DE3344894C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft Meß- und Anreißgeräte mit den Merk­ malen des Oberbegriffes von Anspruch 1.

Meß- und Anreißgeräte dieser Art sind aus der deutschen Pa­ tentschrift 25 53 579, jedoch auch aus den deutschen Patent­ schriften 17 73 282 und 20 08 948 bekannt.

Die Zugverspannungsmittel nach dem Stande der Technik haben die Gestalt von im Inneren des hohlen Querarms verlaufenden Zugankern, deren Angriffspunkt an stirnseitigen Abschlußplat­ ten des Querarmes so gewählt sind, daß durch unsymmetrische Längsverspannung des Querarmes mit Bezug auf eine Horizontal- Mittelebene der Querarm in einem Zustand, in welchem er nicht an dem Schieber der Vertikalsäule eingespannt ist, eine vor­ gegebene Abbiegung, beispielsweise entsprechend dem Verlauf einer Parabel erhält, derart, daß unabhängig von der jeweils gewählten Auskragung des Querarmes am Schieber das Querarm­ vorderende durch das Eigengewicht des Querarmes und das Ge­ wicht etwa an das Querarmvorderende angeschlossener Meß- und Anreißwerkzeuge stets auf ein gleichbleibendes Niveau herun­ tergebogen wird, so daß also die gewichtsbedingte Querarm­ durchbiegung durch die vorgegebene Querarmaufwärtsbiegung kompensiert wird.

Für eine ausreichende vorgegebene Querarmdurchbiegung nach aufwärts sind bei den Meß- und Anreißgeräten bekannter Kon­ struktion vergleichsweise hohe Zugkräfte an den Zugverspan­ nungsmitteln notwendig. Ferner bedingen bereits geringfügige Toleranzabweichungen der Wandstärken des Querarmprofils bei Vornahme der Zugverspannung eine unregelmäßige Abbiegung nicht nur in einer Vertikalebene, sondern auch in einer Horizontal­ ebene, so daß besondere Maßnahmen notwendig sind, um die vor­ gegebene Querarmaufwärtsbiegung in einer Vertikalebene so vor­ zunehmen, daß der Querarm nicht gleichzeitig auch seitlich ausweicht.

Aus der US-Patentschrift 30 97 568 ist es ferner bekannt, in Nuten der Seitenwände des axial verschieblichen Querarms einer Werkzeugmaschine Zugstangen anzuordnen, welche vom Querarm­ vorderende zunächst schräg nach aufwärts und dann in Horizon­ talrichtung verlaufen und die Aufgabe haben, durch Zugverspan­ nung des Querarms eine vorgegebene Querarmaufwärtsbiegung zur Kompensation einer gewichtsbedingten Querarmdurchbiegung zu erzeugen. Auch bei dieser bekannten Konstruktion sind die für eine ausreichende Zugverspannung des Querarms erforderlichen Zugkräfte in den Zugstangen oder Zugankern außerordentlich groß und die Einstellung der Zugverspannung derart, daß ein Ausweichen des Querarms in Horizontalrichtung vermieden wird, bereitet Schwierigkeiten.

Durch die Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, ein Meß- und Anreißgerät der eingangs genannten Art so auszugestal­ ten, daß die in den Zugverspannungsmitteln wirksamen Zug­ kräfte und damit die Beanspruchung der Spannmittel zur Er­ zeugung dieser Zugkräfte herabgesetzt werden und eine uner­ wünschte Verformung des Querarmes zusätzlich zu der beabsich­ tigten Querarmdurchbiegung vermieden wird, ohne daß die Füh­ rung des Querarms im Schieber erschwert wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des kennzeichnenden Teiles von Anspruch 1 gelöst.

Der mindestens eine, die Zugverspannungsmittel bildende Zug­ anker in Form des flachen Bandes kann entweder unmittelbar als Führungsfläche mit den Lagerflächen oder den Lagerungs­ mitteln des Schiebers zusammenwirken. Mindestens die nach oben weisende Fläche des Querarms kann jedoch auch mit einer außerordentlich flachen Nut versehen sein, in der Zuganker als sehr dünnes Stahlband eingelegt sind, so daß die Ober­ fläche des Stahlbandes etwas unter dem Niveau der Führungs­ flächen des Querarms gelegen ist und mit den Lagerflächen oder den Lagerungsmitteln des Schiebers nicht zusammenwirkt.

