DE2105654A1

DE2105654A1 - Befestigungs Vorrichtung fur Reib rad Langenmeßgerate

Info

Publication number: DE2105654A1
Application number: DE19712105654
Authority: DE
Inventors: Irven Harold Playa Del Rey Calif Culver (VStA)
Original assignee: Southwestern Industries Inc
Current assignee: Southwestern Industries Inc
Priority date: 1970-02-09
Filing date: 1971-02-06
Publication date: 1972-02-10
Also published as: DE2105654B2; GB1340781A; CH523575A; BE761769A; FR2078082A5; DE2105654C3; CH545962A; JPS5429904B1

Description

SOUTHWESTERN INDUSTRIBS, INC., eine Gesellschaft nach den Gesetzen des Staates Californien, 5880 Centinela Avenue, Los Angeles, Californien (V. St. A.)

Befestigungsvorrichtung für Reibrad-Längenmeßgeräte

Die Erfindung betrifft Präzisionslängenmessungen unter Verwendung von Reibrad-Heßgeräten, insbesondere eine das Reibrad dieser Meßgeräte mit weitgehend konstanter Anpreeekraft mit einer Heßfläche in Berührung bringende Befestigungsvorrichtung für Reibrad-Längenmeßgeräte.

Ein in großer Anzahl eingesetztes Reibrad-Meßgerät ist im US-Patent 3.378.929 beschrieben. Eine übliche Einsatzmöglichkeit für Reibrad-Meßgerät besteht an Werkzeugmaschinen, um den Weg eines Teils einer Werkzeugmaschine relativ zu einem anderen Teil der Werkzeugmaschine su messen. Z.B. wird oft ein eine Führungsschiene eines Drehbankbettes berührendes Reibrad-Meßgerät an einen Schlitten der Drehbank befestigt, um den von dem Schlitten entlang des Drehbankbettes zurückgelegten Weg zu messen. Solche Meßgeräte sind in ihrer Anwendung jedoch nicht auf Drehbänke beschränkt; (Ss hat sich für sie eine Reihe weiterer Einsatzaöglichkeiten, s.B. in Koordinaten-Meßgeräten und an allen

109887/1088

anderen Werkzeugmaschinen, ergeben.

Das im US-Patent 3-378.929 beschriebene Reibrad-Meßgerät ist in den V.St.A. unter dem Wahrenzeichen "Trav-A-Dail* handelsüblich. Das Gerät besitzt eine interne Übersetzung der Drehbewegung des Reibrades, so daß sich die von dem Reibrad zurückgelegte Weglänge auf in Millimeter, Zehnte 1- und Hunderstel-Millimeter unterteilten Skalen präzise anzeigen läßt. Ferner läßt sich die gemessene Weglänge zu einem digitalen Sichtgerät mit einer mehreren Umdrehungen des Reibrades entsprechenden Anzeigekapazität fernübertragen·.

Durch die Einführung der die genannte Anzeigekapazität besitzenden Meßsysteme wurde ein Problem der Reibradmeßgeräte erst erkannt. Das Problem besteht in einem von der Umgebung des Meßgerätes statt von dem Meßgerät selbst er zeugten Fehler der Reproduzierbarkeit. Ein Reproduzier- barkeitsfehler tritt dann auf, wenn das Meßgerät bei seiner Rückkehr in eine "Null-Position" nach mehreren Bewegungezyklen von der "Null-Position" weg und wieder in die "Hull-Position" zurück nicht "Hull" anzeigt; dabei umfaßt jeder Bewegungszyklus vorzugsweise mehrere Umdrehungen des Reibrades. Fehlende Reproduzierbarkeit ist insbesondere dann sehr störend, wenn das Meßgerät bei der Bearbeitung eines komplexen Werkstückes auf einer großen Werkzeugmaschine eingesetzt ist und für den Bearbeitungsprozess mehrere Arbeitstage eines Facharbeiters benötigt werden. "Reproduzierbarkeit" ist von "Genauigkeit¹¹ zu unterscheiden. Genauigkeit ist die Fähigkeit des Meßgerätes kurze in einer Richtung zurückgelegte Weglängen exakt anzuzeigen, während Reproduzierbarkeit der bereits genannten Definition entspricht.

109887/1088

"³" 2*05654

Die erste Generation der "Trav-Α-Dial"-Meßgeräte (US-Patent 3.378.929) besitzt Meßräder mit einem Umfang von ungefähr 150 mm und eine garantierte Genauigkeit von + 0,025 mm je 150 mm Weglänge. Die Digital-Anzeigegeräte der zweiten Generation besitzen ebenfalls Meßräder mit einem Umfang von ungefähr 150 mm; sie sind jedoch bis zu Längen von 2500 mm und mehr einsetzbar, bevor ein Zyklus der Anzeigemechanik durchlaufen ist. Grundlegend sind die Meßgeräte der ersten und der zweiten Generation mit Ausnahme der Anzeigemechanik im wesentlichen mechanisch identisch. Es ist daher anzunehmen, daß die Genauigkeit und g die Reproduzierbarkeit je Längeneinheit der Meßgeräte der ersten und der zweiten Generation gleich sind; praktisch ist dies auch der Fall.

In der Praxis wurden jedoch die Meßgeräte der ersten Generation nur für die Messung kurzer Längen eingesetzt, d.h. unter Bedigungen, unter denen Reproduzierbarkeitsfehler nicht wahrnehmbar waren. Es stellte sich jedoch heraus, daß beim Einsatz von für größere Längen geeigneten Digitalanzeigegeräten unerklärliche Reproduzierbarkeitsfehler auftraten. Genauer gesagt, stellte sich heraus, daß in den Meßsystemen der zweiten Generation die Meßgeräte beim Messen von kleinen Längen die je (|

Längeneinheit garantierte Genauigkeit und keine Reproducierbarkeitsprobleme besaßen, daß jedoch beim mehrfachen Messen größerer Längen das gleiche Gerät in exakt der gleichen Anordnung auf der gleichen Werkzeugmaschine zwar keine Änderung der Genauigkeit wohl aber Reproduzierbarke it sfehler zeigte; die Meßgeräte der ersten Generation zeigten beim zyklischen Messen größerer Längen Reproduzierbarkeitefehler der gleichen Art. Es stellte sich ferner heraus, daß die Größe der Reproduzierbarkeitsfehler des gleichen Meßgerätes sich von Werkzeugmaschine zu Werkzeugmaschine änderten, selbst dann, wenn es sich um Werkzeugmaschinen der gleichen Modellnummer

109887/1088

der gleichen Fabrikationsstelle handelte. Diese Feststellungen zeigten, daß die Reproduzierbarkeitsfehler nicht den Reibrad-Meßgeräten sondern den individuellen Werkzeugmaschinen zuzuordnen waren; den eigentlichen Grund der Fehler enthüllten sie jedoch.nicht.

Es stellte sich schließlich heraus, daß die beschriebenen Reproduzierbarkeitsfehler durch nicht reproduzierbare Durchbiegungen sowohl der bisher als absolut steif betrachteten Einzelteile der Werkzeugmaschine selbst als auch der Befestigungsvorrichtung des Keßgerätes an der Werkzeugmaschine erzeugt wurden.Die Durchbiegungen sind zugegebenermaßen sehr klein, ihr Wert reicht jedoch aus, um in einem zyklisch über größere Längen betriebenen Reibrad-Meßgerät Reproduzierbarkeitsfehler zu erzeugen.

