DE2806071B2 - Lichtelektrische Längen- oder Winkelmeßeinrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine lichtelektrische Längen- oder Winkelmeßeinrichtung, bei der eine Miniatur-Wendellampe vorgesehen ist.

Derartige Meßeinrichtungen werden vor allem zur Messung von Relativbewegungen von beweglichen Maschinenteilen, z. B. bei Werkzeugmaschinen, verwendet.

Es ist bekannt, in optoelektronischen Längen- oder Winkelmeßsystemen für Werkzeugmaschinen zur Beleuchtung der Gitterti'ilungen Miniatur-Wendellampen zu verwenden, die in einer Abtasteinheit starr eingebaut sind. Beim Betrieb von Werkzeugmaschinen entstehen oft Schwingungen und Stöße, die auf die angebauten Meßsysteme übertragen werden und dort in erster Linie die Wendeln der Lampen gefährden. Insbesondere dann, wenn die Lampenwendeln in ihrer Eigenfrequenz erregt werden, tritt häufig ein Wendelbruch auf.

In der älteren Patentanmeldung P 27 12 422 (entsprechend DE-PS 27 12 422) ist beschrieben, eine Beleuchtungseinrichtung für eine Längenmeßeinrichtung, bestehend aus einer Lampe und einem Kondensor, federnd und gedämpft auf einer Abtasteinheit anzuordnen, um die Lampenwendel vor schädlichen Auswirkungen von Schwingungen und Beschleunigungsspitzen der Werkzeugmaschine zu schützen. Diese Anordnung weist aber den Nachteil eines relativ großen Raumbedarfs auf.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Meßsystem mit einer Miniatur-Wendellampe anzugeben, bei dem mit besonders einfachen, nur wenig Raum beanspruchenden Mitteln die Auswirkungen von Schwingungen und Stößen der Werkzeugmaschine auf die Miniatur-Wendellampe weitgehend beseitigt wer den.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale der Ansprüche 1 oder 2 gelöst

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß die vorgeschlagenen Maßnahmen mit einfachen Mitteln einen sicheren Schutz der Lampenwendel vor Beschädigungen aufgrund von Stößen, Schwingungen und Beschleunigungsspitzen der Werkzeugmaschine gewährleisten. Hierdurch wird die Lebensdauer der Miniatur-Wendellampe erheblich vergrößert, so daß Fehlzeiten in der Produktion wesentlich verringert werden.

Besondere Vorteile ergeben sich, wenn die Miniatur-Wendellampe mit einer Zusatzmasse versehen ist, so daß sich ein Feder-Masse-System mit einer Eigenfrequenz ergibt, die wesentlich niedriger als die Eigenfrequenz der Lampenwendel ist, so daß im letzteren Frequenzbereich keine unerwünschte Resonanz auftreten kann.

Ferner wird zur optimalen Beleuchtung der Gitterteilung vorgeschlagen, den Trägerteil mit einer Einstellschraube derart verstellbar zu machen, daß die Lampenwendel in den Brennpunkt eines Beleuchtungskondensors justierbar ist.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher erläutert. Dabei sind nur die wesentlichen Teile dargestellt. Es zeigen

Fig. la, b zwei Ansichten einer Ausführungsform nach der Erfindung und

Fig.2a, b, c drei Ansichten einer bevorzugten Ausführungsform.

In Fig. la, b ist ein Trägerteil 1 in Form einer längserstreckten rechteckigen ebenen Scheibe dargestellt, dessen eines Ende 2 mittels einer Schraube 3 mit einem Aufnehmer 4 einer nicht dargestellten Abtasteinheit einer lichtelektrischen Längen- oder Winkelmeßeinrichtung verbunden ist. Am anderen Ende 5 des Trägerteils 1 ist eine Miniatur-Wendellampe 6 mittels ihrer beiden Anschlußdrähte 7 mit dem Trägerteil 1 verbunden, wobei die beiden Enden de spiralförmig gewickelten Anschlußdrähte 7 am Ende 5 des Trägerteils 1 von der Oberseite 9 her durch Bohrungen geführt und auf der Unterseite 11 mit gedruckten Leiterbahnen 12 durch Lötung verbunden sind. Diese gedruckten Leiterbahnen 12 sind ihrerseits am Ende 2 der Trägerplatte I auf der Unterseite 11 mit Stromzuführungsleitungen 13 durch Lötung verbunden, die von der Oberseite 9 des Trägerteils 1 her durch Bohrungen geführt sind.

Die das Federungselement darstellenden spiralförmig gewickelten Anschlußdrähte 7 sind von einem Elastomer mit hoher innerer Dämpfung als Dämpfungseiement 15 umgeben. Diese Anordnung gewährleistet auf besonders einfache und kostengünstige Weise einen zuverlässigen Schutz der Lampenwendel vor Beschädigungen aufgrund von Stößen und Schwingungen einer nicht dargestellten Werkzeugmaschine, so daß die Lebensdauer der Lampe 6 wesentlich erhöht wird.

