DE2317241A1

DE2317241A1 - Dicken-messgeraet

Info

Publication number: DE2317241A1
Application number: DE2317241A
Authority: DE
Inventors: Wynn Lavae Christensen
Original assignee: READX Inc
Current assignee: READX Inc
Priority date: 1972-04-26
Filing date: 1973-04-06
Publication date: 1973-11-15
Also published as: US3811192A; FR2182050A1; JPS4955351A; CH550376A; IL41907A0

Description

8100 Garden Crove Boulevard, Garden Crove, Kalifornien 92641, Vereinigte Staaten von Amerika.

Dicken—Meßgerät.

Die Erfindung befaßt sich mit Meßinstrumenten im Allgemeinen und mit einem kontinuierlich anzeigenden Dicken-Meßgerät im Besonderen.

Dicken-Meßgeräte dienen zur Bestimmung vertikaler Abmessungen. Extrem genaue Dickenmeßgeräte werden oft benötigt wegen der kritischen Anforderungen an die Genauigkeit vertikaler Abmessungen in vielen modernen Anwendungsfällen. Beispielsweise müssen Dicken von

—4 mehreren Zentimetern häufig bis auf 10 cm genau sein.

Bisherige Geräte arbeiten gemäß einer Ausführungsform mit einem Schlitten für die Dickenanzeige, der an einer Säule o.dgl. befestigt ist und frei von Hand vertikal an der Säule grob justiert werden kann. Die Feinjustierung wird durch Bedienung und Bewegung eines Meßgliedes bezüglich des feststehenden Schlittens bewirkt, wo-

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bei das Meßglied von dem Schlitten wahrend der Grobeinstellung mitgenommen wird. Ein derartiges Dickenmeßgerät ist insofern problematisch, als die Grobjustierung ziemlich genau sein muß, weil die Feinju— stierung nur in begrenztem Ausmaß möglich ist, d.h. weil das Meßglied nur um einen begrenzten Betrag bezüglich des Schlittens verschoben werden kann und demzufolge die Grobeinstellung des Schlittens schon recht genau" sein muß.

Eine zweite Art von Dicken-Meßgeräten ist kontinuierlich-fein justierbar. Zur Feinjustierung ist der Schlitten an der Säule auf und ab verfahrbar, und zwar mit Hilfe einer Schloßmutter auf dem Schlitten, die in eine sich drehende Schraube in der Säule eingreift. Wenn die Schloßmutter geöffnet wird, kann eine Grobjustierung durch Positionierung des Schlittens von Hand ausgeführt werden. Diese Art an Dickenmeßgeräten ist insofern nachteilig, als dann, wenn die Schloßmutter in die sich drehende Schraube eingreift, eine große Wahrscheinlichkeit dafür besteht, daß sich der Schlitten in einer vertikalen Richtung oder der anderen bewegen wird, weil die Gewinde— flanken zwischen der Mutter-und der Schraube nicht miteinander in Eingriff stehen. Ein weiteres, bei kontinuierlich fein einstellbaren Dickenmeßgeräten angetroffenes Problem besteht bei Schloßmuttern und sich drehenden . Schrauben darin, daß die Feineinstellung entweder am unteren oder am oberen Teil des Gerätes ausgeführt wird und daß diese Stelle von dem zu messenden Werkstück relativ weit entfernt sind.

Daher ergibt sich ein Bedürfnis nach einem höhen-einsteilbaren Dickenmeßgerät, dessen kontinuierliche Feineinstellung in der Nähe des Werkstückes bequem bedienbar ist und daß Positionsveränderungen aufgrund des Muttern-Schrauben—

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Eingriffs nicht unterworfen ist.

Dazu schafft die Erfindung ein Dickenmeßgerät mit kontinuierlicher Feineinstellung, das sich durch eine außerordentlich große Meßgenauigkeit und leichte und bequeme Bedienbarkeit auszeichnet.