Daraufhin wurde ein Verfahren zur Befestigung der Meßgeräte entwickelt, daß die durch die nicht reproduzierbaren Durchbiegungen erzeugten Reproduzierbarkeitsfehler weitgehend kompensierte. Das Verfahren bestand darin, die Größe des erzeugten Reproduzierbarkeitsfehlers zu ermitteln, wenn das Meßgerät mit seiner Rotationebene prallel zur Gerade der Brutto-Relativbewegung dee Meßgerätes entlang der mit dem Meßrad im Eingriff stehenden Meßfläche befestigt ist, und dann das Meßgerät so zu Justieren, daß die Rotationsachse dee Meßrades aus der Senkrechten (d. h. daß die Rotationsebene des Meßrades aus der Parallelität) zur Geraden der Brutto-Relativbewegung üb einen den Reproduzierbarkeitsfehler kompensierenden Betrag ausgelegt ist. In anderen Worten, das Meßgerät wurde absichtlich eo befestigt, daß in einem Ruhezustand das Meßrad schräg zur Bewegungerichtung des Meßrades zu laufen schien} der .Anstellwinkel war dabei so groß, daß die sonst auftretenden Reproduzierbarkeitsfehler weitgehend

109887/1088

inhärent kompensiert wurden. Der Begriff "Brutto-Relativbewegung" wird in dieser Beschreibung verwendet, um die dem Betrieb des Meßgerätes zugrundegelegte, beabsichtigte Bewegungsart zu kennzeichnen.

Reproduzierbarkeitsfehler werden durch einen oder mehrere der drei folgenden Kausalfaktoren erzeugt: (l.) Spureinstellung des Meßrades schräg zur Richtung der Brutto-Relativbewegung zwischen z.B. dem Bett und.dem Schlitten einer Drehbank, (2.) Änderungen des Sturzes des Meßrades relativ zur Meßfläche und (3.) Änderungen g der Berührungskraft des Meßrades mit der Meßfläche. (Änderungen des Sturzes des Meßrades relativ zur Meßfläche sind bedeutenswert, da gemäß US-Patent 3.307.265 für das Meßrad eine Kugelfläche statt einer geraden Zylinderfläche als Umfangsflache bevorzugt wird.) Das beschriebene Verfahren eliminierte inhärent weitgehend alle durch die Faktoren (1.) und (2.) erzeugten Reproduzierbarkeitsfehler; der Faktor (3.)blieb jedoch weiterhin infolge des im US-Patent 3.307.265 beschriebenen "metal elastic crowding" Problem behaftet.

Die dem Stand der Technik gemäßen Befestigungsvorrichtungen für Reibrad-Längenmeßgeräte lassen sich durch I die im US-Patent 3.378.929 beschriebene- Befestigungsvorrichtung typisieren. Die dem Stand der Technik gemäßen. Befestigungsvorrichtungen sind charakterisiert durch den Einsatz von steifen Federn, die zum Erzeugen der gewünschten Andrückkraft des Meßrades vorgespannt sind. Bei jeder Jeder ist die von der Feder ausgeübte Kraft gleich dem Produkt aus der effektiven Federsteifheit mal dem Betrag der Auslenkung der Feder. Wenn die Peder eine hohe Steifheit besitzt, übt die Feder infolge einer kleinen Auslenkung eine große Kraft aus.

109887/1088

~⁶~ 2105554

Darüber hinaus sind die dem Stand der Technik: gemäßen Befestigungsvorrichtungen durch eine weitgehend lineare Federkennlinie gemäß Fig. 6 jedoch mit einer großen durch die gleitende Reibung des Meßgerätes relativ zur Befestigungsvorrichtung erzeugten Reibungshysteresis charakterisiert (vgl. US-Patent 3.378.929).

Schwankungen der Berührungskraft des Meßrades mit der Meßfläche gemäß Faktor (3.) können auf eine oder beide von zwei verschiedenen Arten entstehen. Bei der ersten Art werden die KraftSchwankungen durch Durchbiegungen der Werkzeugmaschine verursacht, durch die das Meßrad von der Meßfläche weg oder auf die Meßfläche zu bewegt wird. Bei der zweiten Art werden die KraftSchwankungen dadurch verursacht, daß die Meßfläche nicht eben sondern leicht gewellt ist. In beiden Fällen besteht die Wirkung darin, daß das Meßgerät gegen die Spannung der in den dem Stand der Technik gemäßen Befestigungsvorrichtungen eingesetzten Feder bewegt wird, wodurch der Auslenkungszustand der Feder und damit die Berührungskraft zwischen dem Meßrad und der Meßfläche geändert wird.

Aufgabe der Erfindung ist, eine Spann- und Befestigungs-Vorrichtung für ein Reibrad-Meßgerät der beschriebenen Art vorzuschlagen, in der die gewünschte Spur- und Anpresskraft von einer Federanordnung erzeugt wird, deren Kennliniensteigung gemessen am Meßrad weitgehend Null ist und deren Kennlinie frei von Änderungen infolge von Reibungshysteresis ist. Die Steigung der Federkennlinie ist die erste Ableitung (dF/dS) der Kraft-Weg-Kurve einer gegebenen Feder; wobei F die von der Feder bei dem jeweiligen Auslenkungsweg S erzeugte Kraft ist. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist stabil, mechanisch einfach, leicht einstellbar und sowohl wirtschaftlich als auch funktionsgerecht.

109887/1088

Generell wird erfindungsgemäß eine aus ersten und zweiten relativ zueinander bewegbaren Elementen bestehende BefestigungBVorrichtung für ein Reibrad-Meßgerät vorge-Bchlagen. Das zweite Element ist mit dem ersten Element derart verbunden, daß zwischen dem ersten und dem zweiten Element nur eine Relativbewegung entlang eines einzigen weitgehend linearen Weges stattfinden kann. Mit dem ersten Element ist mittels geeigneter Einrichtungen ein Reibrad-Meßgerät derart gekuppelt, daß das Reibrad des Meßgerätes in einer weitgehend zum linearen Weg paralle- A len Ebene rotiert. Das zweite Element ist an einer Konstruktion befestigt, an der das Meßgerät verwendet werden soll. Ferner drücken elastische Einrichtungen das erste Element mit einer gewünschten Kraft entlang des linearen Weges relativ zum zweiten Element in eine gewünschte Richtung. Die an einem mit dem ersten Element gekuppelten Meßgerät wirkende Kraft ist während der Bewegung des ersten Elementes relativ zum zweiten Element weitgehend konstant.

Die Erfindung ist nachstehend anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsformen ausführlich beschrieben. Es zeigt: {

Fig. 1 eine Seitenansicht eines mittels einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Befestigungsvorrichtung an einer Werkzeugmaschine befestigten Reibrad-Meßgerätes;

Fig. 2 einen Schnitt 2-2 gemäß Fig. 1; Fig. 3 einen Schnitt 3-3 gemäß Fig. 1;

Fig. 4 eine Ansicht eines elastischen Blattes im nichtausgelenkten Zustand durch die öffnung der Kam-

109Ö87/1088

mer in der Befestigungsvorrichtung gemäß Pig. 1;

Fig. 5 eine Ansicht ähnlich Fig. 4, in der jedoch das elastische Blatt zur Erzeugung einer Vorspannkraft eines gewünschten Wertes ausgelenkt ist;

Fig. 6 eine grafische Darstellung der Kraft-Weg-Charakteristik einer in einer typischen dem Stand der Technik gemäßen Befestigungsvorrichtung eingesetzten Feder;

Fig. 7 eine grafische Darstellung der Kraft-Wegi-Charakterißtik des elastischen Blattes der erfindungsgemäßen Befestigungsvorrichtung gemäß Fig. 1;

Fig. 8 eine Draufsicht eines mittels einer alternativen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Befestigungsvorrichtung an einer Werkzeugmaschine befestigten Reibrad-Meßgerätes;

Fig. 9 einen Schnitt 9-9 gemäß Fig. 8;

Fig. 10 eine Seitenansicht eines mittels einer weiteren alternativen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Befestigungsvorrichtung an einer Werkzeugmaschine befestigten Reibrad-Meßgerätes.

