DE2914906A1

DE2914906A1 - Koordinatenmessmaschine mit luftausgleichssystem

Info

Publication number: DE2914906A1
Application number: DE19792914906
Authority: DE
Inventors: Frederick K Bell; John J Tuss
Original assignee: Bendix Corp
Current assignee: Warner and Swasey Co
Priority date: 1978-05-08
Filing date: 1979-04-12
Publication date: 1979-11-15
Also published as: IT7922440A0; US4207680A; GB2020430A; DE2914906C2; IT1112751B; FR2425623B1; FR2425623A1; JPS54147061A; CA1120257A

Description

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Kaordinatenmeßmsschine mit Luftausgleichssystem

Die vorliegende Erfindung be.rieht sich auf Verbesserungen bei Koordinatenmeßmaschinen. Genauer gesagt, betrifft die Erfindung ein verbessertes Luftausgleichssystem, das eins Kraft ~ur Verfügung stellt, die das Gewicht eines vertikal montierten Meßfühlers ausgleicht, der einen Teil der Koordinatenmeßmaschine darstellt.

Koordinatenmeßmaschxnen sind bekannt. Eine Bauart von derartigen Maschinen weist einen Meßfühler auf, der mit seiner Achse vertikal montiert und der ?ur Durchführung von Messungen an einem Teil auf und ab bewegbar ist. Der vertikal montierte Meßfühler ist normalerweise an einem Schlitten angeordnet, der in Horirontalrichtung bewegbar ist. Die Bewegung des Meßfühlers oder des Schlittens wird entweder von einer Bedienungsperson bewirkt, die den Meßfühler ergreift und diesen in der gewünschten Richtung bewegt, oder von einem Motor und einer automatischen Steuervorrichtung, über die der Meßfühler angetrieben wird. Im letztgenannten Fall handelt es sich um eine weiterentwickelte Maschine.

Um die Messungen an dem Teil vornehmen zu können, müssen der Meßfühler und der zugehörige Schlitten leicht und einfach bewegt werden können. Im Idealfall sollten der Meßfühler und der Schlitten sowie die zugehörige Vorrichtung ein geringes Gewicht aufweisen.

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Darüber hinaus muß die KoordinatenmeBmaschine sehr genau arbeite". Eine derartige Meßgenauigkeit ist isdoch nur gewährleistet, wenn eine niedrige Reibung vorhanden ist, die wiederum vom Gewicht der beweglichen Vorrichtung abhängig ist, die auf einer stationären Vorrichtung gelagert ist.

Darüber hinaus ist es wünschenswert, ein System ?ur Verfügung ?_u haben, das kompakt ist und bei dem die Meßmaschine nicht großer ?ils unbedingt erforderlich ist. Wenn sich die Größe der Maschine erhöht, steigt die erforderliche Länge der Präzisionsteile (beispielsweise der Lagerschienen und der Meßskalen) an, was :u einem Anstieg der Herstellungskosten führt. Darüber hinaus benötigt man für eine größere Maschine während des Her— Stellvorganges mehr Raum, was sich ebenfalls nachteilig bemerkbar macht.

Der vertikal montierte Meßfühler muß sich von einer Bedienungsperson leicht in der gewünschten Weise bewegen lassen. Die Meßfühler dürfen jedoch nicht frei bewegbar sein oder in einem Fall, wenn keine Bewegung

bsv.-nglich s^in,
gewünscht wird, fda sonst ein Sicherheitsrisiko infolge des Gewichtes

des Meßfühlers existieren würde, das den Meßfühler nach unten zieht.

Es ist bereits eine Reihe von Systemen vorgeschlagen worden, um das Gewicht des Meßfühlerschaftes so auszugleichen, daß der Meßfühler nicht herunterfallen und dadurch möglicherweise Verletzungen oder Beschädigungen verursachen kann. Die bekannten Ausgleichssysteme umfassen auf mechanische, elektrische und pneumatische Weise funktionierende Systeme.

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Eine Methode eines mechanischen Ausgleichs besteht darin, den Meßfühlerschaft mit einem äquivalenten Gewicht zu versehen, das das Gewicht des Meßfühlers ausgleicht und an dins^m montiert istt Eins dsrartiere Ausführungsform ist insofern nachteilig, als daß das Ausgleichsgswicht die im System vorhandene Reibung in signifikanter '.'leise erhöht und die Bewegungen des Meßfühlers und des "Schlittens zur Durchführung der Messungen am Teil erschwert.

