DE3338752A1

DE3338752A1 - Messgeraet

Info

Publication number: DE3338752A1
Application number: DE19833338752
Authority: DE
Inventors: Hideo Sakata; Yukiji Kawasaki Kanagawa Yoda
Original assignee: Mitutoyo Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Mitutoyo Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1982-10-27
Filing date: 1983-10-25
Publication date: 1984-05-03
Also published as: US4551919A; DE3338752C2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Meßgerät, bei dem ein Meßfühler-Traggestell auf Führungsschienen bewegbar ist, und zwar auf ein Gerät zur ebenflächigen, räumlichen oder Umriß- bzw. Kontur-Messung, und sie bezieht sich insbesondere auf eine an einer Führungsschiene angebrachte Skalen-

25 schutzvorrichtung.

Bei einem Meßgerät der oben angegebenen Art ist es im allgemeinen für die Messung des Verschiebungswerts des Meßfühler-Traggestells mit hohen Genauigkeiten notwendig, Skalen oder Maßstäbe, wie Glasskalen, magnetische Skalen, metallische reflektierende Skalen oder ähnliche Skalen, die mit großer Präzision feinbearbeitet sind, zu verwenden. Um diesen hohen Grad an Präzision aufrechtzuerhalten, ist es ferner notwendig, die äußere Oberfläche der Skala zu schützen.

So kann insbesondere dann eine gewünschte Meßgenauigkeit nicht erhalten werden, wenn durch Berührung durch eine Bedienungsperson auf den Skalen öl haftet, Metallspäne,

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Staub od. dgl. sich dort ansammeln und durch anschlagende Werkzeuge od. dgl. Beschädigungen hervorgerufen werden»

Im Hinblick hierauf wurden bei Meßgeräten nach dem Stand der Technik für die Skalenoberflächen Schutzvorrichtungen vorgesehen. Jedoch haben die bekannten Meßgeräte Nachteile insofern gezeigt., als auf Grund eines erhöhten Gleit- oder Schiebewiderstands die Meßgenauigkeit herabgesetzt wird, Schwierigkeiten im Zusammenbau sowie Auseinandernehmen und ähnliche übelstände auftreten» Die Veröffentlichungen zu den japanischen Gebrauchsmusteranmeldungen Nr. 32 506/1964 und Nr. 35 765/1981 offenbaren beispielsweise eine Konstruktion, wonach ein einzelnes-, band- oder gurtartiges Bauteil in gestreckter Form in Längsrichtung einer Stange oder Skala vorgesehen wird, das sich durch ein verschiebbares Gestell oder einen Schieber, die bzw» der relativ zu einer Skala od. dgl. bewegbar ist, erstreckt, wobei dieses bandartige Bauteil dicht an der Oberfläche eines eine Skala enthaltenden Gehäuses oder einer Skala selbst unter der durch das Strecken bewirkten Spannung anliegt. Da jedoch bei diesen bekannten Konstruktionen das bandartige Bauteil einstükkig mit dem Gehäuse oder der Skala verwendet wird, ist es nötig, die Spannung zu erhöhen, um die Kraft für das Anliegen zu verstärken= Mit der erhöhten Anlegekraft wurde auch der Gleitwiderstand des Schiebers in übermäßiger Weise erhöht, was zum Auftreten von Fehlern dann geführt -hat, wenn die Bewegungsrichtung umgekehrt wurde. Ferner wurde die Stärke oder Dicke des Schiebers od. dg!» in einer rechtwinklig zur Plattenstärke des bandartigen Bauteils liegenden Richtung vergrößert, wodurch die Vorrichtung voluminös und die Konstruktion kompliziert gemacht wurde, was Nachteile insorern in Erscheinung treten ließ";, als Schwierigkeiten nicht nur beim Zusammen- und Auseinanderbauen, sondern auch bei einem Inspizieren der Skala auf-

traten. Ferner ergaben sich Probleme dadurch, daß das Auftreten eines Zwischenraumes zwischen dem bandartigen Bauteil und dem Gehäuse auf Grund einer auf einer Tempera-

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turänderung im bandartigen Bauteil beruhenden Dehnung oder Schrumpfung ermöglicht wurde und daß eine durch Vibrationen usw. hervorgerufene Abtrennung und eine Erschlaffung des bandartigen Bauteils die Schieberbewegung be- oder verhindert.

Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines Meßgeräts, bei dem die Skala wirksam geschützt ist, der Gleitwiderstand des den Meßfühler tragenden Gestells auf ein Minimum herabgesetzt ist und die Montage sowie Demontage erleichtert werden.