Gemäß Fig. 1 ist ein Reibrad-Längenmeßgerät 1 z.B. an einem Drehbankschlitten 2 mittels einer erfindungsgemäßen Befestigungsvorrichtung 3 befestigt, um den Weg des Schlittens 2 relativ zu einem Drehbankbett 4 zu messen. Das Meßgerät 1 besitzt ein Gehäuse 5, in dem ein Meßrad 6 eines sorgfältig bestimmten und bekannten Umfanges drehbar gelagert ist. Das Meßrad 6 ist derart im Gehäuse 5 angeordnet, daß beim Gebrauch des Meßgerätes 1 der Rand des Meßrades 6 eine von dem Drehbank-

109887/1088

bett 4 gebildete MeSflache 7 reibend berührt- Entlang der Meßflache 7 werden die Messungen des von dem Schlitten 2 relativ zum Bett 4 zurückgelegten Weges va-rgenonimea.

Auf der Oberseite· des Gehäuses 5 ist eine in einer gewünschten. Meßskala (ζ*B. in Millimetern) kalibrierte Grobanzeigescheibe 8 angeordnet. Die Anzeigeseheibe 3 ist gemäß ITS-Batent 3.378.929 direkt mit einer das Keß¹-rad 6 tragenden Welle gekuppelt« Ferner ist auf der Oberseite des Gehäuses 5 eine Feinanzeigescheibe 9 zum Anzei— " gen. von gemessenen kleinen Wegschritten angeordnet« Bie Anzeigescheibe 9 besitzt eine z.B. in Zehntel- und Hundertstel-Millimetern kalibrierte Skala (nicht dargestellt) und einen mit der Skala zusammenwirkenden Zeiger« Der Zeiger ist gemäß US-Patent-3.37S.9Z9 tfher ein spielfreies Übersetzungsgetriebe mit dem Meßrad 6 verbunden. Jede Winke !bewegung <$es Meßrades 6 wird unmittelbar von den Inzeigescheiben S und 9 angezeigt. In Kombination dienen die Anzeigescheiben 8 und 9 zur Anzeige des von. dem Meßxud 6 entlang der Meßfläche 7 zurückgelegten Weges. Wenn, wie dargestellt, das Meßgerät 1 Teil eines zur Fernanzeige geeigneten. Langstrecken-Reibrad-Längenmeßsystemsist, ist d im Gehäuse 5 ferner eine von dem Meßrad 6 angetriebene Mechanik zur Erzeugung von diskrete Winkelschritte des Meßrades 6 repräsentierenden elektrischen Signalen angeordnet. Die elektrischen Signale werden vom Gehäuse 5 über ein Leiterkabel 40 zu einem entfernt aufgestellten Digital-Sichtgerät übertragen.

Ein mit seiner Längsrichtung parallel zur Längserstrekkung des Gehäuses 5 ausgerichteter Schwalbenschwanz 10 ist an der Unterseite des Gehäuses 5 befestigt. Die Längserstreckung des Gehäuses 5 ist während des Meßeinsatzes des Gerätes 1 vorzugsweise rechtwinklig zur Meßfläche 7

1 09887/1G88

BAD ORIGINAL

ausgerichtet. Der Schwalbenschwanz "10 gleitet gremäü- Fig. 2 In einer Sehwalbenschwanznut 11, LIe Schwalbenschwanznut 11 1st In der Oberseite eines ersten Befestigungsblockes 12 (auch als erstes relativ bewegbares Element oder Teil bezeichnet) gebildet« Der Befestigungblock: 12 1st die obere Komponente der Befestigungsvorrichtung 3». Ein zweiter Befestigungsblack 13 (auch als zweites, relativ bewegbares element oder Teil bezeicnnet)■ 1st mit seiner Unterseite mit HiIf's von Bolzen l'-j (es 1st nur einer dargestellt) an einer Blatte 14 befestigt. Las untere Ende eines Befestigungssockels 16 ist mit Hilfe von Bolzen 17 fest mit dem Drehbankschlitten 2 verschraubt. Bas obere Ende des Sockels 16 besitzt einen Umfangs-flansch 18«, Ein Justierschrauben—Paar 19 ist auf einer Senkrechten zur Meßf lache 7 durch den Flansch 13 geschraubt^ so daß es. an der Unterseite der Platte 14 anliegt,; die Platte 14 jedoch nicht durchdringt. Der Flansch 18 Ist mittels eines auf einer Parallelen zur Meßfläche 7 angeordneten Bolzen-Paares 20 (es ist nur einer dargestellt) mit der Platte 14 gekuppelt. Die Schraube-n. 19 sind im Flansch 18 verstellbar, um den Sturz dei Rotationsebene des Meßrades 6 relativ zur Me 3-flache 7 derart zu verändern, daß sich aus im US-Patent 3.307.265 genannten Gründen der effektive Umfang des Meßrades 6 relativ zum maximalen Umfang wahlweise verstellen läßt. Die Bolzen 20 sind im Flansch 18 verstellbar, um das Meßgerät 1 um seine Längsachse zu verdrehen und dadurch den gewünschten Spurwinkel des Meßrades 6 relativ zur Meßfläche 7 einzustellen.

Dünne metallische Biegeplatten 21 sind mit den Enden des ersten und des zweiten Befestigungsblockes 12 und 13 verbunden, um die Befestigungsblöcke 12 und 13 derart miteinander zu kuppeln, daß die Blöcke 12 und 13 relativ zueinander nur entlang einer Normalen zur Meßfläche 7,

109887/1088

d.h. entlang einer Parallelen zur Länge des Schwalbenschwanzes 10, bewegbar sind. Die Konfigurationen der Unterseite des ersten Befestigungsblockes 12 und der Oberseite des zweiten Befestigungsblockes 13 bilden, wenn die Befestigungsblöcke 12 und 13 durch die Biegeplatten 21 miteinander gekuppelt sind, zwischen sich eine Kammer 30. Die Decke und der Boden der Kammer 30 werden von in den Blöcken 12 und 13 geformten einander gegenüberliegenden konkaven Oberflächen 22 gebildet; es ist jedoch offensichtlich, daß sich auch andere Oberflächenkonfigurationen zur Bildung der Kammer 30 verwenden " lassen. In der Kammer 30 ist ein längliches Blatt 23 aus Federmetall angeordnet. Einander gegenüberliegende Enden des Federblattes 23 liegen in der Nähe der Meßfläche 7 am unteren Ende des ersten Befestigungsblockes 12 und von der Meßfläche 7 entfernt am oberen Ende des zweiten Befestigungsblockes 13 an, sie sind mit den Enden der Blöcke 12 und 13 jedoch nicht fest verbunden; d.h. das Federblatt 23 ist als Stütze belastet. Die Blöcke 12 und 13 sind so arrangiert, daß eine Verbindungsgrade zwischen den Enden des Blattes 23 mehr parallel als senkrecht zur Länge des Schwalbenschwanzes 10 verläuft. Zu beiden Seiten des Federblattes 23 sind die Blöcke 12 und 13 mit ä Fenstern 24 zur Kammer 30 ausgerüstet, so daß ein Maschinist oder ein anderer Benutzer der erfindungsgemäßen Befestigungsvorrichtung 3 die Auslenkung des Federblattes 23 beobachten kann. Das hintere Ende des Schwalbenschwanzes 10 liegt an einem Schraubenknopf 25 an, der gemäß Fig. 3 in ein weitgehend steifes und nicht elastisches U-förmiges Joch 26 eingeschraubt ist. Die Enden 28 des Joches 26 sind an das der Meßfläche 7 abgekehrte Ende des Befestigungsblockes 12 angelenkt. Fig. 3 ist eine Draufsicht der Befestigungsvorrichtung 3 gemäß Fig. 1 und 2. Löcher 27 dienen zur Durchführung der Bolzen 15 durch