Zusätzlich ist die Miniatur-Wendellampe 6 mit einer Zusatzmasse 16 versehen, wobei diese Verbindung vorzugsweise durch ein Klebverfahren hergestellt ist.

Damit ergibt sich ein f-eder-Masse-System mit einer Eigenfrequenz, die vorzugsweise etwa ein Zehnte! der Eigenfrequenz der Lampenwendel beträgt, so daß im Eigenfrequenzbereich der Wendel keine schädliche resonante Anregung durch die Werkzeugmaschine mehr eintreten kann.

Weiterhin ist zur optimalen Beleuchtung einer nicht dargestellten Gitterverteilung eine Einstellschraube 17 in der Nähe des Endes 5 des Trägerteils 1 in einer Bohrung 18 vorgesehen, die sich am Aufnehmer 4 abstützt und eine Verstellung des Trägerteils 1 gestattet, derart, daß die Wendel der Lampe 6 in den Brennpunkt eines nicht dargestellten Beleuchtungskondensors justierbar ist.

In F i g. 2a, b, d sind drei Ansichten einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung dargestellt, bei der ein Trägerteil 21 in Form einer längserstreckten rechteckigen ebenen Scheibe mit einem Ende 22 mittels einer Schraube 23 mit einem Aufnehmer 24 einer nicht dargestellten Abtasteinheit verbunden ist. Im freien Teil des Trägerteils 21 sind vier Bohrungen 25 in rechteckiger Anordnung vorgesehen, die mit vier Bohrungen 26 einer Fassung 27 korrespondieren. Diese Fassung 27 weist die gleiche Erstreckung wie der Trägerteil 21 auf und ist mit diesem durch vier Stopfen 28 aus einem Elastomer mit hoher innerer Dämpfung verbunden, die jeweils in korrespondierende Bohrungen 25,26 des Trägerteils 21 und der Fassung 27 eingek nöpft sind.

Diese vier Stopfen 28 stellen gleichzeitig das Federungselement und das Dämpfungselement für die Miniatur-Wendellampe 29 dar, die auf der Unterseite 30 der Fassung 27 in einer in der Mitte befindlichen längstrstreckten V-förmigen Nut 31 vorzugsweise durch Kleben befestigt ist. Zur Beleuchtung der nicht dargestellten Gitierteilung durch die Miniatur-Wendellampe 29 weist der Trägerteil 21 im Bereich des Kolbens der Lampe 29 eine längserstreckte Aussparung 32 auf.

Die Fassung 27 bildet dabei gleichzeitig die Zusatzmasse zur Reduzierung der Eigenfrequenz des Systems, um eine schädliche resonante Anregung durch die Werkzeugmaschine im Bereich der Eigenfrequenz der Lampenwendel zu verhindern.

Zur optimalen Beleuchtung der Gitterteilung ist im freieü Bereich des Trägei teils 21 eine Einstellschraube 33 in einer Bohrung 34 vorgesehen, die sich am Aufnehmer 24 abstützt und von der Oberseite 35 der Fassung 27 durch eine Aussparung 36 zugänglich ist.

Die Stopfen 28 können auch auf eine beliebige andere, nicht dargestellte Weise zwischen der Fassung 27 und dem Trägerteil 21 befestigt sein.

Die vorgeschlagenen Maßnahmen gewährleisten somit einen sicheren Schutz der Miniatur-Wendellampe 6, 29 der Meßeinrichtung vor Beschädigungen aufgrund von Stoßen und Schwingungen der Werkzeugmaschine in allen drei Raumrichtungen. Das Elastomer besteht dabei vorzugsweise aus Silikonkautschuk.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Lichtelektrische Längen- oder Winkelmeßeinrichtung, bei der eine Miniatur-Wendellampe vorhanden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Miniatur-Wendellampe (29) über Federungselemente und Dämpfungselemente (28) an einem Trägerteil (21) angeordnet ist, wobei das Federungselement und das Dämpfungselement (28) gemeinsam durch wenigstens einen Stopfen aus einem Elastomer mit hoher innerer Dämpfung gebildet werden.

2. Lichtelektrische Längen- oder Winkelmeßeinrichtung, bei der eine Miniatur-Wendellampe vorhanden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Miniatur-Wendellampe (6) über Federungselemente und Dämpfungselemente (7,15) an einem Trägerteil (1) angeordnet ist, wobei das Federungselement (7) durch wenigstens einen Anschlußdraht der Miniatur-Wendellampe (6) gebildet wird und das Dämpfungselement (15) aus einem Elastomer mit hoher innerer Dämpfung besteht.

3. Meßeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stopfen (28) jeweils in entsprechende Bohrungen (26, 25) in der Fassung (27) und dem Trägerteil (21) einknöpfbar sind.

4. Meßeinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Elastomer aus Silikonkautschuk besteht.

5. Meßeinrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägerteil (1, 21) mit einer Einstellschraube (17,33) derart verstellbar ist, daß die Wendel der Miniatur-Wendellampe (6, 29) in den Brennpunkt eines Beleuchtungskondensators justierbar ist.

6. Meßeinrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Miniatur-Wendellampe (6,29) mit einer Zusatzmasse (16,27) versehen ist.