Bei einer anderen mechanischen Ausgleichsmethode wird der Meßfühler an eine Feder gekoppelt, um eins in Gegenrichtung zum Gewicht des Meßfühlers wirkende Ausgleichskraft ^u erzeugen. Bedauerlicherweise existieren Jedoch keine Federn, die über einen typischen Betriebs— bereich des Meßfühlerschaftes, je nach Größe der Maschine einen Bswegunjsbereich rwischen 20 cm und 100 cm, eine gleichmäßige Kraft tür Verfugung stellen· Darüber hinaus k-ann die Verwendung einer Aus— gleichsfeder :u Reibungsbeträgen fünren, die größer sind, als es für einige Anwendungsrwecke erwünscht ist.

In der U3-P5 3 θ 18 595 ist ein auf elektrische Weise funktionierendes Ausgleichssystem beschrieben. Diese Veröffentlichung offenbart ein Ausgleichssystem, das von einer Magnetkupplung mit veränderlichem Drehmoment Gebrauch macht, die einen Ausgang .-ur Verfugung stellt, der gemäß dem Gewicht des Meßfühlerschaftes variiert. Ein derartiges Ausgleichssystem ist teuer, komplex, schwierig zu montieren und -um Teil ungenau. Darüber hinaus wird durch die Kupplung zusätzliche Reibung erzeugt.

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Es sind auch schon Ausgleichssystems vorgeschlagen worden, die auf pneumatische Weise b;-w. mit Luft arbeiten. Die bekannten Systeme sind ausnahmslos sehr groß bemessen, damit der Luftdruck auf ein Element einwirken kann, das sich über eine Strecke bewegt, die der der Vertikalbewegung des Meßfühlers entspricht.

Darüber hinaus weisen die mit Luft arbeitenden Ausgleichssysteme nach dem Stand der Technik eine unerwünscht hohe Trägheit und Reibung auf, die die Bewegung des Meßfühlerschaftes erschweren. Diese Systeme sind auch groß und schwer ausgebildet, was sich auf die Genauigkeit und Wiederholbarkeit der Koordinatenmessungen nachteilig bemerkbar macht.

Es besteht daher bei Koordinatenmeßmaschinen ein Bedürfnis nach einem verbesserten Ausgleichssystem für den vertikal montierten Meßfühler, mit dem die Nachteile der bekannten Systeme überwunden werden können.

Erfindungsgemäß wird eine Meßvorrichtung zum Messen einer Dimension an einem Teil vorgeschlagen, die eine Basis, einen vertikal beweglichen Meßfühler, der mit dem Teil in Eingriff treten kann, und Einrichtungen zum Verbinden des Meßfühlers mit der Basis umfaßt und die dadurch gekennzeichnet ist, daß sie ein Eingangselement aufweist, das in der Lage ist, eine Eingangskraft aufzunehmen, und Verbindungseinrichtungen zwischen dem Eingangselement und dem Meßfühler, die eine aufwärts gerichtete Kraft am Meßfühler vorsehen und die eine Vorrichtung zur mechanischen Kraftverstärkung umfassen, welche einen mit dem Eingangselement in

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Verbindung stehenden Eingang und einen mit dem Meßfühler in Verbindung stehenden Ausgang aufweist, wobei die Vorrichtung eine erste Verschiebung am Eingang aufnimmt und eine zweite Verschiebung, die größer ist als die erste Verschiebung, am Ausgang überträgt, so daß eine Verschiebung des Meßfühlers eine geringere Verschiebung des Eingangselementes bewirkt.

Die Erfindung wird nunmehr anhand eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 ' einen Teil einer Koordinatenmeßmaschine, die das erfindungsgemäße Luftausgleichssystem aufweist;

Fig. 2 eine Seitenansicht eines Teiles der Koordinatenmeß-

maschine und des Luftausgleichssystems der Fig. 1, in Richtung des Pfeiles A in Fig. 1 gesehen;

Fig. 3 eine Draufsicht auf einen Teil des Ausgleichssystems der Fig. 1 und 2, in Richtung des Pfeiles B in Fig. 1 gesehen;

Fig. 4 einen Teilschnitt des Ausgleichssystems der Fig. 2 und entlang Linie IV-IV in Fig. 3 in Richtung der Pfeile;

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Fig. 5a und 5b Schnitte durch Teile des Ausgleichssystems entlang

de_n Linien Va-Va und Vb-Vb in Fig. 4 in Richtung der Pfeile; und

Fig. 6 eine vergrößerte Ansicht eines Drehmomentwandlerteiles

des erfindungsgemäßen Ausgleichssystems.

