Verschieben des Steckbolzens 62 im Langloch 64 angehoben. Die mit der Schieberplatte 66 in Verbindung stehenden Führungsbolzen 52 werden in Richtung auf den zweiten Schenkel 8 des Bügels 4 verschoben und das Klemmelement 20 wird damit ebenfalls entgegen der Federkraft der Feder 56 in Richtung auf den zweiten Schenkel 8 des Bügels 4 verschoben. Um den Hebel 60 mindestens bis in die Meß-Lage, vorzugsweise jedoch noch ein Stück darüber hinaus betätigen zu können, ist ggf. am zweiten Schenkel 8 eine kreisbogenförmige Ausnehmung 72 angebracht.

Auch bei dieser Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung kommt eine am Meßelement 12 angebrachte Abhebescheibe bei der Auslenkung aus der Null-Lage in die Meß-Lage in Anlage an einen Anschlag am Klemmelement (in Fig. 2 nicht dargestellt). Bei der Ausführungsform der Handmeß-Vorrichtung nach Fig. 2a, b kann die Vorrichtung vor Einführen des flächigen Meßguts von Hand durch Betätigen des Hebels 60 geöffnet werden. Dies schont sowohl die Handmeß-Vorrichtung als auch empfindliches Meßgut.

Fig. 3a bis c zeigt eine dritte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung 2, die besonders zum Messen von empfindlichem Meßgut geeignet ist. In einer vereinfachten Skizze zeigt Fig. 3 einen Bügel 4, an dessen erstem Schenkel 6 eine feste Meßfläche 10 angeordnet ist. Eine Gegenmeßfläche 14 ist am Meßelement 12 am zweiten Schenkel 8 des Bügels 4 angeordnet. Die Meßflächen 10 und 14 liegen einander auf der Meßachse A gegenüber.

Das Meßelement 12 ragt durch eine Durchgangsöffnung 32 im oberen Klemmelement 76a hindurch. An dem Meßelement 12 ist eine Anlagefläche 35 angeformt. Beim Anheben des oberen Klemmelementes 76a aus der Null-Lage trifft die Anlagefläche 35 auf den Anschlag 36. Das Meßelement 12 wird dadurch beim Auslenken des oberen Klemmelementes 76a auf den zweiten Schenkel 8 des Bügels 4 hin verschoben.

An dem Bügel 4 ist eine Klemmeinrichtung 74 angeordnet. Diese Klemmeinrichtung 74 weist zwei Klemmelemente 76a, b auf, deren Anlageflächen 78a, b einander zugewandt sind. Die Klemmelemente 76a, b weisen jeweils eine Ausnehmung 75 für den Bügel 4 auf. Die Klemmelemente 76a, b sind an einer Aufnahme 80 gehalten, die mittels Blattfedern 82a, b jeweils oben und unten im Bereich des ersten und des zweiten Schenkels 6, 8 an dem Bügel 4 befestigt ist.

Die Aufnahme 80 weist zwei Haltestifte 84a, b auf, die die beiden Klemmelemente 76a, b in Bohrungen 86 durchsetzen. Die Blattfedern 82a, b sind mit einem ersten Ende ebenfalls jeweils oben und unten an den Haltestiften 84a, b befestigt, das zweite Ende ist am Bügel 4 fixiert. Die Haltestifte 84a, b sind jeweils oberen Ende am Handgriff 38 befestigt. Zwischen dem Handgriff 38 und dem unmittelbar darunter angeordneten Klemmelement 76a ist eine Feder 88 angeordnet. Die Feder 88 spannt das Klemmelement 76a gegen die feste Meßfläche 10 und gleichzeitig gegen das untere Klemmelement 76b. Das Klemmelement 76a ist mit Hülsen 90 versehen, um das Verschieben auf den Haltestiften 84a, b zu vereinfachen. Gleichzeitig wird durch die Hülsen 90 gewährleistet, daß das Klemmelement 78a stets völlig parallel zu dem Klemmelement 78b ausgerichtet ist. Es mündet in einem Hebel 92, der unterhalb des Handgriffs 38 und parallel dazu angeordnet ist. Das untere Klemmelement 76b ist fest mit der Aufnahme 80 verbunden. Fig. 3b zeigt die Ausführungsform mit doppeltem Klemmelement 78 in der Draufsicht. Die genaue Anordnung der verschiedenen Elemente der Halterung 80 zeigt Fig. 3c als Rückansicht der dritten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Handmeß-Vorrichtung.

Es liegt auf der Hand, daß abgewandelte Bauformen vollständig im Rahmen der Erfindung liegen, z. B. eine Ausführungsform, bei der die Klemmelemente den Bügel der Handmeß- Vorrichtung nicht von außen umgreifen, sondern bei der die Klemmelemente eine entsprechende Durchtrittsöffnung in der den ersten und den zweiten Schenkel verbindenden Basis des U-förmigen Bügels durchsetzen.