Um das zu erreichen, wird erfindungsgmeäß vorgesehen,daß das Meßfühler-Traggestell an eine Skala aufweisenden Führungsschienen hin- und herbeweglich angeordnet ist, daß an in der Längsrichtung der Skala entgegengesetzten Enden des Meßfühler-Traggestells jeweils Retraktoren vorgesehen sind und daß Skalenschutzvorrichtungen an entgegengesetzten Seiten des Meßfühler-Traggestells vorgesehen werden, von denen jede aus einem bandartigen Bauteil besteht und mit ihrem einen Ende an der Führungsschiene befestigt, mit ihrem anderen Ende durch einen Retraktor aufgewickelt ist, so daß während einer Bewegung des Meßfühler-Traggestells das eine der bandartigen Teile längs der Skala gestreckt wird, um diese zu schützen, während das andere vom Retraktor aufgewickelt wird, wodurch es aus der Bewegungsbahn des Traggestells gebracht wird» um damit den Gleitwiderstand herabzusetzen und wodurch die bandartigen Bauteile das Meßfühler-Traggestell nicht durchdringen, so daß die Montage und Demontage erleichtert werden können.

Der Erfindungsgegenstand wird anhand der Zeichnungen erläutert. Es zeigen:

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Fig. 1 eine teilweise abgebrochene perspektivische Darstellung einer Ausführungsform eines Meßgeräts zur Durchführung von räumlichen (dreidimensionalen) f4essungen_s bei dem der Erfindungsgegenstand zur Anwendung kommt; Fig„ 2 eine Draufsicht auf das Meßgerät;

Fig_o 3 den vergrößerten Schnitt nach der Linie III-III in der Fig» 4 zur Erläuterung des allgemeinen Aufbaus eines Tragblocks;

Fig» 4 einen Horizontalschnitt durch einen Tragblock; Fig. 5 einen vergrößerten Schnitt durch einen Stoßdämpfer; Fig, 6 den Schnitt nach der Linie VI-VI in der Fig. 5.

Wie die Fig. 1 und 2 zeigen_s weist das Meßgerät zur Ausführung von räumlichen Messungen eine Grundplatte 1 mit abgezogener Oberfläche auf₅ in der mehrere Gewindebohrungen 2 zur Befestigung eines zu vermessenden Werkstücks 18 vorgesehen sind= An den beiden rechtwinklig zur Längserstreckung der Grundplatte liegenden Stirnflächen sind Handgriffe 3, die im Querschnitt eine L-Form haben, angebracht« An den einander gegenüberliegenden Längsseitertf lachen der Grundplatte 1 ist über Tragzapfen 6 je eine Führungsschiene 4 bzw. 5 befestigt;, die langer sind als die Länge der Grundplatte 1 (Länge in der Y-Richtung) und unterhalb der Oberfläche der Grundplatte 1 sowie parallel zu dieser mit Abstand zu den Seitenflächen der Platte 1 angeordnet sind. Beide Führungsschienen 4_a 5 haben eine besondere Gestalt, und zwar wurde ein Rundstab auf gegenüberliegenden Seiten in Parallelität abgeschliffen, so daß der Querschnitt der Führungsschiene in einer zu deren Längsachse rechtwinkligen Ebene im wesentlichen oval ist und durch zwei Kreisbogenabschnitte bestimmt wird» wie Fig. 3 zeigt. Ferner ist eine der Führungsschienen-, im Beispiel ist es die in Fig. 1 vorne liegende Führungsschiene 4, mit einer langen Meßskala 7 an ihrer Frontseite ausgestattet. Die Skala 7 ist mit einer lotrechten Stricheinteilung (um-Einteilung) versehen und in eine in Längsrichtung der Führungschiene 4 verlaufende Kehle 4A haftend eingesetzt, wobei die Skalenfläche vertikal

ausgerichtet ist (vgl. Fig. 3 bis 6) und durch eine Skalenschutzvorrichtung 8, die noch beschrieben werden wird, geschützt wird.

