DE2923752A1

DE2923752A1 - Digitale elektronische messchraube

Info

Publication number: DE2923752A1
Application number: DE19792923752
Authority: DE
Inventors: Tohji Hirose
Original assignee: Mitutoyo Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Mitutoyo Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1978-06-13
Filing date: 1979-06-12
Publication date: 1979-12-20
Also published as: JPS54181964U; GB2028508B; GB2028508A

Description

Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine digitale elektronische Messschraube und insbesondere eine Verbesserung an digitalen elektronischen Messchrauben, die die Bewegung einer Spindel in elektrische digitale Signale mittels eines Kodierwerkes umsetzen und in digitaler Form den Messwert anzeigen.

Bei digitalen elektronischen Messchrauben ist ein Kodierwerk mit einer Spindel verknüpft, die zwischen sich und einem Anschlag oder Amboss den zu messenden Gegenstand hält. Der Bewegungsbetrag der Spindel wird in digitale Signale umgesetzt und der gemessene Wert z.B. an einer Flüssigkristallanzeige wiedergegeben. Auf diese Weise lässt sich eine zufriedenstellend arbeitende Messchraube mit kleinea-Abmessung vorsehen, die eine Direktablesung ohne Ablesefehler ermöglicht. Insbesondere kann die durch das Kodierwerk erhaltene Genauigkeit der Erfassung wesentlich höher als bei einer digitalen Messchraube sein, die ein mechanisches Zählwerk enthält. Die Genauigkeitsverbesserung kann einen Faktor von 10 oder mehr ausmachen. Eine derartige digitale elektronische Messchraube erfordert eine elektrische Energiequelle für die digitale Signalerfassungsvorrichtung, eine Zählerschaltung, eine Betriebsschaltung, eine Anzeigevorrichtung und dergl„ Herkömmliche digitale elektronische Messchrauben mit elektrischen im Hauptkörper angeordneten Zellen erlauben die Anordnung der Energiequelle im Inneren des Rahmens des Mess·· schraubenhauptkörpers. Bei der Verwendung der herkömmlichen digitalen elektronischen Messchrauben war es daher erforderlich, die Messung unter Anordnung des Rahmens an einem Messstähder oder dgl. vorzunehmen, wobei der auszumessende Gegenstand mit einer Hand gehalten und die Trommel der Messschraube von der anderen Hand gedreht wurde. Bei der Verwendung

-A-

909851/0820

von einer digitalen elektronischen Messchraube erscheint es jedoch wesentlich bequemer, wenn die Messchraube so ausgebildet werden kann, dass man den zu messenden Gegenstand mit einer Hand hält und die Trommel als auch den Rahmen mit der anderen Hand bedient, ohne dass eine Anordnung der Messchraube an einem Mesständer oder dgl. notwendig ist. Das Vorsehen von einer elektronischen Messchraube, die die Durchführung einer Messung in der vorgenannten einfachen Handhabungsweise erlaubt, ist daher sehr erwünscht.

Da unglücklxcherweise Zellen als Energiequelle einen grossen Raum erfordern und ferner die digitale Signalerfassungsvorrichtung, die Zählschaltung, die Betriebsschaltung, die Anzeigevorrichtung im Rahmen der herkömmlichen digitalen elektronischen Messchrauben enthalten sind,erhöht sich der Abstand zwischen Rahmen und Trommel im Vergleich zu gewöhnlichen mechanischen Messchrauben erheblich, so dass die Handhabung der Trommel durch die gleiche Hand, die den Rahmen hält, unmöglich wird. Obgleich ein zusätzlicher Griff am Hauptkörper der Messchraube zum leichteren Erfassen angebracht werden kann, hat dies für die Einhandbetätigung der Trommel grosse Schwierigkeiten zur Folge, da die Energiequelle, d.h. die im Rahmen angeordneten Trockenzellen an der Seite des Anschlages oder Ambosses ein erhebliches Gewicht hinzufügen, so dass das Gleichgewicht des gesamten Körpers gestört wird.

Ein Ziel der Erfindung ist daher die Schaffung von einer digitalen elektronischen Messchraube, bei der der vorgenannte Nachteil beseitigt ist und die es erlaubt, die Messung leicht durchzuführen, indem die Messchraube bei Einhandbetätigung im Gleichgewicht gehalten ist , wobei ein Griff vorgesehen ist, der sich vom Rahmen nahe der Trommel so erstreckt, dass

- 5

909851/0820

die Trommel mit der gleichen Hand, die den Griff erfasst, betätigt werden kann, wobei eine Energiequelle mit hohem Gewicht, d.h. Trockenzellen im Inneren des Griffes angeordnet sind.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung von einer digitalen elektronischen Messchraube, die ein leichtes Durchführen der Messung mit hoher Genauigkeit dergestalt erlaubt, dass der zu messende Gegenstand von einer Hand gehalten wird, während die Halterung die Messchraube als auch die Betätigung der Trommel durch die andere Hand erfolgt, ohne dass die Messchraube an einem Mesständer oder dgl. angelegt werden muss.