In einer Ausführungsform der Erfindung weist das Dickenmeßgerät einen vertikal aufstellbaren, säulenartigen Lagerbock oder Stab auf. Von dem Stab wird ein Schlitten getragen, der vertikal auf dem Stab verfahrbar ist. Der Stab besitzt eine in Längsrichtung angeordnete Zahnstange und der Schlitten besitzt ein Ritzel, das in die Zahnstange eingreift. Die Zahnstange und das Ritzel bilden einen Fein-Justiermechnismus. Auf dem Schlitten ist eine Einrichtung zum Verdrehen des Ritzels und Heben oder Senken des Schlittens über den Antrieb des Ritzels auf der Zahnstange vorgesehen. Für eine Grojustierung sind Einrichtungen auf dem Schlitten getroffen, mit denen das Ritzel von der Zahnstange entkoppelt werden kann, so daß der Schlitten vertikal sehr schnell von Hand positionierbar ist.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung liegt in ihrer Daueranzeige. Dieses Merkmal wird durch Verwendung eines Bauteiles ermöglicht, das abhängig von dem Schlitten ein Signal erzeugt, das die Verschieberichtung des Schlittens und die Verschiebungsgröße repräsentiert. Ein derartiges Bauteil kann ein endloses Band sein, was von dem Schlitten getragen wird. Dieses Band wird über Rollen am oberen und unteren Ende des Meßgerätes geführt und bildet eine geschlossene Schleife. Die obere Rolle läuft leer, wohingegen der Bandantrieb der unteren Rolle ein Eingangssignal für einen Wandler liefert, der die mechanische Drehung in ein elektrisches Signal umwandelt, das die Richtung und die vertikale Stellung für die Daueranzeige anzeigt.

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Im einzelnen sieht die Fein-Justiervorrichtung gemäß der Erfindung einen Spindeltrieb vor, dessen Getriebe über einen Knopf von Hand angetrieben wird. Das Getriebe greift in eine Spindel ein, das das Ritzel dreht. Das Ritzel und die Spindel sind normalerweise über eine Kupplung miteinander gekoppelt, die das Ritzel ergreift. Ein Lösen der Kupplung setzt jedoch das Ritzel von der Spindel frei und ermöglicht es, daß das Ritzel gegenüber dem Spindeltrieb freiläuft, während es der Zahnstange auf dem Stab während der Grobeinstellung abläuft«

Der Schlitten ist auf der Säule über einen Zweipunkt-Kontakt an einer Stirnseite der Säule genau befestigt, sowie über einen Einpunkt-Kontakt an der gegenüberliegenden Stirnseite der Säule. Der Zweipünktkontakt ergibt sich aus einem Paar von Schuhen am unteren und oberen Ende des Schlittens, die gegen die Säule anliegen. Eine Rolle an dem Schlitten gegenüber den Schuhen liegt gegen die gegenüberliegende Stirnseite der Säule an und sorgt für einen Einpunkt-Kontakt. Die Rolle ist federbelastet und wird gegen die Säulen-Stirnseite gedrückt.

Auf Wunsch kann ein Schloß vorgesehen sein, um den Schlitten fest an der Säule zu arretieren. Das Schloß kann beispielsweise in der Form eines Arretier-Keiles ausgeführt sein, der auf dem Schlitten vorgesehen ist. Der*Keil greift in die Zahnstange ein, wenn eine geeignete Auslöseeinrichtung, beispielsweise eine Daumenschraube, zur Festlegung des Schlittens betätigt wird.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist eine Einstellvorrichtung für die Spannung des endlosen Bandes vorgesehen. Dies kann dadurch geschehen, daß das Band aufgetrennt wird und seine Enden an dem Schlitten festgelegt werden. An einer dieser Festlegungsstellen ist eine Einrichtung zur Erhöhung oder zur Minderung der Bandspannung

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vorgesehen. Dies kann die Form einer auf das Band einwirkenden Feder haben, deren Spannung durch eine Stellschraube einstellbar ist. Die Kupplung zwischen dem Ritzel und dem Spindeltrieb wird in bequemer Weise durch Gabelarme gelöst, die von Fingern gesteuert werden, die bei ihrem Zusammendrücken die Kupplung lösen. Federn in der Kupplung zwischen dem Spindeltrieb und dem Ritzel halten die beiden normalerweise gekoppelt.