Von den beiden Führungsschienen 4, 5 wird ein Meßfühler-Traggestell 9 so getragen, daß es in der Längsrichtung (Y-Richtung) der Führungsschienen hin- und herbeweglich ist« Das Traggestell 9 weist ein Paar von Ständern 1O₃ eine quer zwischen den Ständern sich erstreckende, an diesen befestigte Ma.ßhaltigkeitswelle 11, ein Paar von querliegenden X-We Ilen 13, die im oberen Teil der Ständer 10 durch Lageeinstellblöcke 12 gehalten sind, einen an den beiden X-Wellen 13 verschiebbar gelagerten X-Schieber 14, einen am X-Schieber 14 schwenkbar befestigten Spindelträger 15 und eine an letzterem gelagerte Meßspindel 16, die in Richtung der Z-Achse verschiebbar ist, auf. Am unteren Ende der Meßspindel 16 ist ein Meßfühler 17 lösbar gehalten. Räumliche Verschiebungswerte des Meßfühlers 17 mit Bezug zum zu vermessenden Werkstück 18 werden als ein Verschiebungswert in der Y-Richtung zwischen der Skala 7 und einem im Unterteil des Traggestells 9 untergebrachten Verschiebungs-Meßwertgeber 33 (s. Fig. 4), auf den noch eingegangen werden wird, ferner als ein Verschiebungswert in der X-Richtung zwischen einer (nicht gezeigten)an ein.er X-Welle 13 angebrachten Skala und einem (nicht gezeigten) im X-Schieber 14 enthaltenen Verschiebungs-Meßwertgeber und auch als ein VeV? schiebungswert in der Z-Richtung zwischen einer an der Meßspindel 16 angebrachten Skala 19 sowie einem (nicht gezeigten) im Spindelträger 15 befindlichen Verschiebungs-Meßwertgeber erfaßt.

An den gegenüberliegenden Enden der einen Führungsschiene (hier ist es die Schiene 4) sind Stoßdämpfer 20, an den gegenüberliegenden Enden der anderen Führungsschiene (in diesem Fall ist es die Schiene 5) sind Anschläge 21 mit gegenüber der Führungsschiene 5 größerem Durchmesser befestigt. Die Stoßdämpfer 20 und Anschläge 21 verhindern ein

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Herunterfallen des Meßfühler-Traggestells 9 von den Führungsschienen 4 und 5.

Die Fig. 3 und 4 zeigen im einzelnen die Ausbildung für den Eingriff bzw, die enge Verbindung zwischen dem Unterteil eines Ständers 10 und der Führungsschiene 4. Wie die Zeichnungen erkennen lassen, ist am Unterteil des Ständers 10 ein Tragblock 22 angeordnet, an dem über eine vertikal ausgerichtete Lagerwelle 24 zwei Rollen 23 drehbar gelagert sind, die in Anlage an der Außenfläche der Führungsschiene 4₃ d.h. am geradlinigen Abschnitt dieser Schiene 4, an dem die Skala 7 haftend befestigt ist, abrollen. Ein ein erstes zylindrisches Teil bildender Abstandshalter 25 ist zwischen die Rollen 23 eingefügt und umschließt die Lagerwelle 24 auf ihrer Außenseite. Am Außenumfang des Abstandshalters 25 ist eine nach Art einer Garnspule ausgebildete Hülse 26 aus einem Material mit niedriger Reibung, z.B. aus Fluor-Kunststoff-, als ein zweites zylindrisches Teil angebracht. Durch das Vorhandensein des Abstandshalters 25 wird der Abstand zwischen den beiden Rollen 23 eingehalten, während durch die garnspulenartige Hülse 26 eine glatte_s ruhige Drehung der Rollen 23 gewährleistet wird. Die Lagerwelle 24, der Abstandshalter 25 und die Hülse 26 bilden zusammen einen Retraktor 27_S d=h„ eine Rückholeinrichtung.

Am Außenumfang der Hülse 26 dieses Retralctors 27 ist das eine Ende der Skalenschutzvorrichtung 8 zurückziehbar befestigt, das andere Ende des Skalenschutzes 8 ist am Stoßdämpfer 20 fest angebracht» Die Skalenschutzvor-richtung 8 besteht aus einem band-oder gurtartigen Teil, das aus einer in eine Spiralform gewickelten Dauerlastfeder gebildet ist. Hierbei ist der zusammengezogene oder eingeringelte Innendurchmesser der Dauerlastfeder_s die die Skalenschutzvorrichtung 8 bildet, im freien Zustand derart ausgelegt, daß er kleiner ist als der Außendurchmesser des die Dauerlastfeder zurückziehenden Teils der Hülse 26₉ so daß auf Grund der Kennwerte der Dauerlastfeder ein selbsttätiges Aufwickeln erreicht werden kann.