Nachdem der Zuganker des hier angegebenen Meß- und Anreiß­ gerätes von der neutralen Phase des Querarmquerschnittes ma­ ximalen Abstand hat, führen bereits vergleichsweise geringe Zugspannungskräfte zu einer ausreichenden vorgegebenen Quer­ armaufwärtsbiegung. Die symmetrische Lage des Zugankers oder Bandes auf der nach oben weisenden Fläche des Querarms be­ wirkt ferner eine Verminderung der Gefahr eines seitlichen Ausweichens des Querarms bei Einstellung der Querarmaufwärts­ biegung. Schließlich ermöglichen die geringeren Zugspannungs­ kräfte eine insgesamt leichtere Bauweise des Querarms. Er­ wähnenswert ist auch die leichtere Montage der Zuganker durch Auflegen auf die Querarmaußenflächen.

Die hier angegebene Konstruktion kann auch auf im Quer­ schnitt runde Querarme angewendet werden. In diesem Falle besitzt beispielsweise der Querarmquerschnitt im Scheitel eine kleine Abflachung, auf welcher z. B. das den Zuganker bildende Band aufliegt.

Vorzugsweise aber hat der hohle Querarm rechteckigen Quer­ schnitt und längs jeder Außenfläche verläuft jeweils symme­ trisch zur Längsmittellinie der betreffenden Außenfläche ein flaches, anspannbares Band als Zugverspannungsmittel.

Das bzw. jedes Band kann am hinteren Querarmende an einem Mutterstück verankert sein, welches zum Anspannen des betref­ fenden Bandes mittels einer Spannschraube gegenüber einer Endabschlußplatte des Querarms verschiebbar ist. Gemäß einer anderen Konstruktion der Spannmittel zur Aufbringung der Zug­ verspannung kann das bzw. jedes Band am hinteren Querarmende an einem an einer Endabschlußplatte gelagerten Spannhebel verankert sein, welcher mittels einer Spannschraube zum An­ spannen des betreffenden Bandes verschwenkbar ist.

Schließlich kann mindestens eine Wand des hohlen Querarmes mit den Materialquerschnitt längs bestimmter Längenabschnitte vermindernden Ausnehmungen versehen sein, um bei Anspannungen der Zugverspannungsmittel eine Abbiegungskennlinie entspre­ chend einer Parabel oder einer Kurve höherer Ordnung unter gleichzeitiger Herabsetzung der wirksamen Zugkräfte angenähert zu verwirklichen.

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Es stellt dar

Fig. 1 eine schematische perspektivische Ansicht eines Meß- und Anreißgerätes auf einer Richtplatte,

Fig. 2 einen Längsschnitt durch einen Quer­ arm des Gerätes nach Fig. 1,

Fig. 3 einen Teil-Längsschnitt durch den Quer­ arm eines Meß- und Anreißgerätes gemäß einer anderen Ausführungsform,

Fig. 4 einen Querschnitt durch einen Querarm nach den Fig. 2 oder 3,

Fig. 5 eine Einzelheit der Querschnittsdar­ stellung nach Fig. 4 in vergrößertem Maßstab,

Fig. 6 einen Längsschnitt durch das hintere Ende eines Querarms eines Meß- und Anreißge­ rätes gemäß einer nochmals anderen Aus­ führungsform und

Fig. 7 eine Aufsicht auf einen hohlen Querarm eines Gerätes der vorliegend angegebenen Art gemäß einer wiederum anderen Aus­ führungsform.

In Fig. 1 ist eine Richtplatte mit 1 bezeichnet. Auf ihr ist ein Meß- und Anreißgerät 2 horizontal verschiebbar, welches eines von einem Gerätefuß 3 aufragende Vertikalsäule 4, einen daran vertikal verschieblich geführten Schieber 5 und einen an diesem wiederum in Axialrichtung verschiebbaren Querarm 6 auf­ weist. Letzterer kann an seinem Vorderende mit einem Meßinstru­ ment 7 oder was in der Zeichnung nicht im einzelnen gezeigt ist, mit einem Anreißwerkzeug oder dergleichen versehen werden.

Der Querarm 6 ist mit Zugverspannungsmitteln ausgestattet, wel­ che einen schwerelosen Zustand vorausgesetzt, dem Querarm eine vorgegebene Querarmaufwärtsbiegung erteilen, wie dies durch strichpunktierte Linien bei 8 in Fig. 1 angedeutet ist. Prak­ tisch kompensiert dann das Eigengewicht des Querarmes und das Gewicht des am Querarmvorderende angeschlossenen Meß­ instrumentes oder Anreißwerkzeuges die Querarmaufwärtsbie­ gung, so daß das Querarmvorderende durch die dem Eigengewicht und dem Gewicht des angeschlossenen Werkzeugs entsprechende Kraft P wieder auf ein vorbestimmtes Niveau heruntergebogen wird. Durch Wahl einer bestimmten Abbiegungskennlinie kann erreicht werden, daß die Kompensation der Querarmdurchbiegung von der Länge L des auskragenden Querarmabschnittes unabhän­ gig ist.

