DE3149278C2 - "Kampakte Meßtasteinrichtung" - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine kompakte Meßtasteinrichtung mit einer in einem Gehäuse axialbeweglich gelagert drehgesicherten Pinole, die an ihrem vorderen Ende vorzugsweise exzentrisch eine Meßtastspitze trägt. Die Meßtastspitze ist ihrerseits axial spielfrei, aber achssenkrecht allseits beweglich in der Pinole gelagert. Die Meßtastspitze steht mit einem innerhalb der Pinole angeordneten Kreuz-Weggeber in Verbindung. Zur Sicherung einer definierten Winkellage der exzentrisch angeordneten oder unrund ausgebildeten Meßtastspitze ist die Axiallagerung der Meßtastspitze mit einer Verdrehsicherung versehen, die durch eine Zwischenscheibe im Bereich der Axiallagerung und durch zwei kreuzweise zueinander liegende, dies- und jenseits der Zwischenscheibe angeordnete Längsführungen bewirkt ist. Die Längsführungen sind vorzugsweise durch zwei Kugelreihen und durch entsprechende Kugelrillen in einander zugewandten Flächen gebildet.

Description

Die Erfindung betrifft eine kompakte Meßtasteinrichtung nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 und nach Patent 31 21 579.

Zwar wird im Hauptpatent für eine Meßlehre mit mehreren Meßtasteinrichtungen der hier zugrundegelegten Art beansprucht; außerdem weisen die Meßtasteinrichtungen, die durch das Hauptpatent mit unter Schutz gestellt sind, innerhalb des Gehäuses neben der Pinole einen elektrischen Weggeber auf, der in die Pinole eingreift; ferner ist dort ebenfalls innerhalb des Gehäuses bzw. innerhalb der Pinole ein Arbeitsraum einer integrierten Kolben/Zylinder-Einheit zum Hin- und Herbewegen der Pinole vorgesehen, der mit nach außen führenden Fluidanschlüssen versehen ist. Diese Merkmale des Gegenstandes des Hauptpatentes sind jedoch für die vorliegende weitere Ausgestaltung irrelevant.

Aufgabe der vorliegenden Zusatzerfindung ist es, die zugrundegelegte Meßtasteinrichtung dahingehend weiter auszugestalten, daß auch exzentrisch zur Pinolenachse liegende Meßpunkte oder definiert unrundgestaltete Antastbohrungen sicher und reproduzierbar antastbar sind.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale von Anspruch 1 gelöst. Dank der besonderen Verdrehsicherung der Meßtastspitze bzw. ihres Bundes ist diese nach wie vor allseits quer zur Pinolenachse beweglich, jedoch in ihrer Umfangs- bzw. Winkellage gegenüber der Pinole und dem Gehäuse festgelegt. Dadurch ist die Möglichkeit geschaffen, beispielsweise einen Schlitz am Meßobjekt mittels einer pyramidenförmigen Meßtastspitze anzutasten und gleichzeitig die Winkellage des Schlitzes mittelbar mitzuerfassen. Bei Abweichung der Winkellage des Schlitzes von den Seitenflächen der Pyramide kann diese bei festgelegter Umfangslage weniger tief in den Schlitz eindringen, was sich beim Meßergebnis mit ausdrückt Wenn zwei verschiedene Meßpunkte dichter

ίο am zu vermessenden Objekt beieinander liegen, als dem Gehäusedurchmesser der Gehäuseeinrichtung entspricht, so können diese beiden Meßpunkte dank der Erfindung gleichwohl durch zwei verschiedene Meßtasteinrichtungen angetastet werden, wenn die Meßtastspitze exzentrisch zur Pinolenachse angeordnet wird. Auch hierfür ist eine definierte Umfangslage der Meßtastspitze zur Pinole bzw. zum Gehäuse erforderlich.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles noch kurz erläutert; dabei zeigt die einzige Figur einen Querschnitt durch den vorderen Teil der Meßtasteinrichtung.