Am Tragblock 22 sind zwei stehend angeordnete Rollen 29, über Stützwellen 31 und 32 drehbar gelagert, und diese Rollen 29, 30 können in Anlage an der oberen bzw. unteren kreisbogenförmigen Fläche der Führungsschiene 4 abrollen, die somit von den Rollen 29, 30 sowie dem Rollenpaar 23 am im großen und ganzen um 120° zueinander gerichteten Stellen umklammert ist, so daß der Tragblock 22 und damit das Meßfühler-Traggestell an der Führungsschiene glatt und ruhig verschiebbar ist. Ferner ist je ein aus den Rollen 29_S 30 und 23 gebildeter Rollensatz an gegenüberliegenden Seiten des Tragblocks 22 - in Längsrichtung der Führungsschiene 4 gesehen - angeordnet. In diesem Fall bedeutet "gegenüberliegende Seiten" nicht notwendigerweise "gegenüberliegende Enden". Gemäß Fig. 4 ist das rechte Rollenpaar an. relativ nahe zur Mitte des Ständers 10 gelegenen Stellen dargestellt, jedoch kann dieses Rollenpaar an dem äußersten rechten (nicht gezeigten) Ende nahegelegenen Stellen angeordnet sein. Kurz gesagt, es sollen wenigstens zwei Rollenpaare oder -sätze für den Tragblock 22 vorgesehen werden.

Des weiteren weist auch der in Fig. 4 rechte Rollensatz den Abstandshalter 25 als erstes zylindrisches Teil und die garnspulenartige Hülse 26 als zweites zylindrisches Teil auf, die mit der vertikalen Lagerwelle 24 des Rollenpaares 23 in der gleichen Weise, wie oben beschrieben wurde, verbunden sind. Die Lagerwelle 24, der Abstandshalter 25 und die Hülse 26 bilden ebenfalls einen Retraktor 27. Somit sind in Längsrichtung der Führungsschiene zwei Retraktoren 27 vorhanden, und der rechte Retraktor kann das eine Ende des aus einer bandartigen Dauerlastfeder bestehenden Skalenschutzes 8, dessen anderes Ende am rechten Stoßdämpfer 20 von Fig. 2 befestigt ist, zurückziehen. Demzufolge erstrekken sich die einen Enden des Skalenschutzes 8 längs der Oberfläche der haftend an der Führungsschiene 4 befestigten Meßskala 7 nach rechts und links, um diese Skala zu schützen,

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während die anderen Enden von den beiden Retraktoren 27 zurückgehalten und -gezogen werden. Zusammen mit dem Meßfühler-Traggestell 9 wird bei dessen Bewegung an der Führungsschiene 4 die eine !(onstantspannungsfeder ausgezogen, während die andere vom Retraktor 27 zurückgezogen oder aufgewickelt wird. Die die Skalenschutzvorrichtung 8 bildenden Konstantspannungsfedern haben ferner im wesentlichen zueinander gleiche Federkennwerte_s so daß das Meßfühler-Traggestell 9 unter im wesentlichen gleicher Kraft nach rechts oder links bewegt werden kann»

Wie die Fig„ 4 zeigt, ist der Tragblock 22 mit einem Verschiebungs-Meßwertgeber 33 versehen, der zusammen mit der Meßskala 7 eine Vorrichtung zur Erfassung eines Verschiebungswerts des Meßfühler-Traggestells in Richtung der Y-Achse bildet. Der Meßwertgeber 33 umfaßt eine Teilungsoder Indexskala 34 mit einer auf einer transparenten Platte, z.B. aus Glas od.dgl._s aufgebrachten, zur Einteilung auf der Meßskala 7 gleichartigen Einteilung, ein Licht· emissionselement 35, das durch die Indexskala 34 Licht auf die Oberfläche der Meßskala 7 aussendet, und ein Lichtempfangselement 36, das vom Lichtemissionseleiient 35 ausgesandtes Licht empfängt., Der Meßwertgeber 33 kann einen Verschiebungswert des Traggestell 9 in der Y-Ricfatung durch einen im Lichtempfangselement 36 auf Grund einer Änderung im Wert des empfangenen Lichts durch Helligkeit oder Dunkelheit der beiden Einteilungen bei einer Relativbewegung zwischen den beiden Skalen 7 und 34 erzeugten sinuswellenartigen Strom messen» Hierbei sind die optischen Achsen des Lichtemissions- und des Lichtempfangselements in einer V-Form angeordnet so daß das vom Lichtemissionselement 35 ausgesandte Licht an der Meßskala 7 reflektiert wird und zuverlässig das Lichtempfangselement 36 erreicht.

