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Die Erfindung betrifft einen Messschlitten zur Vermessung von Objektoberflächen.
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Messschlitten der eingangs genannten Art sind aus dem Stand der Technik bereits bekannt.
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Mittels derartiger Messschlitten wird es ermöglicht, Oberflächen von Objekten, beispielsweise Blechelementen für die Fahrzeugindustrie, zu vermessen.
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Dabei wird meist in eine Außen- und eine Innenmessung unterschieden, wobei die Außenmessung bei außenliegenden Oberflächen und die Innenmessung bei innenliegenden Oberflächen wie Hinterschneidungen oder Nuten angewendet wird.
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In der Regel weisen die bekannten Messschlitten ein feststehendes Außenteil, nachfolgend auch als Stator bezeichnet, und ein, relativ zu dem Außenteil, verfahrbares Innenteil, nachfolgend auch als Läufer bezeichnet, auf.
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Des Weiteren weisen derartige Messschlitten ein Messelement, im Folgenden auch als Messwertaufnehmer beschrieben, auf, durch welches der Verfahrweg und/oder die relative Lage des Läufers gegenüber dem Stator erfassbar ist.
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Der Kontakt zwischen dem Messschlitten und einem zu vermessenden Objekt, insbesondere der Objektoberfläche, wird meist durch einen Tastarm realisiert, welcher je nach Anwendungsfall entweder an dem Läufer oder an dem Stator angeordnet ist.
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Um eine notwendige Positionierung des Läufers gegenüber dem zu vermessenden Objekt herzustellen, sowie während der Messung die korrekte Beibehaltung des notwendigen Anpressdrucks des Tastarms an die Objektoberfläche und eine entgegengerichtete Bewegung des Läufers in die Ausgangsposition zu gewährleisten, weisen Messschlitten der bekannten Art in der Regel Mittel auf, welche eine lineare Lageänderung des Läufers gegenüber dem Stator bewirken.
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Bei diesen Mitteln handelt es sich meist um Antriebs- und/oder Rückstellelemente, welche jeweils eine entgegengesetzte Wirkrichtung aufweisen.
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Dabei können beispielsweise ein Pneumatik- und ein Federelement zusammenwirken.
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Die aus dem Stand der Technik bekannten Messschlitten haben jedoch den Nachteil, dass die Anordnung des Antriebs- und Rückstellelements und somit die Messrichtung des Läufers festgelegt sind und daher bei der jeweiligen Anordnung von Antriebs- und Rückstellelement mit einem Messschlitten entweder nur eine Außenmessung oder aber nur eine Innenmessung durchführbar ist.
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Um einen Wechsel von einer Außen- zu einer Innenmessung durchführen zu können ist es somit notwendig, entweder zwei Messschlitten mit unterschiedlich angeordneten Antriebs- und Rückstellelementen zu verwenden, wodurch jedoch höhere Kosten für die verwendete Messtechnik und entsprechende Umrüstaufwände anfallen, oder aber einen verwendeten Messschlitten für die jeweilige Messung zwischen Außen- und Innenmessung um 180° um dessen Hochachse zu drehen.
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Je nach Messaufbau ist eine derartige Drehung des Messschlittens jedoch mit einem enormen Aufwand verbunden, da der Messschlitten beispielsweise unzugänglich in den Messaufbau integriert ist. Die Drehung des Messschlittens führt somit zu einem erheblichen Umrüstaufwand und mitunter zu langen Umrüst- und damit Stillstandszeiten des gesamten Messaufbaus.
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Aufgabe der Erfindung ist es somit, einen Messschlitten zur Verwendung in einem Messaufbau bereitzustellen, welcher auch im eingebauten Zustand mit stark eingeschränkter Zugänglichkeit schnell und einfach zwischen Innen- und Außenmessung umrüstbar ist.
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Die Aufgabe wird durch die im Schutzanspruch 1 aufgeführten Merkmale gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Ein erfindungsgemäßer Messschlitten weist einen Stator, einen Läufer, einen Messwertaufnehmer, ein Antriebselement, ein Rückstellelement und mindestens zwei Endanschläge auf.
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Der Stator weist darüber hinaus einen ersten Abschnitt und einen, dem ersten Abschnitt gegenüberliegenden, zweiten Abschnitt auf, wobei der Läufer zwischen dem ersten und dem zweiten Abschnitt des Stators linear verfahrbar angeordnet ist.
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Um auf einfache Art und Weise eine hohe Messgenauigkeit zu erhalten, ist die Verfahrrichtung des Läufers in dem Stator parallel zu einer zu vermessenden Strecke ausrichtbar.
