DE3444364A1 - Tastsonde - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine Tastsonde zur Signalgabe bei Kontakt mit einem Objekt, mit einer Schaltervorrichtung,
die einen ersten Träger mit einem ersten elektrischen Kontaktsatz und einen zweiten Träger mit einem zweiten
elektrischen Kontaktsatz aufweist, und mit einer Tastspitze, die mit einem der Träger in Wirkverbindung steht
und bei Berührung mit einem Objekt eine Änderung der elektrischen Eigenschaften zwischen den beiden Kontaktsätzen
hervorruft.
In automatischen Bearbeitungszentren und Koordinatenmeßsystemen
benötigt man genau arbeitende Vorrichtungen zur Lokalisierung der Flächen von Werkstücken. Eine Möglichkeit
entsprechender Messungen besteht darin, eine sogenannte Berührungssonde zu verwenden, in der eine
Tastspitze in eine Position gebracht wird, wo sie die festzustellende Fläche berührt, so daß dadurch eine Bewegung
aus ihrer Ruhelage heraus hervorgerufen wird. Die Tastsonde enthält zwei Träger, von denen einer fest und
der andere beweglich angeordnet und mit der Tastspitze verbunden ist. Jeder Träger ist mit einem oder mehreren
elektrisch leitfähigen Kontaktelementen versehen, die auf ihm befestigt sind und entsprechenden Kontaktelementen
an dem anderen Träger gegenüberstehen. Wenn die Tastspitze aus ihrer Ruhelage herausbewegt wird, so ändern
sich die elektrischen Eigenschaften zwischen einander gegenüberstehenden Kontaktelementen. Diese Änderung der
elektrischen Eigenschaften wird typisch durch das Öffnen
der Kontakte bewirkt, und die damit verbundene Änderung des elektrischen Widerstandes wird in einer elektrischen
Schaltung ausgewertet, die ein Signal an die Maschinensteuerung übermittelt. Das Signal der Tastsonde wird bei
der Bestimmung der Lage der X-, Y- und Z-Achse des Tisches oder der Maschinenspindel genutzt, um die Position
der überprüften Werkstückfläche zu berechnen.
In bisherigen Tastsonden werden Kugelkontakte verwendet, die auf einem beweglichen Träger in Form einer mit der
Tastspitze verbundenen schwenkbaren Platte befestigt sind. Diese Kugelkontakte stehen einem zweiten Kontaktsatz gegenüber,
der flache Kontaktflächen hat. Diese Kontakte sind an einem festen Träger befestigt. Andere Tastsonden
verwenden erste Kontakte in Form radial stehender Stifte, die durch zwei konvergierende kugelige Flächen eingeschlossen
werden, welche durch feststehende Kugellager gebildet sind. In diesem Zusammenhang wird auf die US-Patente
4 153 998, 4 288 925, 4 138 823 und 4 397 093 hingewiesen.
Der Nutzen von Tastsonden der beschriebenen Art hängt von ihrem Vermögen ab, genaue und wiederholbare Messungen
durchzuführen. Oft ist eine Sonde erwünscht, die wiederholbare Messungen innerhalb eines Bereichs von
1 Mikron oder weniger durchführt. Wenn die Sonde mehrere Messungen auf ein und derselben Werkstückfläche durchführt,
soll also die berechnete Werkstückposition nicht mehr als ca. 1 Mikron Abweichung zwischen den Messungen
aufweisen.
Bei Sonden dieser Art ist es erforderlich, die Kontakte gegenüber anderen elektrisch leitfähigen Elementen zu
isolieren. Es wurden unterschiedliche Isolationsverfahren
angewendet, von denen einige auch in den vorstehend genannten Druckschriften erläutert sind. Beispielsweise
verwendet das US-Patent 4 138 823 Komponenten aus einem synthetischen Harz, an denen die Kontakte befestigt sind.
Um jedoch die Anforderungen an die Wiederholgenauigkeit zu erfüllen, die an eine kommerziell einsatzfähige Sonde
zu stellen sind, werden bei den meisten handelsüblichen Sonden Metallkörper als Träger für die Kontaktelemente
verwendet. Diese Metallkörper haben zwar eine gute Biegefestigkeit, sie verursachen jedoch Probleme der elektrischen
Isolierung der Kontaktelemente infolge ihrer eigenen elektrischen Leitfähigkeit. Allgemein wird eloxiertes
Aluminium für die Träger verwendet (die eloxierte Schicht ist nichtleitend), und die Kontakte werden
mit einem Epoxyharz an der eloxierten Fläche befestigt. Nachteiligerweise ist aber diese Fläche empfindlich gegen
Kratzer oder Eindringen des Epoxymaterials, wodurch sich
ihre Isolationseigenschaften verschlechtern und eine ungenaue Sondenfunktion die Folge ist.