Die Fig. 5 und 6 zeigen einen Stoßdämpfer 2G im einzelnen. Dieser Stoßdämpfer 20 weist ein bewegliches, im wesentlichen zylindrisches Bauteil 37 auf, das mit einem Endab-

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! schnitt aer Führungsschiene 4 in Eingriff und mit einem inneren Ringbund 37A versehen ist, der gegen eine Stirnfläche 4B eines abgesetzten Teils, das am Ende der Schiene 4 ausgebildet ist, zur Anlage kommen kann. Ferner umfaßt der Stoßdämpfer 20 eine Federanlage- oder -widerlagerplatte 38_S die in den Endabschnitt der Führungsschiene 4 eingeschraubt ist und einen Außenumfangsabschnitt hat, der mit dem Innenumfang des beweglichen Zylinderstücks 37 im wesentlichen in Gleitanlage ist. Zwischen dem Federwiderlager 38 und dem inneren Ringbund 37A des Zylinderstücks 37 ist eine Druckfeder 39 angeordnet, die das Zylinderstück 37 ständig gegen die Stirnfläche 4B des abgesetzten Teils an der Führungsschiene 4 drückt. Wenn das Meßfühler-Traggestell 9 gegen das bewegliche Zylinderstück ₍37 stößt, dann wird die Feder 39 verformt, so daß ein vom Traggestell 9 ausgehender Schlag oder Stoß gemildert werden kann.

Ein Endabschnitt des aus der Konstantspannungsfeder gebildeten Skalenschutzes 8 ist zwischen einen Stutzen 40 und einen am Zylinderstück 37 des Stoßdämpfers 20 durch eine Schraube 42 gehaltenen Gewindering 41 geklemmt.

Zusätzlich wird ein Eingriff zwischen der Führungsschiene 5 und dem Tragblock 22 des linken Ständers 10 in Fig. 1 durch mehrere (nicht gezeigte) Rollenpaare einschließlich solcher Rollen, die an der oberen und unteren kreisförmigen Fläche der Führungsschiene 5, die unter 180° zueinander angeordnet sind, bewirkt, so daß das Traggesteil 9 als Ganzes in Richtung der Y-Achse ruhig und stoßfrei bewegt werden kann.

Wenn ein Werkstück 18 bezüglich seiner Gestalt usw. unter Verwendung des Meßgeräts mit der oben beschriebenen Ausbildung in gleicher Weise wie mit einem üblichen Dreidimensions-Meßgerät vermessen wird, dann wird das untere Ende des Meßfühlers 17 nacheinander mit vorbestimmten Teilen des Werkstücks 18 in Berührung gebracht, wobei Verschiebungswerte des Meßfühlers in Richtung der X-, Y- und Z-Achse durch die

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Verschiebungs-Meßwertgeber, wie den Meßwertgeber 33, erfaßt werden. Hierbei soll die Meßskala 7 allzeit durch die Schutzvorrichtung 8 abgedeckt sein, so daß eine Verschmutzung durch öl od. dgl- oder sonstige Schädigungen, z.B.

durch Anschlagen von Werkzeugen od. dgl., mit hoher Wirksamkeit verhindert werden.

Der Erfindungsgegenstand weist die folgenden Merkmale auf und kann die folgenden Vorteile bieten. Da die Schutzvorrichtung 8, also die bandartige Konstantspannungsfeder, von der ein Endabschnitt zu einer Spiralform gewickelt ist* zur Anwendung kommt und da zwei solche Schutzvorrichtungen 8 sich längs entgegengesetzter Abschnitte der mit der Meßskala 7 versehenen Führungsschiene 4 bzw. auf entgegengesetzten Seiten zum Meßfühler-Traggestell 9 erstrecken, kann die Skala 7 in gewünschter und zufriedenstellender Weise geschützt werden, während eine glatte, stoß- und störungsfreie Verschiebung des Traggestells 9 gewährleistet ist. Die beiden Schutzvorrichtungen sind dabei so aufgebaut und ausgelegt, daß sie im wesentlichen gleiche Kennwerte haben, so daß sich das Traggestell 9 in jeder Richtung unter einer in der Hauptsache gleichförmigen Kraft bewegen kann₅ wobei ferner im Fall einer Automatisierung eine konstante Last auf eine Traggestell-Antriebsvorrichtung aufgebracht wird, was die Anwendung einer Automatisierung in vorteilhafter Weise ermöglicht. Darüber hinaus sind die Schutzvorrichtungen 8 voneinander getrennt an Stellen auf einer rechten sowie linken Seite vorgesehen, wodurch die Notwendigkeit, an dem Verschiebungs-Meßwertgeber 33 einen Umweg hervorzurufen, wie es beim Stand der Tehcnik der Fall ist, ausgeschaltet wird, so daß der innere Aufbau vereinfacht werden kann, was die Montage und Demontage wieder leichter werden läßt. Des weiteren verwendet der Retraktor 27 in seinem Aufbau die Lagerwelle 24 der Rollen 23 zum Eingriff von Führungsschiene 4 und Traggestell 9 mit, so daß die Konstruktion vereinfacht sowie kompakt ausgeführt und der Freiraum zur Skalenoberfläche mit Sicherheit eingehalten werden kann.