In Fig. 1 ist der obere Abschnitt einer Koordinatenmeßmaschine 10 dargestellt. Die Koardinatenmeßmaschine 10 umfaßt einen Basisabschnitt 20 und einen horizontal beweglichen Schlitten 30, der über Lager 31 an der Basis 20 montiert ist. Eine vertikal montierte Meßfühlereinheit 40 ist über zwei Lagersätze, einen unteren Satz 32 und einen oberen Satz 33 (zum Teil verdeckt),beweglich am Schlitten angeordnet. Die Meßfühlereinheit 40 umfaßt eine Meßfühlerspitze 41, die mit einem zu messenden Teil 5 in Eingriff bringbar ist und die an einem Meßfühlerschaft 42 montiert ist.

Die Meßfühlereinheit 40 kann entweder durch eine Bedienungsperson oder über eine automatische Steuerung in Vertikalrichtung bewegt werden, um verschiedene Abschnitte des Teiles 5 zu prüfen und dabei einen Ausgang zur Verfugung zu stellen, der die Position der Meßfühlerspitze 41 zu verschiedenen Zeitpunkten anzeigt. Bei dem Ausgang kann es sich entweder um eine Sichtanzeige oder irgendeine andere geeignete Anzeige handeln, die zwar nicht dargestellt sind, jedoch dem Fachmann bekannt sind und somit keinen Teil der Erfindung bilden.

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Der Meßfühlereinheit 40 zugeordnet ist eine Vorrichtung zur mechanischen Kraftverstärkung oder ein Luftausgleichssystem 100, das in Fig. 1 allgemein gezeigt ist.

Die Koordinatenmeßmaschine 10 ist mit einem Ausfallsicherungssystem eines Typs versehen, der in der schwebenden US-Patentanmeldung 904 172 mit dem Titel "Coordinate Measuring Machine Having a Failsafe Protection System" beschrieben ist.

In Fig. 2 ist eine Seitenansicht des in Fig. 1 dargestellten Luftausgleichssystems 100, in Richtung des Pfeiles A in Fig. 1 gesehen, gezeigt. Das Luftausgleichssystem 100 umfaßt ein Luftzufuhrsystem 110, einen Luftzylinder oder eine Kammer 120 und einen Drehmomentwandler 130. Das Luftzufuhrsystem 110 wirkt auf den Luftzylinder 120 ein, der einen beweglichen Kolben (nicht gezeigt) aufweist, welcher über den Drehmomentwandler 130 in mechanischer Weise mit dem Meßfühlerschaft 42 gekoppelt ist.

Das Luftzufuhrsystem 110 ist mit einer Reguliervorrichtung 112 versehen, so daß Luft unter einem im wesentlichen konstanten Druck dem Luftzylinder 120 zugeführt werden kann. Die Reguliervorrichtung 112 hält einen eingestellten konstanten Luftdruck im Zylinder 120 während des statischen Zustandss des Kolbens (wenn sich der Kolben in Ruhelage befindet) und auch während riss dynamischen Zustandes desselben (wenn sich der Kolben

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in beiden Richtungen entlang der Zylinderachse 120 bewegt) aufrecht. Die Druckluft wird von der Reguliervorrichtung 112 über eine Leitung mit geeigneten Druckfittings zum Luftzylinder 120 geführt.

Der Luft-ylinder oder die Kammer 120 ist auf einem Schlittenabschnitt montiert, der ein starres Teil, vorzugsweise ein Gußteil, darstellt, das einstückig mit dem Schlitten ausgebildet ist.

Der Drehmomentwandler 130 ist ebenfalls auf dem Schlittenabschnitt montiert. Er weist eine erste oder größere Rolle 131 und eine zweite oder kleinere Rolle 132 auf, wobei beide Rollen 131,132 auf einer Achse 133 montiert sind.

Ein Band 141 ist zwischen der kleineren Rolle 132 und einem Block angeordnet und verbindet diese miteinander. Der Block ist an einem Teil einer Kolbenstange 127 befestigt, die einen Teil des Luftzylinders oder der Kammer 120 darstellt und sich von dieser aus erstreckt.

