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Meßuhr mit digitaler Anzeigeeinheit
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Die Erfindung betrifft eine Meßuhr mit einem mehrteiligen Gehäuse
und einer digitalen Anzeigeeinheit, einem Tastenfeld mit Funktionstasten und einem
relativ zum gehäuselängsverschiebbaren Meßbolzen, dessen Verschiebeweg elektronisch
erfaßt und einer elektronischen Signalverarbeitungseinrichtung zur Umwandlung in
digitale Anzeigesignale der gemessenen Wegstrecke zugeführt wird.
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Aus der DE OS 32 11 118 ist bereits ein Taststangenmeßgerät mit einer
digitalen Anzeigeeinheit bekannt, welches mit Linienrostern versehene antreibbare
Maßstäbe aufweist. Die Maßstäbe erzeugen in Verbindung mit Sensoreinrichtungen elektrische
Impulsfolgen, die der Bewegung des Linienrasters entsprechen. Die besondere Aufteilung
des gesamten Meßbereiches auf zwei Maßstäbe bietete die Vorteile, daß sich die Maßstäbe
parallel aneinander vorbeibewegen können und dadurch eine außerordentlich verkürzte
Bauweise des Taststangenmeßgerätes hervorrufen. Diesem Taststangenmeßgerät wie im
übrigen auch allen an sich bekannten Meßuhren haftet der Nachteil an, daß sie bei
besonderen Meßbedingungen eine nur schwer ablesbare Anzeige aufweisen. Dies ist
insbesondere dann der Fall, wenn sich die Bedienungsperson seitlich von der Anzeige
der Meßuhr bzw. des Meßgerätes befindet und die angezeigten Werte nur verzerrt,
weil beispielsweise auf dem Kopf-stehend, eingesehen werden können. Dies kann zu
Ablesefehlern und dadurch zu falschger Meßwertaussage führen.
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Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, eine Meßuhr der eingangs genannten
Art dergestalt auszuführen, daß ihre Anzeigefläche auch bei erschwerten Meßbedingungen
der Bediengungsperson zur fehlerfreien Ablesung von Meßwerten zugewandt ist.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß das Gehäuse
im wesentlichen aus einem Grundgehäuse und einem gegenüber dem feststehenden Gehäuse
in zwei Drehrichtungen bis gegen Anschläge drehbaren Gehäuseoberteil besteht. Eine
solche erfindungsgemäße Meßuhr hat den Vorteil, daß die in dem Oberteil des Gehäuses
eingesetzte Meßwertanzeige immer dem Betrachter bzw. der Bediengungsperson derart
zugewandt ist, daß die angezeigten Meßwerte gerade und dadurch fehlerfrei gelesen
werden können. Der Bedienungsperson ist es mit dieser erfindungsgemäßen Meßuhr auf
einfache Weise möglich, durch drehen des Gehäuseoberteiles die digitaler Anzeige
und auch das Tastenfeld mit den Funktionstasten immer in die für sie richtige Position
zu drehen. Durch die Verdrehbarkeit des Gehäuseoberteils in zwei Drehrichtungen
bis gegen Endanschläge ist insgesamt eine nahezu 3600 Drehung des Gehäuseoberteils
mit digitaler Anzeigeeinheit möglich.
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In Ausbildung der Erfindung kann in dem Grundgehäuse der Meßbolzen
längs verschieblich geführt und eine Aufnahmeplatine für die elektronische Meßwertaufnahmeeinrichtung
vorgesehen sein, und das Gehäuseoberteil kann eine Anzeigeplatine für die Signalverarbeitungseinrichtung
aufweisen, wobei die Aufnehmerplatine und die Anzeigeplatine durch ein elektrisch
leitendes, flexibles Band elektrisch miteinander verbunden sein können. Bei dieser
Ausgestaltung können die Aufnehmerplatine und die Anzeigeplatine im parallelen Abstand
zueinander angeordnet sein. Durch den Einsatz eines elektrisch leitenden, flexiblen
Bandes ist auf einfache Weise eine Übertragung der in der Meßwertaufnahmeeinrichtung
aufgenommenen Meßsignale auf die Signaleverarbeitungseinrichtung für die digitale
Anzeige möglich. Das flexible Band ist dabei in an sich bekannter Weise an den zueinander
gerichteten Seiten der Aufnehmerplatine und der Anzeigeplatine mit seinen Enden
schaltungstechnisch angebunden.