Der Retraktor 27 ist ferner mit der garnspulenförmigen Hülse 26 als zweites zylindrisches Teil versehen, wodurch, wenn der Außendurchmesser des wickelnden Teils dieser Hülse 26 in richtiger Weise bestimmt wird, dann ein geeigneter Abstand zwischen der aus der Konstantspannungsfeder gebildeten Schutzvorrichtung 8 und der Skalenoberfläche festgesetzt werden kann. Durch das Vorhandensein der Flansche an der Hülse 26 kann die Konstantspannungsfeder an einer Anlage an der oberen oder unteren Rolle 23 gehindert werden, so daß dadurch die Erzeugung von Geräuschen und ungünstiger sowie unerwünschter Drehbedingungen wirksam vermieden werden kann. Zusätzlich ist die Hülse 26 aus einem Material mit geringer Reibung gefertigt, wodurch die Hülse 26 und der Abstandshalter 25 allzeit glatt und leicht drehen können. Demzufolge kann,

!5 auch wann die Wiclclungskraft der Konstantsspannungsfeder erhöht wird, eine auf dem Wickeln der Feder beruhende Behinderung in der Bewegung des Traggestells vermieden werden.

Da das eine Ende der Konstantspannungsfeder 8 am beweglichen Zylinderstück 37 des Stoßdämpfers 20 befestigt ist, kann dieses Zylinderstück 37 gegen eine Drehung verriegelt werden, ohne den Stoßdämpfer in seiner Dämpfungsfunktion zu beeinträchtigen. Bei der !Montage oder Demontage des Traggestells 9 ist eine Entfernung usw. der Meßskala 7, die mit hoher Präzision angeordnet und eingestellt worden ist, nicht erforderlich, was diese Vorgänge bequem macht. Das bewegliche Zylinderstück 37 ist am einen Ende der Konstantspannungsfeder befestigt, wodurch das Ende dieser Feder während einer Demontage nicht vollständig in den Retraktor 27 hineingezogen wird, was die Durchführung der Demontagearbeiten vereinfacht und leichter macht.

Darüber hinaus ist die den Skalenschutz 8 bildende Konstantspannungsfeder an ihrem freien Ende an der Skala 7 und an ihrem Wicklungsende am Meßwertgeber 33 festgelegt, so daß die Lagerwelle 24 der Rollen 23 in der oben beschriebenen Weise verwendet werden kann, wodurch die Notwendigkeit für

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die Anordnung einer besonderen Welle für den Retraktor 27 entfällt, und des weiteren kann eine Beschädigung der Skalenoberfläche durch Brechen oder Biegen der Feder am Befestigungsteil an ihrem freien Ende vermieden werden. Wenn im Gegensatz zur obigen Ausführung das freie Ende an der Seite des Meßwertgebers 33 befestigt wird, dann bewegt sich immer ein an diesem festgelegten Teil abgebogener Abschnitt relativ zur Skala 7, was möglicherweise eine Beschädigung deren Oberfläche zur Folge hat-

Der Windungsdurchmesser der Konstantspannungsfeder auf der Aufwickelseite (Windungs-durchmesser in der Anfangsstufe) wird darüber hinaus geringer gemacht als der Außendurchmesser des Wickelteils der garnspulenartigen Hülse 26, so daß eine Lockerheit der Konstantspannungsfeder» die auf einem schlaffen Wickeln beruht, vermieden werden kann, um die Gerad- oder Gestrecktheit aufrechtzuerhalten;, durch die die Skala 7 u.dgl. wirksam gegen Schaden geschützt werden kann, und um ein störungsfreies Herausziehen zu gewährleisten.

Des weiteren ist die Skala 7 an der Führungsschiene 4 mit vertikaler Lage ihrer Skalenoberfläche befestigt, wobei die Konstantspannungsfeder parallel hierzu angeordnet ist, so daß diese Feder wirksam daran gehindert werden kann,aufgrund einer Lockerheit die Skalenoberfläche zu berühren, und daran gehindert werden kann, aufgrund solcher Berührungen die Skalenoberfläche zu beschädigen, was unterschiedlich zu dem Fall ist₅ da die Skalenoberfläche in waagerechter Richtung und aufwärts zeigend angeordnet ist.