Weitere Aspekte, Vorteile und Merkmale der Erfindung werden anhand der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung deutlich, wobei auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen wird. Im einzelnen zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines teilweise weggebrochenen Dicken-Meßgeräts, das mit den Merkmalen der Erfindung ausgestattet ist;

Fig. 2 eine Seitenansicht des teilweise weggebrochenen Schlittens in seinem Zusammenwirken mit der Säule,in vergrößertem Maßstab;

Fig. 3 eine ins einzelne gehende Darstellung des Ritzels und des Spindeltriebs auf dem Schlitten;

Fig. 4 eine Teildarstellung der Freigabefinger und Hebel für die Kupplung in der den Spindeltrieb und das Ritzel umfassenden Baugruppe gemäß Fig.3;

Fig. 5 ein Blockdiagramm zur Erläuterung der Umwandlung eines mechanischen Signals in ein geeignetes elektrisches Signal für die Anzeige des erfindungsgemäßen Dicken-Meßgerät und

Fig. 6 Impulszüge der bei der Anzeige verwendeten elektrischen Signale.

Gemäß Fig. 1 besitzt das erfindungsgemäße Dicken-Meßgerät einen Fuß 10, auf dem ein sich vertikal erstreckender, säulenartiger Pfosten 11 befestigt ist. Ein Schlitten 12 ist auf der Säule vertikal positionierbar. Der Schlitten . trägt ein Stahlband 13, das über eine obere Rolle 14 und eine untere Rolle 15 geführt ist. Das Band 13 dreht

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die untere Rolle in einer Richtung oder in der anderen Richtung, je nachdem ob sich der Schlitten hebt oder senkt. Die Drehung der unteren Rolle stellt weiterhin ein Maß dafür dar, um wieviel der Schlitten sich gehoben oder gesenkt hat. Folglich stellen der Schlitten, das Band und die untere Rolle eine bequeme Vorrichtung zur Erzeugung eines Richtungs-und Größensignal für eine Anzeige-Schaltung dar.

Der Schlitten besitzt einen Schiittenarm 16 mit einem Fuß 17,der von diesem nach unten weist. Der Fuß ist. mit einer Befestigungsmöglichkeit für eine geeignete, geeichte Abstands lehre versehen, die zur Anzeige der Anfangs- und Endpunkte der Meßskala verwendet wird. Die Abstandslehre ist nicht im einzelnen dargestellt, da sie selbst keinen Teil der vorliegenden Erfindung bildet.

Gemäß Fig. 2 besitzt die Säule 11 eine Zahnstange 18, die sich über ihre gesamte vertikale Höhe erstreckt. Diese Zahnstange kämmt mit einem Ritzel 19, das zu einer Fein-Justieranordnung 20 gehört. Die Feinjustieranordnung besitzt eine Kupplung, mit der das Ritzel von seinem Antrieb lösbar ist, so daß es auf der Zahnstange 18 aufwärts oder abwärts leer laufen kann» Ein Fuß 21 und ein Fuß 22 sind an dem Schlitten 12 in der Nähe seines unteren und seines oberen Endes befestigt und liegen gegen eine Seite 23 der Säule 11 an. Ein korrespondierender Fuß arbeitet mit jedem dieser Füsse auf der gegenüberliegenden Seite der Zahnstange 18 zusammen, so daß eine Stirnseite der Säule von vier Füßen ergriffen wird. DieiFüsse sind _; aus verschleißfestem Material gefertigt. Die Seiten, _r gegen die die Füsse anliegen, erstrecken sich nach außen von der Zahnstange 18 und spreitzen sie. Die Seiten erstrecken sich weiterhin in Längsrichtung der Säule. An der gegenüberliegenden Stirnseite der Säule, bei 25, besteht ein Einpunkt-Kontakt vermittels einer federbelasteten

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Rolle 24. Die Rolle 24 liegt die rückwärtige Seite 25 der Säule an und wird gegen sie durch eine Blattfederbefestigung 26 gedrückt. Die Stirnseite 28 erstreckt sich in Längsrichtung der Säule. Und die Blattfederbestigung 26 sitzt auf einem Haltedorn des Schlittenkörpers, beispielsweise vermöge eines Befestigungselementes 27.

Somit liegt der Schlitten gegen die Säule an ihren längsseitigen Stirnseiten und die beiden Bauteile sind so miteinander gekoppelt, daß sich ein Gleitkontakt mit niedrigem Reibungskoeffizienten an einer Stirnseite der Säule und ein Abrollkontakt mit niedriger Reibung an der gegenüberliegenden Stirnseite der Säule ergibt.