Obgleich dies in Fig. 2 nicht gezeigt ist, befindet sich unmittelbar hinter der kleineren Rolle 132 eine andere kleinere Rolle gleicher Größe, die ebenfalls auf der Achse 133 montiert ist. Die andere kleinere Rolle steht mit einem zweiten Band (unmittelbar hinter dem Block 142) in Verbindung, das an der Kolbenstange 127 befestigt ist.

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Ein anderes Band 151 erstreckt sich von der größeren Rolle 131 aus und ist über einen Block 44 mit dem Meßfühlerschaft 42 verbunden.

Die Bänder 141,151 bestehen vorzugsweise aus Stahl und sind dünn genug ausgebildet, um ausreichend flexibel zu sein (so daß sie um die Rollen 131,132 herumgeführt werden können). Auf der anderen Seite sind sie fest genug, um die zwischen dem Meßfühlerschaft 42 und dem Luftzylinder 120 auftretenden Kräfte übertragen ~u können.

Fig. 3 ist eine Draufsicht auf die Koordinatenmeßmaschine der Fig. in Richtung des Pfeiles B gesehen. Die Achse 133 ist innerhalb des Abschnittes 35 des Schlittens über einen Bolzen 134 fixiert. Jede Rolle 132 ist über ein Band 141 mit einem Block 142 verbunden. Es ist der rückwärtige Teil der Kolbenstange 127 dargestellt, der sich durch den Abschnitt 35 erstreckt und über ein Teil 143 mit den Blöcken 142 verbunden ist. Die Kolbenstange 127 erstreckt sich von dem Luftzy— linder oder der Kammer 120 aus nach hinten.

Die Achse 133 ist über reibungslose Kugellager am Schlittenabschnitt montiert, so daß die aus der Rotation der Rollen 131,132 resultierende Reibung reduziert wird.

In Fig. 4 ist ein Schnitt durch den Luftzylinder oder die Kammer entlang Linie IV-IV in Fig. 3 gezeigt* Wie man Fig, 4 entnehmen kann, weist der Luftzylinder oder die Kammer 120 eine erste Endkappe 121 auf, durch die Luft von dem Luftzufuhrsystem 110 über eine Leitung 114

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eingeführt wird. Ein O-Ring 122 bildet eine Dichtung zwischen der Endkappe 121 und einem Hauptteil 123 der Luftkammer 120, so daß Druckluft in der Kammer gespeichert werden kann.

Ein Kolben 126 und eine damit verbundene Kolbenstange 127 sind innerhalb des Hauptteiles 123 der Luftkammer 120 bewegbar montiert. Der Kolben 126 und die Kolbenstange 127 sind in den durch die Pfeile in Fig. 4 angedeuteten Richtungen bewegbar, d.h. in Axialrichtung innerhalb der Kammer 120.

Die Kolbenstange 127 ist in Horizontalrichtung montiert und erstreckt sich durch eine hintere Endkappe 124 des Luftrylinders 120. Die hintere Endkappe 124 ist am Schlittenabschnitt 35 befestigt, von dem ein Teil 35" geschnitten dargestellt ist, während sich ein anderer Teil 35 dahinter befindet. Eine Bohrung 180 entlüftet den Zylinderteil 123 hinter dem Kolben 126 zur Atmosphäre, wobei der atmosphärische Druck niedriger ist als der Druck der vor dem Kolben 126 über das Luftzufuhrsystem 110 eingeleiteten Luft. Dieses Druckdifferential verursacht eine kontinuierlich auf den Kolben 126 einwirkende Kraft, so daß die Kolbenstange 127 im Zylinder 120 nach hinten bewegt wird.

Das Band 141 ist an der Kolbenstange 127 über den Block 142 und das Teil 143 montiert. Der Block 142 wird über eine Schraube 144 am Teil 143 gehalten, wobei das Ende des Bandes 141 zwischen dem Block 142 und dem Teil 143 gehalten ist.