Dem Fachmann ist geläufig, daß die Herstellung und die Montage von Tastsonden dieser Art mit Schwierigkeiten
verbunden sein kann. Die Kontaktelemente müssen elektrisch beschaltet werden, und bei relativ kleinen konstruktiven
Ausführungen der Tastsonde kann dies zu Problemen führen, die nicht leicht vermeidbar sind. Die gesamte
Tastsonde muß so konstruiert sein, daß sie stabil ist und auch über längere Zeiträume betrieben werden kann,
wobei gleichzeitig die Genauigkeit der durchgeführten Messungen nicht beeinträchtigt werden darf. Somit besteht
ein Bedürfnis für eine Sondenkonstruktion, die leichter hergestellt werden kann und dabei doch die hohen Funktionsund
Genauigkeitsanforderungen erfüllt.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine .Tastsonde anzugeben,
die unter Beibehaltung vorgegebener elektrischer Isolationseigenschaften und hoher Wiederholgenauigkeit eine
vereinfachte elektrische Isolation ihrer Kontaktelemente aufweist.
Diese Aufgabe wird bei einer Tastsonde eingangs genannter Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Träger
elektrisch nichtleitende faserverstärkte Kunststoffkörper sind.
Bei einem vorzugsweisen Ausführungsbeispiel der Erfindung
sind die Träger für die Kontaktelemente aus einem elektrisch nichtleitenden Material mit hoher Biegefestigkeit
hergestellt. Vorzugsweise bestehen sie einem solchen faserverstärkten Kunststoff, bei dem der Faseranteil im
Bereich von 7,5 bis 40 Volumenprozent liegt. Die hohe Biegefestigkeit solcher Kunststoffträger verleiht der
Tastsonde eine ausgezeichnete Leistung, wobei gleichzeitig die Konstruktion insbesondere hinsichtlich der Isolation
der Kontaktelemente wesentlich vereinfacht wird.
Die Erfindung wirkt sich auf die gesamte Konstruktion
der Tastsonde vorteilhaft aus. Einer der Träger für die Kontaktsätze hat die Form einer Schwenkplatte, in die
die Kontaktelemente des ersten Kontaktsatzes eingesetzt sind. Der zweite Träger hat die Form eines Einsatzes,
der an einer starren Metallplatte der Tastsonde gehalten ist. Ein zweiter Satz von Kontaktelementen ist auf dem
zweiten Träger angeordnet und steht dem ersten Kontaktsatz gegenüber, wenn sich die Tastspitze in ihrer Ruhelage
befindet. Die Kontakte sind miteinander in Reihe geschaltet, und die Öffnung eines Kontakts kann durch
eine geeignete Schaltung ausgewertet werden. Die elek-
trische Beschaltung der Schaltervorrichtung erfolgt einfach, jedoch zuverlässig. Eine erste elektrische Verbindung
erfolgt zwischen der Auswerteschaltung und einem der Kontaktelemente auf der schwenkbaren Platte. Eines
der Kontaktelemente des zweiten Kontaktsatzes ist elektrisch mit der metallischen Platte verbunden, die über
das Sondengehäuse auf Massepotential liegt, wodurch die elektrische Verbindung mit der Auswerteschaltung hergestellt
wird, welche gleichfalls über das Sondengehäuse mit Masse verbunden ist.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden an Hand der Figuren beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 eine teilweise Draufsicht auf eine Tastsonde,
Fig. 2 eine perspektivische Explosionsdarstellung der Schaltervorrichtung der Tastsonde,
Fig. 3 eine vereinfachte Seitenansicht der zusammengebauten Schaltervorrichtung in Blickrichtung
bezüglich Fig. 2 von links nach rechts,
Fig. 4 den Schnitt 4-4 nach Fig. 3 und
Fig. 5 einen vereinfachten Querschnitt einer anderen möglichen Konstruktion zur Verbindung der
Schaltervorrichtung mit einem Sondengehäuse.