Eine Drehung des Ritzels 19 auf der Zahnstange wird den Schlitten in der einen oder anderen Richtung auf der Säule aufgrund des Ritzelvorschubs auf der Zahnstange bewegen. Nach der Erfindung sind Einrichtungen zur Trennung des Ritzels von seinem Antrieb vorgesehen, umeine schnelle Grob-Justierung des Schlittens von Hand in eine gewünschte Stellung zu ermöglichen. Die Einrichtungen, mit* denen eine Fein-und Grob justierung möglich ist, werden jetzt im einzelnen beschrieben.

Gemäß den Fig. 2 und 3 sitzt ein Spindeltrieb 30 auf einer Welle 31. Das Ritzel 19 sitzt über ein nicht dargestelltes Lager auf der Welle 31, ist jedoch auf dieser nicht aufgekeilt (im Gegensatz zum Spindeltrieb 30); d.h. das Ritzel sitzt auf der Welle drehbar. Zwei Kupplungs-Andruckplatten 34 und 35 besitzen Reibbeläge 36 und 37 zum Eingriff mit den Stirnseiten des Ritzels. Die Kupplungsandruckplatten sind auf der Welle 31 verschiebbar angeordnet. Federringe 38 und 39 üben eine Kraft auf die Kupplungs-Andruckplatten aus und drücken ihre Reibbeläge gegen die Stirnseiten des Ritzels. Die Kupplungsandruckplatten 34 und 35 besitzen jeweils eine

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Ringnut 41 bzw.42. Diese Nuten nehmen Kupplungshebel 43 und 44 (Fig.4) auf. Eine Feder 38 wird über ein Lagerelement 46 in der richtigen Stellung auf der Welle 31 gehalten, wobei das Lagerelement 46 auf der Welle festgekeilt ist. Das Lagerelement kann beispielsweise die Form einer Scheibe haben. Die Welle 31 besitzt Walzen 48, mit denen die Welle in Seitenplatten 49 und 50 des Schlittens eingedreht ist.

Die in-Fig. 3 dargestellte Anordnung stellt somit eine Kupplung zwischen dem Spindeltrieb 30 und dem Ritzel 19 über Federn und Kupplungsandruckplätten dar. Die in die Seitenplatten des Schlittens eingedrehte Welle 31 koppelt das Ritzel an den Schlitten. Eine Drehung des Ritzels läßt den Schlitten nach oben oder unten verfahren, jenach der Drehrichtung des Ritzels. Lösen der Kupplungsandruckplätten 34.und 35 aus ihrem Eingriff mit dem Ritzel jedoch läßt das Ritzel frei auf der Welle drehen und löst es von seinem Antrieb.

Gemäß Fig. 2 wird der Spindel'trieb 30 von einer Schnecke 52 angetrieben. Die Schnecke 52 sitzt auf einer Stange 54. Die Stange 54 ist drehbar durch den Schlittenkörper über Lager 55 und 56 hindurchgeführt. Der Knopf 57 ermöglicht eine Drehung der Stange von Hand und damit eine Drehung der Schnecke.

In den Fig. 2 und 4 sind die Ritzelfreigabefinger und Kupplungshebel gemäß der Erfindung erläutert. Die Kupplungshebel 43 und 44 erstrecken sich in Nuten 41 und 42 der Kupplungsandruckplätten 34 und 35. Die Kupplungshebel weisen bei 58 und 59 Ausnehmungen zur Aufnahme der Nuten auf. Wie man aus Fig. 2 erkennt, sind die Kupplungshebel gabelförmig und halbkreisförmig von Gestalt und passen sich daher der kreisförmigen Geometrie der Nuten, in die sie eingreifen, an. Der Kupplungs-

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hebel 43 besitzt zwei sich nach entgegengesetzten Richtungen erstreckende Finger 60 und 62. In ähnlicher Weise besitzt der Kupplungshebel 44 zwei sich in entgegengesetzter Richtung erstreckende Finger 63- und 64. Beide Kupplungshebel sind verschwenkbar an dem Schlitten über ein Befestigungselement 65 befestigt. Der Kupplungshebel 43 liegt über dem Kupplungshebel 44, wenn er mit dem Schlitten schwenkbar verbunden ist. Die Finger erstrecken sich rechtwinklig zu den Hebeln und öffnen die Kupplungshebel, wenn sie zusammengebracht werden. Die Finger erstrecken sich zu beiden Seiten aus der Schlittenanordnung heraus, um eine bequeme Bedienung des Dicken-Meßgerätes zu ermöglichen.

