DE4404490C2 - Encapsulated length measuring device - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine gekapselte Längenmeßeinrichtung zur Bestim mung der Relativlage zweier Objekte, gemäß durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale.The invention relates to an encapsulated length measuring device for determination determination of the relative position of two objects, according to by the features specified in claim 1.
Es sind bereits diverse Ausführungen gekapselter Längenmeßeinrichtungen bekannt geworden, deren Dichtelemente folgendermaßen gestaltet sind:There are already various types of encapsulated length measuring devices become known, the sealing elements are designed as follows:
Aus der DE-OS 17 73 403 ist es bereits bekannt, den Hohlkörper mittels zweier dachförmig angeordneter Dichtlippen abzudecken, die aus Gummi oder Kunststoff bestehen. In der Praxis kann damit eine gute Dichtwirkung erzielt werden; die flexiblen Dichtlippen aus Gummi oder Kunststoff können aber durch mechanische Einwirkungen - beispielsweise durch glühende Späne - Beschädigungen erleiden.From DE-OS 17 73 403 it is already known to use the hollow body cover two roof-shaped sealing lips, made of rubber or plastic. In practice this can have a good sealing effect be achieved; the flexible sealing lips made of rubber or plastic can but due to mechanical influences - for example glowing Chips - suffer damage.
Aus der DE 22 07 374 C3 sind ferner Dichtelemente bei gekapselten Län genmeßeinrichtungen bekannt geworden, die in Form eines flexiblen Stahl bandes ausgebildet sind, das den Hohlkörper abdeckt und mittels Magnet leisten an diesem gehalten wird. Das Stahlband als Abdeckfolie gleitet dabei über einen mit dem Abtastkopf verbundenen Mitnehmer, was zu mehr oder weniger großen Spaltöffnungen an den Endbereichen des Mitnehmers führt, durch die Flüssigkeit in das Innere des die Maßverkörperung und den Ab tastkopf aufnehmenden Hohlkörpers eindringen kann.DE 22 07 374 C3 also includes sealing elements for encapsulated regions genmestechnik become known in the form of a flexible steel Bandes are formed, which covers the hollow body and by means of a magnet afford to be held on this. The steel tape as a cover film slides via a driver connected to the scanning head, resulting in more or leads to less large stomata at the end areas of the driver, through the liquid into the interior of the measuring standard and the Ab probe penetrating hollow body can penetrate.
In der DE 26 42 443 B2 wird zur Verringerung dieses Effektes vorgeschla gen, in den Stirnbereichen des Mitnehmers Niederhalter vorzusehen, mit denen Druck auf die Abdeckfolie ausgeübt und dadurch die Spaltgröße ver ringert wird.DE 26 42 443 B2 proposes to reduce this effect gene to provide hold-down devices in the end areas of the driver, with which exerted pressure on the cover film and thereby ver the gap size is wrestled.
Durch äußere Einflüsse wie Vibrationen, Stoßbelastungen und andere me chanische Einwirkungen kann es außerhalb des Mitnehmers aber dennoch zum Abheben der Abdeckfolie kommen, was sich in einer Art "Wellenbildung" äußert.Due to external influences such as vibrations, shock loads and other me however, there can be mechanical influences outside of the driver come to lift off the cover, which is in a kind "Wave formation" expresses.
Die DE-OS 21 03 657 zeigt ein Bauteil mit einem von einem Band abge deckten Schlitz eines Gehäuses. Das Band ist dabei an seinen Enden im Gehäuse befestigt und durch die Aussparung eines Schiebers, der den Schlitz durchdringt, hindurchgeführt.DE-OS 21 03 657 shows a component with an abge from a tape covered slot of a housing. The tape is at its ends in the Fastened housing and through the recess of a slide that the Penetrated slot, passed through.
