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Die
Erfindung betrifft ein Winkelmeßsystem nach
dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
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Ein
derartiges Winkelmeßsystem
wird insbesondere zur Winkelmessung bei großen Rundtischen verwendet und
umfaßt
ein spannbares Maßband, das
eine mittels einer Abtasteinrichtung abtastbare Meßteilung
aufweist und das ringartig am Außenumfang des Rundtisches angebracht
wird. Ferner ist eine Spannvorrichtung vorgesehen, die mit den Enden
des um den Rundtisch gelegten Maßbandes verbindbar ist und
mit der das Maßband
zur Festlegung der Position seiner Enden spannbar ist.
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Eine
genaue Positionierung der Enden des Maßbandes mittels der Spannvorrichtung
ist von großer
Bedeutung, da die Enden des Maßbandes
eine Unstetigkeitsstelle des Winkelmeßsystems darstellen. Zur Erzielung
einer hinreichend großen
Winkelauflösung
beträgt
die charakteristische Länge
der auf dem Maßband
aufgebrachten Meßteilung
(d. h. im Fall einer periodischen Strichteilung der als Teilungsperiode
bezeichnete Abstand zwischen einander benachbarten Strichen) üblicherweise
einige 10 μm.
Im Rahmen dieser Genauigkeit muß auch
die Positionierung der Enden des Maßbandes erfolgen, um die durch
die Meßteilung
des Maßbandes
vorgegebene Winkelauflösung
tatsächlich
erreichen zu können.
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Hierzu
ist es aus dem Fachbuch "Digitale Längen- und
Winkelmeßtechnik" von Alfons Ernst, Landsberg/Lech:
Verlag Moderne Industrie, 3. Auflage (1998), Seiten 69/70 bekannt,
die beiden Enden des Maßbandes
mittels eines zwei Spannklötze
umfassenden Spannschlosses derart zu spannen, daß die beiden Enden im gespannten
Zustand auf Stoß aneinander
anliegen.
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Aus
der
DD 272 698 A1 ist
ein Winkelmeßsystem
mit einem Stahlmaßband
bekannt, dessen meßwirksame
Länge sich
im wesentlichen nur über eine
Umfangshälfte
eines Rundtisches erstreckt und das an seinen beiden Enden in die
andere Umfangshälfte
des Rundtisches gelegte Verlängerungsstücke aufweist,
an denen das Stahlmaßband
mittels eines Spannelementes gespannt wird. Hierbei werden die beiden
Enden des Maßbandes
nicht auf Stoß aneinander
gelegt, sondern es verbleibt vielmehr eine Lücke zwischen diesen. Zur Abtastung
des Stahlmaßbandes
weist das Winkelmeßsystem
zwei einander diametral gegenüber
angeordnete Tastköpfe
auf, von denen sich stets einer in derselben Umfangshälfte des
Rundtisches befindet wie das Stahlmaßband.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Winkelmeßsystem
der eingangs genannten Art zu schaffen, das mit einfachen Mitteln
eine hochgenaue Positionierung der Enden des Maßbandes durch eine Spannvorrichtung
gestattet.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die
Schaffung eines Winkelmeßsystems
mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
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Danach
weist die Spannvorrichtung einen Übersetzungsmechanismus auf, über den
ein Betätigungselement
der Spannvorrichtung mit mindestens einem Ende des Maßbandes
derart gekoppelt ist, daß durch
Einwirken auf die Spannvorrichtung mittels des Betätigungselementes
eine durch die Übersetzung
des Übersetzungsmechanismus
festgelegte Änderung
der Position des Endes bzw. der Enden des Maßbandes bewirkt wird. Der Übersetzungsmechanismus
umfaßt
einen Hebelmechanismus, wobei das Betätigungselement über mindestens
einen Hebel mit mindestens einem Ende des Maßbandes gekoppelt ist und der
dem Betätigungselement
zugeordnete Hebelarm länger
ist als der dem Ende des Maßbandes
zugeordnete Hebelarm. Der Hebel ist dabei um ein Drehgelenk oder
um ein Biegegelenk verschwenkbar.