Für den Betrieb muß der Skalenschutz 8 nicht notwendigerweise unbedingt eine Konstantspannungsfeder in spiraliger Gestalt sein, sondern es kann auch ein rein bandförmiges Bauteil ohne Federung oder Nachgiebigkeit zur Anwendung kommen. In diesem Fall ist es jedoch notwendig, eine Feder od. dgl. vorzusehen, die am Retraktor 27 eine Wicklungskraft

-Μι liefert. Die Anordnung gemäß der beschriebenen und gezeigten Ausführungsform ist demgegenüber vorteilhafter. Auch muß der Retraktor 27 nicht notwendigerweise die Lagerwelle 24 der Rollen 23 verwenden,jedoch bringt diese Verwendung die 5 oben erläuterten Vorteile. Falls geringfügige Schleifgeräusche und ein weniger zufriedenstellender Laufzustand in Kauf genommen werden können, dann können entweder der · Abstandshalter 25 oder die Hülse 26 oder diese beiden Teile weggelassen -werden. Ferner kann auch eine solche Anordnung zur Anwendung kommen, bei der die Konstantspannungsfedern nicht gleichförmig ausgebildet sind, wobei sie sich vielmehr in ihrer Kraft voneinander unterscheiden und das Traggestell 9 immer zu einem der Enden der Schiene 4 im freigegebenen Zustand zurückgeholt wird.

Die Skala 7 ist nicht notwendigerweise auf die Bauart mit optischer Reflexion beschränkt, sondern es kann eine lichtdurchlässige, eine magnetische, eine elektrostatisch kapazitive oder eine Berührungspunkt- bzw. Meßspitzenskala zur Anwendung kommen.

Bei der beschriebenen Ausführungsform wurde auf ein räumliches Meßgerät, bei dem der Erfindungsgegenstand zum Einsatz kommt, Bezug genommen. Die Erfindung ist jedoch nicht auf ein solches Gerät beschränkt, sie kann nicht nur bei einem Meßgerät von ansprechender Größe, wie bei einem Meßgerät für zwei Dimensionen oder für Umrisse (Konturen), sondern auch bei Meßgeräten geringerer Größe, wie bei einem Taster (Dickenmesser), einer Höhenlehre oder einer Meßuhr, und auch bei einer unabhängigen Meßvorrichtung zur Abmessung einer geradlinigen Bewegung, wie einer linearen Skala ("linear scale" als Handelsbezeichnung), und ferner bei verschiebbaren Teilen von Werkzeugmaschinen zur Anwendung kommen". Kurz gesagt, der Erfindungsgegenstand ist auf Meßgeräte und andere Vorrichtungen oder Arbeitsgeräte zur Messung eines Verschiebungswerts zwischen zwei in gerader Linie relativ zueinander bewegbaren Körpern anwendbar.

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Auch kann die Führungsschiene 4 ortsfest oder bewegbar sein, d.h.., jegliche Führungsschiene 4, die in bezug auf das Meßfühler-Traggestell 9 relativ bewegbar ist, ist anwendbar«

Aus dem Obigem geht hervor, daß der Erfindungsgegenstand in vorteilhafter Weise ein Meßgerät bietet, bei dem die Skala wirksam geschützt werden kann, bei dem das Meßfühler-Traggestell glatt sowie ruhig zu verschieben ist und bei dem die Montage sowie Demontage erleichtert wird.

Claims

Patentansprüche

Meßgeräts gekennzeichnet

- durch ein einen Meßfühler (17) tragendes, an einer Führungsschiene (4) hin- und herbeweglich gelagertes Meßfühler-Traggestell (9)₅

- durch eine an der Führungsschiene (4) in deren Längsrichtung befestigte Meßskala (7}₅

- durch einen am Meßfühler-Traggestell (0) befestigten, einen Verschiebungswert des Traggestells mit Bezug zur Meßskala (7) erfassenden Verschiebungs-Meßwertgeber (33) und

- durch je eine auf entgegengesetzten Seiten des Meßfühler-Traggestells jeweils in der Längsrichtung der Meßskala vorgesehenes von einem bandartigen Bauteil gebildete Skalenschutzvorrichtung (8), deren eines Ende an einem Endabschnitt der Führungsschiene (A) befestigt und deren anderes Ende durch einen ist Meßfühler-Traggestell angeordneten Retraktor (27) aufwickelbar ist.

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2. Meßgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die bandartigen Bauteile jeweils aus einer Dauerlastfeder (8) in Spiralform gebildet sind.

3. Meßgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kennwerte der Dauerlastfedern einander im wesentlichen gleich sind.

4. Meßgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Ende einer jeden Dauerlastfeder an einem am Endabschnitt der Führungsschiene (4) angeordneten, in einem vorbestimmten Bereich in Achsrichtung der Führungsschiene bewegbaren Bauteil (37) befestigt ist.

5. Meßgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Retraktor (27) eine Dauerlastfeder (8) umfaßt, deren anderes Ende um ein zylindrisches, drehbar am Meßfühler-Traggestell (9) gelagertes Teil (25, 26) gewickelt ist, und daß der Retraktor in der Lage ist, durch die Windungskennwerte der Dauerlastfeder selbsttätig ein Aufwickeln auszuführen.

