DE2605020B1 - Laengenmessgeraet - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Längenmeßgerät, vorzugsweise mit digitaler elektrischer Wegerfassung, das nach dem Abbeschen Prinzip gebaut ist. Dieses Prinzip verlangt bekanntlich, daß die zu messende Strecke die geradlinige Fortsetzung der Teilung des Meßgerätes bildet. Dadurch werden Meßfehler 1. Ordnung vermieden, die z. B. durch Kippen eines geführten Teiles in seinen Führungen entstehen können.

Aus der deutschen Auslegeschrift 12 37 334 ist bereits ein nach dem Abbeschen Prinzip konstruiertes Längenmeßgerät bekannt geworden. Dieses besitzt eine Meßpinole, die in'Rollen gleitend gelagert und in deren Achse ein Glasmaßstab eingebaut ist. Zur Ablesung des Maßstabes ist ein optisches Ablesegerät vorgesehen, das am Gehäuse des Längenmeßgerätes ortsfest angebracht ist. Dieses Konstruktionsprinzip bedingt eine große Baulänge des Meßgerätes.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Längenmeßgerät unter Einhaltung des Abbeschen Prinzips zu schaffen, das eine hohe Genauigkeit aufweist und sich bei großem Meßbereich durch eine geringe Baulänge sowie durch eine gewichtsarme, jedoch äußerst stabile und einfache Bauweise auszeichnet.

Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe durch die Vereinigung der Merkmale, daß der Maßstab ortsfest und das Ablesegerät verschiebbar angeordnet ist sowie ίο an dem Ablesegerät eine Meßpinole befestigt ist, die aus mindestens zwei Stangen besteht, die den Maßstab umgeben.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind die Stangen symmetrisch zur Teilungsachse des Maßstabes angeordnet. Unter »Teilungsachse« wird die Mitte der bei der Messung benutzten Teilungsbreite verstanden.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Schutzansprüchen.

Der Längenmeßtaster nach der Erfindung bietet folgende wesentliche Vorteile:

1. Geringe Baulänge bei großem Meßbereich, da der ortsfest angebrachte Maßstab 1 im Mittenbereich der Meßpinole 3 vorgesehen ist,

2. geringes Gewicht der Meßpinole 3, da diese aus einzelnen Elementen 4, 5 und 6 zusammengesetzt ist,

3. stabile und einfache Bauweise,

4. leicht herstellbar und justierbar,

5. wegen des geringen Raumbedarfes vielseitig einsetzbar,

6. hohe Meßgenauigkeit, da die Teilung 1' des Maßstabes 1 fluchtend mit der Achse der Meßpinole 3 ist.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigt

F i g. 1 einen Schnitt nach der Linie E-F der F i g. 3,
F i g. 2 einen Schnitt nach der Linie G-H der F i g. 4,
F i g. 3 einen Schnitt nach der Linie A-B der F i g. 1,
F i g. 4 einen Schnitt nach der Linie C-D der F i g. 1.

Das Ausführungsbeispiel zeigt einen digitalen Längenmeßtaster nach der Erfindung mit inkrementaler Wegerfassung. Bei inkrementalen Meßsystemen werden die Meßwerte an einem elektronischen Vor-/Rückwärtszähler in Ziffernform angezeigt. Ein für den Längenmeßtaster nach der Erfindung besonders geeigneter Zähler findet sich im deutschen Gebrauchsmuster 74 13 290. Die Wirkungsweise inkrementaler Meßsysteme ist allgemein bekannt und deshalb im folgenden auch nicht näher erläutert.

Der Längenmeßtaster enthält einen Gittermaßstab 1, der am Bauteil 2 durch Kleben und am Bauteil 2' durch Klemmen befestigt ist. Die Gitterteilung Γ (F i g. 2) des Maßstabes 1 bildet die geradlinige Fortsetzung der Achse der insgesamt mit 3 bezeichneten Meßpinole. Die Meßpinole 3 besteht erfindungsgemäß aus Stangen, die symmetrisch zur Teilungsachse T der Gitterteilung Γ angeordnet sind. Bei einer vorteilhaften Ausführungsform besteht die Meßpinole 3 aus drei Stangen 4,5 und 6, die symmetrisch zur Teilungsachse fliegen.