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Die
erfindungsgemäße Lösung hat
den Vorteil, daß durch
den Übersetzungsmechanismus
eine Bewegung des Betätigungselementes
der Spannvorrichtung, die durch ein geeignetes, mit dem Betätigungselement
in Eingriff bringbares Werkzeug ausgelöst wird, in eine sehr viel
kürzere
Bewegung des entsprechenden Endes des Maßbandes umgesetzt werden kann.
So lassen sich mit einem einfach aufgebauten mechanischen Übersetzungsmechanismus Übersetzungen
in einer Größenordnung
von 1:1000 erreichen, wie im folgenden anhand von Beispielen noch
näher erläutert werden
wird. Hierdurch läßt sich
die gewünschte
Einstellgenauigkeit der Enden des Maßbandes erreichen, ohne daß extrem hohe
Anforderungen an die Präzision
des Werkzeuges und des Betätigungselementes
gestellt werden müßten.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung ist das Betätigungselement über den Übersetzungsmechanismus
mit beiden Enden des Maßbandes
gekoppelt. In diesem Fall kann über
das Betätigungselement
eine symmetrische Positionierung der beiden Enden des Maßbandes
bewirkt werden.
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Wenn
der Übersetzungsmechanismus
zwei Hebel aufweist, die zur Kopplung des Betätigungselementes mit jeweils
einem Ende des Maßbandes dienen,
dann sind diese beiden Hebel vorzugsweise über ein Joch miteinander verbunden,
an dem zugleich auch die Gelenke vorgesehen sind, um die die Hebel
verschwenkbar gelagert sind. Bei der Ausbildung der Gelenke als
Biegegelenke können
diese einstückig
in das Joch integriert werden, so daß das Joch, die Gelenke und
die Hebel eine einstückige Baueinheit
bilden.
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Andererseits
können
die beiden Hebel auch als separate Bauteile ausgebildet sein, die
erst beim Zusammenbau des Winkelmeßsystems zu einer Baueinheit
zusammengefügt
werden. Ob die einteilige oder eine mehrteilige Ausbildung des Übersetzungsmechanismus
vorteilhaft ist, hängt
von den Einbauverhältnissen
im jeweiligen Einzelfall ab, z. B. davon, ob die Trommelachse des
Rundtisches, um dessen Außenumfang
das Maßband
des Winkelmeßsystems
gelegt werden soll, ein freies Ende aufweist, so daß das Maßband zusammen
mit der Spannvorrichtung axial auf den Rundtisch geschoben werden
kann. In diesem Fall ist eine einstückige Ausbildung der Spannvorrichtung
vorteilhaft. Dagegen ist in solchen Fällen, in denen kein freies
Ende der Achse des Rundtisches zur Verfügung steht und das Winkelmeßsystem
daher nicht axial auf den Rundtische geschoben werden kann, eine
mehrteilige Ausbildung der Spannvorrichtung zweckmäßig. Die
Spannvorrichtung wird in diesem Fall erst zu einer Baueinheit zusammengefügt, nachdem
das Maßband
um den Außenumfang
des Rundtisches gelegt worden ist.
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Der Übersetzungsmechanismus
kann ferner eine Kraftumlenkung aufweisen, auf die das Betätigungselement
entlang einer ersten Richtung einwirkt und die eine schräg oder quer
zu der Wirkrichtung des Betätigungselementes
verlaufende Bewegung erzeugt, welche wiederum zu einer Änderung
der Position mindestens eines Endes des Maßbandes führt. Hierzu ist die Kraftumlenkung über Schenkel
mit einem oder beiden Endendes Maßbandes gekoppelt, wobei diese
Schenkel insbesondere durch die vorstehend beschriebenen Hebel gebildet
werden können.
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Vorzugsweise
trägt auch
die Kraftumlenkung selbst zur Übersetzung
bei, indem die von der Kraftumlenkung senkrecht zur Wirkrichtung
des Betätigungselementes
erzeugte Bewegung entlang eines kürzeren Weges erfolgt als die
auf die Kraftumlenkung einwirkende Bewegung des Betätigungselementes.
