DE2853771A1 - Gekapselte laengenmesseinrichtung - Google Patents

Gekapselte laengenmesseinrichtung

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Description

DR. JOHANNES HEIDENHAIN GmbH 7· Dezember 1978
Gekapselte Längenmeßeinrichtung
Die Erfindung betrifft eine gekapselte Längenmeßeinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Bei einer derartigen gekapselten Längenmeßeinrichtung hoher Auflösung zum Messen oder Einstellen der Relativlage zweier Objekte, z. B. Bett und Schlitten einer Bearbeitungs- oder Meßmaschine, sind ein Maßstab und eine die Teilung des Maßstabs abtastende Abtasteinheit zum Schutz gegen Umwelteinflüsse in einem langgestreckten, biegesteifen Gehäuse in Form eines Hohlprofils untergebracht. Das Gehäuse mit dem Maßstab und ein an der Abtasteinheit angekoppelter Mitnehmer, der aus einem mit Dichtlippen verschlossenen Schlitz im Gehäuse herausragt, sind jeweils an einem der zu messenden Objekte der Bearbei-" tungs- oder Meßmaschine befestigt. Das Gehäuse muß dabei steif am Bett oder am Schlitten der Maschine befestigt sein, damit die Reibungskräfte, die an den Dichtlippen durch den Mitnehmer entstehen, keine unzulässigen Verschiebungen des Gehäuses und damit des Maßstabes bewirken. Bei einem Gehäuse,* z. B. aus Leichtmetall, dessen thermischer Ausdehnungskoeffizient von dem der Maschine abweicht, entstehen bei Temperaturänderungen erhebliche Längskräfte, wenn das Gehäuse fest am Maschinenteil angeschraubt ist. Diese Längskräfte bewirken Undefinierte Verschiebungen in den Schraubverbindungen, die Nullpunktverschiebungen und nicht reproduzierbare Spannungen im Maßstab und damit Meßfehler zur Folge haben.
Aus der DE-PS" 25 05 585 ist eine Längenmeßeinrichtung bekanntj bei der das Gehäuse an beiden Enden über gelenkartig ausgebildete Befestigungselemente an einem
§30025/0359
Maschinenteil befestigt ist. Die Befestigungselemente bestehen aus Winkelteilen, die im Scheitelbereich der Schenkel eine Schwachstelle in Form einer Nut aufweisen. Diese Befestigungselemente erlauben zwar eine verbiegungsfreie Befestigung des Gehäuses und somit des Maßstabs auch auf unebenen Anbauflächen eines Maschinenteils, können jedoch die durch thermische Spannungen hervorgerufenen Nachteile nicht beseitigen.
In der US-PS 38 16 002 ist eine weitere Längenmeßeinrichtung beschrieben, deren Gehäuse über Befestigungselemente an einem Endetest mit einem Maschinenteil verbunden und am anderen Ende längsverschieblich ist. Das längsverschiebliche Ende weist zu diesem Zweck im Befestigungselement in Längsrichtung ein Langloch auf, in dem ein federbelasteter Schraubenbolzen angeordnet ist. Diese Anordnung zur Temperaturkompensation weist aber den Nachteil auf, daß sie reibungsbehaftet ist und bei Maschinenvibrationen zu Schwingungen neigt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Längenmeßeinrichtung der oben erwähnten Gattung eine Befestigungsart für das Gehäuse an einem Maschinenteil anzugeben, die mit einfachen Mitte.ln die durch die thermischen Längenänderungen bedingten nachteiligen Auswirkungen behebt, nicht reibungsbehaftet ist und Querkräfte aufnimmt.
Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung entnimmt man den Unteransprüchen.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher erläutert.
§80025/0359
Es zeigen
Figur 1 eine Draufsicht auf eine Längenmeßeinrichtung nach dem Gattungsteil des Anspruchs 1 ,
Figur 2 eine Gehäusebefestigung nach der Erfindung im Längsschnitt und
Figur 3 einen Querschnitt nach der Linie A-A der Figur 2.
Von einer gekapselten Längenmeßeinrichtung ist in Figur 1 ein Gehäuse 1 in Form eines Hohlprofils dargestellt, in dem in nicht gezeigter Weise ein Maßstab angeordnet ist, dessen Teilung in bekannter Weise von einer Abtasteinheit abgetastet wird. Das Gehäuse 1 ist durch Dichtlippen verschlossen, durch die ein Mitnehmer 2 hindurchragt, der einmal an der Abtasteinheit angekoppelt und zum anderen über ein Montagestück 3 mittels Bohrungen h an einem zu messenden ersten Maschinenteil (nicht dargestellt) einer Meßoder Bearbeitungsmaschine befestigt ist.
Das Gehäuse 1 ist an einem Ende 5 direkt mit einem ersten Befestigungselement 6, das seinerseits mittels Bohrungen an einem zu messenden zweiten Maschinenteil (nicht dargestellt) befestigt ist, und am anderen Ende 8 über ein Ausgleichselement 9 mit einem zweiten Befestigungselement 10 verbunden , das ebenfalls an demselben Maschinenteil mittels Bohrungen 7 befestigt ist.
Wie aus Figur 2 ersichtlich, ist das Gehäuse 1 mittels Bohrungen 11 und Schreuben 12 an einem Außenteil 13 und das zweite Befestigungselement 10 mittels Gewindebohrungen lh und Schrauben 15 an einem Innenteil 16 des Ausgleichselements 9 befestigt. Das Ausgleichselement 9 besitzt die Form siner dünnen Scheibe, bei der das Innenteil 16 vom Außenteil 13 zum größten Teil durch.einen U-förmigen Schlitz 17 getrennt ist (Figur 3). Das Ausglaichselement 9 und das
830025/Ό359
zweite Befestigungselement 10 sind durch einen Luftspalt voneinander getrennt, der durch einen Vorsprung 19 auf der dem zweiten Befestigungselement 10 zugewandten Seite des Innenteils 16 des Ausgleichselements 9 bewirkt wird.
Das Gehäuse 1 mit dem Außenteil 13 des Ausgleichselements ist somit in Längsrichtung des Gehäuses 1 um kleine Beträge beweglich, so daß durch Temperaturänderungen hervorgerufene Längenänderungen ausgeglichen werden können; das Ausgleichsstück 9 erlaubt jedoch keine Bewegungen quer zur Längsrichtung. Eine elastische Dichtung 20 dichtet den Luftspalt 18 zwischen dem Ausgleichselement 9 und dem zweiten Befestigungselement 10 gegen das Eindringen von Verunreinigungen ab. Das Ausgleicheelement 9 besteht vorzugsweise in einem Stück aus einem geeigneten Kunststoff.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß die am Ende 5 starre Befestigung des Gehäuses 1 am zu messenden Objekt eine Aufnahme der an den Dichtlippen durch den Mitnehmer 2 bewirkten Reibungskräfte erlaubt. Durch die bewegliche Anordnung des Gehäuses 1 am anderen Ende 8 in Längsrichtung mittels des erfindungsgemäßen Ausgleichsstücks 9 können keine wesentlichen, durch thermische Längenänderungen hervorgerufenen Längskräfte auftreten, so daß die Meßgenauigkeit nicht beeinträchtigt wird; das besonders einfach und billig herzustellende Ausgleichestück 9 schließt ferner jede Bewegung des Gehäuses 1 quer zur Längsrichtung aus.
'0028/035