In Fig. 1 ist eine Tastsonde 10 dargestellt, deren Gehäuse 12 in Schlitze eines Drehzentrums, beispielsweise
einer Drehbank, eingesetzt werden kann. Die Erfindung ist auf ein solches Sondengehäuse jedoch nicht beschränkt
und kann beispielsweise auch dann angewendet werden, wenn die Tastsonde in die Spindel eines Bearbeitungszentrums
einzusetzen ist. In einem solchen Fall kann das Sondengehäuse eine andere Form haben und ist dann mit einem
Adapter zum Einsatz in die Spindel versehen. Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf die Schaltervorrichtung
14 der Tastsonde 10. Diese wird manchmal auch als Sondenkopf bezeichnet und kann in einigen Fällen auch
als separate Einheit aufgebaut sein, die an verschiedenen Sondengehäusen befestigt werden kann, wie es noch im Zusammenhang
mit Fig. 5 erläutert wird.
Die Tastsonde 10 hat eine Tastspitze 16, die mit einem Objekt in Berührung zu bringen ist, beispielsweise mit
einer Werkstückfläche. Wenn die Tastspitze 16 berührt wird, so wird sie aus ihrer Ruhelage bewegt, wodurch sich
eine Änderung der elektrischen Eigenschaften der Schaltervorrichtung 14 ergibt. Dies wird im folgenden noch
eingehender beschrieben. Diese Änderung der elektrischen Eigenschaften wird in einer geeigneten elektronischen
Schaltung 18 ausgewertet, die in dem Sondengehäuse angeordnet ist. Die Schaltung 18 ist mit einer Stromquelle
verbunden, die durch eine Batterie 20 gebildet ist. Bei Feststellung eines Tastspitzenkontaktes gibt die Schaltung
18 ein Signal an die Maschinensteuerung (nicht dargestellt) ab, wodurch angezeigt wird, daß die Tastspitze
16 die zu prüfende Werkstückfläche berührt hat. Das Signal kann in verschiedenster Weise übertragen werden.
Ein besonders vorteilhaftes Verfahren besteht darin, mittels einer Leuchtdiode 22 ein Infrarotsignal zu erzeugen
und es an einen fernen Empfänger zu übertragen. Geeignete Übertragungsmöglichkeiten sind in den US-Patenten
4 328 623 und 4 401 945 sowie in den DE-Patentanmeldungen
P 34 22 102.6 und P 32 13 313.8 erläutert. Andere Übertragungsprinzipien können jedoch gleichfalls eingesetzt
werden.
Im folgenden wird die Konstruktion der Schaltervorrichtung 14 erläutert. Sie enthält Kontaktträger 24 und 26
aus einem elektrisch nichtleitenden Material hoher Biegefestigkeit. Der Kontaktträger 24 ist mit der Tastspitze
16 verbunden und gemeinsam mit ihr bewegbar. Der Kontaktträger 26 ist fest angeordnet. Im dargestellten Ausführungsbeispiel
hat der Kontaktträger 24 die Form einer dreieckigen Schwenkplatte mit drei gleichmäßig zueinander
beabstandeten Kontakten in Form von Kugelstiften 28, 30 und 32, die an dem Kontaktträger 24 in noch zu beschreibender
Weise befestigt sind. Diesem ersten Kontaktsatz steht ein zweiter Kontaktsatz gegenüber, dessen Kontakte
die Form von Scheiben 34, 36, 38 haben, welche am Kontaktträger 26 befestigt sind.
Befindet sich die Tastspitze 16 in ihrer Ruhelage, so werden die Kugelkontakte 28 bis 30 gegen die jeweilige
Scheibe 34 bis 38 gedrückt. Jedes dieser drei Kugel-Scheiben-Paare bildet einen elektrischen Schalter, und
diese drei Schalter sind in noch zu beschreibender Weise elektrisch miteinander in Reihe geschaltet. Die Kontakte
werden mit einer Blattfeder 40 aufeinander ausgerichtet gehalten. Diese Blattfeder 40 hat eine Lasche 42, die
mit dem beweglichen Kontaktträger 24 über einen Halteblock 44 und Schrauben 46 und 48 verbunden ist. Der Umfang
der Blattfeder 40 ist zwischen dem Gehäuse 12 und einer metallenen Trägerplatte 50 gehalten. Die Schaltervorrichtung
14 wird gegen schädliche Umwelteinflüsse durch eine Membran 52 und einen O-Ring 54 geschützt, welche
durch eine Außenplatte 56 festgehalten sind. Die Außenplatte 56 ist an der Trägerplatte 50 mit Schrauben
58 befestigt. Die Trägerplatte 50 ist in ähnlicher Weise mit dem Sondengehäuse 12 durch Schrauben 60 verbunden.
