DE8302162U1

DE8302162U1 - Längenmeßeinrichtung

Info

Publication number: DE8302162U1
Application number: DE19838302162
Authority: DE
Original assignee: Dr Johannes Heidenhain GmbH
Current assignee: Dr Johannes Heidenhain GmbH
Priority date: 1983-01-27
Filing date: 1983-01-27
Publication date: 1987-10-01

Description

- 1 DR. JOHANNES HEIDENHAIN GMBH 18. Januar 1983

LHngenmeOeinrichtung

Die Erfindung betrifft eine Längennseßeinrlehtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

In der DE-PS 27 12 422 ist eine Längenmeßeinrichtung beschrieben, bei der das Gehäuse für den

Maßstab und die Abtasteinheit mittels Schrauben '' an einem Maschinenteil befestigt ist.

Der DE-PS 25 05 585 entnimmt man eine Längenmeßeinrichtung, bei der das Gehäuse für den Maßstab und die Abtasteinhait an beiden Enden an einem Maschinenteil mittels Winkelteile befestigt ist, die im Scheitelbereich ein Gelenk in Form einer Nut aufweisen.
15

Die DE-PS 26 30 880 offenbart eine Längenmeßeinrichtung, bei der das Gehäuse für den Maßstab und die Abtasteinheit an beiden Enden über Kugelgelenke an einem zu messenden Objekt befestigt ist.

• I · t I ■

Bei den bekannten Lösungen müssen zur Befestigung des Gehäuses am zu messenden Objekt paßgenaue Bohrungen sowohl im Gehäuse als auch im
Objekt vorgesehen sein, die aufwendig in der Her^
stellung sind.

Aus der Druckschrift "Messen und Prüfen/Automatik", Juli/August 1974, Seite 438, Bild 12a ist
es bekannt, einen Maßstabträger einseitig auf

einer schmalen Auflagefläche eines Maschinenteils
durch Spannpratzen zu befestigen. Bei dieser Anordnung sind hohe Andruckkräfte der Spannpratzen
erforderlich, um den Maßstabträger bei Schwingungen ; und Erschütterungen der Maschine in Anlage an der ■

Auflagefläche zu halten.

Der DE-OS 30 08 384 entnimmt man eine Meßeinrich- &iacgr;

tung, bei der ein Maßstabträger an beiden Seiten- |

flächen je eine Nut aufweist, in die Spannpratzen ■'■

zur Befestigung des Maßstabträgers an einem Maschinenteil eingreifen. Diese Anordnung erlaubt zwar
eine sichere Anlage des Maßstabträgers am Maschinenteil, ist aber konstruktiv aufwendig und hat einen
großen Raumbedarf.

^l Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei
einer Längenmeßeinrichtung der oben erwähnten Gattung eine einfachere Befestigung eines Trägers für ■- eine Maßverkörperung anzugeben. |

S Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kenn- | zeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. |

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen I

insbesondere darin, daß zur sicheren Befestigung I

des Trägers für die Maßverkörperung am üu messenden Objekt nur eine seitliche Nut erfordt-r-I lieh ist, so daß die Anzahl der benötigten Spann-

I pratzen erheblich gesenkt werden kann. Dadurch er-

I '5 gibt sich eine einfacher aufgebaute und kosten-

P. günstigere Meßeinrichtung, die wegen ihres geringeren

f> Raumbedarfs flexibler einsetzbar ist. Die Spann-

&Kgr; pratze erfüllt in besonders vorteilhafter Weise

f gleichzeitig die Funktionen eines Befestigungselemente

I 10 und eines Anschlagelements für den Träger der Maßte Verkörperung.
&psgr;
}| Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ent-

P nimmt man den Unteransprüchen.

I 15 Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand

'■f der Zeichnung näher erläutert.

Ee zeigen

|_: 20 Figur 1a,b einen Querschnitt und eine

Seitenansicht einer gekapselten Längenmeßeinrichtung mit Merkmalen der Erfindung und

Figur 2 einen vergrößerten Ausschnitt

eines Schnitts A-B der Figur 1b.