109887/1088
BAD ORKSlNAL

den Block 12 in den Block 13. Wenn die Bolzen 15 angezogen sind, sind sie mit dem oberen Block 12 nicht im Eingriff, so daß sie die Bewegung des Blockes 12 relativ zum Block 13 nicht behindern. Die Biegeplatten 21 Bind relativ dünn, so daß sie eine reibungslose Biegekupplung sehr geringer Steife zwischen den Blöcken 12 und 13 bilden; die Steifheit dieser Kupplung ist weitgehend geringer als die Steifheit des Federblattes 23, so daß die Berührungskraft des Meßrades 6 mit der Meßfläche 7 ausschließlich durch die Wirkung dee Pederblattes 23 bestimmt wird.

Fig. 4 und 5 sind fragmentarische Seitenansichten der Befestigungsvorrichtung 3 des Federblattes 23 in der Kammer 30 durch die Fenster 24. Fig. 4 zeigt daß Federblatt 23 im unausgelenkten Zustand; Fig. 5 zeigt das Federblatt 23 im ausgelenkten Zustand. Nach dem das Meßgerät 1 und die Befestigungsvorrichtung 3 gemäß Fig. 1 zusammengebaut worden sind, ist der Maschinist dadurch in der Lage, durch Drehen am Knopf 25 jederzeit die normale Betriebsauslenkung des Federblattes 23 einzustellen.

Wie bereits beschrieben soll die Erfindung das Problem der teilweise durch von der Meßfläche auf das Meßgerät übertragenen nicht reversiblen KreftSchwankungen erzeugten Reproduzierbarkeitsfehler lösen. Die Kraftschvankungen traten bisher auf, wenn das rotierende Meßrad Unebenheiten der Meßfläche berührte und dadurch das Meßgerät relativ zur Meßfläche derart auslenkte, daß das Federelement der dem Stand der Technik gemäßen Befestigungsvorrichtungen ebenfalls ausgelenkt wurde. Da die dem Stand der Technik gemäßen Federelemente weitgehend steif waren und ihre Federkennzahl einen nennenswerten Wert besaß, äußerten sich die Federauslenkungen als Schwankungen der Berührungskraft des Meßrades mit der Meßfläche. Da die dem Stand der Technik gemäßen Reibrad-Meßgeräte re-

109887/1088

BAD GRfGfNAL

la ti ν zur Bsfestigungabasia gleitend befestigt waren, trat eine merkliche Rcibungs-Hysteresis auf. In Fig. 6 ist eine Kraft-Weg Kennlinie 41 einer typischen dem Stand der Technil: gemäßen Vorspannfeder dargestellt; die Kennlinie 41 isfc linear und besitzt eine die große Steifheit der Feder kennaglohnende nennenswerte Steigung. Die Federkennzahl d¹T durch die Kennlinie 41 charakterisierten Feder ia:; durch die Steigung der Kennlinie 4L gegeben·

Das in der erfindungsgemäßen Bsfaetigungsvorrichtung verwendete Federblatt besitzt infolge Deiner Anordnung" zwischen den Blöcken 12 und 13, #enn es durch die Bewe<-;un_fc des Blocker, 12 entlang der einzigen dem Block 12 von dan Biegaplattöii 21 aufgezwungenan Bewegungsrichtung von der Meßfläche 7 weg ausgelankt wird,-eine typische Κΐ-.-ιί"fc-Wog-Kennlinie 42 gemäß Fig. 7; diese Bewegung wird vom lietätigimgsknopf 25 erzeugt, der gemäß Fig. 1 den o^hwaL-benschwanz 10 relativ zum Block 12 nach links clrliokt.. Während dieser Bewegung ist das Federblatt 23 we U-^herti wie eine Stütze mit einar niedrigen Exzentrizität -len Lastangriffspunktea belastet (vgl, z.B. Timofshenko and Mac Culloughi "Elements of Strength of MaterIaLe" Band 1, | 3.Auflage 1949» Seite 288 - 291, D. van Noatran Company Inc., New York). Da das Federblatt 23 als Stütze belastet ist, bewirkt die durch die Betätigung des Knopfes .^J5 aufgebrachte Kraft anfangs praktisch keine Auslenkung. Wenn jedoch die kritische Last der Stütze erreicht wirJ, knickt die Stütze aus und legt sich an eine der baiden von den Blöcken 12 und 13 gebildeten Flächen 22 an. Gemäß Fig. 7 tritt damit die kritische Last des als Stütze belasteten Pederblattes 23 am Knie 43 der Kennlinie 42 auf. Bei Belastungen unterhalb deö kritischen Wertes ist die Stütze weit steifer als dem Stand der Technik gemäße Vorspannfedern. Wenn jedoch das Federblatt 23 über den

109887/1088
BAD QRiGfNAL

Li -

kritischen Punkt hinaus belastet wird und aus Knickt, besitzt-es" eine sehr niedrige ü'ederkerinzahl, wr-. t sehend gleich Null. Die Kennlinie 42 zeigt, daß zu^; ü' ζ I I ..-,-he Belastungen zusätzliche- Ablenkungen des Federt Lii'.es 2 *> bewirken. D.h. wenn während des Einsatzes de.^;-. Mf-.i;^~räte^ i daa Faderblatt 2 ⁷> i:a au^geknictct·;^ Zua tan·.; ;.r: -. : r,e ;. , bewirken Bewegungen Λ?:-;; '."}ehäu3d?j 'J ^u der Mo ' : ' -* ;.·; 7 hin oder von der äüJu i:;^ / weg aehr gerU;;-» .·!.-. :-ifun?e.^fi eier Belastung deü Feder bla r. tea 23, dadurch i .-;■:". ;. ■ /on dem Federblatt 23 erzeug r-i Andrüekkraft de.·- M-ruie-j 6 v/21 tgöhend kons tan t.

Mi Kennlinie 4i ist vü^ für eine otütza ;;;,*.· ^a-ir nie·' rigen fixzentrizitär dt-α Ui,\ langrif f spunkt^s ■ ■; riii^n la ti ve Kraf t-Wfcg-KermliriUi - ".Η--Λΐί-. der i^tstangr i. ii."^u-.^ ι ier Stütze eine gröJjre ü.c ζνι-, ι ■ ι. zL tat beait^c, L·^ Knie 43 der Sennlinie 12 ruri.i;^ uad die Kenn!. ini^ :^...tz^. rechts vom KnLi -.iinu t-l>-.-,,■ größere iteig^au· .-^L. obige Literaturstelle, 3ait- ..-Γ ...