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Die
Kraftumlenkung kann beispielsweise als Keilgetriebe ausgebildet
sein, das mit dem Betätigungselement
der Spannvorrichtung in Wirkverbindung steht. Alternativ kann die
Kraftumlenkung ein mit dem Betätigungselement
gekoppeltes Deformationselement aufweisen, das quer zur Wirkrichtung des
Betätigungselementes
verformbar ist.
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Bei
dem Betätigungselement
selbst kann es sich beispielsweise um einen Exzenter oder um ein längsverschiebliches
Element, insbesondere in Form einer Stellschraube, handeln.
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Die
erfindungsgemäß ausgebildete
Spannvorrichtung läßt sich
sowohl bei solchen Winkelmeßsystemen
anwenden, bei denen die beiden Enden des Maßbandes mittels der Spannvorrichtung
auf Stoß aneinander
angelegt werden, als auch bei solchen Winkelmeßsystemen, bei denen zwischen
den beiden Enden des Maßbandes
eine Lücke
bzw. ein Spalt verbleibt. Gerade im letztgenannten Fall ist die erfindungsgemäße Lösung besonders
vorteilhaft, um den Abstand zwischen den beiden Enden des Maßbandes
exakt einstellen zu können.
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Die
Spannvorrichtung ist vorzugsweise derart ausgebildet und bezüglich des
Maßbandes
angeordnet, daß sie
in eine Aussparung eines von dem Maßband umgebenen Körpers, insbesondere
eines Rundtisches, einsetzbar ist. Ferner weist die Spannvorrichtung
ein oder mehrere Lagerelement auf, über die sie sich an einer Gegenfläche der
Aussparung abstützen
kann.
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Weitere
Vorteile der Erfindung werden bei der nachfolgenden Beschreibung
von Ausführungsbeispielen
anhand der Figuren deutlich werden.
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Es
zeigen:
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1a – ein Spannband
für ein
Winkelmeßsystem;
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1b – das Spannband
gemäß 1a mit einer
daran montierten Spannvorrichtung;
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1c – das Spannband
und die zugehörige Spannvorrichtung
gemäß 1b nach
der Befestigung an einem Rundtisch;
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2 – eine vergrößerte Darstellung
des Rundtisches aus 1c;
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3 – eine vergrößerte, schematische
Darstellung der Spannvorrichtung aus 1c;
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4 – eine weitere
vergrößerte, schematische
Darstellung der Spannvorrichtung aus 1c, bei
der die Wirkung des Übersetzungsmechanismus illustriert
ist;
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5 – eine Abwandlung
der in den 3 und 4 dargestellten
Spannvorrichtung;
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6a und 6b – eine perspektivische Darstellung
einer bevorzugten Ausführungsform
der Spannvorrichtung, die ringförmig
um einen Rundtisch gelegt ist.
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In
den 1a bis 1c ist
ein spannbares Maßband 1,
z. B. ein Stahlmaßband,
dargestellt, das zur Schaffung eines Winkelmeßsystems für große Rundtische am Außenumfang
eines Rundtisches angebracht werden kann. Das Maßband 1 ist auf einem biegsamen
bzw. biegeschlaffen, kreisförmig
um einen Rundtisch legbares Grundband 10 angeordnet. Zwischen
dem Maßband 1 und
dem Grundband 10 ist eine Gleit- oder Entkoppelschicht,
z. B. in Form einer Ölschicht,
vorgesehen, um ein möglichst
reibungsarmes Gleiten des Maßbandes 1 auf
dem Grundband 10 zu ermöglichen.
Gleichzeitig hält
die Ölschicht
das Maßband 1 durch
Adhäsionskräfte an dem
Grundband 10.
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Alternativ
kann das Maßband 1 auch
unmittelbar am Außenumfang
eines Rundtisches (also auf einem starren Grundkörper) angeordnet werden, wozu
am Außenumfang
des Rundtisches eine zur Aufnahme des Maßbandes geeignete Ringnut vorgesehen
sein kann. In diesem Fall müßte die
Gleit- oder Entkoppelschicht vor dem Anbringen des Maßbandes
am Außenumfang
des Rundtisches aufgebracht werden, was einen zusätzlichen
Arbeitsschritt bei der Montage des Maßbandes am Rundtisch bedeutet, der
bei Verwendung eines Grundbandes zur Aufnahme des Maßbandes
hinfällig
ist.