Wenn die Tastspitze 16 ein Objekt berührt, so wird sie aus ihrer Ruhelage herausbewegt, wodurch der schwenkbare
Kontaktträger 24 gekippt wird und mindestens einer der Kugelkontakte 28 bis 32 von seinem Scheibenkontakt 34
bis 38 abgehoben wird. Dadurch wird einer der Kugel-Scheiben-Schalter geöffnet, und dies wird durch die
Schaltung 18 ausgewertet, welche ein entsprechendes Signal über die Leuchtdiode 22 abgibt.
Sondenkonstruktionen dieser allgemeinen Art müssen eine elektrische Isolation der Kontaktelemente gegenüber anderen
elektrisch leitfähigen Sondenbestandteilen enthalten. Außerdem müssen die Kontaktträger eine sehr hohe
Biegefestigkeit bei minimaler Nachgiebigkeit aufweisen, um den vorgegebenen Sondenfunktionen gerecht zu werden.
Die Kontaktträger sollen eine Biegefestigkeit aufweisen,
2 die vorzugsweise über 120 Newton/mm liegt. Es wurde
festgestellt, daß durch Verwendung eines faserverstärkten Kunststoffs für die Kontaktträger 24 und 26 diese
beiden Anforderungen erfüllt werden können.
Die Kontaktträger 24 und 26 sind im dargestellten Ausführungsbeispiel
Spritzgußteile aus glasfaserverstärktem Kunstharz. Das Verhältnis von Fasermaterial zu Kunstharz
sollte so hoch sein, daß die geforderte Biegefestigkeit erreicht wird, jedoch nicht so hoch, daß die Kontaktträger
brüchig werden oder Probleme beim Spritzen entstehen. Der Glasfaseranteil sollte 7,5 bis 40 Volumenprozent
betragen, wobei vorzugsweise ein Glasfaseranteil von ca. 30 Volumenprozent anzustreben ist.
Verschiedene Kunstharze können für die Kontaktträger verwendet werden, jedoch hat sich Polybutylenterephthalat
(PBT) als ausgezeichnetes Material erwiesen. Ein handelsübliches, die vorstehend beschriebenen Anforderungen er-
füllendes Material ist in der Familie 400 der Valox-Kunstharze
der General Electric Company zu finden, ein vorzugsweises Material ist Valox-420.
Besondere Beachtung muß der Befestigungsweise der Kontaktelemente sowie deren Beschaltung gegeben werden. Die
Kontakte 28 bis 32 bestehen aus Wolframkarbidkugeln, die mit Beryllium-Kupferschäften 64 verlötet oder verschweißt
sind. Wie aus Fig. 4 hervorgeht, sind die Schäfte in Bohrungen eingesetzt, die sich in dem Kontaktträger 24 befinden.
Das Ende des Schaftes 64 ist mit einer Umfangsnut 66 versehen. Eine gebogene, elektrisch leitfähige
Folie 68 hat an jedem Ende Öffnungen, die in die Nuten 66 der Schäfte der Kontaktelemente 28 bis 30 einrasten und
die elektrische Verbindung herstellen. Eine zweite Folie 70 umgibt einen Ansatz 73 auf dem Kontaktträger 24 und
ist ähnlich auf das Ende des Schaftes des Kontaktelementes 32 gedrückt. Die Kontaktelemente werden auf beiden
Seiten des Kontaktträgers 24, wie Fig. 4 zeigt, durch elektrisch leitfähiges Epoxymaterial 72 und 74 festgehalten.
Eine Schraubenfeder 67 drückt auf die Folie 70 und erfüllt den doppelten Zweck des Andrucks des Kontaktträgers
24 an den festen Kontaktträger 26 und der elektrischen Verbindung zwischen der Schaltung 18 im Sondengehäuse
12 und der Schaltervorrichtung 14.