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Dieses Übertragungsmittel ist einfach und als Massenartikel beziehbar.
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Es ist ferner schnell und problemlos montierbar.
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In weiterer Ausbildung der Erfindung kann die Aufnehmerplatine mit
dem Grundgehäuse fest verbunden sein und auf einem mit dem Grundgehäuse ebenfalls
fest verbundenen Ringkörper lagern, der mit zwei sich diametral gegenüberliegenden
Anschlagteilen versehen ist, gegen die Anschlagteile bewegbar sind, die sich diametral
gegenüberliegend im drehbaren Gehäuseoberteil befinden. Die Anschlagteile können
derart angeordnet sein, daß das Gehäuseoberteil zum Grundgehäuse um maximal 1800
in jede der beiden Drehrichtungen drehbar ist, abzüglich der Bogenstrecke der Breite
der Anschlagteile. Durch diese einfachen baulichen Maßnahmen ist die Drehung des
Gehäuseoberteils relativ zum feststehenden Grundgehäuse bei gleichzeitig ungestörter
Signalübertragung möglich.
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In anderer Ausgestaltung der Erfindung kann wahlweise die Aufnehmerplatine
auf ihrer der Anzeigeplatine zugewandten Seite kreisförmige Leiterbahnen aufweisen,
auf welche Schleiferkontakte der Anzeigeplatine gleiten. Ebenso ist es natürlich
möglich, die kreisförmigen Leiterbahnen auf der Anzeigeplatine anzubringen und die
Schleiferkontakte auf die Rückseite der Aufnehmerplatine zu befestigen. Durch die
Verbindung der Schleiferkontakte, welche auf kreisförmigen Leiterbahnen der gegenüberliegenden
Platine gleiten, ist ebenfalls auf einfache Weise und funktionssicher eine Übertragung
von Signalen der einen Platine zur gegenüberliegenden anderen Platine möglich.
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In diesem Falle der Anbringung von kreisförmigen Leiterbahnen und
Schleiferkontakten können sogar die Anschlagteile für die Begrenzung der Drehung
des Gehäuseoberteiles entfallen.
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In weiterer Ausbildung der Erfindung kann zwischen der Aufnehmerplatine
und der Anzeigeplatine eine drahtlose Signalübertragungsstrecke, insbesondere eine
Infrarot-Signalübertragungsstrecke aufgebaut sein, wobei der Aufnehmerplatine und
der Anzeigeplatine jeweils eine eigene Stromversorgung in Form einer Batterie oder
dergleichen zugeordnet ist.
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Auch diese Signalübertragungsstrecke erlaubt im Grunde eine Drehung
des Gehäuseoberteiles relativ zum Grundgehäuse ohne Anschlag. Dabei ist es jedoch
zweckmäßig, die Infrarot-Signalübertragung möglichst in der Drehachse des Gehäuseoberteiles.
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Ferner kann die Meßwertaufnahmeeinrichtung im wesentlichen aus einer
Senderplatine und einer Empfängerplatine gebildet sein, zwischen die ein mit dem
Meßbolzen verbundenes Abtastgitter berührungslos bewegbar ist. Mit diesem für sich
aus dem DE-PS 30 20 411 bekannten Messen auf kapazitiver Basis ist eine sichere
und schnelle Erfassung der gemessenen Strecke möglich. Dieses Meßverfahren erlaubt
zum anderen eine Auflösung des Meßwertes von bis zu 0,01 mm.
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Der Aufnahmeplatine ist in weiterer erfindungsgemäßer Ausbildung ferner
ein Umschalter für die Zähirichtungsänderung der-Meßwertaufnahmeeinrichtung zugeordnet.
Durch Betätigen des Umschalters ist es beispielsweise möglich, die Meßuhr auch als
Innenbohrungsmeßgerät einzusetzen, wobei die gemessenen Werte in umgekehrter Richtung
gezählt werden müssen, um ein richtiges Meßergebnis anzuzeigen.
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In der Zeichnung ist ein Beispiel der Erfindung dargestellt. Darin
zeigen: Fig. 1 eine Draufsicht auf die Meßuhr mit digitaler Anzeigeeinheit und einem
Tasten feld Fig. 2 eine Seitenansicht der Meßuhr nach Fig. 1 Fig. 3 einen Schnitt
durch die Meßuhr gemäß der Linie 111-111 der Fig. 5 Fig. 4 einen Schnitt durch die
Meßuhr nach der Linie IV-IV nach Fig. 5 Fig. 5 einen Schnitt durch die Meßuhr der
Fig. 1 gemäß der Linie V-V in Fig. 3.
