DE3632751C1 - Laengenmesstaster mit einem schwenkbar gelagerten Tastarm - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Längenmeßtaster der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art.

Durch die DE-PS 26 54 421 ist ein Längenmeßtaster der betreffenden Art bekannt, dessen Tastarm zwischen seinem Schwenklager und der Tastspitze durch eine Feder in Tastrich­ tung vorgespannt ist. Durch diese Vorspannung wird der Tastarm gebogen, wodurch sich eine scheinbare Auslenkung und damit ein Meßfehler ergibt. Dadurch ergeben sich Schwierigkeiten in der Feinstlängenmeßtechnik, weil sich die Durchbiegung bei Ver­ änderung oder Richtungsumkehr der Auflagekraft ändert, was zu unzulässig großen und zufälligen Meßfehlern führt.

Durch die US-PS 29 00 733 ist ebenfalls ein Längemeß­ taster der betreffenden Art bekannt, bei dem die Feder durch eine Blattfeder gebildet ist, deren Ende im Bereich zwischen dem Schwenklager und der Tastspitze gegen den Tastarm drückt, um den nötigen Auflagedruck zu erzielen. Da die Blattfeder entfernt von der Tastspitze an den Tastarm angreift, unterliegt dieser einer Durchbiegung, die zu einem Meßfehler führt.

Bei dem zuvor genannten Längenmeßtaster wie auch bei dem gemäß der DE-AS 12 10 574 sind die Tastarme als Doppelhebel ausgeführt. Bei dem zuletzt genannten Längenmeßtaster ist die Einrichtung zur Feststellung der Auslenkungen des Tastarmes durch eine Meßuhr gebildet, deren Stößel mit einer Federkraft gegen das eine Ende des Doppelhebels drückt, der, da das andere Ende an dem Werkstück antastet, zu einer Durchbiegung des ge­ samten Doppelhebels führt. Es sind zusätzliche Federmittel zur Erzeugung von Anlagekräften vorgesehen, die jedoch eben­ falls entfernt von der Tastspitze an dem Doppelhebel angreifen und somit zu einer Durchbiegung desselben und damit zu Meß­ fehlern führen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Längen­ meßtaster der betreffenden Art zu schaffen, bei dem Meßfehler bei Änderung oder Richtungsumkehr der Auflagekraft vermieden sind und der sich daher für die Feinstlängenmeßtechnik eignet.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebene Lehre gelöst.

Der Grundgedanke der Erfindung besteht darin, den Tastarm von der Auflagekraft unbelastet zu lassen, so daß er sich auch nicht aufgrund einer Auflagekraft durchbiegen und damit die Meßfehler hervorrufen kann. Dies wird dadurch erreicht, daß die die Auflagekraft erzeugenden Federmittel im Bereich der Tastspitze an den Tastarm angreifen, so daß dieser praktisch unbelastet ist und den Längenwert fehlerfrei überträgt.

Die Federmittel können in beliebiger Weise ausgebildet sein, jedoch haben sie zweckmäßigerweise eine solche Form, die dem Tastarm angenähert ist. Eine zweckmäßige Form besteht darin, daß die Federmittel als Blattfeder ausgebildet sind, die mit einem federnden Ende gegen den Tastarm im Bereich der Tastspitze drückt. Eine andere Ausführungsform der Federmittel besteht darin, daß sie einen schwenkbar gelagerten Hebel auf­ weisen, der an seinem freien Ende mit dem Tastarm durch einen Steg, einen Stift, eine Blattfeder oder dergleichen wirkungsverbunden und mittels einer eine Federkraft erzeugenden Einrichtung in Tastrichtung vorgespannt ist. Bei dieser Aus­ führungsform liegen also Tastarm und Hebel über- oder nebeneinander, so daß der Raumbedarf sehr gering ist. Dabei ist es zweckmäßig, daß das Schwenklager des Hebels und das des Tastarmes im wesentlichen den gleichen Abstand von der Tast­ spitze haben. Dies bedeutet im Ergebnis, daß keine Relativ­ bewegungen bei der Übertragung der Auflagekraft von dem Hebel auf den Tastarm auftreten. Beide können daher am Übertragungs­ punkt fest verbunden sein, beispielsweise über eine Stift­ verbindung. Eine Kraftübertragung kann auch mittels einer Gabel- oder Blattfederverbindung erfolgen. Dabei ist es auch zweckmäßig, daß der Tastarm und die Blattfeder bzw. der vorge­ spannte Hebel ein gemeinsames Teil bilden, wobei im Bereich der Tastspitze ein Quersteg ausgebildet ist, der der Über­ tragung der Auflagekraft dient.

