DE3438277C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Klemmvorrichtung für ein Meßgerät nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Aus dem DE-GM 17 62 800 ist eine derartige Klemmvorrichtung zum Festklemmen eines Anschlages bekannt. Die Klemmvorrichtung weist ein Halteglied in Form einer Hülse auf, welches am Anschlag befestigt ist. Ein Führungselement in Form einer Führungsstange durchsetzt die Hülse, und ein bewegbarer Block in Form eines Bolzens wird von der Hülse derart gehalten, daß er in einer die Längsrichtung der Führungsstange kreuzenden Richtung bewegbar ist und eine Durchgangsbohrung aufweist, durch die sich die Führungsstange erstreckt. Ein Gewindebolzen der bekannten Klemmvorrichtung wird von der Hülse gehalten und durchdringt eine Bohrung der Hülse. Dieser Gewindebolzen ist ferner in der Bewegungsrichtung des Bolzens beweglich, da er an diesem Bolzen befestigt ist.

Des weiteren weist die bekannte Klemmvorrichtung eine Verstellmutter auf, die eine Grundfläche umfaßt, welche sich an der Hülse abstützt.

Zur Befestigung der Hülse und des an dieser befestigten Anschlages an einer bestimmten Stelle der Führungsstange wird die Stellmutter angezogen, so daß ein Teil der Durchschnittsbohrung an der Führungsstange anliegt. In dieser Stellung liegen Flächenteile der Hülse ebenfalls an der Führungsstange an, wobei eine feste Anlage an drei Flächen erreichbar sein soll.

Die gattungsgemäße Klemmvorrichtung weist jedoch den Nachteil auf, daß die Flächenteile der Hülse und der Teil der Bohrung, der an der Führungsstange anliegt, eine Verbindung der Führungsstange hervorrufen können, da diese drei Flächenteile im Abstand zueinander entlang der Längsachse der Führungsstange angeordnet sind.

Daher ist die bekannte Klemmvorrichtung, die für jegliche Art von Maschinen geeignet sein soll, zumindest für Meßgeräte nur bedingt, wenn überhaupt, tauglich.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Klemmvorrichtung für ein Meßgerät der im Oberbegriff des Anspruches 1 angegebenen Art zu schaffen, die eine Verformung eines Führungselementes auch bei einem Festklemmen im Falle eines Messens mit hoher Präzision vermeiden kann.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die Merkmale des Anspruches 1.

Dadurch wird erreicht, daß eine Klemmkraft zum Festklemmen des Schiebers am Führungselement ausgeübt werden kann, ohne dieses Führungselement zu verformen oder zu verbiegen.

Aus der US-PS 28 42 387 ist zwar ein Drehsperrmechanismus bekannt, jedoch beinhaltet diese Druckschrift keine weiteren Hinweise auf eine Klemmvorrichtung, die mit der erfindungsgemäßen Klemmvorrichtung bekannt wäre.

Die Unteransprüche haben vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung zum Inhalt.

Nachfolgend werden Ausführungsformen der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigt:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht der Gesamtanordnung einer bevorzugten Ausführungsform einer Klemmvorrichtung für ein Koordinatenmeßgerät,

Fig. 2 einen vergrößerten Schnitt durch die wesentlichen Teile der Klemmvorrichtung,

Fig. 3 eine vergrößerte perspektivische Ansicht des bewegbaren Blocks, und

Fig. 4 eine teilweise in Längsrichtung geschnittene Ansicht der Gesamtanordnung einer bevorzugten Ausführungsform der Klemmvorrichtung zur Verwendung bei einer Höhenanreißlehre.

Bei einem in Fig. 1 gezeigten Koordinatenmeßgerät sind an gegenüberliegenden Seiten der Meßtisch- oder Anreißplatte 1 Y-Achsen-Schienen 2 vorgesehen, auf denen je ein Y-Achsen- Schieber 3 in Y-Richtung bewegbar ist, wobei zwei solche Y-Achsen-Schieber miteinander durch X-Achsen-Schienen 4 verbunden sind. An diesen X-Achsen-Schienen 4 ist ein X-Achsen-Schieber 5 in X-Richtung bewegbar gelagert, und dieser X-Achsen- Schieber 5 trägt einen in Richtung der Z-Achse bewegbaren Z-Achsen-Schieber 6, an dessen unterem Ende eine Tastsignalsonde 7 befestigt ist. Die Tastsignalsonde 7 ist somit in Richtung der sich schneidenden X-, Y- und Z-Achsen bewegbar.