Wie bereits erwähnt, ist das Band so an dem Schlitten befestigt, daß es die Auf- und Abbewegung des Schlittens auf der Säule wiedergibt. Der obere Abschnitt des Bandes 13 ist mit dem Schlitten 12 über eine Blattfeder 67 verbunden. Die Blattfeder 67 trägt eine Oese 68, die einen Schlitten in dem Band auf übliche Weise aufnimmt. Die Feder erstreckt sich nach innen und greift in einen Haltezapfen70 ein. Eine Einstellschraube 72 für die Bandspannung ist in den Schlittenkörper eingeschraubt, liegt gegen die Feder an und übt auf diese sowie auf das Band 13 mehr oder weniger Druck aus, je nach der Stellung der Schraube bezüglich des Schlittenkörpers. Die Feder ist somit an einem Ende an dem Lagerzapfen drehbar gelagert und ergreift mit dem anderen Ende das Band. Die Bandspannung kann somit lediglich durch Einstellung an der Stellschraube verändert und damit eingestellt werden. Am anderen Ende ist das Band an dem Schlitten über eine Klammer 75 auf einfache Weise festgelegt. Die Klammer besitzt eine Nut, die das äußerste Ende des Bandes aufnimmt und ein Haltestift 76 durch das Band liegt gegen die Klammer an und hält das Band fest.

Eine Schlittenarretierung 77 ist dafür vorgesehen, den

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Schlitten an der Säule beispielsweise zum Anreißen festzulegen. Die Schlittenarretierung weist einen Arretierungskeil 79 auf, der an dem Schlittenkörper zum Anlegen an die Stirnseite 25 der Säule befestigt ist. Dieses An lie gen wird durch eine Daumenschraube 80 bewirkt, die an dem Schlittenkörper über Gewinde und Lager auf dem Arretierkeil befestigt ist. .

Es wird jetzt die Betriebsweise des Dicken-Meßgerätes beschrieben.

Zunächst wird das Ritzel 19von seinem Schneckenantrieb durch Zusammendrücken entweder der Finger 60,63 oder 62,64 gelöst. Bei gelöstem Ritzel kann der Schlitten von Hand für die Grobjustierung angehoben oder abgesenkt werden. In der Gegend, in der eine Messung ausgeführt werden soll, werden die Finger freigegeben, so daß das Ritzel wieder mit seinem Antrieb gekoppelt ist. Dann kann eine Feineinstellung über den Knopf 57 ausgeführt werden. Der Knopf übt eine Drehbewegung auf den Spindeltrieb 30 über die Stange 54 und die Schnecke 52. Wie bereits erwähnt, Ist der Schneckentrieb mit dem Ritzel durch Reibschluß gekoppelt, der durch die Federscheiben 38 und 69 und durch die Kupplungsandruckplatten 34 und 35. gebildet wird. Diese Abfolge der Tätigkeiten wird wiederholt, um irgendeine beliebige vertikale Höhenmessung wenn gewünscht auszuführen.

Während die Grob- und Feineinstellung des Schlittens 12 stattfindet, bewegt sich das Band 13 mit dem Schlitten und versetzt, die Rolle 15 in eine bestimmte Richtung, in Drehung. Diese Rolle liefert das Signal an eine Daueranzeigeschaltung, die jetzt beschrieben wird.

Die Schaltung und die Wandler für die Umwandlung der mechanischen in elektrische Signale sind In dem Fuß 10 sowie in dem Anzeigegehäuse 85 untergebracht.

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Ein konventioneller optischer Wellenstellungsgeber 100 ist als Block in Fig. 5 dargestellt. Der Geber ist von der Art, die üblicherweise als Digital-Verschlüssler ("encremental encoder") bekannt ist. Eine Welle 103 des Gebers ist über ein Zahnrad mit der Bodenrolle verbunden und dreht sich in einer Richtung, beispielsweise in Uhrzeigerrichtung, wenn der Schlittenarm sich nach oben bewegt, und dreht sich in der entgegengesetzten Richtung, wenn der Schlittenarm sich nach unten bewegt.

Der Geber liefert auf Signalleitungen 105 und 107 eine zweiphasige Anzeige, die sich aus binär bewichteten Signalen A und B zusammensetzt. Jedes binär bewichtete Signal besitzt einen logischen ¹I'.-Wert und einen logischen ¹O'-Wert. Beispielsweise können +5,0 Volt o.a. eine logische ¹I' und können ¹O* Volt o.a. eine logische ¹O¹ repräsentieren.