Länge, Dicke und Breite des Pederblactes 2 '■ .-Lr.. in Kombination mit der Exzentrizität des Las tangi ι: ι -::,u;iktes des Federblattes 23 (d.h. in Kombination mit .Ieι Geometrie der Blöcke 12 und 13) so gewählt, daß ι L- kritische Last des als Stütze belasteten .Federbluc ^s 23 geringfügig unter dem Wert der während dea £L::;aizes .des Meßgerätes 1 erwünschten Andrückkraft de>. Meßrades 6 liegt. Wenn das Meßgerät 1 ein "Trav-A-Diar'-ileL5gerät ist, liegt die empfohlene Ancrückkraft im Bereich von ungefähr 6 bis 18 kg; eine Andrückkraft von ungefähr 18 kg wird bevorzugt. ?,s ist jedoch zu beachten, daß in Abhängigkeit von der effektiven Trägheit des Meßrades 6 (d.h. der Trägheit des Meßradea 6 selbst und der auf die Berührungsfläche zwischen dem Meßrad υ und der Meßfläehe 7 bezogenen Trägheit aller von dem Meßrad 6

1098 87/1088

SAD ORiQfMAL

angetriebenen Elemente) und den Schwingungen und Beschleunigungen, denen das Meßrad 6 erwartungsgemäß während des Einsatzes des Meßgerätes 1 ausgesetzt ist,die erforderliche Andrückkraft größer oder kleiner sein kann als empfohlen.

Funktionsgemäß wird das Meßgerät 1 gemäß Fig. 1 mittels der Befestigungsvorrichtung 3 derart an der Werkzeugmaschine 2 befestigt, daß das Meßrad 6 mit der Meßfläche zum Eingriff kommt und das Federblatt 23 unbelastet ist. Anfangs liegt der Schwalbenschwanz 10 relativ lose zwi- ä sehen die Seiten der Schwalbenschwanznut 11 bildenden Leisten 45. Die Schraube 25 wird dann mit dem hinteren Ende des Schwalbenschwanzes 10 in Eingriff gebracht und so gedreht, daß sie den Schwalbenschwanz 10 nach links drückt. Da jedoch das Meßrad 6 die Meßfläche 7 berührt, zieht die Schraube 25 bei dieser Operation den Block 13 relativ zum stationären Block 13 entlang des Schwalbenschwanzes 10 nach rechts. Der Benutzer dreht die Schraube 25 in der gleichen Richtung weiter, während er den Auslenkungszustand des Federblattes 23 durch das Fenster 24 beobt ^<+et. Anfangs, bevor das Federblatt 23 auszulcnicken beginnt, erstreckt sich gemäß Fig. 4 das Federblatt 23 im Fenster 24 sichtbar diagonal über das Fenster 24; die Blöcke 12 und 13 sind so profiliert, daß dies der Fall ist. Wenn das Federblatt 23 ausknickt, beginnt sich der im Fenster 24 sichtbare Teil des Federblattes 23 gemäß Fig. 5 in Richtung auf eine der beiden diagonalen Ecken des Fensters 24 zu bewegen. Nach dem Beginn des Ausknickens des Federblattes 23 fährt der Benutzer fort die Schraube 25 zu betätigen, bis der durch das Fenster 24 sichtbare Teil des Federblattes 23 eine der von dem Block 12 gebildeten untersten Grenzen des Fen-•tere 24 zu schneiden scheint, d.h. die Ecken 46 gemäß Fig. 4 und 5; in diesem Punkt ist das Federblatt 23 in

_ 109887/1088

BAD ORIGINAL

" ¹⁶ " 210565A

einen Zustand ausgelenkt, der gemäß Fig. 7 durch einen ungefähr mittig zwischen dem Knie 4 3 und dem das Anlegen des Federblattes 23 an eine Fläche 22 repräsentierenden Endpunkt 48 der Kennlinie 42 auf der Kennlinie 42 liegenden Punkt 47 repräsentiert wird. In^diesem Zustand wirkt das Federblatt 23 als Feder sehr geringer Steife, die die gewünschte Andrückkraft zwischen dem Meßrad 6 und der Meßfläche 7 erzeugt. Wenn das Federblatt 23 in den gewünschten Zustand ausgelenkt worden ist, werden die Leisten 45 gemäß Fig. 2 und 3 mit Hilfe von Schrauben gegen den Schwalbenschwanz 10 gespannt, um den Schwalbenschwanz 10 mit dem Block 12 zu verriegeln. Auf diese Art werden Bewegungen des Schwalbenschwanzes 10 relativ zum Block 12 verhindert, falls sich die Schraube 25 während des Einsatzes des Meßgerätes 1 löst. Ein Vergleich der Fig. 7 mit Fig. 6 zeigt die weitgehende Elimination der Reibungshysteresis. Danach kann sich während der Benutzung des Meßgerätes 1 das Meßgerät 1 ohne nennenswerte Schwankungen der Andrückkraft de;s Meßrades 6 auf die Meßfläche 7 von der Meßfläche 7 weg oder auf die Meßfläche 7 zu bewegen.

Eine alternative erfindungsgemäße Befestigungsvorrich-P tung 55 für das Meßgerät 1 ist in Fig.8 und 9 dargestellt. Die Befestigungsvorrichtung 55 besitzt einen mittels eines Gelenkstiftes 57 an einen Befestigungsblock 58 angelenkten steifen Hebelarm 56. Im Einsatz ist der Block derart mit Hilfe von Bolzen 59 z.B. an einem Drehbankschlitten 2 befestigt, daß die Achse 60 des Gelenkstiftes 57 parallel zu einer von einem Drehbankbett 4 gebildeten Meßfläche 7 und rechtwinklig zur Richtung der Brutto-Relativbewegung zwischen dem Drehbankbett 4 und dem Drehbankschlitten 2 angeordnet ist. Das Meßgerät 1 wird von einem Paar Schwalbenschwanzstege 61 gehalten, die mit Hilfe von Bolzen 62 relativ aufeinander zu bewegbar Bind,

109887/1088
BAD ORIGINAL

um das Meßgerät 1 sicher am freien Ende des HeDQ Lurine^ 56 derart anzuklemmen _K daß die RotatLunsachte i-?.ü Heürades 6 parallel zur Acnee 60 des Gelenkstif fces-y/ /erlauft.

Eine eins Aridruckkraft erzeugende feder o-\ steht in dec Nähe des Ge lenkst if tes 57 mit dem Hebelarm >u at:.:, -em Befestigungsblock 53 im Eingriff. Die iVaer t-4 i.^s·!. ein i schraubenförmige druckfeder; ihr eines Ende liegt an dem Hebelarm 56 und ihr anderes Ende liegt an einer an einem Ende eines Krafteinstellbolzens 66 befestigten Druckscheibe 65 an, Der Bolzen 66 ist durch einen an äe-si dnc Λ Μβώχlache 7 abgekehrt gelegenen finde dos Blocked 5β von dem Block 58 wegragenden Finger 67 geschraubt, ;k;iu'i2 rig.

8 Iäi3t sich durch Justieren des Bolzens t>6 die von der Feder 64 auf den Hebelarm 56 wirkende, das iMeJrad an ;uo IAaliflache 7 drückende Kraft variieren.