Die Zugverspannungsmittel des Querarmes 6 werden, wie aus Fig. 2 in Verbindung mit den Fig. 4 und 5 zu ersehen ist, von flachen Stahlbändern 9 hoher Zugfestigkeit gebildet, wel­ che jeweils auf den Außenflächen der Wände des hohlen Quer­ armes im wesentlichen aufliegen und sich von einer Veranke­ rungsstelle 10 am vorderen Querarmende zu einem Spannmechanis­ mus 11 am hinteren Querarmende erstrecken. Die Verankerungs­ stelle 10 am vorderen Querarmende liegt im Bereich einer vorde­ ren Abschlußplatte 12, welche Mittel zum Anschluß der Meßinstru­ mente und Anreißwerkzeuge trägt, wobei jedoch in Fig. 2 dies­ bezügliche Einzelheiten zur Vereinfachung der Darstellung weg­ gelassen sind.

Das hintere Ende der flachen Stahlbänder 9 ist jeweils mit einer Gewindespindel 13 fest verbunden, welche durch eine Mutter 14 gegen eine mit entsprechenden Bohrungen versehene Endabschluß­ platte 15 angezogen werden kann, um das betreffende Stahlband 9 anzuspannen.

Gemäß Fig. 3 können die flachen Stahlbänder 9 auch jeweils an einem Mutterstück 16 in solcher Weise verankert sein, daß weder das Mutterstück 16 noch eine Endabschlußplatte 17 über die Querschnittsumrisse des Querarmes 6 hinausstehen und folg­ lich der Querarm mit seinem rückwärtigen Ende durch den Füh­ rungskanal des Vertikalschiebers 5 (siehe Fig. 1) eingeführt werden kann. Die Mutterstücke 16 sind mittels Spannschrauben 18 gegen die Endabschlußplatte 17 anspannbar, um die flachen Stahlbänder 9 anzuspannen.

Gemäß Fig. 4 sind bei den Ausführungsformen nach Fig. 2 und 3 insgesamt vier flache Stahlbänder 9 als Zugverspan­ nungsmittel vorgesehen. Die Stahlbänder verlaufen jeweils entlang der Längsmittellinie der betreffenden Außenfläche des hohlen Querarmes 6, wobei gemäß Fig. 5 vorzugsweise flache Kanäle oder Ausnehmungen 19 in die Außenflächen des Querarms 6 eingeformt sind, so daß die flachen Stahlbänder 9 in diese Ausnehmungen oder Nuten 19 eingelegt werden können und mit ihrer Oberfläche etwas gegenüber der Lageroberfläche des Querarmes zurückversetzt sind. Gemäß einer nicht dargestell­ ten Ausführungsform können Zuganker auch auf die nicht mit Nu­ ten versehenen, im wesentlichen glatten Querarmaußenflächen aufgelegt sein und im Bereich des Schiebers durch Querschnitts­ ausnehmungen des Schieber-Führungskanals verlaufen.

Bereits ein einziges flaches Stahlband als Zugverspannungs­ mittel unmittelbar an der oberen Außenfläche des hohlen Quer­ armes 6 ermöglicht eine vorbestimmte Querarmaufwärtsbiegung mit geringen Zugkräften in den Zugverspannungsmitteln unter gleichzeitiger Vermeidung eines seitlichen Ausweichens des Querarms, wobei diese Vorteile durch den Verlauf des flachen Stahlbandes 9 in größtmöglichem Abstand von der neutralen Phase des Querarms sowie symmetrisch zur vertikalen Mittel­ längsebene erreicht werden.

Zweckmäßig aber sind gemäß Fig. 4 an allen vier Seiten des Querarms entlang der Längsmittellinien der jeweiligen Außen­ flächen verlaufend und in flachen Ausnehmungen oder Nuten 19 liegend Stahlbänder 9 als Zugverspannungsmittel vorgesehen. Die Anspannung je eines der Stahlbänder 9 gestattet eine Abbie­ gung des Querarmes nach der Seite hin, auf welcher das betref­ fende Stahlband mit Bezug auf die Querschnittsdarstellung von Fig. 4 liegt, im wesentlichen ohne Abbiegungskomponenten in andere Richtungen.