Wenn die Welle 103 in Ruhe ist, nehmen die Signale A,B eine von vier statischen Zuständen an. Diese vier Zustände sind: A und B sind jeweils gleich ¹I¹, nur B ist gleich 'I¹, und weder A noch B ist gleich ¹I¹.

Die statischen Zustände der Signale stellen keine Information von Bedeutung dar. Jedoch zeigt ein Übergang zwischen den binären Werten in einem oder dem anderen von diesen Signalen an, daß die Welle sich von einer Stellung in eine andere gedreht hat. Und aufgrund der mechnischen Verbindung zwischen der Welle und dem Schlitr tenarm zeigt, ein derartiger Übergang eine vertikale Translation des Schlittenarmes an.

Man. betrachte nun die Impulsdiagramme der Fig. 6. Wie durch einen Winkel Θ" angedeutet, sind die Signale A und B jeweils gleich 0. Der Winkel O_n ist ein beliebiger Winkel aus einer Manigfaltigkeit von Winkeln, von

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denen jeder In der Mitte zwischen einem Winkel liegt,, bei dem das Signal A von einem Zustand zum anderen schaltet und einem Winkel, bei dem das Signal B von einem zum anderen Zustand schaltete Wenn-" der" Schlittenarm sich nach oben verschiebt und die Meile um einen Winkel ©_R +^frotierten ISBt₉ schaltet das Signal A von •0« nach ⁸I' um, während das Signal B «σ¹, bleibt» Eine weitere Drehung in der gleichen Richtung um einen Winkel θρ + 3^ läßt das B Signal von "0? nach -¹I' umschalten., Wenn andererseits der Schlittenarm nach unten verfährt, dreht sich dadurch die Meile von ©_o nach ©_Ο~§Γ₉ wobei, das Signal B von Ό' nach ⁵I⁸ umschaltet, während das Signal A bei ⁸O' verbleibte Eine weitere Drehung in der gleichen Richtung um einen Winkel ©„-S-cf läßt das Signal A von •0' nach ¹I' umschalten ο Die Größe des Winkelsö/~ist durch die Bauweise einer optischen kodierten, nicht dargestellten Scheibe in dem Geber bestimmte Bei einem speziellen, handelsüblichen Verschlüssler beträgt dieser Winkel 0,045 Grad.

Wie die Impulsdiagramme anzeigen_s schaltet entweder das Signal B, um den gleichen Binärwert wie das Signal A anzunehmen, oder das Signal A schaltet um den entgegengesetzten Binärwert zu dem Signal B anzunehmen,, wenn der Schlittenarm sich nach oben bei-jegto Andererseits, wenn sich der Schlittenarm nach unten, verschiebt, schaltet entweder das Signal A" so Um₉ daß es den gleichen Binär= wert wie das Signal B annimmt oder das Signal B schaltet so um,daß es den entgegengesetzten Binärwert zu dem des Signals A.annimmt·

Ein Impulsgenerator 108 nimmt die Signale A₉B über die. Signa !leitungen 103 und 105 auf o." Der Impulsgenerator enthält eine nicht im einzelnen dargestellte, geeignete Schaltung zur Erzeugung eines Impulses -C-P auf einer Signal leitung 109 in Abhängigkeit von jedem Übergang in den

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Signalen A und B. Beispielsweise kann eine derartige geeignete Schaltung ein Paar von RC-Schaltungen aufweisen, die zur Differenzierung der Signale A und B zur Peststellung der Übergänge geeignet sind. Eine konventionelle Gatteranordnung, die auf die sich aus der Differenzierung ergebenden Spitzen anspricht, kann geeignete Triggerimpulse an eine konventionelle monostabile Multivibratorschaltung weitergeben. Die itionostabile Schaltung ihrerseits liefert Impulse CP von gewünschten Eigenschaften auf Signalleitung 109.