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In Fig. 4 sind Einzelheiten des Kolbens 126 dargestellt. Der Kolhen ist mit zwei Reihen von Luftkanälen 170a,170b versehen. Die Kanäle 170a hilden ein Luftkissen zwischen dem Kolben 126 und dem Zylinderhauptteil 123, während die Kanäle 170b Entlüftungskanäle für Druckluft darstellen, die sonst am vorderen Umfangsrand des Kolbens 126 vorbeiströmen würde. Jeder Kanal 170a weist einen ersten Abschnitt 171 und einen zweiten Abschnitt 172 auf. Der erste Abschnitt 171 erstreckt sich allgemein horizontal und von der Mitte des Kolbens 126 nach vorne zu einer Vorderseite 126a desselben hin, allgemein parallel zur Kolbenstange 127 und zur Achse des Luftzylinders 120. Der zweite Abschnitt 172 verläuft unter einem rechten Winkel zum ersten Abschnitt 171 und in Radiairich— tung von diesem nach außen in Richtung auf die Kammerwand 123, etwa in der Mitte der Länge des Kalbens 126. Die Kanäle 170b umfassen jeweils einen ersten Abschnitt 174, der sich von einer ringförmigen Nut oder Hinterschneidung 173 radial einwärts in den Kolben 126 erstreckt. Ein zweiter Abschnitt 175 erstreckt sich vom Abschnitt 174 zu einer Rückseite 126b des Kolbens 126 nach hinten.

In Fig. Sa sind weitere Details der Kanäle 170a im Kolben 126 dargestellt, wobei Fig. 5a einen Schnitt entlang Linie V/a-Va in Fig. 4 in Richtung der Pfeile zeigt. Die Luftkanäle 170a umfassen die ersten (horizontalen) Abschnitte 171 (die in Fig. 5a als Kreise erscheinen) und sich radial auswärts erstreckende Abschnitte 172, die von den horizontalen Abschnitten 171 in Richtung auf den Hauptteil 123 der Kammer nach außen verlaufen.

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Der Hauptteil 123 der Kammer besitzt einen Innendurchmesser, der geringfügig größer (etwa 10 μπι) ist als der Außendurchmesser des Kolbens 126. Vom Luftzufuhrsystem 110 herrührende Druckluft wird über die Kanalabschnitte 171,172 zwischen den Außendurchmesser des Kolbens 126 und den Hauptteil 123 eingeführt, um ein sehr kleines Luftkissen (einen Film oder ein Luftlager} zwischen dem Kolben 126 und dem Hauptteil 123 vorzusehen und damit die Reibung zu verringern, wenn sich der Kolben im Zylinder bewegt.

In Fig. 5b sind weitere Details der Kanäle 170b im Kolben 126 dargestellt. Die Kanäle 170b umfassen die Kanalabschnitte 174, die sich von der ringförmigen Nut 173, welche etwa 3 mm breit und 2 mm tief ist und um den Kolben 126 herum verläuft, radial nach innen erstrecken. Die Kanalabschnitte 175, die in Fig. 5b als Kreise dargestellt sind, verbinden die Kanalabschnitte 174 mit der Rückseite 126b des Kolbens 126 und verhindern dadurch, daß Luft am Kolben vorbeiströmt und den Luftfilm oder das Luftkissen abbaut.

In Fig. 6 ist die Montage der Bänder an den Rollen 131,132 des Drehmomentwandlers 130 dargestellt. Die größere Rolle 131 und die kleinere Rolle 132 sind über die Achse 133 am Schlittenabschnitt 35 befestigt. Das Band 151 ist mehrere Male um die Rolle 130 herumgewunden und über einen Arm 152 an dieser fixiert. Der Arm wird von einer Schraube 153, die in eine Senkbohrung im Arm 152 eingesetzt ist, in einer Ausnehmung in der Rolle 151 gehalten.

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In ähnlicher Weise ist das Band 141 an der Rolle 132 über einen Arm 155 und eine Schraube 15S befestigt. Vorteilhafterweise wird das Ende des Bandes 141 von dem Arm 155 und der Schraube 1S6 gehalten, während das Band selbst einige Male über den Arm 155 und die Schraube 155 und um die Rolle 132 herum gewickelt ist.

Bei den automatisch gesteuerten Vorrichtungen kann die größere Rolle einen mit Zähnen versehenen Flansch aufweisen, und ein Motnr kann über ein komplementär ausgebildetes Zahnrad und die Zähne des Flansches den Meßfühlerschaft auf und ab bewegen.