Am X-Achsen-Schieber 5 sind mehrere Halteglieder 11 fest angebracht, die von einem Führungselement 12 durchsetzt werden, an dem sie anliegen. Das Führungselement 12 ist parallel zu den X-Achsen-Schienen 4 angeordnet und an seinen entgegengesetzten Enden an den Kopfteilen der beiden Y-Achsen-Schieber 3 befestigt. Bei einer Bewegung des X-Achsen-Schiebers 5 längs der X-Achsen- Schienen 4 sind die Halteteile 11 bewegbar mit dem Führungselement 12 in Anlage oder Eingriff.

Das Führungselement 12 ist an den beiden Y-Achsen-Schiebern 3 derart befestigt, daß es in einem vorbestimmten Bereich in seiner Längsrichtung (X-Achsenrichtung) bewegbar ist, wobei mit dem einem Endabschnitt des Führungselements 12 ein Gewindering 13 verbunden ist. Dieser Gewindering 13 wird von einem im wesentlichen U-förmigen Lagerblock 14 festgehalten, der auch das Führungselement 12 hält, das sich durch den Lagerblock 14 erstreckt, so daß der Gewindering 13 in der o. a. Längsrichtung (X-Achsenrichtung) unbeweglich, jedoch um seine Achse drehbar ist. Der Lagerblock 14 ist an der Kopffläche eines der Y-Achsen-Schieber 3 befestigt und eine Drehung des Gewinderinges 13 führt zu einer Längsbewegung des mit dem Ring 13 in Gewindeeingriff stehenden Führungselements 12. Eine Klemmvorrichtung 15 ist an einem der mit dem Führungselement 12 in Anlage befindlichen Halteglieder 11 vorgesehen. Eine Drehung des Gewinderinges 13 in dem Zustand, in dem der X-Achsen-Schieber 5 am Führungselement 12 durch die Klemmvorrichtung 15 festgeklemmt ist, bewirkt eine feine Bewegung des X-Achsen-Schiebers 5 relativ zu den X-Achsen- Schienen 4, so daß eine Feineinstellung oder -justierung ausgeführt werden kann. Das Führungselement 12, der Gewindering 13, der Lagerblock 14 und die Klemmvorrichtung 15 bilden zusammen einen Feineinstellmechanismus 16.

Die Fig. 2 zeigt die Klemmvorrichtung 15 im einzelnen. Im Halteglied 11 ist eine Ausnehmung 21 ausgebildet, die zylinderförmig ist, wobei die Zylinderachse in einer das Führungselement 12 rechtwinklig schneidenden Richtung verläuft. Die Ausnehmung 21 ist am einen Ende des Haltegliedes 11 offen, wobei die obere Stirnseite der Ausnehmung 21 von einer Stirnwand 21A abgeschlossen ist.

Ein bewegbarer Block 23 von zylinderförmiger Gestalt ist in die Ausnehmung 21 eingesetzt und darin so gehalten, daß er in einer die Längsrichtung des Führungselements 12 schneidenden Richtung, d. h. in einer die Bewegungsrichtung des X-Achsen-Schiebers 5 rechtwinklig kreuzenden Richtung, bewegbar ist. In der Mitte der Stirnwand 21A ist eine Einführungsbohrung 24 ausgebildet, durch die ein Gewindebolzen 25 in die Ausnehmung 21 hineinragt, wobei das innere Ende 25A des Gewindebolzens 25 in eine im Bereich der Mittelachse des bewegbaren Blocks 23 ausgestaltete Gewindebohrung 26 eingedreht ist. An einer Seitenfläche des bewegbaren Blocks 23 ist eine Keilnut 27 längs der Bewegungsrichtung des bewegbaren Blocks 23 ausgebildet, die zusammen mit einem von einer Seitenwand 21B der Ausnehmung 21 vorstehenden, in sie eingreifenden und darin verschiebbaren Keil 28 einen Drehsperrmechanismus 31 für den bewegbaren Block 23 darstellt.