In einem Gehäuse 1 ist eine Pinoie 2 sehr präzise axialbeweglich gelagert, aber spielfrei gegen Verdrehung gesichert. In dem zeichnerisch nicht mehr dargestellten Teil des Gehäuses ist neben der Pinole ein elektrischer Weggeber zur Ermittlung der Axialbewegung der Pinole angebracht, der seitlich in eine Ausnehmung der Pinole eingreift. Ferner ist in dem rückwärtigen Teil des Gehäuses bzw. der Pinole ein mit nach außen führenden Fluidanschlüssen versehener Arbeitsraum einer im Gehäuse bzw. der Pinole integrierten Kolben/Zylinder-Einheit zum Hin- und Herbewegen der Pinole vorgesehen.

Die Pinole trägt an ihrem vorderen Ende zumindest mittelbar eine Meßtastspitze 3; beim dargestellten Ausführungsbeispiel ist diese über einen Kragarm 4 exzentrisch zur Pinolenachse angeordnet. Über radial im Meßspitzenträger bzw. im Kragarm angeordnete Paßstifte ist sichergestellt, daß der Kragarm eine genau definierte Winkellage relativ zur Pinole einnimmt.

Der Meßspitzenträger 19 weist einen Bund 5 auf, der axial spielfrei aber allseits radialbeweglich und leichtgängig zwischen zwei achssenkrechten Gegenflächen innerhalb der Pinolenspitze gelagert ist. Zu diesem Zweck ist unterhalb des Bundes eine Führungsplatte 7 und oberhalb des Bundes eine Kalottenplatte 6 angebracht, zwischen denen der Bund — zumindest mittelbar gelagert und geführt ist. Die Führungsplatte ist mittels eines Sicherungsstiftes 10 in Umfangsrichtung genau gegenüber der Pinole festgelegt und fixiert. Die Kalottenplatte kann sich dank ihrer kugeligen Oberseite und der entsprechend geformten Gegenseite parallel zur Führungsplatte 7 einstellen, so daß sich keine Verkantungen oder Kantenpressungen an einer bestimmten Umfangsstelle ergeben. Der vordere Teil der Pinole ist in Form einer speziell ausgebildeten Überwurfmutter 8 ausgebildet, der mittels eines Einstellgewindes 9 an der Pinole 2 befestigbar ist; mit

W) dem Gewinde kann die Spielfreiheit der Lagerung des Bundes eingestellt werden. Durch Verklebung oder durch einen radialen Sicherungsstift kann das Gewinde 9 in der eingestellten Lage fixiert werden. Um den Bund möglichst leichtgängig zwischen den entsprechenden

hi Gegenflächen zu führen bzw. abzustützen, ist eine Wälzlagerung vorgesehen, die auf der Oberseite durch einen käfiggeführten Wälzlagcrkranz 13 bewirkt ist. Auf der Unterseite des Bundes ist diese Wälzlagerung

gleichzeitig mit der Verdrehsicherung des Bundes mittels kreuzweise zueinander stehender Kugelreihen 16 bewirkt

Die Verdrehsicherung des Bundes ist im wesentlichen durch eine Zwischenscheibe 14 und durch zwei kreuzweise zueinander stehender Paare von Kugelreihen 16 bzw. entsprechender Kugelrillen 15 bewirkt. Jeder Reihe von käfiggeführten Wälzkugeln ist unter- und oberseitig jeweils eine prismatische Kugelrille 15 zugeordnet Jeweils zwei parallel liegende Kugelreihen sind unterse^:tig und oberseitig von der Zwischenscheibe bzw. an den entsprechenden Stirnflächen des Bundes bzw. der Führungsplatte 7 angeordnet Und zwar sind die beiden Kugelreihen einer Führungsebene dies- und jenseits der Pinolenachse unter ausreichendem Abstand is voneinander angeordnet, so daß sich eine breite Führungsbasis ergibt.