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Das
Maßband 1 weist
an seinem äußeren Umfang
eine optisch abtastbare Strichteilung auf und ermöglicht daher
durch seine kreisförmige
Anordnung auf dem Grundband 10 eine Winkelmessung durch
Abtastung der Strichteilung mit einer geeigneten Abtasteinrichtung.
Die Länge
des Maßbandes 1 ist
so gewählt,
daß sich
die beiden Enden 11, 12 des Maßbandes 1 in einem
Abstand a gegenüberliegen, wenn
das Maßband 1 zusammen
mit dem Grundband 10 um einen Rundtisch gelegt ist.
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Gemäß 1b sind
die beiden Enden 11, 12 des Maßbandes (nicht aber die Enden
des Grundbandes 10) mit einer Spannvorrichtung 2 in
Form eines Spannschlosses verbunden, die eine exakte Positionierung
der beiden Enden 11, 12 durch Spannen des Maßbandes 1 ermöglicht,
ohne unmittelbar auf das Grundband 10 einzuwirken. Erfindungsgemäß weist
die Spannvorrichtung einen Übersetzungsmechanismus 3 auf,
der eine Kraftumlenkung 20 in Form eines Deformationselementes 21 und
zwei Hebel 31, 32 umfaßt, deren eines Ende jeweils
mit dem Deformationselement 21 und deren anderes Ende jeweils mit
einem Ende 11, 12 des Maßbandes 1 verbunden ist.
Die Verbindung der Hebel 31, 32 mit dem Maßband 1 kann
z. B. durch eine Schweiß-
oder eine Schraubverbindung gebildet sein. Weitere Einzelheiten über den
Aufbau der Spannvorrichtung 2, insbesondere hinsichtlich
des Aufbaus und der Funktion des Übersetzungsmechanismus 3 werden
weiter unten anhand der 3 bis 6 erläutert werden.
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Vom
Funktionsprinzip her zeichnet sich die Spannvorrichtung 2 dadurch
aus, daß durch
Einwirken auf ein Betätigungselement 41 der
Spannvorrichtung 2 über
den Übersetzungsmechanismus 3 eine Einstellung
der Position der Enden 11, 12 des Maßbandes 1 bewirkt
werden kann. Durch die Wahl einer hinreichend hohen Übersetzung
(in diesem Fall in Form einer sogenannten "Untersetzung") kann dabei eine sehr hohe Genauigkeit
bei der Einstellung der Position der Enden 11, 12 des
Maßbandes
und damit des Abstandes a zwischen diesen Enden erreicht werden.
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Nach
der Verbindung des Maßbandes 1 mit der
Spannvorrichtung 2 werden diese gemäß 1c gemeinsam
axial auf die äußere Mantelfläche 50 eines
Rundtisches 5 geschoben, der in 2 näher dargestellt
ist.
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Der
Rundtisch 5 weist eine zentrale Bohrung 52 auf,
die der Aufnahme weiterer Funktionsgruppen auf dem Rundtisch dient,
sowie eine am Umfang des Rundtisches 5 vorgesehene Aussparung 55 zur
Aufnahme der Spannvorrichtung 2. Die Aussparung 55 ist
mit zwei seitlichen Ausbuchtungen 56, 57 versehen,
in die jeweils ein Lagerelement 38 bzw. 39 der Spannvorrichtung 2 hineinragt
und sich dort an jeweils einer Stützfläche 58, 59 abstützt.
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Es
wird nun Bezug genommen auf die schematische Darstellung der Spannvorrichtung 2 in 3,
anhand der der Aufbau und die Funktion der Spannvorrichtung näher erläutert werden.