Bezüglich der Lösung dieser Ziele wird auf die Patentansprüche verwiesen.

Ausführungsformen der Erfindung werden anhand der Zeichnung nachfolgend näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine bevorzugte Ausführungsform von einer erfindungsgemäss aufgebauten digitalen elektronischen Messchraube mit entfernter Griffabdeckung,

Fig. 2 eine teilweise geschnittene Draufsicht auf die Ausführungsform nach Fig. 1,

Fig. 3 eine endseitige Ansicht längs der Linie III-III in Fig. 2,

Fig. 4 eine Seitenansicht der in Fig. 1 gezeigten Äusführungsform,

90 9851/0820

Fig. 5 eine teilweise geschnittene Draufsicht auf eine andere Ausführungsform einer erfindungsgemäss aufgebauten digitalen elektronischen Messchraube,und

Fig. 6 eine endseitige Ansicht längs der Linie VI-VI in Fig. 5.

Fig. 1 bis 4 zeigen eine bevorzugte Ausführungsform von einer digitalen elektronischen Messchraube nach der Erfindung, während sich Fig. 5 und 6 auf eine andere Ausführungsform der Erfindung beziehen. Bei jeder Ausführungsform weist die digitale elektronische Messchraube einen steifen Rahmen 1 mit einer im wesentlichen LJ -förmigen Gestalt auf, der aus Eisen oder dgl. gegossen ist und an dessen einem äusseren Ende eine Anschlag 2 befestigt ist. Am anderen äusseren Ende des Rahmens 1 ist eine Spindelhalterung 3 und ein Gehäuse 4 ausgebildet. Eine koaxial zum Anschlag 2 liegende Spindel 5 ist gleitbar axial in der Spindelhalterung 3 gelagert. Eine Trommel 6 steht koaxial in Eingriff mit dem äusseren Ende der Spindel 5 mittels einer Gewindeeinrichtung mit einer bestimmten Steigung, so dass sich die Spindel 5 durch Drehung der in Bezug auf die Axialrichtung feststehenden Trommel 6 wahlweise dem Anschlag 2 nähern oder von diesem entfernen lässt.

Die Spindelhalterung 3 enthält ferner ein mit der Spindel 5 verknüpftes Kodierwerk, um die Bewegung der Spindel in elektrische Impulse umzusetzen. Das Kodierwerk stellt z.B. eine Vorrichtung mit einer Scheibe dar, die eine Vielzahl von radialen Schlitzen hat und sich zusammen mit der Trommel 6 dreht, wobei an gegenüberliegenden Seiten der geschlitzten Scheibe ein lichtabgebendes Element (eine Lampe oder dgl..) und ein lichtempfindliches Element angeordnet sind. Des weiteren ist eine Einrichtung vorgesehen, um die Anzahl an intermittierenden optischen Lichtblitzen die von dem licht-

— 7 "■

■909851/082©

2323752

abgebenden Element durch die Schlitze auf das lichtempfindliche Element bei Drehung der Trommel 6 auftreffen, in elektrische Impulse proportional zur Anzahl der Umdrehungen der Trommel 6 umzusetzen. Diese Einrichtung kann den Bewegungsbetrag der Spindel in Korrelation zur Anzahl der Umdrehungen der Trommel 6 durch die Impulsanzahl erfassen. Das Prinzip und der Aufbau eines solchen Kodierwerkes sind bekannt, so dass hierauf nicht näher eingegangen werden braucht.

Eine Schaltung mit hohem Integrationsgrad (LSI) , die die elektrischen Impulse (Spindelbewegung), wie sie von dem Kodierwerk erfasst werden, zählt und den gemessenen Wert in digitaler Form anzeigt, ist im Gehäuse 4 eingebaut, Für eine Direktablesung wird der gemessene Wert in digitaler Form an einer an der Abdeckung des Gehäuses vorgesehenen Anzeige 4A wiedergegeben.

Ein an der Stirnfläche des Gehäuses 4 am Rahmen 1 befestigter Griff 7 erstreckt sich längs der Unterseite der Trommel 6 im wesentlichen parallel zur Achse der Spindel 5, wobei zwischen Trommel und Griff ein ausreichender Abstand vorliegt. Der Abstand zwischen Griff 7 und Trommel 6 wird so festgelegt, dass sich die Trommel 6 leicht mit der gleichen Hand, die den Griff 7 erfasst, drehen lässt. Der Griff 7 ist als steifes Element ausgebildet und kann entweder als separates Teil am Rahmen 1 befestigt oder integral am Rahmen 1 angegossen sein. Ferner kann der Griff 7 oberhalb oder seitlich der Trommel 6 als auch unterhalb derselben angeordnet sein. Im Griff 7 ist weiter ein Raum 8 ausgebildet, der Trockenzellen 9 für den Betrieb des Kodierwerkes und der LSI aufnimmt.