Zur Einstellung des Sturzes und der Spur eise Maüra<;eo des mittels der Befestigungsvorrichtung 55 befestigten Meßgerätes aus den bereits beschriebenen Gründen relativ zur Meßfläche 7 ist es wünschenswert, daß dar Befestigungsblock 58 mit Hilfe von in übergroßen Löchern oy siesenden Bolzen 59 und mit Hilfe von Bolzen 68 an dem -

Drehbankschlitten 2 befestigt ist. Gemäß Fig. B liegen "

die Bolzen 68 an dem Drehbankschlitten 2 an, ohne in den Drehbankschlitten 2 eingeschraubt zu sein. BJs sind zwei Bolzen 68 vorgesehen, je einer am oberen und unteren Ende des Befestigungsblockes 58 mittig zwischen den benachbarten Bolzen 59, die an den vier Ecken des Befest igiuiga blocke β 58 angeordnet sind. Die Bolzen 59 und 68 sind auf die gleiche bereits beschriebene Art einstellbar wie die Bolzen 20 und die Schrauben 19, um den Spurwinkel des Meßrades 6 relativ zur Richtung der Brutto-Relativbewegung zwischen dem Drehbankschlitten und dem Drehbankbett 4 zu verändern. Da die Löcher 69

109887/1088

iai Befestigungsblock: ;:β r"^;ir die Bolzen 59 relativ zum Schaft der Bolzen :»■; überdimensioniert sh.'J/iJi sich der BefestlgungsbLo-Ί. ;>;i auf dem Orehbaii:.; ;h 1 i lter; 2 derart positionieren, da3 üich die Achse 60 h>-- iielentc™· stiftes 37,wie i!iir 7er:¹u_; {. lurig des Sturzes di·. ;■;-.<». nüe ε 6 relativ zur Meßflacho Y :<; forderlich, aus inr-:i i-arallsL tat zur Meßfläche 7 bringen läßt.

£a ist zu beachten, daJ ils· Bewegung des Meßgeräten L gemäß Fig. 8 und 9 nicht;, wi--> Lm Fall der Bet'es 1.1^:1:;.^3vorrichtung gemäß Fig, i. bis ->, vollständig linear· ::-..n.!ern leicht um den GeLonkat ii'r. SY gekrümiiit ist. Da JLa Achse 60, um die sich das Me Ve rät 1 bewegt, parall-i /air Achs,; ü-33 Msßgerätes 6 i^t, hat si-; Winkeländerung ;L-^:;-r liewegung, w&nn aie klein g?h:i!^;en wird, keinen -.Lrtilaa auf die Genauigkeit de;; Me^^jrätes 1 oder auf -lan evtl. mit dem opesiei.Ler; Einsät/, des Meßgerätes 1 vyi ounrieaen üeproduaierbarkai tafehi-ii. Uq in der mechan ·; ;h nennen^rj v/ört vorteilhaften fJef^st Lgnngsvorrichtung ■;.·"; ; Le feuer 64 in einigem Abstand /Gi₁ lern Meßgerät 1 ange jranet ist₃ kamdLe feder 64 eine getui^s Steife besitzen uiid doch, be· sogen auf die Ba ruhrungsi' in ehe zwischen dem M^jrua b um d^r Meßf lache 7,bo wir»c-ia:i .5«in, daß sie die ._; wünschte Aridrückkraft erzeugt. liei ijf Hebelanordnung g.^rnäß Fig. 8 und 9 wird die Kraft dot Feder 64 mit dem Hoheiverhältnis der Anordnung, die Wirkung der Federsteif hⁱ> Lr bzw. Föderkemizahl jedoch mi" l;ffl Quadrat des HebeIverhältnisses aiiiltiplisier t. Dnhdv kann in der Bef es Mgungsvcrrichtung 55 die Poder t4 ein? weiche Schraubenfeder ohne nachteilige Wirkung hinsichtlich des Problems .ier Änderungen der Andi-ifkkraf c des Meßrades 6 sein. Falls gewünscht läßt si·.ih in der ijßt'ö3tigungßvorrichtung 55 an Stelle einer Schraubenfeder jedoch gemäß Fig, IO eine als Stütze belastete Blattfeder verwenden. Ferner läßt

109887/108 8
BAD ORIGINAL

sich, falls gewünscht, der Gelenkstift 57 gemäß Fig. 10 durch eiii reibungsloses Biegegelenk ersetzen. Infolge ihrer Kompaktheit wird die Befestigungsvorrichtung 3 gegenüber üer Befestigungsvorrichtung 55 in denjenigen Situationen bevorzugt, in denen die Umgebung den Einsatz einer der beiden Vorrichtungen gestattet.

Gemäß Fig. 10 besitzt eine weitere alternative erfindungsgemäße Befestigungsvorrichtung 70 eine direkt und fest z.B. mit dem Drehbankschlitten 2 mit Hilfe von BoI- Λ zen 72 verschraubte Grundplatte 71. Die Befestigungsvorrichtung 70 besitzt ferner einen an die Grundplatte 71 mittels eines Paares sich rechtwinklig kreuzender dünner metallischer Biegeplatten 74 und 75 angelenkten vertikalen Hebelarm 73. Die Biegeplatten 74 und 73 bilden eine zur Rotationsebene des Meßrades 6 eines am oberen Ende des Hebelarmes 73 befestigten Meßgerätes 71 parallele Gelenkachse 76. Der obere Endteil 77 des Hebelarmes 73 bildet eine von zwei Hauptkomponenten einer Sturz- und Spur-Einstellvorrichtung 78 der in der parallellaufenden US-Patentanmeldung 7523 beschriebenen Art. Die andere Komponen "9 der Einstellvorrichtung 78 steht mit dem Schwalbenschwanz 10 des Meßgerätes 1 im Eingriff. Die f

Sturz- und Spur-Einstellvorrichtung 78 bildet ein Kugelgelenk zwischen den Komponenten 77 und 79; ihre Punktion beruht auf der komplementären Einstellung von zwei gleichseitig die Komponenten 77 und 79 miteinander verbindenden Bolzen 80 mit Kegelenden zur Spureinstellung und auf der Einstellung einer zwischen den Komponenten 77 und 79 angeordneten Schraubspindel (nicht dargestellt) zur Sturzeinstellung.

Der Hebelarm 73 ist mittels einer als Stütze belasteten, zwischen dem Hebelarm 73 und der Grundplatte 71 in der Nähe der Gelenkachee 76 angeordneten Blattfeder 82 um

109887/1088
BAD ORIGINAL .

die Gelenkachse 76 in einer das Meßrad 6 in Berührung mit der Meßfläche 7 drückenden Richtung vorgespannt. Die Blattfeder 82 besitzt weitgehend die gleiche Charakteristik wie die Feder 23; sie wirkt entlang einer normal im geringen Abstand zur Gelenkachse 76 angeordneten Geraden, Die Blattfeder 82 erstreckt sich durch einen mittig zwischen ihren Enden auf der Grundplatte 71 befestigten, die Auslenkung begrenzenden Ring 83. Die Enden der Feder 82 sind in einer Nut 84 des Hebelarmes 73 und einer Nut eines drehbar am Ende eines Belastungsbolzens 86 befestigten Widerlagers 85 gelagert. Der Bolzen 86 ist durch einen von der Grundplatte 71 aufragenden Block 87 geschraubt. Der Begrenzungsring 83 begrenzt die Ausknickung der Feder 82.

Es ist offensichtlich, daß sich die Sturz- und Spur-Einstellungsvorrichtung gemäß Fig. 1 falls gewünscht in den Hebelarm 73 einbauen läßt. Da die Befestigungsvorrichtung 70 gemäß Fig. 10 ein großes Hebelverhältnis besitzt, läßt sich auch die weiche Schraubenfeder 64 gemäß Fig. 8 statt der Blattfeder 82 verwenden, ohne unerwünschte, schädliche Schwankungen der Andrückkraft des Meßrades 6 zu bewirken.

