DE3638712A1 - Vorrichtung zur erzeugung der messkraft fuer ein messelement - Google Patents

Description

Anwendung findet die Erfindung in Längenmeßgeräten, insbesondere in Längenmeßgeräten zur Präzisionsmessung bei kleineren Meßwegen, wobei eine konstante Meßkraft benötigt wird, wie beispielsweise in einer Kleinmeßmaschine.

Bekannte, mit einer Kleinmeßmaschine vergleichbare Geräte, be­ stehen in einer einfachen Form aus einem Meßstativ, in dem ein Wegaufnehmer eingesetzt ist. Die Meßkraft dieser Wegaufnehmer 10 ist wegen der Verwendung von Federn nicht konstant und die Meß­ kraftrichtung ist nicht umkehrbar.

Bekannt ist auch eine Universal-Längenmeßmaschine 828 der Fa. Mahr. In einem Meßkopf ist ein Meßtaster spiel- und reibungs­ frei in einem Parallelfedergelenk gelagert. Die Meßkraft ist einstellbar und die Meßkraftrichtung kann umgeschaltet werden Parallelfedergelenke haben einen starken Meßkraftanstieg, so daß nur kleinste Meßwege mit geringem Meßkraftanstieg erreich­ bar sind.

Aus der DE-OS 29 41 412 ist eine Meßmaschine, insbesondere zur Längenmessung bekannt.

An dieser Meßmaschine ist ein Meßschlitten mit inkrementalem Maßstab von Hand oder mittels Getriebemotor verschiebbar. Im ersten Fall sind sehr unterschiedliche Meßkräfte möglich, wodurch keine Präzisionsmessungen durchführbar sind. Über ei­ ne Motorsteuerung ist im zweiten Fall eine konstante Meßkraft im gesamten Meßbereich erreichbar.

In der Druckschrift Nr. 24-292 a -1 ist ein Universallängen­ messer beschrieben, bei dem ein fotoelektrisch arbeitendes Abbe-Meßelement eingesetzt ist. Eine konstante Meßkraft im ge­ samten Meßbereich von 100 mm wird über zwei umhängbare Gewichts­ züge erreicht.

Als Nachteil dieser Lösung ist die umständliche Handhabung der umhängbaren Gewichtszüge zu sehen. Außerdem sind für die Verän­ derung der Meßkraft zusätzliche Gewichte erforderlich.

Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer einfach aufgebauten und schnell zu bedienenden Vorrichtung zur Erzeugung der Meß­ kraft für ein Meßelement.

Die Erfindung löst die Aufgabe, eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des ersten Patentanspruches zu schaffen, bei der die Meßkraftrichtung umschaltbar ist, ohne, daß Gewichtszüge umgehängt werden müssen und eine über den gesamten Meßbereich ausreichend konstante und einstellbare Meßkraft realisiert wird. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß an einem Grundkörper in bekannter Weise eine Welle reibungsarm gelagert ist, an der ein Hebel angebracht ist, an dessen äußerem Ende ein Seil be­ festigt ist, das sowohl mit dem ersten als auch dem zweiten Ende eines Maßstabkörpers straff verbunden ist und daß in der Welle ein zylindrisches Teil mit einem Drehknopf über eine Kupplung drehbar gelagert ist und daß am Teil rechtwinklig zu seiner Drehachse eine Stange mit verschiebbarem Massestück be­ festigt ist, und am Grundkörper zwei Anschläge fest angebracht sind, an denen der Hebel jeweils am Meßbereichsende des Maß­ stabkörpers anliegt, und am Hebel Anschläge fest angebracht sind und die Stange bei Meßkraftrichtung nach rechts ständig am Anschlag und bei Meßkraftrichtung nach links ständig am An­ schlag anliegt, oder die Stange mittels einer Klemmung einstellbar am Teil angebracht ist.