Bei den hier verwendeten Trockenzellen kann es sich um herkömmliche Typen handeln, z.B. um scheibenförmige Silberoxidzellen oder Nickelcadmiumzellen, die in einer geeigneten

909851!

Anzahl gemäss Fig. 1 bis 4 miteinander verbunden sind. Es kann sich auch um zylindrische Manganzellen oder Alkali-Manganzellen handeln, die gemäss Fig. 5 und 6 in geeigneter Anzahl miteinander verbunden sind. Auch ist die Verwendung von Quecksilberzellen oder Lithiumzellen möglich.

Ein Schalter 10 ist am Ende des Griffes 7 befestigt, um dem im Rahmen 1 enthaltenen Stromkreis Strom von der Trockenzelle 9 zuzuführen oder Zelle und Stromkreis voneinander zu trennen.

Bei der Verwendung der digitalen elektronischen Messchraube nach der Erfindung wird der Schalter 10 zunächst in die Stellung EIN gelegt und dann ein zu messender Gegenstand zwischen Anschlag 2 und Spindel 5 angeordnet. Dann wird die Trommel 6 gedreht, um die Spindel 5 in Richtung auf den Anschlag 2 zu bewegen, wobei der Gegenstand genau zwischen Spindel 5 und Anschlag 2 gehalten wird.

Der Bewegungsbetrag der Spindel 5 relativ zu der Bezugslage, bei der die Spindel 5 direkt auf dem Anschlag 2 anliegt, d.h. die longitudinale Nullstellung wird in Form von elektrischen Impulsen erfasst, die vom Kodierwerk erzeugt, in der LSI gezählt und an der Anzeige 4A in digitaler Form wiedergegeben werden.

Da, wie erwähnt, bei jeder erfindung~gemässen digitalen elektronischen Messchraube der Griff 7 am Rahmen 1 befestigt ist und davon zu einer Lage unterhalb der Trommel 6 parallel zur Achse der Spindel 5 unter Einhaltung eines geeigneten Abstandes zur Trommel absteht, lässt sich die Trommel 6 leicht mit der gleichen Hand, die den Griff 7 erfasst, drehen.

9 0 9 8 51 / ^:B $ 2 0

Da ferner der Schwerpunkt der Messchraube näher an dem Griff 7 liegt, indem die Zellen mit grossem Gewicht im Griff 7 angeordnet sind, kann die Messchraube leicht am Griff selbst von einer Hand gehalten werden. Mit anderen Worten, ist die Verwendung beider Hände zum Greifen und Handhaben wie bei herkömmlichen Messchrauben nicht mehr erforderlich»

Daher lässt sich die Messarbeit mit Lexchtigkeit und hoher Genauigkeit durchführen, indem man die Messchraube mit der gleichen Hand, die die Trommel dreht, am Griff hält, während der zu messende Gegenstand von der anderen Hand gehalten wird, ohne dass die Messchraube wie bislang üblich, an einem Mesständer oder dgl. angelegt werden muss. Durch die Erfindung ergibt sich daher eine wesentlich bequemere Handhabung der Messchraube.

9098 5 1/08 2 0

Claims

PATENTANSPRÜCHE

'1.1 Digitale elektronische Messchraube, die den Bewegungs-■—--

betrag von einer gegen einen auszumessenden Gegenstand anschlagenden Spindel mittels eines mit der Spindel verknüpften Kodierwerkes in digitale Signale umsetzt und den gemessenen Wert in digitaler Form anzeigt, dadurch gekennzeichnet , dass ein am Rahmen (1) unter Vorsehung von einem angemessenen Abstand zur Trommel (6) der Messschraube befestigter Griff (7) vorgesehen und im Inneren des Griffes (7) eine Energiequelle (9) angeordnet ist.

909851/0820
2. Messchraube nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass der Griff (7) vom Rahmen (1) im wesentlichen parallel zur Achse der Spindel (5) absteht.
3. Messchraube nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass die Energiequelle Trockenzellen (9) sind.
4. Messchraube nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Rahmen (1) eine im wesentlichen

U -förmige Gestalt hat, wobei an einem äusseren Ende des Rahmens ein Anschlag (2) befestigt und am anderen äusseren Ende eine Spindelhalterung (3) und ein Gehäuse (4) ausgebildet sind, wobei die Spindelhalterung das Kodierwerk aufnimmt und das Gehäuse eine Einrichtung (4a) aufweist, um in digitaler Form den gemessenen Wert auf Basis der vom Kodierwerk abgegebenen Signale anzuzeigen, und dass der Griff (7) am Gehäuse befestigt ist.

909851/082