Claims (2)

  1. Ansprüche
    · )) Gekapselte Längenmeßeinrichtung zum Messen oder Einstellen der Relativlage zweier Objekte, z.B. Bett und Schlitten einer Bearbeitungs- oder Meßmaschine, bei der ein Maßstab und eine die Teilung des Maßstabes abtastende Abtasteinheit zur Abschirmung gegen Umwelteinflüsse in einem langgestreckten, biegesteifen Gehäuse untergebracht sind, und das Gehäuse an beiden Enden über Befestigungselemente mit einem der zu messenden Objekte verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1) am einen Ende (5) in an sich bekannter Weise direkt mit einem ersten Befestigungselement (6) verbunden ist, und daß zwischen dem Gehäuse (1) und einem zweiten Befestigungselement (10) ein Ausgleichselement(9)angeordnet ist.
  2. 2.) Längenmeßeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgleichselement (9) in Längsrichtung des Gehäuses (1) beweglich und quer zur Längsrichtung steif ausgebildet ist.
    3») Längenmeßeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (i) mit einem Außenteil (13) und das zweite Befestigungselement (1O) mit einem Innenteil (16) des Ausgleichselements (9) verbunden sind.
    4») Längenmeßeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet ρ daß zwischen dem Ausgleichselement (9) und dem zweiten Befestigungselement(10) eine elastische Dichtung (20) vorgesehen ist.
    ■2
    ORIGINAL INISPECTED
    0025/0359
    Längenmeßpinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgleichselement (9) in einem Stück aus einem aneigneten Kunststoff besteht.
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