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Die
Spannvorrichtung 2 umfaßt ein längsbewegbares Betätigungselement 41,
z. B. in Form einer Stellschraube, das auf ein Deformationselement 21 in
Form eines flächigen,
gewölbten
und elastisch verformbaren Bauelementes (vom Typ einer Blattfeder) mit
einer Kraft F einwirkt. Das Deformationselement 21 ist
an seinen beiden Enden 22, 23 einstückig mit dem
Ende 31a, 32a jeweils eines Hebels 31 bzw. 32 verbunden.
Die beiden Hebel 31, 32 sind mit ihrem anderen
Ende 31b, 32b jeweils (wie in den 1a und 1c dargestellt)
an einem Ende 11 bzw. 12 des Maßbandes 1 befestigt.
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Die
Hebel 31, 32 sind um je ein Gelenk 36 bzw. 37 verschwenkbar
und bilden dadurch jeweils einen ersten, dem Deformationselement 21 (und
damit dem Betätigungselement 41)
zugeordneten Hebelarm 33 sowie einen zweiten, dem jeweiligen
Ende 11 bzw. 12 des Maßbandes 1 zugeordneten
zweiten Hebelarm 34. Zur Erzielung der gewünschten Übersetzung
sind die zweiten Hebelarme 34 der Hebel 31, 32 jeweils
kürzer
als die ersten Hebelarme 33.
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Die
beiden Gelenke 36, 37 sind in ein Joch 35 integriert,
das sich zwischen den beiden Hebeln 31, 32 erstreckt
und diese über
die Gelenke 36, 37 miteinander verbindet. In dem
Joch 35 kann außerdem
das Betätigungselement 41 gelagert
sein. Hierzu kann z. B. eine Stellschraube als Betätigungselement
in einer Durchgangsbohrung des Joches 35 angeordnet werden.
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Das
Joch 35 bildet somit einen Kern der Spannvorrichtung 2,
an dem sich einerseits das Betätigungselement 41 und
andererseits über
die Gelenke 36, 37 die beiden Hebel 31, 32 abstützen. Ferner
stützt
sich die gesamte Spannvorrichtung 2 über die beiden Lagerelemente 38, 39,
die in Ausbuchtungen 56, 57 der Aussparung 55 des
Rundtisches 5 (vergl. 1a bis 1c)
angeordnet sind, über Stützflächen 58, 59 des
Rundtisches 5 an diesem ab.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
sind die Gelenke 36, 37 als Biegegelenke einstückig mit dem
Joch 35 ausgebildet. Wenn zusätzlich noch die beiden Lagerelemente 38, 39 einstückig an
jeweils einen der Hebel 31 bzw. 32 angeformt sind,
dann bildet die gesamte Spannvorrichtung 2 (abgesehen von dem
Betätigungselement 41),
die im wesentlichen aus dem Deformationsglied 21, den beiden
Hebeln 31, 32, dem Joch 35 mit den Gelenken 36, 37 und den
beiden Lagerelementen 38, 39 besteht, eine einteilige
Baugruppe.
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Diese
Ausführungsform
ist in solchen Fällen besonders
vorteilhaft, bei denen der Rundtisch, um den das mit der Spannvorrichtung 2 versehene
Maßband
herumgelegt werden soll, eine freie Achse 51 aufweist.
Das Maßband 1 kann
dann zusammen mit der Spannvorrichtung 2 axial auf den
entsprechenden Rundtisch 5 aufgeschoben werden. In anderen Anwen dungsfällen ist
es dagegen vorteilhaft, die Spannvorrichtung 2 mehrteilig,
insbesondere zweiteilig auszubilden, wie weiter unten anhand des
in 5 dargestellten Ausführungsbeispiels noch näher erläutert werden
wird.
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Es
soll nun zunächst
anhand 4 näher
erläutert
werden, wie ein Einwirken des Betätigungselementes 41 auf
das Deformationselement 21 entlang einer Wirkrichtung W,
das eine Verformung des Deformationselementes 21 parallel
zur Wirkrichtung W um einen Betrag dH zur Folge hat, zu einer definierten
Verschiebung der dem Maßband
zugeordneten Hebelenden 31b, 32b, um einen definierten
Betrag S senkrecht zu der Wirkrichtung W führt.