Eine Richtungs-Detektor- und Anzeigeschaltung 111 nimmt ebenfalls die Signale A und B über die Signalleitungen 105 und 107 auf. Die Anzeigeschaltung 111 weist einen nicht im einzelnen dargestellte Schaltung zur Erzeugung eines binär bewichteten Signales D auf einer Signalleitung 113 auf, deren Wert anzeigt, ob jeder Übergang das Ergebnis einer Aufwärts-oder Abwärtsbewegung des Schlittenarmes ist. Als Beispiel für eine derartige Schaltung seien RC-differenzierende Netzwerke genannt, die Spitzen in Abhängigkeit von den Übergängen in den Signalen A und B erzeugen. Eine in Reihe geschaltete Diode und ein invertierendes Gatter können Impulse in Abhängigkeit von jeder ins Negative weisenden Spitze liefern, die aus einem ¹I¹ nach 'O'-Übergang des Signals A resultiert. Eine Diode, die diese ins Negative gehenden Spitzen sperrt und die ins Positive gehenden Spitzen durchläßt, kann positive Impulse in Abhängigkeit von jeder ins Positive gehenden Spitze liefern, die das Ergebnis eines ¹O¹ nach '1'-Übergangs in dem Signal A ist. Eine identische Anordnung eines Inverters und zweier Dioden kann positive Impulse in Abhängigkeit von den Übergängen in dem Signal B liefern. Eine konventionelle zurücksetzbare bistabile Flip-Flop-Schaltung kann das D Signal erzeugen. Da das Flip-Flop einen Speicher darstellt, besitzt die in Fig. 6 gezeigte Kurve

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D gestrichelte Linien .zwischen.-6 _O-°S * und Q _n+S. Wenn eine Aufwärtstranslation des Schlittenarmes die Welle 103 den Winkel Ö_R erreichen ließ, ist das Signal D gleich ¹I¹. Wenn eine Abwärtstranslation des Schlittenarraes die Welle 103 den Winkel ©_R erreiche« ließ,·, ist" das Signal D gleich ¹O¹. Eine konventionelle Gattereinrichtung aus UND-Toren und~ODER-Toren kann Signale zum Setzen und Zurücksetzen der Flip-Flop=>Sehaltung liefern» Die logischen Gleichungen, die die Gatterkonfigurationen zur Lieferung der Setz-Signale (S) und der Zurücksetzsignale (R) definieren, sind die folgenden? S = (Bt) . A₊ (Af) . B + (Bl) c A₊(At) »B R » (Bf) . A + (A^) . B ■¥ (B4-) „ A + (Af) _β Β

Wobei Bf* der positive Impuls ist, der sich aus einem ¹O" nach Ί'-Übergang des Signals B ergibt^ Αφder positive Impuls ist, der sich aus einem »I^s nach Ό'-Übergang in dem Signal A ergibt, Bp der positive Impuls ist, der sich aus einer Ί¹ nach Ό^g-Übergang in dem Signal B ergibt und Af^ der positive Impuls ist_s der sich aus einem ¹O¹ nach '!'-Übergang in'dem Signal A ergibt, A und "B sind die logischen Inverses! von A bzw« B und ein Paar Invertierungstore können diese Signale erzeugen«,

Ein konventioneller Auf/Ab-Zähler 115 nimmt die Impulse CP über die Signalleitung 113 sowie das D-Slgnai über die Signalleitung auf und, während das Signal D gleich •1' ist, stellt die Rückflanke jedes CP-Impulses den Zähler weiter. Während das Signal D gleich Ό» ist,-zählt die rückwärtige Kante jedes CP=Irapulses den Zahler herab. Dementsprechend sammelt der Äuf-Ab-Zähler.einen Zählstand auf, der eine Bigital-Änaeige der Dicke oder Höhe des Schlittenarmes bezüglich einer Bezugshöhe istο

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bersignale für numerische Anzeigeleuchten 119, die in einem Anzeigekasten beherbergt sind.

Insgesamt wurde ein Dicken- bzw. Höhen-Meßgerät beschrieben, bei dem ein Schlitten auf einer Säule zur Vertikalverschiebung befestigt ist. Ein endloses Band wird von dem Schlitten angetrieben und gibt ein Richtungsund Größensignal an eine Anzeigeschaltung. Eine Zahnstange auf der Säule arbeitet mit einem Ritzel auf dem,Schlitten zusammen für eine Feineinstellung des Schlittens. Die Grobeinstellung wird erleichtert und bewirkt durch Lösendes Ritzels aus seinem Antrieb, so daß es längs der Zahnstange bei der Vertikalbewegung des »Schlittens leerlaufen kann.