Von den Befestigungsvorrichtungen 3 und 70 wird die Befestigungsvorrichtung 3 bevorzugt, da selbst der exakte Bewegungsweg eines mit der Vorrichtung 70 verbundenen Meßgerätes 1 potentiell einen nachteiligen Einfluß auf die Meßgenauigkeit ausübt. Da die Gelenkachse 76 weitgehend parallel zur Rotationsebene des Meßrades 6 ist, könnten Schwenkungen des Hebelarmes 73 um die Gelenkachee 76 Änderungen des effektiven Radius des Meßrades 6 bewirken, deren Größe ausreicht, um die Meßgenauigkeit des Meßgerätes 1 zu beeinträchtigen. Die Gefahr des Auftretens solcher Meßungenauigkeiten wird soweit wie mög-

109887/1088

lieh dadurch reduziert, daß der Abstand zwischen der Achse 76 und dem Meßrad 6 so groß wie möglich gemacht wird, so daß bei den kleinen in Betracht kommenden Bewegungen des Hebelarmes 73 sich das am oberen Ende des Hebelarmes 73 befestigte Meßgerät 1 entlang eines weitgehend geraden Weges auf die Meßfläche 7 zu und von der Meßfläche 7 wegbewegt. In der Befestigungsvorrichtung 55 ist ebenfalls ein langer Piabelarm 56 eingesetzt, so daß das mit der Befestigungsvorrichtung 55 verbundene Meßgerät 1 eine weitgehend geradlinige Bewegung ausführt.

Jede der beschriebenen Befestigungsvorrichtungen 3, 55, und 70 besitzt hinsichtlich der Reduktion oder Elimation von Reproduzierbarkeitsfehlern bedeutende Verbesserungen gegenüber der im US-Patent 3.378.929 beschriebenen Befestigungsvorrichtung, deren Hauptproblem in dieser Hinsicht, das die Hysteresis erzeugende "Kleben"zwischen dem Schwalbenschwanz und der mit ihm zusammenwirkenden Komponenten der Befestigungsvorrichtung ißt. Die gelenkige Abstützung der Befestigungsvorrichtung 55 ist weit weniger nachteilig und die reibungsfreie Biegeabs tutzung der Befestigungsvorrichtungen 3 und 70 vermeiden das Problem des "Klebens" ganz. Wie bereits erwähnt, wird die Be- d festigungsvorrichtung 3 gegenüber den Befestigungsvorrichtungen 55 und 70 bevorzugt; die Vorrichtung 3 ist hinsichtlich der Reproduzierbarkeit ungefähr um einen Faktor 20 besser als die im US-Patent 3.378.929 beschriebene Vorrichtung.

Aue der vorangegangenen Beschreibung ist ersichtlich, daß die erfindungsgemäße Befestigungsvorrichtung durch Schwankungen der Andrückkraft des Meßrades eines Reibrad-Meßgerätes (Faktor 3 der vorangegangenen Aufzählung) erzeugte Reproduzierbarkeitefehler eliminiert oder weitgehend reduziert. Die erfindungsgemäße Befestigungsvor-

109887/1088

richtung besitzt diese Eigenschaft, da sie während des Einsatzes des Meßgerätes nennenswerte Schwankungen der Andrückkraft nicht zuläßt. Da ferner die Andrückkraft des Meßrades konEitant is t, beeinflußt die erf indungsgemäße Befestigungsvorrichtung, insbesondere dip Befestigungsvorrichtung 3, die beiden ersten Reproduzierbarkeitsfehler hervorrufenden Kausalfaktoren günstig.

Die beschriebenen Ausführungsformen der erf inclungsgemäßen Befestigungsvorrichtung für Reibrad-Meßgeräte sind konstruktiv einfach, funktionell wirksam und wirtschaftlich. Die beschriebenen Ausführungsformen sind jedoch nur einige mögliche Ausführungsformen einer Reihe weiterer modifizierter Ausführungsformen der Erfindung.

Die Erfindung besteht also in folgendem: eine Befestigungs- und Spann-Vorrichtung dient zur Erzeugung einer weitgehend konstanten Andrückkraft zwischen einem durch Reibungsschluß angetriebenen, entlang einer Meßfläche rollenden Meßrades und der Meßfläche. Eine an den Enden belastete Blattfeder gewünschter Steifheit erzeugt die gewünschte Andrückkraft; sie ist als schlanke Stütze mit einer vorgegebenen Auslenkung vorgespannt, so daß das Meßrad Unebenheiten der Meßfläche ohne wesentliche Schwankungen der von der Feder auf das Rad ausgeübten Kraft folgt.

109887/1088

Claims

" ²⁵ " 210565A

Ansprüche

Befestigungsvorrichtung für ein Reibrad-Meßgerät, gekennzeichnet durch ein erstes relativ zu einem zweiten Element (13; 58; 71) bewegbares Element (12; 56; 73); durch von dem ersten Element (12; ...) gebildete Einrichtungen (10, 11; 61; 77, 79) zur Befestigung des Reibrad-Meßgerätes (1) in einer vorgegebenen Relation an dem ersten Element (12; ...)> durch das zweite EIe- g ment (13; ...) derart relativ beweglich an dem ersten Element (12; ...) befestigende Einrichtungen (21; 57; 74), daß sich während der Relativ-Bewegung das an dem ersten Element (12; ...) befestigte Meßgerät (1) nur entlang eines einzigen weitgehend gradlinigen Weges parallel zur Rotationsebene des Reibrades (6) des Meßgerätes (1) bewegt;durch Einrichtungen (15 Us 20; 59; 68, 69; 72) zur Befestigung des zweiten Elementes (13; ...) an einer Konstruktion (2), mit der das Meßgerät (1) eingesetzt wird; und durch Einrichtungen (23» 64, 82) zum elastischen Vorspannen des ersten Elementes (12; .... . einer vorgegebenen Richtung entlang des Weges relativ zum zweiten Element (13; ...) mit einer I

vorgegebenen Kraft, deren Wirkung auf das Reibrad (6) des an dem ersten Element (12; ...) befestigten Meßgerätes (1) während der wesentlichen Bewegungen des ersten Elementes (12; ...) relativ zum zweiten Element (13; ·..) entlang des Weges beim Einsatz des Meßgerätes (1) weitgehend konstant ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die elastischen Spanneinrichtungen (23; ...) ein zwischen dem ersten Element (12; 73) und dem zweiten Element (13, 71) angeordnetes längliches Blatt (23;

10 9 8 8 7/1088

82) «us Fbuermctall enthalten, dan -lure}- bewegungen d'>G ersten Elements« (12; 73) in der entgegengesetzten Pjohtimp entlang des We^os relativ zum eveiten Element i'l_-; ?i; alf3 nehlanKe Stilts lc la;? te t und nun^e Lr-nl't wird «

3. Vorrichtung nach Anspruch 2 dadurch gokennze j nhnet _f, din eine Verbindnu^r^radc zwischen don einander gegenüherljelenden pi-den Ίοκ Federh]sttc-t (23) mehr para]--Ie] -als normal ?u ο⁽;κ V.'eg veiläuit,

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche V oder 3 seicimel durch Einrichtungen (24) ßur Anzeige der Ein: Erzeugung der vorgegebenen Kraft aunreichenden Auslenhung de« Blatteί^::- (I-:?).

5. Vorrichtung nach ρinem der Ansprüche ? bi f- 4 dadurch gekennzeichnet, daß dao I'ederblatt (.2;) in- einer »v,^!i« R^hen dem ereten Element (1.2) und dem zweiten Element (13) gebildeten Kammer (30) angeordnet ißt.