Das innere Ende 25A des Gewindebolzens 25 steht mit der Gewindebohrung 26 in Schraubverbindung. Eine Drehung eines Griffstücks 32 am äußeren Ende des Gewindebolzens 25 bewirkt eine Bewegung des gegen eine Drehung durch den Drehsperrmechanismus 31 blockierten bewegbaren Blocks 23 in einer das Führungselement 12 bzw. die Bewegungsrichtung des X-Achsen- Schiebers 5 rechtwinklig schneidenden Richtung.

Dieser bewegbare Block 23 ist mit einer Durchgangsbohrung 41 ausgestattet, die in einer die Bewegungsrichtung des bewegbaren Blocks 23 rechtwinklig schneidenden Richtung verläuft. Das Führungselement 12 ist in die Durchgangsbohrung 41 eingefügt und liegt darin an. Ferner sind der Durchgangsbohrung 41 entsprechende Durchbrüche 42 in der Wandung 21B, die die Ausnehmung 21 umschließt, ausgebildet, durch die sich das Führungselement 12 beweglich erstreckt.

Die Gewindebohrung 26 ist zur Durchgangsbohrung 41 hin offen, so daß das innere Ende 25A des Gewindebolzens 25 in die Durchgangsbohrung 41 ragt und mit einer seitlichen Fläche des Führungselements 12 in einer zu dessen Längsrichtung, d. h. dessen Axialrichtung bzw. die Bewegungsrichtung des X-Achsen-Schiebers 5, rechtwinklig schneidenden Richtung zur Anlage kommen kann. Das innere Ende 25A des Gewindebolzens 25 ist hier als eine ebene Berührungs- oder Anlagefläche ausgebildet, die rechtwinklig zur Längsachse des Gewindebolzens 25 angeordnet ist.

Das innere Ende 51A eines Gewindezapfens 51 kann mit dem Führungselement 12 an einer Stelle zur Anlage kommen, die der Berührungsstelle des Gewindebolzens 25 am Führungselement 12 gegenüberliegt. Dieser Gewindezapfen 51 liegt auf derselben Achslinie wie der Gewindebolzen 25, er ist in den bewegbaren Block 23 eingeschraubt und wird von diesem gehalten und sein inneres Ende ragt auf vorbestimmter Länge in die Durchgangsbohrung 41 hinein, wobei dieses Ende als eine zur Anlagefläche 25A des Gewindebolzens 25 parallele Anlagefläche 51A ausgebildet ist, die somit in einer die Bewegungsrichtung des bewegbaren Blocks 23 rechtwinklig kreuzenden Richtung verläuft.

In Abhängigkeit von der Einbaulage des bewegbaren Blocks 23 ist vorzugsweise eine auf den bewegbaren Block 23 einen Druck ausübende Schraubendruckfeder 55 in der Ausnehmung 21, und unterhalb des bewegbaren Blocks 23 einen Anschlag vorgesehen, so daß die Rückführung dieses bewegbaren Blocks 23 zu seiner Ausgangslage ohne Rücksicht auf eine einmal eingenommene Stellung erleichtert wird.

Es wird nun die Wirkungsweise der beschriebenen Klemmvorrichtung 15 erläutert:

Wenn das innere Ende oder die Anlagefläche 25A des Gewindebolzens 25 nicht aus der Gewindebohrung 26 in die Durchgangsbohrung 41 ragt, ist das Führungselement 12 in dieser Durchgangsbohrung 41 frei bewegbar. Dabei ist der X-Achsen-Schieber 5 in einer solchen Weise abgestützt, daß er relativ zu den X-Achsen-Schienen 4 bewegt werden kann. Wenn in diesem Zustand das Griffstück 32 der Klemmvorrichtung 15 gedreht wird, um die Anlagefläche am inneren Ende 25A des Gewindebolzens 25 gegen eine seitliche Fläche des Führungselements 12 in der Durchgangsbohrung 41 zu pressen, dann hebt sich der bewegbare Block 23 relativ zum Gewindebolzen 25 an, und auf Grund dessen kommt die Anlagefläche 51A am inneren Ende des Gewindezapfens 51 in Druckanlage mit dem Führungselement 12, und zwar auf der gleichen Achslinie wie die Anlagefläche 25A und zu dieser genau gegenüberliegend, so daß der X-Achsen-Schieber 5 am Führungselement 12 festgelegt wird. Nach Abschluß des beschriebenen Vorgangs wird für das Arbeiten des X-Achsen- Schiebers 5 zur Feineinstellung übergegangen.