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Claims

Ansprüche

1.J Dicken-Meßgerät gekennzeichnet durch eine Säule (11), lie in Längsrichtung eine Zahnstange (18) trägt; durch einen Schlitten (12) zur Anzeige einer vertikalen Ausdehnung eines Meßobjektes, wobei der Schlitten an der Säule sitzt und bezüglich dieser in Längsrichtung verschiebbar ist; durch ein von dem Schlitten getragenes Ritzel (19), das in die Zahnstange eingreift; durch eine Antriebsvorrichtung (52,54,57) auf dem Schlitten zur Drehung des Ritzels und Anhebung oder Absenkung des Schlittens bezüglich der Säule; sowie durch eine Anzeige-Einrichtung (13,15,85) für die vertikale Dimension (Dicke) des Meßobjektes. .

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeige-Einrichtung eine an dem Schlitten befestigte und auf seine Längsbewegung ansprechende Vorrichtung (13) umfaßt, die eine mechanische Anzeige hinsichtlich Größe und Richtung der Verschiebung liefert und daß die Anzeigevorrichtung einen Signalgeber (103₉IGO) aufweist, der die mechanische Richtungs-und Größenanzeige in entsprechende elektrische Signale umsetzt;, die zur wahrnehmbaren Anzeige dieser Größen verarbeitbar sind»

3. Gerät nach Anspruch 1 oder 2_V dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsvorrichtung für das Ritzel von diesem abkuppelbar ist«

4. Gerät nach einem der vorhergehenden Anspruches dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsvorrichtung ein Spindeltrieb ist.

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5. Gerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß

der Spindeltrieb eine von dem Schlitten getragene Schnecke (52), eine auf dem Schlitten befestigte Antriebsvorrichtung (54,57) zum Drehen der Schnecke, ein Spindelrad (30), das mit der Schnecke in Eingriff steht, eine Welle (31) aufweist, die das Spindelrad (30) fest trägt, wobei das Spindelrad auf der Welle verkeilt ist; daß die Welle in dem Schlitten gelagert ist und das Ritzel trägt; und daß eine wahlweise betätigbare Kupplung zwischen Ritzel und Schneckenrad vorgesehen ist.

6. Gerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplung ein normalerweise mit dem Ritzel in Eingriff stehendes und von der Welle getragenes Kupplungselement (42) sowie eine Feder (39) aufweist, die zwischen dem Schneckenrad (30) und dem Kupplungselement (42) angeordnet ist und das Kupplungselement gegen das Ritzel andrückt.

7. Gerät nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Entkupplungsvorrichtung (62,64;60,63) zur Entkupplung des Kupplungselementes von dem Ritzel vorgesehen ist.

8. Gerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Entkupplungsvorrichtung eine Gabel (44) aufweist, die in das Kupplungselement (42) eingreift, und eine Betätigungsvorrichtung (62,64;60,63) für die Gabel besitzt.

9. Gerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Gabel am Schlitten verschwenkbar befestigt ist und sich nach außen erstreckende Pinger (62,64;60,63) aufweist, über die die Gabel zur Entkupplung bedienbar ist.

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10. Gerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die mechanische Anzeigevorrichtung ein- um zwei Rollen, die auf der Säule befestigt sind, herumgeführtes endloses Band (13) aufweist, das auf dem Schlitten festgelegt ist·

11. Gerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplung zwei Kupplungselemente besitzt, von denen jedes gegeneine Stirnfläche des Ritzels unter der Wirkung einer ihm zugeordneten Feder anlenkbar ist.

12. Gerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Entkupplungseinrichtung aus zwei Kupplungshebeln besteht, die jeweils schwenkbar an dem Schlitten befestigt sind und in die Kupplungselemente eingreifen.

13. Gerät nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Kupplungshebel einen nach außen vorstehenden und von außen bedienbaren Finger aufweist.

14. Gerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitten über zwei in Längsrichtung Abstand aufweisenden Füße (21,22) und eine federbelastete Rolle (24) an der Säule abgestützt ist.

15. Gerät nach Anspruch 14, dadurch gekennzedrhnet, daß die Füße gegen eine Stirnseite der Säule und die Rolle gegen die gegenüberliegende Stirnseite der Säule anliegen.

16. Gerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Arretiervorrichtung (77,79,80), mit der der Schlitten an der Säule festlegbar ist.

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17. Gerät nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Arretiervorrichtung einen Blockierkeil (79) sowie eine Vortriebschraube (80) zum Andrücken des Blockierkeiles gegen die Säule aufweist.

18. Gerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannung des Bandes (13) einstellbar ist.

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