Ein Massestück wirkt über eine Stange auf ein in einem Grund­ körper leicht drehbares Teil und über einen Anschlag auf einen Hebel. Dieser Hebel ist über ein gespanntes Seil mit einem im Grundkörper geradegeführten Maßstabkörper verbunden. Der Maß­ stabkörper mit Meßbolzen kann über einen Anlüfthebel gegen die auf diese Weise aufgebrachte und im Meßbereich von 30 mm ziemlich konstante Meßkraft zurückbewegt werden. Zur Umkehrung der Meßkraftrichtung ist die Stange mit Massestück um mindes­ tens 180° über eine Kupplung gegen einen zweiten Anschlag kipp­ bar, so daß der Hebel den Maßstabkörper über das Seil in um­ gekehrte Richtung mit einer ebenso konstanten Meßkraft beauf­ schlagt wie in der zuvor beschriebenen Stellung der Stange.

Anhand der Zeichnung soll die Erfindung näher erläutert wer­ den. Die einzelnen Figuren zeigen

Fig. 1 : Seitenansicht der Meßkraftvorrichtung am Meßelement

Fig. 2 : Draufsicht des Meßelementes mit Teilschnitt durch die Meßkraftvorrichtung

In Fig. 1 ist ein Massestück 10 auf einer Stange 9 in Rich­ tung des Pfeiles X verschiebbar und in jeder Position klemm­ bar angebracht. Die Stange 9 ist rechtwinklig zur Drehachse eines zylindrischen Teiles 6 fest mit diesem verbunden.

Das Teil 6 ist, wie Fig. 2 zeigt, über eine Kupplung 8, bei­ spielsweise eine Reibkupplung, mit einer Welle 4 verbunden. Die Welle 4 ist in einem Grundkörper 1 reibungsarm drehbar gelagert. An der Welle 4 ist stirnseitig, aus dem Grundkörper 1 herausragend, ein Hebel 5 fest angebracht. Im wesentlichen rechtwinklig zur Drehachse der Welle 4 sind zwei Führungs­ leisten 15 parallel zueinander auf dem Grundkörper 1 befestigt. Zwischen den beiden Führungsleisten 15 ist ein Maßstabkörper 2 mit einem Meßbolzen 16 präzise und reibungsarm geradegeführt. Zwischen den beiden Enden des Maßstabkörpers 2 ist ein Seil 3 gespannt, das mit dem äußeren Ende des Hebels 5 fest verbunden ist. Am Hebel 5 sind zwei Anschläge 13, 14 für die Stange 9 angebracht und am Grundkörper 1 befinden sich zwei Anschläge 11, 12 für den Hebel 5.

Ein Drehknopf 7 ist auf den Teil 6 befestigt. Am rechten Ende des Maßstabkörpers 2 springt ein Anlüfthebel 17 hervor. An dem gegenüberliegenden Ende des Maßstabkörpers 2 ist eine Meß­ schraube 18 angelenkt.

In der in Fig. 1 gezeigten Position (Vollinien) drückt das Massestück 10 über die Stange 9 auf den Anschlag 13. Dadurch wird der Hebel 5 nach rechts gegen den Anschlag 11 gedrückt und über das Seil 3 wird der Maßstabkörper 2 mit dem Meßbolzen 16 in seine äußerste rechte Position gestellt. Das Gewicht des Massestückes 10 wirkt entsprechend dem an der Stange 9 einge­ stellten Hebelverhältnis als Meßkraft auf den Meßbolzen 16.

Wenn die Spindel der Meßschraube 18 nach links in Richtung des Pfeiles Y 1 geschraubt ist, kann der Meßbolzen 16 über den An­ lüfthebel 17 in Richtung des Pfeiles Y 2 zurückgeschoben werden, um einen Prüfling einlegen zu können.

Das kann entlang des gesamten Meßweges so lange erfolgen, bis über das Seil 3 mitbewegt, der Hebel 5 gegen den Anschlag 12 anliegt.