Durch die erläuterte Anordnung wird das Führungselement 12 an einander gegenüberliegenden Seitenflächen durch zwei Anlageflächen 25A und 51A festgeklemmt, um das Halteglied 11 am Führungselement 12 festzulegen, wobei selbst bei einer starken Erhöhung der Klemmkraft keine Möglichkeit besteht, daß eine Verformung des Führungselements 12 hervorgerufen wird. Damit ist auch keine Möglichkeit vorhanden, daß eine auch noch so kleine Verformung auf das gesamte Meßgerät einwirkt, die einen Fehler in dem von der Testsignalsonde 7 gemessenen Wert erzeugen kann, so daß diese Ausführungsform Messungen mit hoher Präzision gewährleistet.

Die beiden Anlageflächen 25A und 51A sind ebene Flächen, die rechtwinklig die Bewegungsrichtungen des bewegbaren Blocks 23 bzw. des Gewindebolzens 25 kreuzen. Auch wenn das Führungselement 12 als Rundstab ausgebildet ist, so wird es beständig und stabil von gegenüberliegenden Seiten her unter Druck festgeklemmt. Selbst wenn beispielsweise die Durchgangsbohrung 41 und das Führungselement 12 nicht exakt zueinander ausgerichtet sind, wird bei dieser Ausführungsform das Führungselement 12 in vorteilhafter Weise ohne eine unerwünschte Verformung festgeklemmt.

Ferner ist die erläuterte Anordnung insofern von Vorteil, als die Konstruktion extrem einfach ist, als sie kompakte Abmessungen hat und als ihr Anwendungsbereich sehr groß ist.

Fig. 4 zeigt eine Ausführungsform, bei der die Klemmvorrichtung 15 bei einer Höhenanreißlehre zur Anwendung kommt.

Hierbei ist ein Schieber 63 vertikal bewegbar an einem von einer Grundplatte 61 aufragender Ständer 62 gelagert. Ein als Rundstab ausgebildetes Führungselement 64 ist in der Nachbarschaft des Ständers 62 mit zu diesem vorbestimmter Entfernung vertikal bewegbar gelagert. In die Grundplatte 61 ist eine von dieser gehaltenen Feineinstellschraube 65 eingegliedert, deren unteres Ende mit dem einen Arm eines in der Grundplatte 61 an einem Lagerzapfen 66 schwenkbar gehaltenen Hebels 67 in Anlage ist, an dessen anderem Arm das untere Ende des Führungselements 64 anliegt. Wenn die Feineinstellschraube 65 zu ihrer axialen Bewegung gedreht wird, so wird diese Drehung über den Hebel 67 auf das Führungselement 64 übertragen, das mit einer Klemmvorrichtung 15, die zur vorher erläuterten Ausbildung identisch und am Schieber 63 befestigt ist, in Eingriff oder Anlage ist. Bei dieser Klemmvorrichtung 15 ist zwischen die Stirnwand 21A und den bewegbaren Block 23 eine Schraubendruckfeder 68 eingesetzt, so daß eine quer gerichtete Lockerung des bewegbaren Blocks 23 in der Ausnehmung 21 durch die Kraft dieser Feder 68 verhindert wird. Das Führungselement 64, die Feineinstellschraube 65, der Hebel 67 und die Klemmvorrichtung 15 bilden zusammen einen Feineinstellmechanismus 71.