Die Handmeß-Vorrichtung gemäß Fig. 3 wird in der Weise betätigt, daß der Hebel 92 - und damit das obere Klemmelement 76a - gegen die Federkraft der Feder 88 aus der Null-Lage in Richtung auf die Meß-Lage angehoben wird. Gleichzeitig wird damit nach einer kurzen Strecke das Meßelement 12 angehoben, nämlich dann, wenn Anlagefäche 35 und Anschlag 36 aufeinander treffen. Bei vollständiger Auslenkung des oberen Klemmelements 76a wird das flächige Meßgut zwischen Meßfläche und Gegenmeßfläche angeordnet. Durch Absenken des oberen Klemmelements 76a wird das Meßgut infolge der Federkraft der Feder 88 zwischen Anlageflächen 78a, b der Klemmelemente 76a, b in der Ebene B etwa senkrecht zur Meßachse A ausgerichtet.

Nachdem die Anlageflächen 78a, b auf den jeweiligen Oberflächen des Meßguts in Meß- Lage aufliegen, sind die Anlagefläche 35a, b und der Anschlag 36a, b im Abstand zueinander angeordnet. Dies ergibt sich daraus, daß in der Meß-Lage die Gegenmeßfläche 14 und die Anlagefläche 78a und die feste Meßfläche 10 sowie die Anlagefläche 78b in einer Ebene angeordnet sind. Bei der hier dargestellten Vorrichtung wirkt die Federkraft der Feder 88 nicht auf die feste Meßfläche 10 sondern auf die Anlagefläche 78b. Die Meßfläche 14 ist nur dem Meßdruck ausgesetzt, der sich ergibt aus dem Meßelement und dem Druck der Meßfläche 10. Dies ist die Summe aus der Kraft des Meßelements und der Vorspannungskraft der Blattfedern 82a, b. Dieser Druck ist in der Regel weitaus geringer ist als der Druck, der auf den Anlageflächen 78a, b lastet. Durch diese Anordnung ist es möglich, besonders empfindliche Oberflächen zu messen. Da die Klemmelemente 76a, b zudem über Blattfedern 82a, b am Bügel 4 angeordnet sind, gestaltet sich die Messung besonders schonend. Diese Vorrichtung ist z. B. geeignet, um punktförmig die Dicke von Papier oder dünnen Folien zu messen.

Fig. 4a bis c zeigen den Anschlag 40 ohne zugehörige Handmeß-Vorrichtung in verschiedenen Schnitten und Ansichten. Die Grundplatte 44 trägt im Abstand voneinander fixierte Positionierstifte 46, deren Anlagekanten in einer Ebene C angeordnet sind. Zwischen den Positionierstiften, etwa rechtwinklig dazu, erstreckt sich ein Langloch 41 in der Grundplatte. Das Langloch 41 wird von der Schraube 42 durchsetzt, die bei Benutzung des verstellbaren, skalierbaren Anschlags 40 mit einer Gewinde-Bohrung (hier nicht dargestellt) der Handmeß-Vorrichtung im Eingriff steht. Die Vorderkante 43 der Grundplatte 44, das Langloch 41 und die Anlagekanten der Positionierstifte 46 in der Ebene C sind in der Weise aufeinander und auf das jeweils in der Handmeß-Vorrichtung eingesetzte Meßelement abgestimmt, das die Vorderkante 43 auf der an der Handmeß- Vorrichtung angebrachten Skalierung anzeigt, in welchem Abstand vom Rand des an den Anlagekanten der Positionierstifte anliegenden Meßguts gemessen wird.

Besonders bei schmalem Meßgut, zum Beispiel Stahlband, kann durch den verstellbaren, skalierbaren Anschlag 40 mit einer Handmeß-Vorrichtung in reproduzierbarer Weise nahe am Rand des Stahlbands gemessen werden. Wird an jeder Kante des Stahlbands gemessen, so läßt sich auf sehr einfache Weise ermitteln, ob das Band eine (unerwünschte) Keilform aufweist oder nicht.

Es liegt auf der Hand, daß die Handmeß-Vorrichtung an Mittel zum Erfassen, Speichern, Auswerten und Darstellen von Meßergebnissen angeschlossen werden kann, wenn dies gewünscht wird.

Claims (17)

1. Handmeß-Vorrichtung (2) zur Dickemessung flächigen Meßguts,

• - mit einem im wesentlichen U-förmigen Bügel (4) mit einem ersten (6) und einem zweiten (8) Schenkel,
• - wobei der erste Schenkel (6) an seiner Innenseite eine feste Meßfläche (10) aufweist und
• - der zweite Schenkel (8) zur Lagerung eines Meßelementes (12) ausgebildet ist, wobei
• - das Meßelement (12) in Richtung auf die feste Meßfläche (10) beweglich ist, an seinem der festen Meßfläche (10) zugewandten Ende eine Gegenmeßfläche (14) aufweist, und das mit Mitteln (16) zur Umsetzung einer Bewegung des Meßelementes (12) aus einer Null-Lage in eine Meß-Lage in einen Dicke-Meßwert ausgestattet ist,
• - dadurch gekennzeichnet, daß Mittel (18) zum Ausrichten des flächigen Meßguts in Bezug auf eine vorgegebene Meßachse (A) an dem Bügel (4) angeordnet sind.