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Der Läufer des erfindungsgemäßen Messschlittens nimmt weiterhin ein sogenanntes Abtastmittel auf, welches während der Durchführung eines Messvorgangs in Kontakt zu einer zu vermessenden Oberfläche gebracht wird. Dabei ist das Abtastmittel vorzugsweise als mechanisches Abtastmittel ausgebildet. Des Weiteren wird der Läufer zwischen den beiden Abschnitten des Stators vorzugsweise auf zwei Führungswellen linear geführt, wobei erfindungsgemäß auch andere Führungsvorrichtungen einsetzbar sind.
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Während eines Messvorgangs ist durch den Messwertaufnehmer eine Lagebeziehung zwischen dem Läufer und dem Stator ermittelbar.
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Eine lineare Lageänderung des Läufers zu dem Stator wird in dem erfindungsgemäßen Messschlitten durch das Antriebselement bewirkt.
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Die durch das Antriebselement des Messschlittens bewirkte Lageänderung des Läufers wird nachfolgend auch als Antriebsbewegung bezeichnet.
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Das Rückstellelement des erfindungsgemäßen Messschlittens bewirkt ebenfalls eine lineare Lageänderung des Läufers zu dem Stator, wobei diese Lageänderung der Wirkrichtung des Antriebselements entgegengerichtet ist. Die durch das Rückstellelement bewirkte Lageänderung wird als Rückstellbewegung bezeichnet.
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Erfindungsgemäß kann der Messschlitten sowohl so angeordnet werden, dass die Bewegung des Abtastelements in Richtung des zu vermessenden Objekts durch die Rückstellbewegung erfolgt, als auch so angeordnet werden, dass die Bewegung des Abtastelements in Richtung des zu vermessenden Objekts durch die Antriebsbewegung erfolgt. Vorzugsweise wird hierfür jedoch die Rückstellbewegung gewählt werden.
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Der lineare Verfahrweg des Läufers zwischen den sich gegenüberliegenden Abschnitten des Stators, wird durch die Endanschläge begrenzt.
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Zu diesem Zweck sind die Endanschläge vorzugsweise so angeordnet, dass sowohl der Verfahrweg des Läufers in Richtung des ersten Abschnitts des Stators, als auch in Richtung des zweiten Abschnitts des Stators begrenzbar ist.
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Darüber hinaus sind die Endanschläge insbesondere verstellbar ausgebildet, sodass der Verfahrweg des Läufers zwischen den beiden Abschnitten des Stators beliebig angepasst werden kann.
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Der erfindungsgemäße Messschlitten zeichnet sich dadurch aus, dass das Antriebselement in seiner Wirkrichtung umrüstbar ausgebildet ist.
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Unter einer umrüstbaren Wirkrichtung wird in diesem Zusammenhang verstanden, dass das Antriebselement in dem Messschlitten so umrüstbar ist, dass das Antriebselement eine Lageänderung des Läufers, entweder in Richtung des ersten Abschnitts des Stators oder in Richtung des zweiten Abschnitts des Stators, bewirkt.
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Das Antriebselement weist erfindungsgemäß ein Stellelement und ein Abstützelement auf, wobei das Stellelement über einen Grundkörper und einen, gegenüber dem Grundkörper, linear beweglichen Stößel verfügt und wobei sich der Stößel gegen das Abstützelement abstützt.
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Der Grundkörper und das Abstützelement weisen jeweils ein Außengewinde auf, mittels dessen beide Elemente durch Verschrauben in einem, ein entsprechend korrespondierendes Innengewinde aufweisenden, ersten Kanal anordenbar sind.
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Der erste Kanal des Messschlittens ist achsparallel zur Verfahrrichtung des Läufers angeordnet und durchsetzt dabei sowohl den Läufer, als auch den ersten Abschnitt des Stators vollständig.
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Der Grundkörper des Antriebselements ist erfindungsgemäß durch Verschrauben entweder in einer ersten Konfiguration des Messschlittens in einem Kanalbereich des ersten Kanals in dem Läufer und in einer zweiten Konfiguration des Messschlittens in einem Kanalbereich des ersten Kanals in dem ersten Abschnitt des Stators anordenbar, wobei bei der Anordnung des Grundkörpers in dem Kanalbereich des ersten Kanals in dem ersten Abschnitt des Stators gemäß der zweiten Konfiguration des Messschlittens, das Abstützelement, ebenfalls durch Verschrauben, in einem Kanalbereich des ersten Kanals in dem Läufer angeordnet ist.