6. VoITiOh^-1^UiZJ nach Anspruch 5 dadurch gekennzeichnet, daß (lie EeiaiBer (30) weitgehend vollständig· von dem ersten MnU dem zweiten Element (12, 13) umf-chlonseri ist; und daf? die Einrichtung (24) zur Anzeige der Auslenkung von der Umgrenzung einer in der Nähe der Seitenkante der? Blattes (23) mittig zwischen Ge in en Enden angeordneten Öffnung durch die Elemente (12, 13) in die Kammer (30) gebildet ist.

7. Verrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6 dadurch gekennzeichnet, daß die zur relativ beweglichen Verbindung des erßlen Elementes (12; 73) mit dem zweiten Element (13; 71) dienenden Einrichtungen (21; ...) weitgehend reibungslos sind.

10 9 8 8 7/1088

8. Torrichtung nach Anspruch 7 dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen (2L; ..,) zur relativ beweglichen Verbindung des ersten Elementes (12) mit dem zv/eiten Element (13) aus einem Paar dünner, die Elemente miteinander verbindender, rechtwinklig zum '//«g des erster· Elementes angeordneter Metallplatten {2 L) bestehen.

9· Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis ö, gekennzeichnet durch mit dem ersten Element (12) /ei-bundene, mit dem an dem ersten Element (12) befestigten Meßgerät (IJ zusammenwirkende Einrichtungen {2b, 26.) ζην Bewegung des ersten Elementes (12) in der untgrigvügt·- setzten Bewegungsrichtung und damit zum 7orapaniu;a der die vorgegebene Kraft erzeugenden elastischen Einrichtungen (23)»

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9 zur befestigung eines Reibrad-Meßgerätes an einer Werkzeugmaschine zur Messung der Bewegung des Werkzeuges entlang einer Meßfläche und zur Aufrechterhaltung einer ioiujtanten, Reproduzierbarkeitafehler begrenzenden Kraft zwisehen der Meßfläche und dem Meßgerät, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Element (12) ein Befestigungsblock mit einer Ober- und einer Unterseite ist; dai3 das zweite Element (13)" ein Befestigungsbloek mit einer Ober- und einer Unterseite ist; daß die Oberseite des ersten Blockes (12) durch erste Einrichtungen (10; 11) mit dem Reibrad-Meßgerät (1) verbunden ist; daß die Unterseite des zweiten Blockes (13) durch zweite Einrichtungen (16) mit dem Werkzeug(2) verbunden ist;daß der erste und der zweite Block(l2,13)derart durch dritte Einrichtungen(21)miteinander verbunden sind,daß die Kammer (30) zwischen der Unterseite des ersten Blockes (12) und der Oberseite des zweiten Blockes (13) ge-

109887/1088
BAD OBiGWAL

-U-

2 1 0565 A

bildet wird; daß das Fed^blatt (23) derart Ln aer Kammer (30) an.--;3ordn3 c ist;, daß das eine dtL.ie: Enden an der Unterseite des ersten Blockes (1Γ ^; und das andere seiner Enden an der Oberseite dea ^v.--i. t--?n Bl ok-' <es (13) anliegt; und daki das Meßgerät (LJ ν ..n mit ihm verbundenen vierten Einrichtungen (25, 26) ,;„lL einer Kraft in raibeiiditi Eingriff an die Meßfldohf ■_'') gedrückt wird, die -ixif daa Federblatt (23) üb r tragen das Federblatt (23) aiuslenkt und gegen ein^i; dar Blökke (12, 13) audJcnickt,

11. Vorrichtung nach Anspruch LO dadurch gekerm :-? Lonnet, daß die ersten Einrichtungen (10, 11) einen f>-;■■' mit d e a« HeQ ge r ä t (L) ve r L un d c^j η β η Se h wa 1 b e η s c h w« ι_; /: 10) enthalten j und daß die Oberseite des ersten Blockes

(12) mit 3.iner den Schwalbenschwanz (10) gleitend aufnehmenden Sohwalbonschwanznut (11) ausgerüstet ist.

L2, Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 oder Ii dadurch gekennzeichnet, lau die Oberseite des ersten Blockes (12) und die Unterseite' äee zweiten Blockes

(13) konkaye Flächen besitzen; und daß jedes Ende des Federblattes (23) derart in fester Berührung mit. der zugeordneten konkaven Fläche ist, daß die konkaven Plächen die maximale Aualenkung des Federblattes (23) begrenzen.

13. Vorrichtung nach einem'der Ansprüche 10 bis 12 dadurch gekennzeichnet, daß die vierten Einrichtungen (25, 26) eine mit einem finde des Schwalbenschwanzes (10) in Eingriff bringbare Schraube (25) enthalten; und daß die Schraube (25) in einem mit seinen beiden Enden an dem ersten Block (12) angelenkten U-förmigen Element (26) befestigt ist.

109887/1088

BAD ORIGINAL

14. Vorrieht-.r_;q nach einem der /*i,i^:prüch(~ IO bis 13, gekermzr--i'-~:.üGi.: durch ein öl erhell <Hm ivii-cimn den; treten 'jri(' dem zweiten Block {■*;!:, "3) gebildeten Ofntmq ^.nooordnetes Fenster (.4) r.ur Boeberhtung der Pcfij '' i cn\i r-vunq des Federbl ;.-t tf-E t *? 3 5 in der Cilrmnq.

IJ: c Fießari': Γ'.^:ί_; ;ng mit einem nech Anspruch 1 bis 14 ö;, einem prs^en von zwei relativ i-tin^nder bewegbaren Elenu~n^ftn befestigten, eine von '3f?m ;;wea Lr-i- reJ.ii.iv beweqbei on Element gebildete Me(¹I lache nit der Fe-χ·ϊΐΐΗ:ΓΜ-ei nßs Reibrades berübirenden Reibrad-Meficf.—

J rät, ciödr-rcii gekennzeichnet_s 'isΠ eine das f'eßgerst ~

(1} an ei f^: m ersten EIe m e η t ( ΐ ) b e f e ε t i α α η d e Vo r r j c 11 tung ( 3 ι h5; 70) beim Einsät;: όοί- Gerät er- ( 1) di»i Reibrad i6) mit einer wahreno aller Pewcaungen d*"-s Gerät Gh i.l) relativ zum ersten Liemont f *") kon.'o¹ inten Kraft in Berührung mit der Meßfläche (7) drückt:; daß die Vorrichtung (3; 55; 70) ein erstes mj t dein Meßgerät kl) verbundenes Teil (12; 56; 73), ein zveites an den· ersten relativ bewegbaren Γ lenient (Z) befestigtes Teil (13; 58; 71), ?u dem das erste Teil (12; ^cb ...^N entlang eines zu ν Meßfläche (7) weitgehend ?len Weges relati" beweqber ist, und zwischen dein ex'sten und dem zweiten Teil angeordnete, A das erste Teil und das mit ihm verbundene Meßgerät (1) mit einer Kraft eines vorgeqebenen Wertes gegen die Meßfläche (7) drückende Federeinrichtungen (23; 64: 82) besitzt; und daß die Steigung der Kennlinie der Federeinrichtungen (?3; «,.) mindestens während des Ausübens der Kraft weitgehend Null ist.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Federeinrichtungen (23: ...) ein zwischen dem ersten und dem zweiten Teil angeordnetes, an den

109^87/1088

BAD 0RK3fNAL

Enden als Stütze belastetes längliches Federblatt (23; 82) besitzen; und daß die Teile (12, 13; ...) und das Federblatt (23; 82) derart zusammenwirken, daß die Belastung des Federblattes (23; 82)durch die Teile (12, ...) während des Einsatzes der Meßanordnung eine minimale Exzentrizität besitzt.

109887/1088

Leerseite