2. Handmeß-Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Ausrichten des flächigen Meßguts als Klemmeinrichtung (18) ausgebildet sind, mit einem Klemmelement (20), das auf seiner der festen Meßfläche (10) zugewandten Seite eine Anlagefläche (22) aufweist, die im wesentlichen senkrecht zur Meßachse (A) ausgerichtet ist, und die zwischen einer Null-Lage, bei der das Klemmelement (20) maximal in Richtung auf die feste Meßfläche 10 ausgelenkt ist und einer in einem Abstand zu der festen Meßfläche (10) angeordneten, zurückgezogenen Position (Meß- Lage) beweglich ist, und mit Mitteln (24) zum Vorspannen des Klemmelements (20) an der Klemmeinrichtung (18), die zwischen dem Bügel (4) und dem Klemmelement (20) angeordnet sind, so daß sie das Klemmelement (20) in Richtung auf die feste Meßfläche (10) vorspannen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Klemmelement (20) mehrere, in einer gemeinsamen Ebene angeordnete Klemmstäbe (20a, b) aufweist, die auf ihrer der festen Meßfläche (10) zugewandten Seite zur Bildung der Anlagefläche (22) in einer Ebene angeordnet sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Klemmelement (20) eine Klemmplatte ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Klemmelement (20) mindestens drei Klemmpunkte aufweist, die in einer Ebene liegen und die das flächige Meßgut senkrecht zur vorgegebenen Meßachse (A) ausrichten.

6. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmeinrichtung (18) zueinander parallel verlaufende Führungen (26) aufweist, über die das Klemmelement (20) an dem zweiten Schenkel (8) befestigt ist, wobei die Führungen (26) an dem Klemmelement (20) und an dem zweiten Schenkel (8) beweglich gelagert sind und die Mittel (24) zum Vorspannen des Klemmelements (20) zwischen Bügel (4) und Führungen (26) so angeordnet sind, daß das Klemmelement (20) in Richtung auf den ersten Schenkel (6) vorgespannt ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Meßelement (12) so angeordnet ist, daß es durch eine Durchgangsöffnung (32) des Klemmelementes (20) hindurch ragt, wobei die Durchgangsöffnung (32) einen Anschlag (36) bildet, gegen den das Meßelement (12) vorgespannt ist, und wobei das Meßelement (12) gegenüber dem Klemmelement (20) derart angeordnet ist, daß das die Gegenmeßfläche (14) aufweisende Ende des Meßelementes (12) gegenüber der Anlagefläche (22) des Klemmelementes (20) vorsteht, wenn das Klemmelement (20) sich zwischen der Null-Lage und der Meß-Lage befindet.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Meßelement eine Abhebescheibe (34) zur Anlage an dem Anschlag (36) des Klemmelementes (20) aufweist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßflächen (10, 14) ballig ausgebildet sind.

10. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (18) zum Ausrichten des Meßguts als Klemmeinrichtung (74) ausgebildet sind, die ein Klemmelement (76a, b) mit zwei Anlageflächen (78a, b) aufweist, die einander zugewandt sind, und die beim Messen des Meßguts jeweils an der oberen und unteren Seite des Meßguts anliegen.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Anlageflächen (78a, b) des Klemmelements (76a, b) jeweils Durchgangsöffnungen (32) für die feste Meßfläche (10) und/oder die Gegenmeßfläche (14) aufweisen.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmeinrichtung (18, 74) einen Hebel (60) aufweist, durch den das Klemmelement (20) gegen die Mittel (24) zum Vorspannen beweglich ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmeinrichtung (74) federnd an dem Bügel (4) gehalten ist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Meßelement (12) mit einem Schuh versehen ist, der ein Aufgleiten der Gegenmeßfläche (14) auf das Meßgut beim Einführen des flächigen Meßgutes in die Handmeß-Vorrichtung (2) bewirkt.

15. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein verstellbarer, skalierter Anschlag (40) zum definierten Ausrichten des flächigen Meßguts am Bügel (4) der Handmeß-Vorrichtung (2) angebracht ist.

16. Verstellbarer, skalierter Anschlag (40) für eine Handmeß-Vorrichtung, insbesondere nach Anspruch 1 bis 15, zum Ausrichten von Meßgut.

17. Verstellbarer, skalierter Anschlag nach Anspruch 16, mit einer Grundplatte (44) mit im Abstand voneinander angeordneten Positionierstiften (46) sowie mit einem Langloch (41), das von einer Schraube (42) durchsetzt wird, die in der Gebrauchslage mit einem Gewinde in einer Handmeß-Vorrichtung (2) im Eingriff steht und mit einer Skalierung auf der Handmeß-Vorrichtung.