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Somit stützt sich in diesem Fall das Stellelement des Antriebselements läuferseitig an dem Abstützelement und der Grundkörper des Antriebselements statorseitig an dem ersten Abschnitt des Stators ab, wodurch ein lineares Verfahren des Läufers in Richtung des zweiten Abschnitts des Stators bewirkt wird.
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Des Weiteren weist der erfindungsgemäße Messschlitten gegenüber herkömmlichen Lösungen den besonderen Vorteil auf, dass für die Verschraubung des Grundkörpers und des Abstützelements eine Zugänglichkeit von der, dem Läufer abgewandten Seite des ersten Abschnitts des Stators ausreichend ist.
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Es wird somit auf besonders vorteilhafte Art und Weise ermöglicht, dass, auch bei einem Verbau des erfindungsgemäßen Messschlittens in einer Messanordnung, alle Elemente des Antriebselements von einer, vorzugsweise nicht verdeckten, Seite für einen Werkzeugeingriff zugänglich sind und dadurch sowohl der Grundkörper, als auch das Abstützelement mittels des Werkzeugeingriffs so umgerüstet und in den jeweiligen Abschnitt des ersten Kanals eingeschraubt werden können, dass je nach Anwendungsfall ein lineares Verfahren des Läufers wahlweise in Richtung des ersten oder des zweiten Abschnitts des Stators bewirkt werden kann.
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Eine besonders vorteilhafte Ausbildung eines Messschlittens nach Anspruch 1 sieht vor, dass, bei einer Anordnung des Grundkörpers des Antriebselements in dem Kanalbereich des ersten Kanals in dem Läufer, das Abstützelement durch den zweiten Abschnitt des Stators selbst gebildet wird.
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In einer solchen Konfiguration stützt sich der Stößel des Antriebselements statorseitig an dem zweiten Abschnitt des Stators ab, wodurch besonders vorteilhaft auf ein separat einzuschraubendes Abstützelement verzichtet werden kann.
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Die Anordnung des Grundkörpers in dem Kanalbereich des ersten Kanals in dem Läufer ermöglicht dem Läufer, unter Einwirkung der Stellkraft des Antriebselements, ein lineares Verfahren in Richtung des ersten Abschnitts des Stators.
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In einer weiteren vorteilhaften Variante des Messschlittens nach Anspruch 1 setzt sich der erste Kanal zumindest teilweise in dem zweiten Abschnitt des Stators fort, wobei in diesem Fall das Abstützelement des Antriebselements in einem Kanalbereich des ersten Kanals in dem zweiten Abschnitt des Stators angeordnet ist.
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Das Antriebselement eines erfindungsgemäßen Messschlittens ist in einer ebenso vorteilhaften Weiterbildung als pneumatisches Mittel ausgebildet, wobei der Grundkörper durch einen Zylinder und der Stößel durch einen Kolben gebildet werden.
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Die Verwendung eines pneumatischen Mittels hat, insbesondere bei einer, durch das Antriebselement bewirkten, Antriebsbewegung des Läufers zu dem zu vermessenden Objekt, den besonderen Vorteil, dass der Anpressdruck des Abtastmittels an die Objektoberfläche jederzeit variabel angepasst werden kann.
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In einer besonders vorteilhaften Ausbildung der Erfindung ist auch das Rückstellelement in seiner Wirkrichtung umrüstbar ausgebildet, wobei die Wirkrichtung des Rückstellelements stets der Wirkrichtung des Antriebselements entgegengerichtet ist.
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Unter einer umrüstbaren Wirkrichtung wird in diesem Zusammenhang verstanden, dass das Rückstellelement in dem Messschlitten so umrüstbar ist, dass das Rückstellelement eine Lageänderung des Läufers, entweder in Richtung des ersten Abschnitts des Stators oder in Richtung des zweiten Abschnitts des Stators, bewirkt.
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Das Rückstellelement wird erfindungsgemäß durch ein Lagerelement, ein Federelement und ein Gegenlagerelement gebildet, wobei die Anordnung des Federelements innerhalb des Rückstellelements so erfolgt, dass sich das Federelement gegen das Lagerelement und das Gegenlagerelement abstützt.
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Um eine möglichst genaue Ausrichtung des Federelements zu gewährleisten, weist das Lagerelement vorzugsweise eine Zentriereinrichtung, beispielsweise in Form eines Stiftes, auf, welches in der Lage ist, das Federelement aufzunehmen und korrekt zu positionieren.
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Das Rückstellelement ist darüber hinaus erfindungsgemäß in einem zweiten Kanal des Messschlittens angeordnet, wobei der zweite Kanal achsparallel zu der bewirkten Lageänderung des Läufers innerhalb des Messschlittens angeordnet ist und wobei der zweite Kanal sowohl den Läufer, als auch den ersten Abschnitt des Stators vollständig durchsetzt.