Der feste Kontaktträger 26 hat die Form eines C-Ringes,
der in eine Vertiefung 80 eingepaßt ist, welche in der Trägerplatte 50 ausgebildet ist. Die Außenfläche des Kontaktträgers
26 ist mit zwei gebogenen Schlitzen 82 und 84 versehen. Der Schlitz 82 ist größer und so ausgebildet,
daß er an seinen Enden die beiden Scheibenkontakte 34 und 36 aufnimmt. Eine elektrisch leitfähige Folie 86 liegt
im Schlitz 82, und auf ihr sitzen die Scheibenkontakte 34 und 36. Der vertiefte Bereich zwischen den Scheibenkon-
takten 34 und 36 ist mit elektrisch leitfähigem Epoxymaterial
ausgefüllt, durch das die Scheibenkontakte an ihrer Stelle gehalten werden.
Eine Folie 88 liegt in dem kleineren Schlitz 84. Ein Ende der Folie 88 hat eine Öffnung 90, die auf Öffnungen 92
und 94 des Kontaktträgers 26 bzw. der Trägerplatte 50 ausgerichtet ist. Ein elektrisch leitfähiger Stift 96
ist durch die Öffnungen 90 bis 94 geführt, und sein Kopf steht in Kontakt mit der Folie 88, während sein Schaft
in elektrischem Kontakt mit der Trägerplatte 50 steht. Dies ist deutlich in Fig. 4 zu erkennen. Der Scheibenkontakt
38 ist am anderen Ende der Folie 88 angeordnet, und elektrisch leitfähiges Epoxymaterial 98 hält diese
Anordnung an ihrer Stelle.
Die vorstehend beschriebene Konstruktion vereinfacht die elektrische Beschaltung der Kugel-Scheiben-Schalter
derart, daß sich ein guter elektrischer Aufbau ergibt. Die elektrische Beschaltung wird am besten an Hand der
Fig. 1 und 2 erläutert. Der negative Pol der Batterie ist mit dem metallenen Sondengehäuse 12 über eine normale
Federklammer 19 verbunden. Der positive Anschluß ist mit der Schaltung 18 verbunden. Die Schaltung 18
im Sondengehäuse 12 ist über eine in Fig. 1 gestrichelt gezeigte Verbindung 21 mit der Schraubenfeder 67 der
Schaltervorrichtung 14 verbunden. Das andere Ende der
Schraubenfeder 67 berührt die Folie 70, die mit dem Kugelkontakt 32 verbunden ist. Dieser ruht auf dem Scheibenkontakt
36 und bildet mit diesem einen ersten Schalter. Der Scheibenkontakt 36 ist elektrisch über die Folie
86 mit dem Scheibenkontakt 34 verbunden. Dieser steht dem Kugelkontakt 28 gegenüber und bildet mit diesem den
zweiten Schalter. Der Schaft des Kugelkontaktes 28 ist über die Folie 68 mit dem Schaft des Kugelkontaktes 30
verbunden. Der Kugelkontakt 30 steht dem Scheibenkontakt 38 gegenüber und bildet mit diesem den dritten Schalter.
Alle diese Schalter sind elektrisch miteinander in Reihe geschaltet. Der Scheibenkontakt 38 ist mit der metallenen
Trägerplatte 50 über die Folie 88 und den Stift 96 verbunden. Da die Trägerplatte 50 aus Metall besteht und
physikalisch mit dem metallenen Sondengehäuse 12 verbunden ist, bildet sie einen Massekörper, der den elektrischen
Stromkreis zurück zur Batterie 20 und zur Schaltung 18 im Sondengehäuse 12 schließt.
Fig. 5 zeigt eine vorzugsweise Sondenkonstruktion mit einem separaten Kopf 100, der die Schaltervorrichtung
enthält. Hierbei werden dieselben Grundkomponenten wie >
bereits beschrieben verwendet, so daß diese mit denselben Bezugszeichen wie zuvor versehen, jedoch zusätzlich mit
einem Strich gekennzeichnet sind. Das Sondengehäuse 12' besteht aus Metall und enthält die Batterie 20', die ·
Schaltung 18' und eine oder mehrere Leuchtdioden 22' in
der dargestellten gegenseitigen Zuordnung. E$Ln Ende des Sondengehäuses 12' ist mit einer mit Innengewinde versehenen
runden Fassung 102 versehen, in der eine elektrische Anschlußvorrichtung 104 angeordnet ist, welche mit
der Schaltung 18' verbunden ist.