Die Funktionsweise der Vorrichtung wird nunmehr in Verbindung mit Fig. beschrieben. Das Gewicht des Meßfühlerschaftes 42 beträgt für einige Anwendungs-Twecke etwa 10 kg. Obgleich das erfindunnsgemäße Luftausgleichssystem so eingestellt werden kann (über eine Änderung des Druckes der Reguliervorrichtung und damit ir* Luf+rufuhrsystem 110), daß eine Kraft ausgeübt wird, die entweder geringfügig größer öder kleiner ist als die präzise Ausgleichskraft (entweder geringfügig unter oder über dem Ausgleichsgewicht), wird in vielen Fällen Gleichgewicht gewünscht, so daß hierbei der Luftdruck so eingestellt wird, daß er eine aufwärts gerichtete Kraft van etwa 10 kp auf den Schaft 42 ausübt. Vorzugsweise wird bei dem Drehmomentwandler 130 eine größere Rolle 131 eingesetzt, die einen Durchmesser aufweist, der etwa fünfmal so groß ist wie der Durchmesser der kleineren Rolle 132. Unter Vernachlässigung von Reibungs- und anderen Verlusten, die durch das Luftkissen, die Lager 125

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und die Bänder 141,151 auf einem Minimum gehalten werden, muß βϊπι? Kraft van etwa 50 kp auf den KoIbRn 126 aufgebracht und über die Kolbenstange 127, die Bänder 141,151 und dip Rollen 131,132 auf den Meßfühlersohaft 42 übertragen werden. Der Luftdruck muß somi*- 6D ko aeteilt durch die Fläche des Kalbenn 126 betreten.

Unter der Voraussetzung, daß ein derartiger luftdruck aufaebracht worden ist, um das Gewicht des Meßfühlerschaftes gerade auszugleichen, bewegt sich der Mßßfühlerschaft 42 weder noch oben noch nach unten, ohne daß eine äußere Kraft (Bewegung des .Meßfühlerschaftos durch eine Bedienungsperson) aufgebracht wird. Der Meßfühlerschnft 4? spricht auf eine derartige äußere Kraft infolge des vorausgehenden ausgeglichenen Zustandes sofort an.

Durch eine Aufwärtsbeweguna des Schaftes 42 durch die Bedienungsperson (auch mit einer relativ aeringen Kraft] kann sich das Band 151 nach oben bewegen und sich um die Rolle 131 wickeln, wodurch sich die Rollen 131,132 gegen den Uhrzeigersinn in Fig. 4 drehen können und sich das Band 141 von der Rolle 132 abspulen kann, was :-ur Folge hat, daß sich die Kolbenstange 127 und der Kolben 12S in Fig. 4 nach rechts bewegen. Natürlich stellt die vom Luftrufuhrsystem 110 herrührende und auf den Kolben 126 einwirkende Luft die erforderliche Kraft ^vur Verfügung, un die Rollen in der angezeigten Richtung ru bewegen und die Bänder gespannt zu halten. Die Druckluft beaufschlagt den Kolben mit einer konstarfc nn Kraft, und der Kolben und die Kolbenstange bewegen sich schneller "In

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der Meßfühler, um eine Ausgleichskraft für die Kraft des Meßfühlerschaf tns aufrechtzuerhalten, indem die Bänder gespannt gehalten wurden.

Wenn sich der Kalben 1?6 in Fin. 4 innerhalb des ⁷ylinderhnuptteilen nach rennte bewent (dieses tritt ein, wenn der Veßfühlerschnft 42 n-^ch oben bewegt wird), empfangen die Knng'l= 171,172 Luf^ und richten diese nach auDen .-.wischen den hnlbnn 126 und den Zvlinderhauptteil 123, wodurch ein reibungsverrrrinderndes Luftkissen er eugt wirr!.

Eine durch Ginn äußern Kraft verursachte Abwärtsbewegung den Meßfühlerschaf te'i 42 bewirkt eine entgegengerichtate Bewegung dⁿn Ausgleichs— systems. Dns Oand 1^1, dar; am Block 1S^J am Wnßfühlnrschaf} 42 hefestigt Ist, wird mit dem Moßfühler 4:' nach unten bewent, wodurch das Band 151 van der Rolle 131 abgewickelt und die Πα11p /ur gleichen Zeit im Uhrzeigersinn gedreht wird· Zur gleichen Zeit und in der gleichen Richtung wie die Rolle 131 dreht sich die Rolle 132. Durch die Rotation der Rolle wird das Band 141 auf die Rolle 132 im Uhrzeigersinn aufgewickelt, wodurch sich der Block 142 und das Teil 143 in Fig. 4 nach links bewegen müssen. Da der Block 142 und das Teil 1^3 ein der Kalbenstange 127 fixiert sind, wird durch eine nach links gerichtete Bewagunq derselben ebenfalls die Kolbenstange 127 und der damit verbundene Kolben 126 nach links bewegt, und jwar gegen den von dem Luft;'ufuhrsystem 110 ausgeübten Luftdruck.