In der DE 38 40 791 C1 ist eine gekapselte Positionsmeßeinrichtung ge zeigt, deren Gehäuse einen Längsschlitz aufweist, der gegen störende äu ßere Einflüsse durch zwei Dichtelemente abgedeckt ist. Die Dichtelemente können dabei durch zwei dachförmig geneigte flexible Dichtlippen oder in Form einer Dichtlippe und eines umlaufenden Metallbandes gebildet sein, das in zwei Nuten im Schlitz des Gehäuses geführt ist und mittels Rollen am Gehäuseende umgelenkt wird.In DE 38 40 791 C1 an encapsulated position measuring device is ge shows, whose housing has a longitudinal slot that against disturbing external External influences are covered by two sealing elements. The sealing elements can by two roof-shaped inclined flexible sealing lips or in Be formed in the form of a sealing lip and a circumferential metal band, which is guided in two grooves in the slot of the housing and by means of rollers Housing end is deflected.
Die Kapselungen der vorgenannten Einrichtungen bewirken keine hermeti sche Abdeckung, wie sie bei Präzisionsmeßeinrichtungen erforderlich ist, bei denen auch unter besonders aggressiven Umgebungseinflüssen eine einwandfreie Funktion gewährleistet sein muß.The encapsulations of the aforementioned devices do not cause hermetic effects cover, as is required for precision measuring devices, where even under particularly aggressive environmental influences proper function must be guaranteed.
Aufgabe der Erfindung ist es, mit einfachen Mitteln eine kompakte gekap selte Längenmeßeinrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, deren Dichtelemente eine gegenüber dem Stand der Technik noch bessere Ab schirmung gegen äußere Einflüsse gewährleisten und die zudem auch ge gen Einwirkungen mechanischer Art resistent ist.The object of the invention is a compact kap with simple means to create rare length measuring device of the type mentioned, whose Sealing elements an even better compared to the prior art Ensure shielding against external influences and also ge is resistant to mechanical influences.
Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, daß die flexible Folie im Bereich der Durchführung mittels eines Federelementes vorgespannt wird. The invention solves this problem in that the flexible film in Area of implementation is biased by a spring element.
Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist die flexible Folie ein Stahlband hoher Längenkon stanz, das mittels am Hohlkörper angebrachter Mag netleisten gehalten wird.In a preferred embodiment of the invention the flexible film is a steel tape of high length con punch, which by means of mag net strips is held.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung können zur Verbesserung der Dichtwirkung innerhalb des Hohl körpers noch weitere Dichtelemente in Form von flexiblen Dichtlippen vorgesehen sein.In a further embodiment of the invention Improvement of the sealing effect within the hollow body still further sealing elements in the form of flexible sealing lips can be provided.
Diese flexiblen Dichtlippen, die vom Stahlband ab gedeckt sind, sind zweckmäßig im Hohlkörper dach förmig angeordnete Dichtstreifen aus Gummi oder Kunststoff.These flexible sealing lips that come off the steel band are covered, are expedient roof in the hollow body shaped sealing strips made of rubber or Plastic.
Vorteilhaft bei dieser Ausführungsform ist, daß sich die dachförmig angeordneten flexiblen Dicht lippen aus biegsamen Material an den Mitnehmer an schmiegen und somit eine gute Dichtwirkung ermög lichen, während die zusätzliche Abdeckung mittels eines flexiblen Bandes nicht nur die Dichtwirkung insgesamt erhöht, sondern vor allem einen guten Schutz vor mechanischen Einwirkungen auf die flexiblen Dichtlippen gewährleistet.An advantage of this embodiment is that the roof-shaped flexible sealing lips made of flexible material on the driver nestle and thus enables a good sealing effect lichen, while the additional cover by means of a flexible tape not only the sealing effect overall increased, but above all a good one Protection against mechanical influences on the flexible sealing lips guaranteed.
In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.In the drawings, an embodiment of the Invention shown.
Es zeigt :It shows :
Fig. 1 eine Seitenansicht der gekap selten Längenmeßeinrichtung nach der Erfindung (teilweise geschnitten); Figure 1 is a side view of the cape rare length measuring device according to the invention (partially cut).
Fig. 2 einen Schnitt durch die Längen meßeinrichtung nach Fig. 1. Fig. 2 shows a section through the length measuring device of FIG. 1.