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Darüber hinaus weist der zweite Kanal ein Innengewinde auf, welches sich vorzugsweise über die gesamte Länge des zweiten Kanals erstreckt.
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Zur Montage des Rückstellelements in dem zweiten Kanal, weisen das Lagerelement und das Gegenlagerelement jeweils ein, mit dem Innengewinde des zweiten Kanals korrespondierendes, Außengewinde auf.
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Das Lagerelement ist mittels Verschrauben in einer ersten Konfiguration des Messschlittens in einem Kanalbereich des zweiten Kanals in dem Läufer und in einer zweiten Konfiguration des Messschlittens in einem Kanalbereich des zweiten Kanals in dem ersten Abschnitt des Stators anordenbar.
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Das Gegenlagerelement ist ebenfalls mittels Verschrauben in dem zweiten Kanal angeordnet.
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In der ersten Konfiguration ist das Gegenlagerelement in einem Kanalbereich des zweiten Kanals in dem zweiten Abschnitt des Stators angeordnet.
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Bei einer erfindungsgemäßen Anordnung des Lagerelements in dem Kanalbereich des zweiten Kanals in dem ersten Abschnitt des Stators, gemäß der zweiten Konfiguration des Messschlittens, erfolgt die Anordnung des Gegenlagerelements in dem Kanalbereich des zweiten Kanals in dem Läufer.
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Somit wird es erreicht, dass durch das Abstützen des Federelements gegen das Lager- und das Gegenlagerelement der Läufer durch die einwirkende Federkraft eine lineare Lageänderung in der ersten Konfiguration zu dem ersten Abschnitt des Stators hin und in der zweiten Konfiguration von dem ersten Abschnitt des Stators weg erfährt.
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Die Umrüstung von der ersten Konfiguration in die zweite Konfiguration und umgekehrt wird dadurch vorgenommen, dass das Gegenlagerelement und nachfolgend das Lagerelement von einer Stirnseite aus in dem zweiten Kanal bis an die konfigurationsgerechte Position geschraubt wird.
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Gegenüber den, aus dem Stand der Technik bekannten, Messschlitten weist der erfindungsgemäße Messschlitten den besonderen Vorteil auf, dass für die Verschraubung sowohl des Lagerelements, als auch des Gegenlagerelements, eine Zugänglichkeit von der, dem Läufer abgewandten Stirnseite des ersten Abschnitts des Stators, ausreichend ist und dass sowohl das Lagerelement, als auch das Gegenlagerelement mittels des Werkzeugeingriffs, sowohl in den Läufer, als auch in den Stator einschraubbar sind.
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Durch die erfindungsgemäße Ausbildung des Messschlittens wird es somit auf besonders vorteilhafte Art und Weise ermöglicht, dass auch bei einem Verbau des Messschlittens in einer Messanordnung bei einer ausschließlichen Zugänglichkeit von nur einer Stirnseite, das Rückstellelement je nach Anwendungsfall jederzeit so umgerüstet werden kann, dass ein lineares Verfahren des Läufers wahlweise in Richtung des ersten oder des zweiten Abschnitts des Stators bewirkt werden kann.
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Der erfindungsgemäße Messschlitten weist somit den besonderen Vorteil auf, dass sowohl das Antriebs-, als auch das Rückstellelement von ein und der selben Seite des Messschlittens für einen Werkzeugeingriff zugänglich sind und somit der Messschlitten auf einfache und schnelle Weise, beispielsweise von der Verwendung für eine Innenmessung, auf eine Verwendung für eine Außenmessung umgerüstet werden, ohne dass ein aufwendiges Demontieren und Neuausrichten des Messschlittens oder gar dessen Austausch notwendig werden.
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Lange Ausfallzeiten des Messschlittens und entsprechende Stillstandszeiten des gesamten Messaufbaus werden somit ebenso vorteilhaft vermieden, wie ein kostenintensiver Austausch des Messschlittens bei einer Änderung der Messaufgabe.
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In einer vorteilhaften Weiterbildung wird das Gegenlagerelement durch den zweiten Abschnitt des Stators selbst gebildet. In der Konfiguration mit Antriebsbewegung in Richtung zweiten Abschnitt des Stators ist dann das Lagerelement in dem Kanalbereicht des zweiten Kanals in dem Läufer angeordnet. Das Federelement stützt sich in diesem Fall auf einer Seite gegen den zweiten Abschnitt des Stators und auf der anderen Seite gegen das, in dem Kanalbereich des zweiten Kanals in dem Läufer angeordnete, Lagerelement ab, wobei die Federkraft eine Lageänderung des Läufers in Richtung des ersten Abschnitts des Stators bewirkt.