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Die
in 4 gezeigte Spannvorrichtung 2 ist in
ihrem Aufbau im wesentlichen identisch mit der in 3 dargestellten;
der einzige Unterschied besteht darin, daß hier kein längsverschiebliches
Betätigungselement 41,
sondern vielmehr ein Betätigungselement 42 in
Form eines Exzenters zur Anwendung kommt, das an dem Joch 35 gelagert
ist. Dies ändert aber
nichts an der Funktionsweise der Spannvorrichtung, die in beiden
Fällen
identisch ist. Diese soll nun anhand der 4 näher erläutert werden,
ohne daß auf
den Aufbau der (bereits anhand 3 beschriebenen)
Spannvorrichtung nochmals näher
eingegangen wird.
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Gemäß 4 wirkt
das Betätigungselement 42 in
Form eines Exzenters auf ein längserstrecktes, gewölbtes und
elastisch ausgebildetes Deformationselement 21 der Länge 2·L (Erstreckung
quer zur Wirkrichtung W des Exzenters) und der Höhe H (Erstreckung parallel
zur Wirkrichtung W) radial ein, was je nach der Drehrichtung des
Exzenters 42 eine Zunahme oder Abnahme der Höhe H des
Deformationselementes 21 um einen Betrag dH zur Folge hat.
Dies führt
wieder um zu einer Änderung
der Länge
2·L des Deformationselementes 21,
da dessen Enden 22, 23 nicht fest eingespannt,
sondern vielmehr quer zu der Wirkrichtung W des Exzenters 42 beweglich
sind. Für den
Betrag x, um den jedes der beiden Enden 22, 23 des
Deformationselementes 21 dabei im wesentlichen quer zu
der Wirkrichtung W verschoben wird (halbe Deformationsgliedlängenänderung),
gilt – unter
der Annahme eines sich im unbelasteten Zustand entlang eines Kreisbogenabschnittes
erstreckenden Deformationselementes 21 – in Abhängigkeit von der Änderung
dH der Höhe
H des Deformationselementes 21: x(dH)
= L – {(–2·L)2/4 + 3·dH2/4}1/2
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Bei
einer Änderung
dH der Höhe
H des Deformationselementes 21 von 0.1 mm ergibt dies beispielsweise
eine Verschiebung der beiden Enden 22, 23 des
Deformationselementes 21 quer zu der Wirkrichtung W des
Exzenters um je 0.00025 mm. Das Deformationselement 21 bewirkt
somit zum einen eine Umsetzung der entlang der Wirkrichtung W radial
auf das Deformationselement 21 einwirkenden Kraft in eine
Bewegung quer zur Wirkrichtung W und zum anderen eine erhebliche Übersetzung
(in diesem Fall in Form einer sogenannten "Untersetzung").
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Eine
weitere Untersetzung läßt sich
durch eine geeignete Wahl der Längen
H1, H2 der Hebelarme 33, 34 der beiden Hebel 31, 32 erreichen, über die
die Enden 22, 23 des Deformationselementes 21 mit
den Enden 11, 12 des Maßbandes 1 gekoppelt sind.
Diese Untersetzung läßt sich
ohne weiteres aus den bekannten Hebelgesetzen bestimmen.
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So
ergibt sich schließlich
eine definierte Änderung
der Positionen der beiden Enden 11, 12 des Maßbandes 1 (vergl. 1a bis 1c)
in Abhängigkeit
von der Änderung
dH der Höhe
H des Deformationselementes 21, die durch radiales Einwirken des
Betätigungselementes 42 in
Form eines Exzenters auf das Deformationselement 21 erzeugt
wird und die eine Verschiebung der dem Maßband 1 zugeordneten
Enden 31b, 32b der Hebel 31, 32 um
einen Betrag S quer zur Wirkrichtung W des Betätigungselementes 42 zur
Folge hat.
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Dabei
führt eine
Bewegung des Exzenters 42, die eine Verringerung der Höhe H des
Deformationselementes 21 bewirkt, dazu, daß sich die
beiden Enden des Maßbandes
aufeinander zu bewegen, also das Maßband gespannt wird. Eine entgegengesetzte
Bewegung des Exzenters 42 führt demgegenüber zu einer
Entspannung des Maßbandes.