Auch bei dieser Ausführungsform der Klemmvorrichtung 15 ist es möglich, den Schieber 63 relativ zum Ständer 62 durch Drehen der Feineinstellschraube 65 fein einzustellen, um das Führungselement 64 nach Festklemmen des Schiebers 63 an diesem vertikal zu bewegen. Der Vorteil dieser Ausführungsform liegt u. a. darin, daß bei Befestigung des Halteglieds 11 der Klemmvorrichtung 15 am Führungselement 64 eine auf der Klemmkraft beruhende Verformung oder Biegung nicht auf das Führungselement 64 übertragen wird, so daß auch der gesamten Höhenanreißlehre nicht die kleinste Verformung mitgeteilt wird, was bedeutet, daß Messungen mit hoher Genauigkeit ausgeführt werden können.

Zusätzlich brauchen der Gewindebolzen 25 und der Gewindezapfen 51 nicht notwendigerweise auf ein und derselben Achslinie angeordnet zu sein, und es können beispielsweise zwei Gewindezapfen 51 einem einzelnen Gewindebolzen 25 gegenüberliegend vorgesehen sein. Ferner sind es die ebenen Anlageflächen 25A und 51A gewesen, die mit dem Führungselement 12 in Druckanlage gebracht wurden, jedoch ist der Erfindungsgegenstand nicht notwendigerweise darauf beschränkt, vielmehr können V-förmige plane Flächen, konkav oder konvex gekrümmte Flächen mit dem Führungselement 12; 64 zur Anlage gebracht werden.

Die Anlagefläche 51A ist am vorderen oder inneren Ende des Gewindezapfens 51 ausgebildet worden; sie kann jedoch auch einstückig an der Innenumfangsfläche der Durchgangsbohrung 41 an einer vorgegebenen Stelle ausgestaltet sein. Wird jedoch die Anlagefläche 51A am inneren Ende des Gewindezapfens 51 ausgebildet, so ist deren Herstellung einfacher.

Claims (5)

1. Klemmvorrichtung für ein Meßgerät zum Festklemmen eines mit einem Führungselement bewegbar in Eingriff befindlichen Schiebers am Führungselement,
mit einem am Schieber befestigten, vom Führungselement durchsetzten Halteglied,
mit einem vom Halteglied in einer Ausnehmung getragenen, bewegbaren Block, der in einer die Längsrichtung des Führungselements kreuzenden Richtung bewegbar ist, und eine Durchgangsbohrung aufweist, durch die sich das Führungselement erstreckt, und
mit einem gleichfalls vom Halteglied getragenen bewegbaren Gewindebolzen, dessen äußeres Ende sich aus dem Halteglied erstreckt und ein Griffstück zum Verstellen in der Bewegungsrichtung des bewegbaren Blocks aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Gewindebolzen (25) mit dem Block (23) derart in Schraubverbindung steht, daß er mit seinem inneren Ende (25A) in die Durchgangsbohrung (41) einführbar und mit dem Führungselement (12, 64) in dieser Durchgangsbohrung (41) so zur Anlage bringbar ist, daß ein Verklemmen ohne eine Verformung des Führungselements (12, 64) erfolgt,
daß ein den bewegbaren Block (23) gegen eine Drehung bei einer Drehung des Gewindebolzens (25) in bezug auf das Halteglied (11) verriegelnder Drehsperrmechanismus (31) vorgesehen ist, und
daß eine mit dem Führungselement (12, 64) in Anlage zu bringende weitere, dem inneren Ende (25A) des Gewindebolzens (25) gegenüberliegende Anlagefläche (51A) vorgesehen ist.

2. Klemmvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlagefläche (51A) am inneren Ende eines in den bewegbaren Block (23) koaxial zum Gewindebolzen (25) eingeschraubten Gewindezapfens (51) ausgebildet ist.

3. Klemmvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehsperrmechanismus (31) eine entweder am bewegbaren Block (23) oder am Halteglied (11) ausgebildete Keilnut 27 und einen entweder am Halteglied (11) oder am bewegbaren Block (23) ausgebildeten, mit der Keilnut (27) in Eingriff zu bringenden Keil (28) umfaßt.

4. Klemmvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine in der Ausnehmung (21) des Halteglieds (11) den bewegbaren Block (23) gegen das Führungselement (12, 64) pressenden Feder (55, 68) vorgesehen ist.

5. Klemmvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß an einer Stelle des Halteglieds (11) ein Anschlag (56) für den bewegbaren Block (23) angeordnet ist.