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Die Meßuhr 1 nach Fig. 1 ist aus einem mehrteiligen Gehäuse 2 gebildet,
welches im wesentlichen aus einem Grundgehäuse 3 und einem Gehäuse oberteil 4 besteht.
In das Gehäuseoberteil 4 ist ein Sichtfenster 5 mit einer Digitalanzeigeeinheit
6 eingearbeitet. Unterhalb des Sichtfensters 5 befinden sich Funktionstasten 7 für
die Reset- und Preset-Funktionen. Die digitale Anzeigeeinheit 6 kann sowohl als
LED- oder LCD-Einheit ausgeführt sein. Das Gehäuse 2 mit dem Grundgehäuse 3 und
dem Gehäuseoberteil 4 ist in der Draufsicht als kreisrunder Körper ausgebildet.
Ein Meßbolzen 8 ist im Grundgehäuse 3 längs verschieblich geführt. Der Meßbolzen
8 befindet sich mit seinem unteren Ausritt aus dem Grundgehäuse 3 in einem Einspannschaft
9 und ist in der Führungsbuchse 10 geführt. Der Meßbolzen 8 ragt nach seinem Verlauf
durch das Grundgehäuse 3 oberhalb der Meßuhr 1 aus dem Grundgehäuse 3 heraus und
lagert auch hier in einer Führungsbuchse 11.
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An seinem oberen Ende besitzt der Meßbolzen 8 einen Anschlagring 12.
Mit 13 ist ein Drahtauslöser bezeichnet, der für die manuelle Meßbolzenabhebung
dient. Der Anschluß 14 am Mantel des Grundgehäuses 2 ist für den elektrischen Anschluß
der Meßuhr 1 an Rechner oder Drucker vorgesehen, um die gemessenen Wert beispielsweise
speichern oder ausdrucken zu können.
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Das Grundgehäuse 3 ist rückseitig mit einem Boden 15 verschlossen.
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In dem Grundgehäuse 3 befindet sich einmal der längsverschieblich
geführte Meßbolzen 8 als auch der mit dem Drahtauslöser 13 verbundene Kraftauslösehebel
16, der mit einer Rolle 17 für die manuelle Meßbolzenabhebung in Verbindung steht.
Ferner ist in dem Gehäuse eine Aufnehmerplatine 18 befestigt, welche die Meßwertaufnahmeeinrichtung,
eine Batterie 19 und einen Umschalter 20 für die Änderung der Zählrichtung aufnimmt.
Die Meßwertaufnahmeeinrichtung als auch die im Batterie 19 und der Umschalter 20
sind mit der Aufnehmerplatine 18 elektrisch verbunden. Die Meßwertaufnahmeeinrichtung
ist ein berührungsloses, kapazitives, lineares Meßsystem, welches im wesentlichen
aus einer Senderplatine 21, einer Empfängerplatine 22 und einem mit dem Meßbolzen
8 fest verbundenen Abtastgitter 23 gebildet ist, welches berührungslos zwischen
der Senderplatine 21 und der Empfängerplatine 22 verschiebbar ist.
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Von der Senderplatine 21 werden die aufgenommenen Signale der gemessenen
Wegstrecke über ein Leitgummi 24 auf die Aufnehmerplatine 18 weitergeleitet. Um
ein berührungsloses Gleiten des Abtastgitters 23 zwischen der Empfängerplatine 22
und der Senderplatine 21 zu ermöglichen, befindet sich an einem Ende zwischen Empfängerplatine
22 und Senderplatine 21 ein Distanzblättchen 25. Ferner sind Empfängerplatine 22
und Senderplatine 21 durch eine Drahtbrücke 26 elektrisch miteinander verbunden.
Der Leitgummi 24 ist in einem Leitgummihalter 27 gehalten.
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In dem Gehäuseoberteil 4 ist ein Ringkörper 28 eingesetzt, der mit
dem Grundgehäuse 3 und der Aufnehmerplatine 18 fest verbunden ist.
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Um den Ringkörper 28 ist das Gehäuseoberteil 4 drehbar bis gegen Anschlagteile
29 und 30 gelagert. Die Anschlagteile 29 sind sich diametral gegenüberliegend angeordnet
und mit dem Ringkörper 28 verbunden. Die Anschlagteile 30 sind ebenfalls sich diametral
gegenüberliegend eingesetzt, jedoch mit dem Gehäuseoberteil 4 verbunden.