Entsprechendes gilt bei der Verwendung einer Stellschraube oder
dergl. als Betätigungselement
anstelle des Exzenters 42.
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Das
vorstehend erläuterte
Ausführungsbeispiel
zeigt, daß Änderungen
dH der Höhe
H des Deformationselementes 21 in der Größenordnung
eines Bruchteils eines Millimeters zu einer Verschiebung der Position
der Enden 11, 12 des Maßbandes 1 um einen
Weg S in der Größenordnung
eines Bruchteils eines Mikrometers führen, also hier eine sehr große Übersetzung
hin zu kleineren Verschiebungen der Enden des Maßbandes bezogen auf die Bewegung des
Betätigungselementes
("Untersetzung") erreicht wird.
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Die 6a und 6b zeigen
perspektivisch eine mögliche
konkrete Ausgestaltung der anhand der schematischen Darstellung
in den 3 und 4 erläuterten Spannvorrichtung 2.
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Man
erkennt in den 6a und 6b ein Maßband 1,
das um einen Bund 53 an der äußeren Mantelfläche 50 eines
mit einer zentralen Bohrung 52 versehenen Rundtisches 5 gelegt
ist und das mit seinen beiden Enden 11, 12 an
jeweils einem nach innen ragenden Ende 31b, 32b zweier
Hebel 31, 32 befestigt ist, die einen Bestandteil
einer Spannvorrichtung 2 zum Spannen des Maßbandes 1 bilden. Der
sich an den Bund 53 anschließende Absatz 54 des
Rundtisches 5 dient dabei als Geräteauflage.
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Die
Spannvorrichtung 2 ist einstückig ausgebildet und umfaßt ein Joch 35,
an das seitlich zwei Gelenke 36, 37 in Form von
scharnierartig ausgebildeten Biegegelenken angeformt sind, an die
sich wiederum einstückig
die um die Gelenke 36, 37 verschwenkbaren Hebel 31, 32 anschließen. An
ihren dem Maßband 1 abgewandten
Enden 31a, 32a sind die beiden Hebel 31, 32 über ein
Deformationselement 21 miteinander verbunden, bei dem es
sich um elastisch verformbares, gewölbtes, flächiges Bauelement handelt.
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An
die beiden Hebel 31, 32 sind im Bereich der Gelenke 36, 37,
jedoch von diesen abgewandt, zwei Lagerelemente 38, 39 angeformt,
die in seitlichen Ausbuchtungen 56, 57 der zur
Aufnahme der Spannvorrichtung 2 vorgesehenen Aussparung 55 angeordnet
sind und die jeweils einen Zylinderstift 38a, 38b umgreifen, über den
sie sich linienartig an Stützflächen 58, 59 des
Rundtisches 5 abstützen.
Die Zylinderstifte 38a, 38b sind in die Lagerelemente 38, 39 eingelegt
und dort durch Kleben befestigt. Die Stützflächen 58, 59 bilden
ein Widerlager für
die Spannvorrichtung 2, an dem diese über die Lagerelemente 38, 39 und
die Zylinderstifte 38a, 38b abgestützt ist.
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Mit
der in den 6a und 6b perspektivisch
dargestellten und einen Übersetzungsmechanismus 3 der
vorstehend beschriebenen Art aufweisenden Spannvorrichtung 2 lassen
sich in der anhand der 3 und 4 beschriebenen
Weise die Positionen der beiden Enden 11, 12 des
Maßbandes 1 durch
Spannen dieses Bandes gezielt einstellen. Zum Einwirken auf das
Deformationselement 21 dient dabei eine Stellschraube 41,
die in einer Ausnehmung des Joches 35 gelagert ist und
die in ihrem Kopf 410 seitliche Öffnungen 411 aufweist,
so daß sie
seitlich für
ein Werkzeug zugänglich
ist.