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Auf besonders vorteilhafte Weise kann somit auf das Vorhalten eines separat einzuschraubenden Gegenlagerelements sowie auf eine Fortsetzung des zweiten Kanals in dem zweiten Abschnitt des Stators verzichtet werden.
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Eine ebenso vorteilhafte Weiterbildung eines Messschlittens nach Anspruch 6 sieht vor, dass sich der zweite Kanal zumindest teilweise in dem zweiten Abschnitt des Stators fortsetzt und dass in diesem Fall das Gegenlagerelement durch Verschrauben in einem Kanalbereich des zweiten Kanals in dem zweiten Abschnitt des Stators angeordnet ist.
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Somit stützt sich in diesem Fall das Federelement statorseitig an dem eingeschraubten Gegenlagerelement und läuferseitig an dem eingeschraubten Lagerelement ab und bewirkt so, hervorgerufen durch die Federkraft, ebenfalls ein lineares Verfahren des Läufers in Richtung des ersten Abschnitts des Stators. Der technologische Vorteil besteht darin, dass der Stator in seinem ersten und zweiten Abschnitt gleich ausgebildet werden kann und keine besondere Einbauanordnung beachtet werden muss.
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Des Weiteren besteht der Vorteil insbesondere darin, dass das Gegenlagerelement ebenfalls stets von der, dem Läufer abgewandten Seite des Stators, für einen Werkzeugeingriff zugänglich ist und somit alle Elemente des Rückstellelements von ein und der selben Seite durch den Werkzeugeingriff umgerüstet werden können.
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Das Federelement des Rückstellelements wird in einer vorteilhaften Variante der Erfindung durch eine handelsübliche Schraubenfeder gebildet. Durch die Verwendung einer derartigen Schraubenfeder können insbesondere die Herstellungskosten eines erfindungsgemäßen Messschlittens niedrig gehalten werden.
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Eine ebenso bevorzugte Ausführung des erfindungsgemäßen Messschlittens sieht vor, dass ein erster Endanschlag zur Begrenzung des linearen Verfahrwegs des Läufers in Richtung des ersten Abschnitts des Stators durch ein verstellbares Abstandsmittel gebildet wird.
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Das verstellbare Abstandsmittel ist erfindungsgemäß so in dem ersten Abschnitt des Stators angeordnet, dass das Abstandsmittel von der, dem Läufer abgewandten Seite des Stators, zugänglich ist.
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Die Verstellbarkeit des Abstandsmittels ermöglicht auf besonders vorteilhafte Art und Weise eine Anpassbarkeit des linearen Verfahrwegs des Läufers in Richtung des ersten Abschnitts des Stators.
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Ein zweiter Endanschlag wird erfindungsgemäß durch ein Gestänge gebildet, welches mit dem Läufer verbunden ist und welches den ersten Abschnitt des Stators durchsetzt.
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Dabei weist das Gestänge auf der, dem Läufer abgewandten Seite des ersten Abschnitts des Stators, ein Kopfelement auf, durch welches, bei einem linearen Verfahren des Läufers in Richtung des zweiten Abschnitts des Stators, die Verschieblichkeit des Gestänges gegenüber dem ersten Abschnitt des Stators und somit der lineare Verfahrweg des Läufers in Richtung des zweiten Abschnitts des Stators, begrenzt werden.
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Ein erfindungsgemäßer Messschlitten weist somit den besonderen Vorteil auf, dass beide Endanschläge zur Begrenzung des Verfahrwegs des Läufers von der, dem Läufer abgewandten Seite des ersten Abschnitts des Stators zugänglich sind und somit der Verfahrweg des Läufers in beide Richtungen von ein und derselben Seite des Messschlittens zugänglich sind.
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Durch die erfindungsgemäße Konfiguration des Messschlittens wird es somit auf besonders vorteilhafte Art und Weise ermöglicht, dass alle, für die Bewegung des Läufers notwendigen, Elemente von einer einzigen Seite zugänglich sind und darüber hinaus sowohl das Antriebs-, als auch das Rückstellelement, ohne eine Demontage des Messschlittens, von eben dieser Seite für eine Innen- oder eine Außenmessung umrüstbar sind.
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Der erste Endanschlag des Messschlittens wird in einer vorteilhaften Variante durch eine Schraube gebildet, welche derart in einer Gewindebohrung in dem ersten Abschnitt des Stators angeordnet ist, dass sich der Schraubenkopf auf der, dem Läufer abgewandten Seite des ersten Abschnitts des Stators befindet.