Anhand der Zeichnung soll die Erfindung näher erläutert werden.

Fig. 1 zeigt schematisch ein Ausführungsbeispiel eines Längenmeßtasters gemäß der Erfindung.

Fig. 2 zeigt in der Draufsicht den vorderen Teil eines Tastarmes und eines Hebels mit einer Blattfederverbindung.

Fig. 3 zeigt in der Seitenansicht und

Fig. 4 ähnlich Fig. 2 in der Seitenansicht eine Stiftverbindung zwischen Tastarm und Hebel und

Fig. 5 zeigt in der Seitenansicht und

Fig. 6 ähnlich Fig. 2 in der Draufsicht eine Gabelverbindung zwischen Tastarm und Hebel.

In Fig. 1 ist ein Tastarm 1 mittels eines Schwenklagers 2 schwenkbar gelagert und über dieses hinaus zu einem Arm 3 verlängert, dessen Bewegungen über eine Stange 4, die in einer Führung 5 geführt ist, auf ein Anzeigeinstrument 6 übertragen und so zur Anzeige gebracht werden. Auf diese Weise werden auch die Auslenkungen einer am äußersten Ende des Tastarmes 1 befindlichen Tastspitze 7 angezeigt. In der Zeichnung nicht sichtbar ist auf der unteren Seite eine zu der Tastspitze 7 entgegengesetzt gerichtete Tastspitze 7′ vorgesehen, so daß Längen in zwei verschiedenen Richtungen abgetastet werden können.

Ein Hebel 8 ist in engem Abstand neben dem Tastarm 1 angeordnet und mittels eines Schwenklagers 9 schwenkbar gela­ gert, das mit dem Schwenklager 2 achsgleich ist. Am äußersten Ende ist der Hebel 8 über einen Steg 10 mit dem äußersten Ende des Tastarmes 1 verbunden. Über das Schwenklager 9 hinaus ist der Hebel 8 zu einem Arm 11 verlängert, an dessen Ende sche­ matisch durch einen Doppelpfeil angedeutete Federmittel 12 angreifen, so daß die Tastspitzen 7 und 7′ jeweils in Tast­ richtung vorgespannt sind. Bei Vorspannung in Richtung des nach oben zeigenden Pfeiles kann mit der Tastspitze 7′ bei­ spielsweise eine obere Kante 13 einer Kurbelwelle 14 abge­ tastet werden, während bei Vorspannung der Federmittel 12 in Richtung des nach unten weisenden Pfeiles eine untere Fläche der Kurbelwelle 14 abgetastet werden kann.

Wie aus der Zeichnung zu ersehen, bestehen Tastarm 1, Arm 3, Hebel 8 und Arm 11 zusammen mit dem Steg 10 aus einem Stück. Sie lassen sich daher sehr einfach fertigen und haben darüber hinaus eine sehr geringe Höhe in Meßrichtung, so daß der Tastarm 1 mit dem Hebel 8 in Richtung eines Doppelpfeiles 16 ohne Schwierigkeiten in sehr enge Spalte eingeführt und deren Seitenwandung beispielsweise hinsichtlich ihrer Ober­ flächenprofile abgetastet werden können. Trotz dieser geringen Bauhöhe entstehen keine Meßfehler durch Biegung des Tast­ armes 1, da dieser die abgetasteten Längen kraftfrei zu über­ tragen hat. Die Auflagekraft wird durch die parallele Anordnung von Hebel 8 und Arm 11 auf die Tastspitzen 7 bzw. 7′ über­ tragen, wobei die dabei auftretende Durchbiegung des Hebels 8 bzw. seines Armes 11 die Messung nicht beeinflußt.

Fig. 2 zeigt in der Draufsicht das vordere Ende eines Tastarmes 17, neben dem mit dichtem Abstand genauso wie in Fig. 1 ein Hebel 18 angeordnet ist, die beide in einem nicht dar­ gestellten, gleichachsigen Schwenklager wie in Fig. 1 gelagert sind. Am vorderen Ende des Tastarmes 17 befindet sich eine Tastspitze 19. Eine U-förmig gebogene Blattfeder 20 ist mit ihren Schenkeln mittels Stiften 21 und 22 fest mit den äußeren Enden von Tastarm 17 und Hebel 18 verbunden und über­ trägt so die Auflagekraft von dem Hebel 18 auf die Tastspitze 19.