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Anhand 6b ist
erkennbar, daß sich
zwischen den beiden Enden 11, 12 des Maßbandes
ein Spalt befindet, dessen Größe von der
Spannung des Maßbandes 1 abhängt. Es
handelt sich hier also um eine Ausführungsform einer Spannvorrichtung,
mit der die beiden Enden 11, 12 des Maßbandes 1 nicht auf
Stoß aneinander
gelegt werden sollen, sondern mit der vielmehr ein definierter Abstand
der beiden Enden eingestellt werden soll.
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Selbstverständlich läßt sich
die vorliegende Erfindung aber auch dann anwenden, wenn die Spannvorrichtung
dazu vorgesehen ist, die beiden Enden des Maßbandes miteinander zur Anlage
zu bringen. Ferner kann die in 6b dargestellte
Ausführungsform
einer Spannvorrichtung noch auf andere Weise abgeändert werden,
z. B. indem anstelle der Biegegelenke 36, 37 Drehgelenke,
insbesondere in Form von Kugelgelenken, verwendet werden.
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Auch
die Wahl des Betätigungselementes der
Spannvorrichtung kann variiert werden, wobei gemäß 6 in
dem Joch 35 eine Bohrung 35a vorgesehen ist, die
zur Aufnahme einer mit dem Deformationselement 21 zusammenwirkenden
Stellschraube als Betätigungselement
vorgesehen ist.
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5 zeigt
eine Abwandlung des anhand der 3 und 4 dargestellten
Ausführungsbeispiels
einer Spannvorrichtung, bei dem anstelle eines Deformationselementes 21 ein
Keilgetriebe 26, 27, 28 als Kraftumlenkung 25 verwendet
wird. Dieses umfaßt
einen Zylinder 26, der zwischen zwei Keilen 27, 28 angeordnet
ist und mit seiner Mantelfläche
an den Keilflächen 29 der
beiden Keile 27, 28 anliegt. Auf die Mantelfläche des
Zylinders 26 wirkt radial ein längsbewegbares Betätigungselement 41,
z. B. in Form einer Stellschraube, ein, so daß sich der Zylinder 26 entlang
der Wirkrichtung W des Betätigungselementes 41 quer
zu seiner Längsachse
bewegen läßt.
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Eine
Bewegung des Zylinders 26 entlang der Wirkrichtung W des
Betätigungselementes 41 hat eine
Bewegung der beiden Keile 27, 28 quer zu der Wirkrichtung
W zur Folge. An den Keilen 27, 28 ist wiederum
je ein Ende 31a, 32a der beiden Hebel 31, 32 befestigt
bzw. angeformt, die mit ihren anderen Enden 31b, 32b mit
dem Maßband 1 des
Winkelmeßsystems
(vergl. 1a–1c) verbunden sind.
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Die
Funktion der in 5 dargestellten Spannvorrichtung 2 stimmt
abgesehen von den Unterschieden in der Funktionsweise eines Keilgetriebes
verglichen mit der eines Deformationselementes mit den anhand der 3 und 4 beschriebenen Spannvorrichtungen überein.
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Die
in 5 gezeigte Spannvorrichtung eignet sich insbesondere
in solchen Anwendungsfällen, bei
denen die Spannvorrichtung mehrteilig ausgebildet ist. Hierzu kann
beispielsweise vorgesehen sein, daß eines der beiden Gelenke 36, 37,
die hier vorzugsweise als Drehgelenke ausgebildet sind, über einen
Stift oder dergl. lösbar
mit dem Joch 35 verbunden ist.
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Bei
der in 5 dargestellten Spannvorrichtung kann die Montage
des Maßbandes
und der Spannvorrichtung an einem Rundtisch in der Weise erfolgen,
daß die
beiden Baugruppen der Spannvorrichtung, von denen z. B. eine aus
einem Hebel 31, dem zugehörigen Gelenk 36 und
dem zugehörigen Keil 27 und
die andere aus dem zweiten Hebel 32, dem zugehörigen Gelenk 37 mit
samt dem Joch 35 und dem entsprechenden Keil 28 besteht,
erst innerhalb der Aussparung 55 des Rundtisches 5 zu
einer funktionsfähigen
Spannvorrichtung 2 zusammengebaut werden.