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Hierbei kommen vorzugsweise handelsübliche Schrauben zum Einsatz, durch deren Verwendung die Herstellungskosten des Messschlittens ebenfalls niedrig gehalten werden können.
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Das Gestänge des zweiten Endanschlags des Messschlittens wird in einer weiteren vorteilhaften Ausbildung durch eine Gewindestange, und das Kopfelement des zweiten Endanschlags durch zwei Kontermuttern gebildet.
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Dabei sind die Gewindestange durch Verschrauben in einer Gewindebohrung des Läufers, und die Kontermuttern auf der, dem Läufer abgewandten Seite des ersten Abschnitts des Stators, auf der Gewindestange angeordnet.
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Auch hierbei kommen vorzugsweise handelsübliche Gewindestangen und entsprechende Kontermuttern zum Einsatz, was sich ebenfalls positiv auf die Herstellungskosten eines erfindungsgemäßen Messschlittens auswirkt.
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Eine weitere vorteilhafte Variante des Messschlittens sieht vor, dass der Messwertaufnehmer durch einen Induktivaufnehmer gebildet wird.
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Durch derartige Induktivaufnehmer können, bei vergleichsweise geringem Mess- und Auswerteaufwand und insbesondere bei kleineren Messwegen, hohe Messauflösungen und somit hohe Messgenauigkeiten erreicht werden.
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Die Erfindung wird als Ausführungsbeispiel an Hand von
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1 Messschlitten konfiguriert für Innenmessung
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2 Messschlitten konfiguriert für Außenmessung
näher erläutert.
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1 zeigt einen erfindungsgemäßen Messschlitten in einer Ausführungsform zur Durchführung einer Innenmessung.
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Dabei wird ein Läufer 2 durch die Federkraft eines Rückstellelements 4 in Richtung des zu vermessenden Objekts (nicht dargestellt) bewegt und ein Messtaster (nicht dargestellt) in Berührungskontakt mit der Oberfläche des Objekts gebracht. Das Lösen des Berührungskontakts zwischen dem Messtaster und der Objektoberfläche wird durch ein Antriebselement 3 bewirkt.
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Ein erfindungsgemäßer Messschlitten zur Vermessung der Oberfläche eines Objekts weist einen Stator 1, einen Läufer 2, einen Messwertaufnehmer (nicht dargestellt), das Antriebselement 3, das Rückstellelement 4, sowie mindestens zwei Endanschläge 9 und 10 auf.
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Der Stator 1 weist darüber hinaus einen ersten Abschnitt 5 und einen, dem ersten Abschnitt 5 gegenüberliegenden, zweiten Abschnitt 6 auf.
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Zwischen den beiden Abschnitten 5 und 6 des Stators 1 ist der Läufer 2 linear verfahrbar angeordnet, wobei der Läufer 2 auf zwei Führungswellen 11 und 12 geführt wird und wobei die Verfahrrichtung des Läufers 2 parallel zu einer zu vermessenden Strecke ausrichtbar ist.
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Durch die Parallelität der Verfahrrichtung des Läufers zu der zu vermessenden Strecke, werden Ungleichmäßigkeiten innerhalb eines Messvorgangs durch eventuelle Winkelfehler vermieden.
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Die sich, während eines Messvorgangs, jeweils einstellende Lagebeziehung zwischen Stator 1 und Läufer 2, wird durch den Messwertaufnehmer ermittelt und an eine ihm zugeordnete Auswerteeinheit (nicht dargestellt) übertragen.
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Des Weiteren nimmt der Läufer 2 ein Abtastmittel (nicht dargestellt) auf, welches während des Messvorgangs in Kontakt mit der zu vermessenden Objektoberfläche gebracht wird.
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Das Antriebselement 3 bewirkt während der Verwendung des Messschlittens eine lineare Lageänderung des Läufers 2 zu dem Stator 1, insbesondere zwischen den beiden Abschnitten 5 und 6 des Stators 1. Diese Lageänderung wird im vorliegenden Ausführungsbeispiel auch als Antriebsbewegung definiert.
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Durch das Rückstellelement 4 wird wiederum eine, der Wirkrichtung des Antriebselements 3 entgegengerichtete, Lageänderung des Läufers 2 zu dem Stator 1 bewirkt, wobei diese Lageänderung vorliegend auch als Rückstellbewegung bezeichnet wird.