Auf der Unterseite des Bundes 15 ist ein Zapfen 12 angeordnet, der durch eine zentrische Ausnehmung in der Zwischenscheibe 14 und in der Führingsplatte 7 hindurchragt und bis in eine tassenförmige Ausnehmung in der Pinole hineinreicht. Dort steht er formschlüssig im Eingriff mit einem Kreuz-Weggeber 11, der durch ein Paar von quer zueinander angeordneter Weggeber gebildet ist. Jeder der Weggeber besteht aus zwei durch 2i ein Schwalbenschwanzführung zueinander geführter Platten, zwischen denen ein Präzisions-Schiebewiderstand angeordnet ist. Die beiden zueinander geführten Platten eines Weggebers sind in ihrer Außenkontur rund ausgebildet, so daß sie auch bei einer Auslenkung in der runden tassenförmigen Ausnehmung noch Platz haben.

Die beiden Längsführungen oer Verdrehsicherung des Bundes 5 sind beim dargestellten Ausführungsbeispiel parallel zu den Wegempfindlichkeiten des Kreuz-Weggebers 11 ausgerichtet

Gemeinsam mit der nicht dargestellten Drehlagenfixierung der längsbeweglichen Pinole 2 und der Verdrehsicherung des Bundes 5 innerhalb der Pinoie ist der Kragarm 4, welcher seinerseits über Paßstifte genau zum Meßspitzenträger 19 ausgerichtet ist, in einer definierten Umfangslage zur Pinole bzw. zum Gehäuse 1 gehalten, obwohl der Meßspitzenträger und mit ihm die Meßspitze 3 allseits radialbeweglich innerhalb der Pinole gelagert ist Dank der exzentrischen Anordnung der Meßtastspitze können trotz der relativ großen Abmessungen des Gehäuses zwei dicht nebeneinander liegende Meßbohrungen 18 eines Meßobjektes 17 durch zwei verschiedene feststehend angeordnete Meßtasteinrichtung unabhängig voneinander aber gleichzeitig angetastet und vermessen werden. Gleichwohl wird das Meßergebnis der Lage des Meßpunktes stets und unmittelbar in kartesischen Koordinatenwerten geliefert.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Kompakte Meßtasteinrichtung mit einer in einem Gehäuse axialbeweglich gelagerten drehgesi cherten an ihrem vorderen Ende eine Meßtastspitze oder dergleichen tragenden Pinole, mit einem achssenkrechten Bund an der Meßtastspitze, der an korrespondierenden Gegenflächen innerhalb der Pinole vorzugsweise unter Zwischenschaltung von Wälzkugeln axial spielfrei aber achssenkrecht allseitsbeweglich in der Pinole gelagert ist, sowie mit einem Paar von mit ihrer Wegempfindlichkeit senkrecht zueinander und beide senkrecht zur Pinolenachse gerichteten wenigstens mittelbar an die Tastspitze angekoppelten elektrischen Wegge bern, nach Patent 31 21 579, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einerseits vom Bund (5) zwischen dessen axialer Stirnseite und der Gegenfläche eine Zwischenscheibe (14) angeordnet ist, die mit ihrer einen Stirnseite formschlüssig längsbeweglich auf der ihr zugewandten Gegenfläche (Führungsplatte 7) und mit der gegenüberliegenden Stirnseite formschlüssig längsbeweglich auf der ihr zugewandten axialen Stirnseite des Bundes (5) geführt ist, wobei die beiden Längsführungen rechtwinklig zueinander angeordnet sind.

2. Meßtasteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils eine Längsführung zwischen zwei einander zugewandten Stirnseiten bzw. Flächen durch zwei parallel und im Abstand zueinander angeordnete Paare von jeweils korrespondierenden Kugelrillen (15) in den einander zugewandten Flächen und durch jeweils eine Reihe (16) von vorzugsweise käfiggeführten WälzKugeln je Kugelrillenpaar gebildet ist.