Fig. 3 zeigt in der Seitenansicht das vordere Ende eines Tastarmes 23, an dessen Ende sich eine als Kugel ausgebildete Tastspitze 24 befindet. Dicht neben der Tastspitze 24 be­ findet sich ein kleines Langloch 25, in das, wie aus Fig. 4 ersichtlich ist, ein Stift 26 gleitend eingreift, der sich am äußeren Ende eines nur teilweise dargestellten Hebels 27 befindet. Das Langloch 25 sorgt dafür, daß Längskräfte auch dann vermieden werden, wenn die Schwenkachsen von Tastarm 23 und Hebel 27 nicht genau achsgleich sind. Die Führung zwischen dem Stift 26 und dem Langloch 25 braucht nicht spielfrei zu sein, da ein Spiel ebenso wie eine Durchbiegung des Hebels 27 ohne Einfluß auf die Meßgenauigkeit bleibt.

Die Fig. 5 und 6 zeigen ein Ausführungsbeispiel ähnlich gemäß den Fig. 3 und 4, und sich entsprechende Teile sind mit gleichen Bezugsziffern versehen. Statt der Stift/Langloch­ verbindung ist an dem äußeren Ende des Hebels 27 eine Gabel 28 angebracht, die das äußere Ende des Tastarmes 23 dicht neben der Tastspitze 24 umgreift und so die von dem Hebel 27 aufgebrachte Auflagekraft auf die Tastspitze 24 überträgt.

Claims (10)

1. Längenmeßtaster, mit einem schwenkbar gelagerten Tastarm, an dessen Ende sich eine Tastspitze befindet, an den ein Federmittel zur Vorspannung der Tastspitze in Schwenk­ richtung des Tastarmes angreift und der entfernt von der Tastspitze mit einer Einrichtung zur Feststellung der Aus­ lenkungen des Tastarmes verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Federmittel im Bereich der Tastspitze (7, 7′) angreifen.

2. Längenmeßtaster nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Federmittel durch eine Blattfeder gebildet sind, die mit einem federnden Ende gegen den Tastarm (1) im Bereich der Tastspitze (7, 7′) drückt.

3. Längenmeßtaster nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Federmittel einen schwenk­ bar gelagerten Hebel (8) aufweisen, der an seinem freien Ende mit dem Tastarm (1) wirkungsverbunden und mittels einer eine Federkraft erzeugenden Einrichtung (12) in Tastrichtung vorgespannt ist.

4. Längenmeßtaster nach Anspruch 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Schwenklager (9, 2) des Hebels (8) und das des Tastarmes (1) im wesentlichen den gleichen Abstand von der Tastspitze (7, 7′) haben.

5. Längenmeßtaster nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Tastarm (1) über das Schwenklager (2) hinaus zu einem zweiten Hebel (3) verlängert und daß die Einrichtung (4, 6) zur Feststellung der Auslenkungen des Tastarmes (1) mit dem zweiten Arm (3) wirkungsverbunden ist.

6. Längenmeßtaster nach Anspruch 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der schwenkbar gelagerte Hebel (8) ein zweiarmiger Hebel (8, 11) ist und daß die eine Federkraft erzeugende Einrichtung (12) an dem der Tastspitze (7, 7′) abgewandten Arm des Hebels (8, 11) angreift.

7. Längenmeßtaster nach einem der Ansprüche 2 bis 6, da­ durch gekennzeichnet, daß der Tastarm und die Blattfeder bzw. der vorgespannte Hebel nebenein­ ander liegen und ein gemeinsames Teil bilden, wobei im Bereich der Tastspitze ein Quersteg ausgebildet ist.

8. Längenmeßtaster nach Anspruch 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das freie Ende des Hebels (27) mit dem Tastarm (23) über einen Stift (26) wirkungsverbunden ist, der in Bohrungen (25) steckt, die parallel zu den Schwenkachsen (2, 9) von Tastarm (1) und Hebel (8) verlaufen.

9. Längenmeßtaster nach Anspruch 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das freie Ende des Hebels (27) eine Gabel (28) aufweist, die den Tastarm (23) umgreift.

10. Längenmeßtaster nach Anspruch 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das freie Ende des Hebels (18) mit dem Tastarm (17) über eine Blattfeder (20) wirkung­ verbunden ist, die einen Steg zwischen dem Tastarm (17) und dem Hebel (18) bildet und in einer Ebene verläuft, die parallel zu der Schwenkachse (2) des Tastarmes (1) und senkrecht zu diesem liegt.