DE2853771A1 - Gekapselte laengenmesseinrichtung - Google Patents
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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)
- 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.) 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.■2ORIGINAL INISPECTED0025/0359Längenmeßpinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgleichselement (9) in einem Stück aus einem aneigneten Kunststoff besteht.
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