DE6803182U - Zweikoordinaten-feinzeiges - Google Patents

Description

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Wolfram Pahl Braunschweig, den 17.Oktober 1968

Braunschweig

St. Wendel-Str. 51

Zwei koordinaten-Feinzeiger

Für bestimmte Aufgaben in der Fertigungsmeßtechnik sollen Längenänderungen gleichzeitig in zwei Koordinaten gemessen werden.

Die bisher bekannten Feinzeiger, die die Meßwerte mechanisch oder elektrisch-induktiv erfassen, gestatten die Ermittlung des Meßwertes nur in einer Richtung des Koordinatenkreuzes. Diese Feinzeiger haben zur Meßwertübertragung folgende charakteristische Konstruktionsmerkmale.

1. Längenänderungen werden durch Verwendung eines tordierten Federbandes in eine Drehung umgewandelt und mittels eines daran befestigten Zeigers an einer Skale angezeigt.

2. Ein kugel lagergefiihrter oder in einem Blattfederpaar (Membranen) aufgehängter Tastbolzen verbunden mit einem Ferritkern, der sich in einem Spulensystem bewegt. Die Bewegungen des Ferritkerns bewirken eine Änderung der zur Anzeige gebrachten Spannung.

3. Ein an einem Ende eingespannter Federkörper von rechteckigem Querschnitt, der unterhalb der Einspannstelle in seiner Dicke eingeschnürt ist und Bewegungen nur in einer Richtung zuläßt. Diese Form bewirkt, daß bei Auslenkung die Biegung nur im geschwächten Querschnitt erfolgt. Der Federkörper trägt die Tastkugel und den Ferritkern, der sich in einem Spulensystem bewegt. Die Bewegungen des Ferritkerns bewirken eine Änderung der zur Anzeige gebrachten Spannung. Das besondere Merkmal dieses Feder- kör0ers besteht darin, daß er ohne meßbare Umkehrspanne arbeitet.

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Ein Meßgerät, das zwei in einer Ebene liegende, rechtwinklig oder in einem bestimmten Winkel zueinander stehende Längenmaße gleichzeitig mißt, ist bisher nicht vorhanden. Mit der vorliegenden Erfindung ist dies möglich. Zum Beispiel kann man mit dem nach einem vorgegebenen Koordinatenkreuz ausgerichtetem Zweikoordinaten-Feinzeiger nacheinander zwei Meßpunkte antasten; die Meßtasterauslenkungen ergeben die in den Koordinatenrichtungen liegenden Meßstrecken.

Die Erfindung besteht darin, daß ein Meßbolzen 1 von rotationssymmetrischem Querschnitt unterhalb seiner Einspann-

( stelle 2 eingeschnürt ist. Diese Einschnürung bildet ein Stabfederelement 3, welches Auslenkungen ohne meßbare Umkehrspanne in alle Richtungen, die senkrecht zur Meßbolzenachse stehen, zuläßt. Die am Meßzapfen 4 befestigte Tastkugel 5 bewegt sich dabei näherungsweise auf einer Kugelfläche, die bei kleinen Auslenkungen hilfsweise durch eine Ebene dargestellt werden kann. Die geometrische Form der Einschnürung in axialer Richtung als auch in ihren senkrecht dazu liegenden Querschnitten ist vom jeweiligen Verwendungszweck des Feinzeigers abhängig; im allgemeinen wird sie -ähnlich der Zeichnung - rotationssymmetrisch mit Kreisquerschnitt ausgebildet sein, sie kann aber auch so ausgeführt werden, daß die Querschnitte quadratisch sind oder eine

*~ andere zweckmäßige Form haben. Der Meßbolzen 1 ist an der oberhalb der Einschnürung liegenden Stirnfläche mit vier um 90° versetzten achsparallelen Schrauben 9 befestigt. Durch Änderung der Spannkräfte treten geringe elastische Verformungen auf, die zur Feinjustierung des Meßbolzens 1 benutzt werden. Der Meßbolzen 1 trägt den axial angeordneten auswechselbaren Meßzapfen 4 mit der Meßfläche (z.B. Tastkugel 5₅ Zylinder, Schneide usw.) und zwei im rechten oder beliebig gewählten Winkel zueinander angeordnete Ferritkerne 6, die in zwei voneinander unabhängige Spulensysteme eintauchen. Die Spulensysteme 7 sind im Gehäuse 8 befestigt.

Die Meßwerterfassung kann umgekehrt erfolgen: Trägt der Meßbolzen 1 oder Meßzapfen 4 in den beiden beim Messen zu erfassenden Richtungen an Stelle der Ferritkerne Meßflächen, so können die Meßwerte mit mechanischen oder elektrischen Feinzeigern, die im Gehäuse 8 befestigt sind, aufgenommen werden. Die Meßflächen können auch als Bezugsflächen für eine optische Meßwertübertragung dienen.

In jedem Fall werden die Meßwerte der x- und y-Richtung an zwei Anzeigegeräten abgelesen.

Patentansprüche

Claims (6)

Wolfram Pahl Braunschweig St. Wendel-Str.51 Zweikoordinaten-Feinzeiger enansprüche

1. Zweikoordinaten-Feinzeiger, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßwerte am Meßbolzen (1) oder am Meßzapfen (4) gleichzeitig in zwei vorzugsweise senkrecht zueinander stehenden Richtungen erfaßt werden.

2. Zweikoordinaten-Feinzeiger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßbolzen (1) einen rotationssymmetrischen Querschnitt hat und unterhalb seiner Einspannstelle (2) eingeschnürt ist, so daß der am Meßbolzen (1) befestigte Meßzapfen (4) mit der Tastkugel (5) nach allen Richtungen senkrecht zur Meßachse federnd ausgelenkt werden kann.

3. Zweikoordinaten-Feinzeiger nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einschnürungsstelle sowohl in axialer Richtung als auch in ihren senkrecht dazu liegenden Querschnitten entweder rotationssymmetrisch oder nach einer anderen Kontur, die dem jeweiligen Verwendungszweck des Feinzeigers entsprechend festgelegt wird, ausgeführt ist.

4. Zweikoordinaten-Feinzeiger nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßbolzen (1) einen gleichachsig angeordneten Meßzapfen (4) mit der Meßfläche z.B. eine Tastkugel (5) oder einen Tastzylinder trägt.

5. Zweikoordinaten-Feinzeiger nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß am Meßbolzen (1) in den beiden beim Messen zu erfassenden Richtungen Ferritkerne (6) befestigt sind, die in zwei im Gehäuse (8) befestigte Spulensysteme (7) eintauchen.

6. Zweikoordinaten-Feinzeiger nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Heßbolzen (1) oder der Meßzapfen (4) in den beiden beim !lessen zu erfassenden Richtungen Meßflächen trägt, gegen die am Gehäuse (8) befestigte mechanische oder elektrische Feinzeiger anliegen, oder die als Bezugsflächen für optische Messungen dienen.

Braunschweig, den 17. Oktober 1968