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Der Verfahrweg des Läufers 2 zwischen den Abschnitten 5 und 6 des Stators 1 wird durch die beiden Endanschläge 9 und 10 begrenzt, wobei der erste Endanschlag 9 den Verfahrweg des Läufers 2 in Richtung des ersten Abschnitts 5 des Stators 1 und der zweite Endanschlag 10 den Verfahrweg des Läufers 2 in Richtung des zweiten Abschnitts 6 des Stators 1 begrenzt.
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Der erfindungsgemäße Messschlitten zeichnet sich gegenüber herkömmlichen Messschlitten dadurch aus, dass das Antriebselement 3 in seiner Wirkrichtung umrüstbar ausgebildet ist.
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Dabei weist das Antriebselement 3 ein Stellelement 3.1 sowie ein Abstützelement 3.2 auf, wobei dem Stellelement ein Grundkörper 3.1.1 und ein, gegenüber dem Grundkörper 3.1.1 linear beweglicher, Stößel 3.1.2 zugeordnet sind und wobei sich der Stößel 3.1.2 gegen das Abstützelement 3.2 abstützt.
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Zur Aufnahme des Antriebselements 3 weist der erfindungsgemäße Messschlitten einen ersten Kanal 7 auf, welcher achsparallel zur Verfahrrichtung des Läufers 2 angeordnet ist und welcher sowohl den ersten Abschnitt 5 des Stators 1 als auch den Läufer 2 vollständig durchsetzt und mit einem, vorzugsweise über seine gesamte Länge ausgebildeten, Innengewinde (nicht dargestellt) versehen ist.
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Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das Stellelement 3.1 in einem Kanalbereich des ersten Kanals 7 in dem ersten Abschnitt 5 des Stators 1 angeordnet, wobei der Grundkörper 3.1.1 ein, mit dem Innengewinde des ersten Kanals 7 korrespondierendes, Außengewinde (nicht dargestellt) aufweist und wobei der Grundkörper 3.1.1 in den Kanalbereich des ersten Kanals 7 in dem ersten Abschnitt 5 des Stators 1 eingeschraubt wird.
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Im Gegensatz dazu ist das Abstützelement 3.2 in einem Kanalbereich des ersten Kanals 7 in dem Läufer 2 angeordnet, wobei das Abstützelement 3.2 ebenfalls ein, mit dem Innengewinde des ersten Kanals 7 korrespondierendes, Außengewinde (nicht dargestellt) aufweist und in den Kanalbereich des ersten Kanals 7 in dem Läufer 2 eingeschraubt wird.
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Durch die durch den Stößel 3.1.2 ausgeübte Kraft, wird somit im vorliegenden Fall eine, der Wirkrichtung des Rückstellelements 4 entgegengerichtete, Lageänderung des Läufers 2 in Richtung des zweiten Abschnitts 6 des Stators 1 bewirkt.
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Der erfindungsgemäße Messschlitten weist gegenüber herkömmlichen Lösungen den Vorteil auf, dass, sowohl für die Verschraubung des Grundkörpers 3.1.1 als auch für die Verschraubung des Abstützelements 3.2, eine Zugänglichkeit von der dem Läufer abgewandten Seite des ersten Abschnitts 5 des Stators 1 ausreichend ist.
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Der erfindungsgemäße Messschlitten zeichnet sich darüber hinaus dadurch aus, dass auch das Rückstellelement 4, in einer vorteilhaften Weiterbildung, in seiner Wirkrichtung umrüstbar ausgebildet ist.
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Dabei weist das Rückstellelement 4 ein Lagerelement 4.1, ein Federelement 4.2 und ein Gegenlagerelement 4.3 auf, wobei sich das Federelement 4.2 sowohl gegen das Lagerelement 4.1 als auch gegen das Gegenlagerelement 4.3 abstützt.
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Das Rückstellelement 4 ist erfindungsgemäß in einem zweiten Kanal 8 angeordnet, welcher sowohl den ersten Abschnitt 5 des Stators 1, als auch den Läufer 2 vollständig durchdringt und in den zweiten Abschnitt 6 des Stators 1 vordringt und welcher, vorzugsweise über seine gesamte Länge, ein Innengewinde (nicht dargestellt) aufweist.
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Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird das Lagerelement 4.1 des Rückstellelements 4 durch Verschrauben in einem Kanalbereich des zweiten Kanals 8 in dem Läufer 2 angeordnet.
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Hierzu weist das Lagerelement 4.1 ein, mit dem Innengewinde des zweiten Kanals 8 korrespondierendes, Außengewinde (nicht dargestellt) auf.