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Durch diese Anordnung von Anschlagteilen 29 und 30 ist eine Drehung
des Gehäuseoberteiles 4 in den beiden Drehrichtungen um nahezu 1800 möglich. Gemeinsam
mit dem drehbaren Gehäuseoberteil 4 dreht sich eine im Inneren dieses Gehäuseteiles
eingesetzte Anzeigeplatine 31.
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Diese Anzeigeplatine 31 nimmt insbesondere die Signalverarbeitungseinrichtung
auf, welche zur Umwandlung der aufgenommenen Meßsignale in digitale Anzeigesignale
dient. Mit der Anzeigeplatine 31 ist die LCD-Anzeige 32 elektrisch verbunden. Ferner
befindet sich auf der Anzeigeplatine 31 ein Aufnahmeträger 33 für das Anzeigefenster
5.
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Mit 34 ist ein vorderes Beschriftungsblech bezeichnet. Zusätzlich
zu der Verdrcr«ung mit der LCD-Anzeige befinden sich auf der Anzeigeplatine 31 Kontaktmodule
35, die mit den Funktionstasten 7 der Meßuhr 1 in elektrischem Kontakt stehen.
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Die Anzeigeplatine 31 und die Aufnehmerplatine 18 sind im parallelen
Abstand zueinander angeordnet und durch ein elektrisch leitendes, flexibles Band
36 elektrisch miteinander verbunden.
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Das Aufnehmen einer zu messenden Wegstrecke erfolgt nun dadurch, daß
der Meßbolzen 8 der Meßuhr 1 relativ zur Meßuhr längs verschieblich bewegt wird,
wodurch das mit dem Meßbolzen 8 verbundene Abtastgitter 23 zwischen der Empfängerplatine
22 und der Senderplatine 21 berührungslos bewegt wird. Dabei werden in an sich bekannter
Weise Signale ausgesendet, die über das Leitgummi 24 auf die Aufnehmerplatine 19
geleitet werden. Über das flexible, elektrisch leitende Band 36 werden diese Signale
auf die Anzeigeplatine 31 übertragen und von dort in der Signalverarbeitungseinrichtung
schließlich zur digitalen Anzeige gebracht. Um eine bessere Ablesmöglichkeit der
digital angezeigten Meßwerte auch unter erschwerten Meßbedingungen zu schaffen,
kann nun das Gehäuseoberteil 4 verdreht werden.
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Das Eehäuseoberteil kann entsprechend dem Ausführungsbeispiel in beiden
Drehrichtungen bis nahezu 1800 gedreht werden. Dadurch können die für die Bedienungsperson
beispielsweise auf dem Kopf-stehenden Anzeigedaten in die für sie richtige Ablesestellung
gebracht werden, um so mögliche Ablesefehler und dadurch falsche Meßwertaussagen
zu vermeiden.
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Entsprechend der Erfindung ist es jedoch auch möglich, anstelle des
flexiblen Bandes 36 die Aufnehmerplatine 18 mit der Anzeigeplatine 31 durch eine
Infrarotstrecke drahtlos zu verbinden. Ferner kann eine elektrische Verbindung dadurch
hergestellt werden, daß auf der Rückseite der einen Platine kreisförmige Leiterbahnen
aufgetragen werden, auf denen Schleiferkontakte gleiten, die auf der anderen Platine
rückseitig angebracht sind.
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Die erfindungsgemäße Meßuhr 1 erfüllt alle äußeren Abmessungen nach
den vorgeschriebenen Normen. Die Meßuhr 1 besitzt insbesondere die nachfolgend zusammengetragenen
technischen Daten:
- Manuelle Meßbolzenabhebung mittels eines Drahltauslösers
13 - ein bis zu 1800 drehbares Anzeige-Bedienfeld - einen Meßbereich von lo mm oder
0,4 Inch - eine Meßwertauflösung von 0,01 mm oder 0,0005 Inch - eine Gesamt abweichung
und eine Meßkraft nach den vorgeschriebenen Normen - ein berührungsloses, kapazitives,
lineares Meßsystem - fünf Funktionstasten für die Reset- und Preset-Funktionen sowie
mm/Inch Umrechnung und Spitzenwertspeicher für einen Minimal- und Maximalwert -
eine LCD-Anzeige - einen Umschalter für die Einrichtung einer Zählrichtungsänderung
und - einen Datenausgang und einen Steuereingang.