Das vorn behend beschriebene System kann naturgemäß abgeändert werden. Beispielsweise kann ein anderer Drehmomentwandler nder eine andere

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Vorrichtung rur mechanischen Kraftverstärkung dan beschriebene Sy~tnn mit zwei Rollen ersetzen. Drähte ius Metall oder anderen Materialien können anstelle der Bänder sinaeset.^t werden, und andere Krnftnuei len können die Druckluftquelle erset en. Die vorstehends DeschrRibung schränkt daher den Snhut.-umfanq der Erfindung nicht ein.

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Claims

Patentansprüche

1. j Vorrichtung "um Messen einer Dimension an einem Teil mit einer Basis, einem vertikal beweglichen Meßfühler, der mit dem Teil in Eingriff treten kann, und Einrichtungen r-um Verbinden des Meßfühlers mit der Basis, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein Eingangselement aufweist, das eine Eingnngskraft aufnehmen kann, und Verbindungseinrichtungen .-wischen dem Eingangselement und dem Meßfühler, die eine aufwärts gerichtete Kraft am Meßfühler vorsehen, womit -umindest ein Teil des Gewichtes des Meßfühlers ausgeglichen wird, und die eine Vorrichtung ?ur mechanischen Kraftverstärkung umfassen, die einen mit dem Eingangselement in Verbindung stehenden Eingang und einen mit dem Meßfühler in Verbindung stehenden Ausgang aufweist, wobei die Vorrichtung eine erste Verschiebung am Eingang aufnimmt und eine zweite Verschiebung, die größer ist als die erste Verschiebung, am Ausgang überträgt, so daß eine Verschiebung des Meßfühlers eine geringers Verschiebung des Eingangselemcntes bewirkt.

2. Meßvarrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingangskraft durch Druckluft erzeugt wird«

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3. Meßvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Eingangselement durch einen Kalben gebildet ist, der innerhalb einer Kammer hin- und herbeweglich angeordnet ist.

4. Meßvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Kolben mindestens ein Kanal angeordnet ist, der einen Teil der Druckluft aufnimmt und ,-.-wischen den Kolben und eine Wand der Kammer richtet, um dazwischen einen Luftfilm vorzusehen, der die Reibunn verringert, wenn sich der Kolben bewegt.

5. Meßvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kalben eine Vorrierfläche aufweist, die der Druckluft ausgesetzt ist, und eine Umfangsfläche, die der Kammerwand gegenüberliegt, wobei sich der Kanal zwischen der Vorderfläche und der Umfanasfläche des Kolben·?, erstreckt.

6. Wleßvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben eine hintere Fläche aufweist, die atmosphärischem Druck ausgesetzt ist, und mindestens einen zusätzlichen Kanal, der sich zwischen der hinteren Fläche und der Umfangsfläche des Kolbens erstreckt und eine Öffnung aufweist, die sich zur Umfnngsfläche hin etwa in der Mitte zwischen der Vorder— und rückwärtigen Fläche des Kolbens öffnet, wobei sich der zusätzliche Kanal in eine Nut öffnet, die in der Umfangsfläche zwischen der Öffnung und der Vorderflache ausgebildet ist.

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7. Meßvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang des Drehmomentwandlers ein erstes Element umfaßt, das eine gekrümmte Fläche mit einem größeren Durchmesser aufweist, und daß der Eingang des Drehmomentwandlers ein zweites Element aufweist, das eine gekrümmte Fläche mit einem zweiten Durchmesser umfaßt, wobei das erste und zweite Element koaxial zueinander angeordnet sind.

Θ. Meßvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das erste und zweite Element zylinderförmig ausgebildet und mittels einer Achse auf der Basis montiert sind»

9. Meßvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß der Drehmomentwandler mit dem Meßfühler und dem Eingangselement über flexible Metallbänder verbunden ist, um die Reibung zu vermindern.

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