An der Abtastbaueinheit 7 ist eine Gitterabtastplatte 8 vorgesehen, die den Gittermaßstab 1 berührungsfrei abtastet. Die Abtastplatte 8 ist zusammen mit der Lampe 9, dem Kondensor 10 sowie dem Träger 24 für die fotoelektrischen Bauelemente 25 und 26 an einem Halter 11 angebracht, der zu Justierzwecken über eine in V,-Nuten spielfrei gelagerte Walze 12 schwenkbar ist. Nach· der Justage wird der Halter 11 durch Vergießen der V-Nuten und der angrenzenden Fugen mit

COPY

Klebestoff gegenüber dem Bauteil 13 der Abtastbaueinheit 7 fixiert Die Abtastbaueinheit 7 umschließt den Maßstab 1 berührungsfrei (s. F i g. 3). Die Abtastbaueinheit 7 ist an einer Rundführung 14 über Rollen 15,16 und 17 leichtgängig gelagert. Die Verdrehsicherung wird durch eine Stange 18 bewirkt, an der die Abtastbaueinheit 7 über Rollen 19 und 20 angelenkt ist. Die Stangen 14 und 18 sind in den Bauteilen 2 und 2' befestigt, an denen auch der Maßstab 1 angebracht ist. Zur Abschirmung der Tasterelemente gegen Umwelteinflüsse ist an der Baueinheit 2 ein Gehäuse 32 befestigt.

Die aus den Stangen 4, 5 und 6 zusammengesetzte Meßpinole 3 ist an der Abtastbaueinheit 7 freitragend befestigt Am gegenüberliegenden Ende sind die Stangen 4,5 und 6 in einer Platte 21 zueinander fixiert. Mit 22 sind Meßeinsätze bezeichnet, die in der Platte 21 in Flucht zur Teilungsachse T des Maßstabes 1 einsetzbar sind. Der Bolzen 23 an der Platte 21 dient zur Hubbegrenzung für die Meßpinole 3. Im Bauteil 2 sind Bohrungen vorgesehen, durch die die Stangen 4,5 und 6 berührungslos hindurchgehen. Mit 27 sind Dichtelemente bezeichnet die das Eindringen von Schmutz verhindern und praktisch keine Zwangskräfte auf die Meßpinole 3 ausüben.

Die Abtastbaueinheit 7 und die daran befestigte Meßpinole 3 werden im Ausführungsbeispiel mittels eines Elektromotors 28 über ein Ritzel 29 und Zahnrad 30 unter Zuhilfenahme eines Seiltriebes 31/33 angetrieben. Der Motor 28 wird dabei zum Abheben der Meßpinole 3 vom Prüfling und auch als Bremse beim Absenken der Meßpinole 3 benutzt. Durch die Bremswirkung des Motors 28 wird die Abwärtsbewegung der Meßpinole 3 so gesteuert, daß der Meßeinsatz 22 langsam am Prüfling aufsetzt. Bei z. B. horizontaler Anordnung des erfindungsgemäßen Längenmeßtasters wird der Motor 28 auch zur Erzeugung der Meßkraft benutzt. Die Ausführung der vorgenannten Operationen wird mittels einer elektrischen Einrichtung (nicht dargestellt) bewirkt, die den Motorstrom in Größe und Richtung steuert.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Längenmeßgerät, vorzugsweise mit digitaler elektrischer Wegerfassung, das nach dem Abbeschen Prinzip gebaut ist, unter Verwendung einer Meßpinole, in deren Achse ein Maßstab angeordnet ist, und einem Ablesegerät zur Ablesung des Maßstabes, gekennzeichnet durch die Vereinigung der Merkmale, daß der Maßstab (1) ortsfest und das Ablesegerät (7) verschiebbar angeordnet ist sowie an dem Ablesegerät (7) eine Meßpinole (3) befestigt ist, die aus mindestens zwei Stangen (4, 5 und 6) besteht, die den Maßstab (1) umgeben.

2. Längenmeßgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stangen (4, 5 und 6) symmetrisch zur Teilungsachse (T) des Maßstabes (1) angeordnet sind.

3. Längenmeßgerät nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Ablesegerät (7) an einer Präzisionsführung (14/18) verschiebbar angeordnet ist und daß die aus Stangen (4, 5 und 6) bestehende Meßpinole (3), die den Maßstab (1) umschließt, an dem Ablesegerät (7) freitragend befestigt ist.

4. Längenmeßgerät nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stangen (4,5 und 6) fest mit dem Ablesegerät (7) verbunden sind und am gegenüberliegenden Ende an einem steifen Verbindungselement (21) zueinander fixiert sind.

5. Längenmeßgerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungselement (21) für die Stangen (4, 5 und 6) auch als Aufnahme für Meßeinsätze (22) ausgebildet ist und daß die Meßeinsätze (22) fluchtend zur Teilungsachse (T) des Maßstabes (1) einsetzbar sind.

6. Längenmeßgerät nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Ablesegerät (7) den Maßstab (1) berührungsfrei umklammert und sich an Präzisionsrundführungen (14/18) direkt über Kugellager (15,16,17 bzw. 19 und 20) abstützt.

7. Längenmeßgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßpinole (3) motorisch angetrieben ist und daß der Antriebsmotor (28) zum abgebremsten Aufsetzen der Meßpinole (3) am Prüfling und/oder zum Erzeugen der Meßkraft benutzbar ist.