Der Kopf 100 besteht aus Metall und hat an einem Ende ein Gewinde, mit dem er in die Fassung 102 eingeschraubt
werden kann. Die Anschlußvorrichtung 104 wird dabei mit der Schraubenfeder 67' verbunden, wodurch die elektrische
Verbindung mit den drei Kugel-Scheiben-Schaltern hergestellt
wird. Die Trägerplatte 50' ist mit dem metallenen Kopfgehäuse verbunden und schließt den Stromkreis zurück
über die Fassung 102 am Sondengehäuse 12'. Durch den separaten Kopf 100 wird es möglich, ein und dieselbe Schal-
tervorrichtung in Verbindung mit unterschiedlichen Sondengehäusen zu verwenden, wobei jedes dieser Sondengehäuse
einem jeweiligen Einsatzzweck in einer Maschine angepaßt sein kann. Beispielsweise paßt das längliche
und kreisrunde Batteriegehäuse 12' der in Fig. 5 gezeigten Sondenkonstruktion in Halter für Bohrstangen, während
der rechteckige Querschnitt des Sondengehäuses 12 nach Fig. 1 in erster Linie in Schlitzen von Drehfuttern
verwendet werden kann.
Unabhängig von der Art des Sondengehäuses oder der Signalübertragung verleiht die erfindungsgemäße Schaltervorrichtung
der Tastsonde ausgezeichnete Meßgenauigkeit bei gleichzeitiger Vereinfachung ihrer Konstruktion.
Claims (15)
1. Tastsonde zur Signalgabe bei Kontakt mit einem Objekt, mit einer Schaltervorrichtung, die einen ersten Träger
mit einem ersten elektrischen Kontaktsatz und einen
zweiten Träger mit einem zweiten elektrischen Kontaktsatz aufweist, und mit einer Tastspitze, die mit einem der Träger in Wirkverbindung steht und bei Berührung
mit einem Objekt eine Änderung der elektrischen Eigenschaften zwischen den beiden Kontaktsätzen hervorruft, dadurch gekennzeichnet , daß die Träger (24, 26) elektrisch nichtleitende faserverstärkte
Kunststoffkörper sind.
zweiten Träger mit einem zweiten elektrischen Kontaktsatz aufweist, und mit einer Tastspitze, die mit einem der Träger in Wirkverbindung steht und bei Berührung
mit einem Objekt eine Änderung der elektrischen Eigenschaften zwischen den beiden Kontaktsätzen hervorruft, dadurch gekennzeichnet , daß die Träger (24, 26) elektrisch nichtleitende faserverstärkte
Kunststoffkörper sind.
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_ ο —
2. Tastsonde nach Anspruch lf dadurch gekennzeichnet , daß die Kunststoffkörper (24, 26)
aus einem Material mit einem Glasfaseranteil von 7,5 bis 40 Volumenprozent bestehen.
3. Tastsonde nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß als Kunststoff Polybutylenterephthalat
vorgesehen ist.
4. Tastsonde nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß der erste Träger (24)
von einer mit der Tastspitze (16) verbundenen dreieckförmigen Schwenkplatte gebildet ist und daß der zweite
Träger (26) aus einem Einsatz besteht, der von einer feststehenden metallischen Platte getragen ist.
5. Tastsonde nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß jedes Kontaktelement (28, 30, 32)
des ersten Kontaktsatzes einen länglichen Schaft (64) aufweist, der an seinem einen Ende in einer kugelförmigen
Konfiguration endet und an seinem entgegengesetzten Schaftende eine Nut (66) aufweist, und daß ein
elektrischer Kontakt zwischen zwei Kontaktelementen des ersten Kontaktsatzes über eine Folie (68) erfolgt,
die mit Preßsitz in der jeweiligen Nut (66) in dem Schaft (64) der beiden Kontaktelemente sitzt.
6. Tastsonde nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatz mindestens einen in
einer seiner Flächen ausgebildeten bogenförmigen Schlitz (82) aufweist und daß der zweite Kontaktsatz Scheiben
(34, 36) umfaßt, von denen zwei in dem Schlitz (82) angeordnet sind.
7. Tastsonde nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß eine dritte Kontaktscheibe (38)
des zweiten Kontaktsatzes in einem zweiten in dem Einsatz ausgebildeten Schlitz (90) angeordnet ist und daß
der zweite Schlitz Mittel zur elektrischen Verbindung der dritten Kontaktscheibe (38) mit der metallischen
Platte (50) aufweist.