6. Meßgerät nach Anspruch 5, dadurch

gekennzeichnet, daß der Retraktor (27) eine Lagerwelle (24) für eine Bewegung des Meßfühler-Traggestells (9) auf der Führungsschiene (4) ermöglichende Rollen (23) und ein auf der Lagerwelle (24) drehbar gehaltenes, doppelwandiges zylindrisches Bauteil mit einem an der Lagerwelle angebrachten zylindrischen Abstandshalter (25) sowie einer auf diesem drehbar angebrachten Hülse (26) umfaßt.

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ΟΙ 7„ Meßgerät nach Anspruch 2₈ dadurch

gekennzeichnet, daß der zusammengezogene Innendurchmesser der Dauerlastfeder (8) in einem freien Zustand geringer ist als der Außendurchmesser des zylindrischen Bauteils (25_a 26)*

8= Meßgerät nach Anspruch 1, dadurch

gekennzeichne t₉ daß die Oberfläche der Meßskala (7) vertikal angeordnet ist und die Dauerlastfedern parallel zur Skalenoberfläche verlaufen sowie diese abdecken«

Meßgerät, gekennzeichnet

- durch an gegenüberliegenden Seiten einer vierseitigen rechtwinkligen Grundplatte (I)₅ auf der ein zu vermessendes Werkstück (18) lagerbar ist₀ in deren Längsrichtung befestigte Führungsschienen (4, S)₅

- durch eine an einer (4) der Führungsschienen in deren axialer Richtung fest angebrachte Meßskala (7)₃ - durch ein Meßfühler-Traggestell (9), das ein Paar von an den beiden Führungsschienen (4, 5) durch Rollen (23₅ 29_S 30) geführte Ständer (10) sowie einen an zwischen den Ständern sich quer erstreckenden Wellen (13) bewegbar angeordneten Spindelträger (15) umfaßt, - durch einen in einem der Ständer, der sich auf der

Seite der die Meßskala (7) tragenden Führungsschiene (4) befindet, untergebrachten Verschiebungs-Meßwertgeber (33)₉ der aus eiaer Verschiebung des Traggestells (9) mit Bezug zur Meßskala einen Verschiebungsso

wert erfaßt_a und

- durch ein Paar von parallel zur Oberfläche der Meßskala angeordneten, diese abdeckenden Spifil-Dauerlastfedern (8)₃ deren eines Ende jeweils an einem*von an den gegenüberliegenden Endabschnitten der Führungsschiene

(4), die die Meßskala trägt, vorgesehenen Stoßdämpfern (20) befestigt ist und deren anderes Ende durch einen Retraktor (27), a&r ein in dem Ständer (10) drehbar

± gelagertes zylindrisches Bauteil (25, 26) umfaßt, aufgewickelt ist.

10. Meßgerät nach Anspruch 9, dadurch

gekennzeichnet, daß der zusammengezogene Innendurchmesser der Dauerlastfeder (8) in einem freien Zustand geringer ist als der Außendurchmesser des zylindrischen Bauteils (25, 26).

11«, Meßgerät nach Anspruch 9, dadurch

gekennzeichnet, daß einander gegenüberliegende, in der Achsrichtung der die Meßskala (7) aufnehmenden Führungsschiene (4) verlaufende Flächen dieser Führungsschiene ebenflächig ausgebildet sind, daß die mit Bezug zur Grundplatte (1) außenliegende dieser ebenen Flächen mit einer in Achsrichtung der Führungsschiene (4) verlaufenden Kehle (4A) ausgestattet ist und daß die Meßskala in dieser Kehle in vertikaler Ausrichtung befestigt ist.

12. Meßgerät nach Anspruch 9_S dadurch

gekennzeichnet, daß der Retraktor (27) in der Lage ist, durch die Windungskennwerte der Dauerlastfeder (8) selbsttätig ein Aufwickeln auszuführen.

13. Meßgerät nach Anspruch 12, dadurch

gekennzeichnet, daß der Retraktor (27) eine Lagerwelle (24) für die Rollen (23) sowie ein doppelwandiges, auf der Lagerwelle gehaltenes zylindrisches Bauteil (25, 26) umfaßt.

14. Meßgerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Stoßdämpfer (20) ein im wesentliches zylindrisches, bewegbares Bauteil (37), das lose an einem Teil der Führungsschiene (4) in Anlage ist, sowie eine zwischen der Führungsschiene und dem bewegbaren Bauteil eingesetzte Feder (39) umfaßt.

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15. Meßgerät nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet» daß ein Ende der Dauerlastfeder (8) an dem bewegbaren Bauteil (37) befestigt ist.