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Im Gegensatz zu dem Lagerelement 4.1 wird das Gegenlagerelement 4.3 in einem Kanalbereich des zweiten Kanals 8 in dem zweiten Abschnitt 6 des Stators angeordnet.
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Somit bewirkt die, durch das Federelement 4.2 ausgeübte, Federkraft eine Rückstellbewegung des Läufers 2 in Richtung des ersten Abschnitts 5 des Stators 1.
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Der erfindungsgemäße Messschlitten weist gegenüber den bekannten Messschlitten den Vorteil auf, dass für die Verschraubung sowohl des Lagerelements 4.1, als auch des Gegenlagerelements 4.3, eine Zugänglichkeit von der, dem Läufer 2 abgewandten, Seite des ersten Abschnitts 5 des Stators 1 ausreichend ist.
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Um die Herstellungskosten eines erfindungsgemäßen Messschlittens möglichst gering zu halten, ist das Federelement 4.2 besonders vorteilhaft als Schraubenfeder ausgebildet.
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Der erste Endanschlag 9 des Messschlittens liegt in einer besonders vorteilhaften Ausführungsvariante in Form eines verstellbaren Abstandsmittels vor, welches vorzugsweise durch Verschrauben so in dem ersten Abschnitt 5 des Stators 1 angeordnet ist, dass es diesen ersten Abschnitt 5 vollständig durchdringt.
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Das Abstandsmittel wird dabei beispielsweise durch eine Schraube gebildet.
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Je nach Einschraubtiefe des ersten Endanschlags 9 kann somit der Verfahrweg des Läufers 2 in Richtung des ersten Abschnitts 5 des Stators 1 begrenzt werden.
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Der zweite Endanschlag 10 liegt im vorliegenden Ausführungsbeispiel in Form eines Gestänges vor, welches den ersten Abschnitt 5 des Stators 1 vollständig durchdringt und mit dem Läufer 2 verbunden ist.
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Der zweite Endanschlag 10 weist darüber hinaus auf der, dem Läufer 2 abgewandten, Seite des ersten Abschnitts 5 des Stators 1 ein Kopfelement 13 auf, durch welches auf besonders vorteilhafte Weise der Verfahrweg des Läufers 2 in Richtung des zweiten Abschnitts 6 des Stators begrenzt werden kann.
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Hierzu ist das Kopfelement 13 vorzugsweise relativ zu dem Gestänge verstellbar ausgebildet, wodurch eine variable Einstellung des möglichen Verfahrweges des Läufers 2 in Richtung des zweiten Abschnitts 6 bewirkbar ist.
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Der erfindungsgemäße Messschlitten ermöglicht es somit auf besonders vorteilhafte Art und Weise, dass alle, mit der Bewegung des Läufers 2 zusammenhängenden, Elemente von ein und derselben Seite des Messschlittens zugänglich sind und dass sowohl das Antriebselement 3, als auch das Rückstellelement 4, durch einen Eingriff von eben dieser Seite, umgerüstet werden können, ohne dass der Messschlitten aus einem Messaufbau entfernt oder gar ausgetauscht werden muss.
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In 2 ist ebenfalls ein erfindungsgemäßer Messschlitten dargestellt, wobei in diesem Ausführungsbeispiel das Antriebselement 3 und das Rückstellelement 4 so umgerüstet sind, dass eine Außenmessung einer Objektoberfläche ermöglicht wird.
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Erfindungsgemäß ist in diesem Fall das Antriebselement 3 so innerhalb des Messschlittens angeordnet, dass sich zum einen das Stellelement 3.1 in einem Kanalbereich des zweiten Kanals 8 in dem Läufer 2 befindet und dass sich zum anderen der Stößel 3.1.2 gegen den, als Abstützelement 3.2 fungierenden, zweiten Abschnitt 6 des Stators 1 abstützt.
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Die Bewegung des Läufers 2 zu dem zu vermessenden Objekt (nicht dargestellt) wird wie in 1 durch das Rückstellelement 4 bewirkt.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Stator
- 2
- Läufer
- 3
- Antriebselement
- 3.1
- Stellelement
- 3.1.1
- Grundkörper
- 3.1.2
- Stößel
- 3.2
- Abstützelement
- 4
- Rückstellelement
- 4.1
- Lagerelement
- 4.2
- Federelement
- 4.3
- Gegenlagerelement
- 5
- erster Abschnitt
- 6
- zweiter Abschnitt
- 7
- erster Kanal
- 8
- zweiter Kanal
- 9
- erster Endanschlag
- 10
- zweiter Endanschlag
- 11
- erste Führungswelle
- 12
- zweite Führungswelle
- 13
- Kopfelement