8. Tastsonde nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , daß die Mittel zur elektrischen Verbindung
eine in dem zweiten Schlitz (90) liegende zweite Folie (88) und einen elektrisch leitfähigen
Stift (96) umfassen,der an seinem einen Ende mit der
Folie (88) gekoppelt ist und einen Schaftabschnitt aufweist, der durch den Einsatz hindurch in die metallische
Platte (50) ragt.
9. Tastsonde zur Signalgabe bei Kontakt mit einem Objekt, gekennzeichnet durch
- eine aus faserverstärktem Kunststoff hergestellte Schwenkplatte (24), eine Mehrzahl von ersten kugelförmigen
Kontaktelementen (28, 30, 32) mit jeweils einem Schaftabschnitt (64), der an seinem auf einer
Seite der Schwenkplatte (24) liegenden Ende in einer Kugel endet, wobei der Schaftabschnitt (64) durch
die Schwenkplatte (24) hindurchtritt und mit seinem entgegengesetzten Ende auf der anderen Seite der
Schwenkplatte (24) liegt und wobei erste Verbindungsmittel vorgesehen sind, um die den kugelförmigen
Enden entgegengesetzten Schaftenden zweier der ersten Kontaktelemente (28, 30, 32) elektrisch miteinander
zu verbinden,
- eine mit der Schwenkplatte (24) verbundene Tastspitze (16),
- ein feststehendes metallisches Trägerelernent (50),
- einen aus faserverstärktem Kunststoff hergestellten von dem Trägerelement (50) getragenen Einsatz (26),
der eine Mehrzahl zweiter scheibenförmiger Kontaktelemente (34, 36, 38) aufweist, von denen jedes flache
Oberflächen aufweist, die den Kugeln an der Schwenkplatte (24) gegenüberliegen, wenn der Taststift sich
in einer Ruhestellung befindet, und wobei zweite Verbindungsmittel zur Herstellung einer elektrischen Verbindung
zwischen einem der zweiten Kontaktelemente (34, 36, 38) mit dem metallischen Trägerelement (50)
vorgesehen sind, und
- die ersten und die zweiten Verbindungsmittel einschließende dritte Verbindungsmittel zum Einschalten
jedes aus einer Kontaktkugel und einer Kontaktscheibe bestehenden Paares in eine Reihenschaltung, wodurch
eine Verschiebung des Taststiftes (16) aus seiner Ruhestellung in einer Änderung der elektrischen Eigenschaften
zwischen der Kontaktkugel und der Kontaktscheibe mindestens eines Paares resultiert.
10. Tastsonde nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet , daß die ersten Verbindungsmittel
aus einer Folie (66) bestehen, die mit Preßsitz an den Schaftenden zweier erster Kontaktelemente (28, 30, 32)
befestigt ist.
11. Tastsonde nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet , daß der Einsatz einen ersten in einer
seiner Oberflächen ausgebildeten Schlitz (82) aufweist, in dem zwei der Kontaktscheiben (34, 36) angeordnet
sind wobei diese durch in dem Schlitz (82) angeordnete vierte Verbindungsmittel elektrisch miteinander verbunden
sind.
12. Tastsonde nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet , daß die vierten Verbindungsmittel
von einer in dem Schlitz (82) angeordneten Folie (86) gebildet sind, auf denen die Kontaktscheiben (34, 36)
liegen.
13. Tastsonde nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet , daß der Einsatz einen zweiten in ihm
ausgebildeten Schlitz (90) aufweist, in dem eine dritte Kontaktscheibe (38) angeordnet ist, wobei die zweiten
Verbindungsmittel einen Stift (96) umfassen, der den Einsatz (26) durchsetzt und mit seinem einen Ende elektrisch
mit der dritten Kontaktscheibe (38) verbunden ist und mit seinem anderen Ende das metallische Trägerelement
(50) berührt.
14. Tastsonde nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet , daß der zweite Schlitz (90) in dem
Einsatz (26) eine dritte Folie (88) umfaßt, auf welcher
die dritte Kontaktscheibe (38) aufliegt und die elektrisch mit dem Stift (96) verbunden ist.
15. Tastsonde nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet , daß der erste und der zweite Schlitz
(82, 90) in dem Einsatz mit einem leitfähigen Epoxyharz gefüllt sind.
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8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
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Owner name: GTE VALENITE CORP. (N.D.GES.D.STAATES DELAWARE), T |
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