Dabei bewegt sich das Massestück 10 entlang des Pfeiles Z in die gestrichelte gezeichnete Position in Fig. 1. Die Mitnahme erfolgt durch den Anschlag 13. Als Meßkraft wirkt die senkrechte Gewichtskomponente des Massestücks 10. Ihre Änderung durch die Bewegung des Massestücks 10 auf einer Kreisbahn ist im gesamten Meßbereich von beispielsweise 30 mm vernachlässigbar gering.

Die Meßkraft ist einstellbar zwischen 0,2 . . . 1 N und schwankt nur um 10%.

Zum Umkehren der Meßkraftrichtung kann durch Drehen am Knopf 7 die Stange 9 aus der oben beschriebenen gestrichelten gezeich­ neten Position in Fig. 1 unter Wirkung der Kupplung 8 weiter­ gekippt werden, bis diese am Anschlag 14 anliegt.

Diese Position ist in Fig. 1 gestrichelt auf der linken Sei­ te gezeigt. Über den Anschlag 14 wird dabei der Hebel 5 gegen den Anschlag 12 gedrückt und der Meßbolzen 16 in seine äußerste linke Position gestellt. Mit dem Anlüfthebel 17 kann der Meß­ bolzen 16 gegen die Meßkraft, entgegen der Pfeile Y, bewegt werden. Mit dieser Meßkraftrichtung sind Innenmessungen möglich. Bringt man die Stange 9 nicht fest, sondern über eine Klemmung (nicht dargestellt) verstellbar an, kann das Meßelement auch senkrecht betrieben werden.

Als Vorteile der erfindungsgemäßen Lösung sind zunächst ihr unkomplizierter und platzsparender Aufbau zu sehen. Desweiteren liefert die Vorrichtung eine konstante und eine leicht einstell­ bare Meßkraft und die Meßkraftrichtung ist schnell und auf ein­ fachste Weise umschaltbar.

• Zusammenstellung der Bezugszeichen
•  1 Grundkörper
   2 Maßstabkörper
   3 Seilzug
   4 Welle
   5 Hebel
   6 zylindrisches Teil
   7 Drehknopf
   8 Kupplung
   9 Stange
  10 Massestück
  11 Anschlag für 5
  12 Anschlag für 5
  13 Anschlag für 9
  14 Anschlag für 9
  15 Führungsleisten
  16 Meßbolzen
  17 Anlüfthebel
  18 Meßschraube

Claims (4)

1. Vorrichtung zur Erzeugung der Meßkraft für ein Meßelement mittels Massestück, die im selben Grundkörper (1) angeordnet ist, in dem auch ein Maßstabkörper (2) geradegeführt ist und über einen Seilzug (3) mit dem Maßstabkörper (2) verbunden ist, dadurch ge­ kennzeichnet, daß im Grundkörper (1) in bekannter Weise eine Welle (4) reibungsarm gelagert ist, an der ein Hebel (5) an­ gebracht ist, an dessen äußerem Ende ein Seil (3) befestigt ist, das sowohl mit dem ersten als auch dem zweiten Ende des Maßstabkörpers (2) straff verbunden ist und daß in der Welle (4) ein zylindrisches Teil (6) mit einem Drehknopf (7) über eine Kupplung (8) drehbar angebracht ist und daß am Teil (6) rechtwinklig zu seiner Drehachse eine Stange (9) mit verschieb­ barem Massestück (10) befestigt ist.

2. Vorrichtung nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß am Grundkörper (1) zwei Anschläge (11, 12) fest angebracht sind, an denen der Hebel (5) jeweils am Meßbereichsende des Maß­ stabkörpers (2) anliegt.

3. Vorrichtung nach Punkt 2, dadurch gekennzeichnet, daß am Hebel (5) Anschläge (13, 14) fest angebracht sind und die Stange (9) bei Meßkraftrichtung nach rechts ständig am Anschlag (14) anliegt.

4. Vorrichtung nach Punkt 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stange (9) mittels einer Klemmung einstellbar am Teil (6) angebracht ist.