Die gekapselte Längenmeßeinrichtung - im Ausfüh rungsbeispiel ein inkrementales Meßsystem licht elektrischer Art - weist einen Hohlkörper 1 auf, in welchem eine Maßverkörperung 2 in Form einer Git terteilung zweckmäßig durch Kleben befestigt ist.The encapsulated length measuring device - in the exemplary embodiment, an incremental measuring system light of an electrical type - has a hollow body 1 , in which a measuring standard 2 in the form of a grid is advantageously fixed by gluing.
Die Maßverkörperung 2 wird mittels einer Abtastbau einheit 3 abgetastet, die über einen insgesamt mit 4 bezeichneten Mitnehmer mit einem zu messenden Objekt (nicht dargestellt) verbunden ist, das bei spielsweise der Schlitten einer Werkzeug- oder Meß maschine sein kann.The material measure 2 is scanned by means of a scanning unit 3 , which is connected via a driver designated as 4 in total to an object to be measured (not shown), which for example can be the slide of a tool or measuring machine.
Der die Maßverkörperung 2 und Abtasteinheit 3 auf nehmende Innenraum des Hohlkörpers 1 ist mittels dachförmig angeordneter Dichtlippen 5 und 6 zweck mäßig aus Gummi oder Kunststoff abgedeckt. Die Dichtlippen 5 und 6 sind dabei in einem Raum 7 des Hohlkörpers 1 vorgesehen, der mittels eines weiteren Dicht- bzw. Abdeckelementes in Form eines flexiblen Stahlbandes 8 abgedeckt ist, was eine besonders robuste und gut gekapselte Längenmeßein richtung ergibt. Das Stahlband 8 wird dabei mittels zweier Magnetleisten 9 und 10 außen am Hohlkörper 1 gehalten und innerhalb einer Durchführung 14 am Mitnehmer 4 mittels eines Federelementes 15 vorge spannt. Bei den eingangs aufgeführten mechanischen Einwirkungen werden durch das Federelement 15 diese Einwirkungen derart kompensiert, daß die flexible Folie 8 immer vollständig am Hohlkörper 1 anliegt und an diesem gehalten wird.The material measure 2 and scanning unit 3 on the interior of the hollow body 1 is appropriately covered by rubber or plastic by means of roof-shaped sealing lips 5 and 6 . The sealing lips 5 and 6 are provided in a space 7 of the hollow body 1 , which is covered by means of a further sealing or covering element in the form of a flexible steel strip 8 , which results in a particularly robust and well-encapsulated Längenmeßein direction. The steel strip 8 is held by means of two magnetic strips 9 and 10 on the outside of the hollow body 1 and pre-tensioned within a passage 14 on the driver 4 by means of a spring element 15 . In the mechanical actions listed at the outset, these actions are compensated by the spring element 15 in such a way that the flexible film 8 always lies completely against the hollow body 1 and is held thereon.
Der Mitnehmer 4 durchdringt die Dichtlippen 5 und 6 und ist in seinem Abschnitt 12 im Querschnitt nach Art eines zweiseitigen Schwertes ausgebildet, so daß eine besonders gute Dichtwirkung erzielt werden kann. Der schlanke schwertförmige Abschnitt 12 des Mitnehmers 4 mündet in einen an der Außenseite gekrümmten, breiten Fußteil 13, über den das Stahlband 8 als weiteres Abdeckelement gleitet und an dessen seitlichen Vorsprüngen ein Montagefuß 11 angebracht ist, über welchen der Mitnehmer 4 und somit die Abtastbaueinheit 3 mit dem zu messenden Objekt verbunden sind.The driver 4 penetrates the sealing lips 5 and 6 and is formed in its section 12 in cross section in the manner of a double-sided sword, so that a particularly good sealing effect can be achieved. The slender sword-shaped section 12 of the driver 4 opens into a wide base part 13 which is curved on the outside, over which the steel strip 8 slides as a further cover element and on whose lateral projections a mounting base 11 is attached, via which the driver 4 and thus the scanning unit 3 are connected to the object to be measured.
Das physikalische Prinzip der gekapselten Längenmeßeinrichtung kann selbstver ständlich beliebig sein, nämlich optischer, lichtelektrischer, induktiver, magnetischer und kapazitiver Art.The physical principle of the encapsulated length measuring device can self-ver to be arbitrary, namely optical, photoelectric, inductive, magnetic and capacitive type.
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