Eine weitere Ausführungsform welche ebenfalls das Einführen des Querarmhinterendes durch den Führungskanal des Vertikalschie­ bers 5 hindurch gestattet, ist in Fig. 6 gezeigt. Die hinteren Enden der flachen Stahlbänder 9 sind an Spannhebeln 20 ver­ ankert, welche an einer Endabschlußplatte 21 des Querarmes 6 schwenkbar gelagert sind und mittels Spannschrauben 22 in der aus Fig. 6 ersichtlichen Art und Weise derart verschwenkt wer­ den können, daß eine vorbestimmte Zugspannung auf die flachen Stahlbänder 9 aufgebracht wird. Die Spannhebel 20 weisen mit ihren den Schaft der Spannschrauben 22 umfassenden Enden nach einwärts, so daß der gesamte Spannmechanismus nicht über den Querschnittsumriß des Querarmes 6 hinaussteht.

Die Ausführungsform eines Querarmes gemäß Fig. 7 weist längs bestimmter Längenabschnitte in den Profilwänden des hohlen Querarmes Ausnehmungen 23 auf, welche bewirken, daß bei An­ spannung der Zugverspannungsmittel in Gestalt der flachen Stahl­ bänder 9 zur Erzeugung einer vorgegebenen Querarmbiegung diese im Bereich der aufgrund der Ausnehmungen 23 geringeren Material­ querschnitte stärker ist, so daß beispielsweise eine parabel­ förmige Biegekennlinie oder eine Kennlinie entsprechend einer Kurve höherer Ordnung angenähert werden kann. Es versteht sich, daß die Ausnehmungen 23 so ausgebildet und angeordnet werden, daß eine ausreichende Festigkeit des Querarmes aufrechterhalten bleibt und daß ferner die Ausnehmungen 23 zweckmäßig mit einem Kunststoff verschlossen werden, um eine bündige Oberfläche des Querarmes für ein Zusammenwirken mit den Lagerflächen des Schiebers 5 zur Verfügung zu haben.

Claims (6)

1. Meß- und Anreißgerät mit einem an einer Vertikalsäule (4) geführten Schieber (5), der einen an seinem freien Vorderende mit einem Meßinstrument (7), einem Anreißwerkzeug oder dergleichen versehenen, hohlen, axial verschieblichen Querarm (6) trägt, welcher mit zum Ausgleich der gewichtsbedingten Querarmdurchbiegung vermittels einer vorgegebenen Querarmauf­ wärtsbiegung dienenden, symmetrisch zur vertikalen Mittellängs­ ebene des Querarms (6) verlaufenden und sich zusammen mit dem Querarm durch den Führungskanal des Schiebers (5) hindurch erstreckenden Zugverspannungsmitteln (9) versehen ist, welche sich von einer Verankerungsstelle an oder nahe dem Querarm­ vorderende zu einer Verankerungsstelle an oder nahe dem Querarmhinterende (15 bzw. 17 bzw. 21) erstrecken, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugverspannungsmittel die Gestalt mindestens eines auf der oberen Außenfläche des Querarms im wesentlichen aufliegenden Zugankers, vorzugsweise in Form eines flachen Bandes (9), haben.

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Querarm (6) an seiner Außenfläche zur Aufnahme des den Zug­ anker bildenden flachen Bandes bzw. der die Zuganker bilden­ den flachen Bänder (9) eine bzw. jeweils eine flache Nut (19) aufweist.

3. Gerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der hohle Querarm (6) rechteckigen Querschnitt aufweist und daß längs jeder Außenfläche jeweils symmetrisch zur Längsmit­ tellinie der betreffenden Außenfläche ein flaches, anspannba­ res Band (9) als Zugverspannungsmittel verläuft.

4. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der bzw. jeder Zuganker (9) am hinteren Quer­ armende an einem Mutterstück (16), welches zum Anspannen des betreffenden Zugankers (9) mittels einer Spannschraube (18) gegenüber einer Endabschlußplatte (17) des Querarms (6) ver­ schiebbar ist, derart verankert ist und das jeweils zugehö­ rige Mutterstück (16) so an der Endabschlußplatte (17) ge­ führt ist, daß das Querarmhinterende einen nicht über den Querschnittsumriß des mittleren Querarmteils hinausstehenden Querschnitt aufweist.

5. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der bzw. jeder Zuganker (9) am hinteren Quer­ armende an einem an einer Endabschlußplatte (21) gelagerten Spannhebel (20) verankert ist, welcher mittels einer Spann­ schraube (22) zum Anspannen des betreffenden Zugankers ver­ schwenkbar ist.

6. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß mindestens eine Wand des hohlen Querarmes (6) mit den Materialquerschnitt längs bestimmter Längenabschnitte des Querarms vermindernden Ausnehmungen (23) versehen ist.