In Figur 1a, b ist in einem Querschnitt und in 30 einer Seitenansicht eine gekapselte Längenmeßeinrichtung mit einem Gehäuse 1 in Form eines vorzugsweise stranggepreßten Hohlprofils aus Aluminium gezeigt, in dessem Inneren mittels einer Klebeschicht 2 ein Maßstab 3 befestigt ist, dessen Teilung von

einer Abtasteinheit 4 in bekannter Weise zur Messung der Relativlage zweier Objekte abgetastet wird. Die Abtasteinheit 4 ist mittels eines Mitnehmers 5 mit einem der zu messenden Objekte in < Form eines Schlittens 6 einer nicht dargestellten Bearbeitungsmaschine verbunden; der in Längserstreckung des Hohlprofils 1 verlaufende Durchlaßschlitz 7 für den Mitnehmer 5 ist durch dachförmig geneigte Dichtlippen 8 zur Abschirmung gegen Verunreinigungen verschlossen, durch die der Mitnehmer 5 hindurchgreift.

Das Hohlprofil 1 ist mittels wenigstens einer Spannpratze 9 auf einer Montagefläche 10 des anderen zu messenden Objekts in Form des Betts 11 der Bearbeitungsmaschine befestigt. Zu diesem Zweck weist das Hohlprofil 1 in einer zur Montagefläche 10 des Betts 11 senkrechten Seitenfläche 12 eine Nut 13 auf, die vorzugsweise über die gesamte Länge des Hohlprofils 1 verläuft und in die dia Spannpratze. eingreift.

Erfindungsgemäß sind die Nut I3 und die Spannpratze 9 so ausgebildet, daß die Andruckkraft K der Spannpratze 9 für das Gehäuse 1 an die Montagefläche in zwei zueinander senkrechte Kraftkomponenten K , K₂ in einer zur Längserstreckung des Gehäuses 1 senkrechten Ebene zerlegbar ist. Dazu ist die der Montagefläche 10 benachbarte Innenfläche 14 der Nut 13 zur Kontaktierung der Spannpratze 9 bevorzugt in einem Winkel oO = 45° gegen die Montagefläche 10 des Betts 11 geneigt; dieser Winkel oC liegt in einem Bereich kleiner 90° und ist der Spannpratze abgewandt·

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Die Spannpratze 9 ist mittels einer Schraube 15 in einer Gewindebohrung &Lgr; 6 auf der Montagefläche 10 des Betts 11 befestigt und stützt sich mit einem Vorsprung V₁ auf der Montagefläche 10, mit einem Vorsprung V_ an der zur Montagefläche 10 senkrechten Seitenfläche 12 des Hohlprofils 1 und mit einem Vorsprung V&ldquor; an der Innenfläche 14 der Nut 13 ab, wobei sich die Nut 13 zwischen dem Vorsprung V&ldquor; und der Montagefläche 10 und die Schraube 15 zwischen dem Vorsprung V₁ und der Seitenfläche 12 befinden·

Die vom Vorsprung V&ldquor; der Spannpratze 9 auf die Innenfläche 1U der Nut 13 ausgeübte Kraft K ist gemäß Figur 2 somit in eine senkrecht auf die Montagefläche 10 hingerichtete Kraftkomponente K₁ und in eine parallel zur Montagefläche 10 auf die Spannpratze 9 hingerichtete Kraftkomponente K_ zerlegbar. Beim Befestigungsvorgang durch Anziehen der Schraube 15 der Spannpratze 9 gelangt durch die Kraftkomponente K_ die Seitenfläche 12 des Ge-

häuses 1 in Kontakt mit dem Vorsprung V&ldquor; der Spannpratze 9t ^so daß die Spannpratze 9 zusätzlich ein Anschlagelement für das Gehäuse 1 darstellt.

Bei vollständig angezogener Schraube 15 übt der Vorsprung V_ auf die Seitenfläche 12 des Gehäuses 1 eine Reaktionskraft R = -K₂ aus; durch diese Reaktionskraft R am Hebelarm a - a ist der senkrechte Abstand des Vorsprungs V&ldquor; von der Montagefläche 10 erfährt das Hohlprofil 1 ein Drehmoment R · a um eine in Längserstreckung des Gehäuses 1 verlaufende Drehachse in der der Spannpratze 9 zugewandten Sei tenkante auf der Montageflache 10, so daß das Hohl profil 1 trotz des einseitigen seitlichen Eingrei-

fens der Spannpratze 9 eine sichere ganzflächige
Auflage auf der Montagefläche 10 erhält. Der Abstand a sowie der Abstand b des der Seitenfläche 12
abgewandten Vorsprungs V₁ von der Mittellinie M '
der Schraube 15 der Spannpratze 9 werden möglichst
groß gewählt.

Die Durchlaßöffnung 17 in der Spannpratze 9 für
die Schraube 15 weist ein genügendes Spiel für die

Schraube 15 auf, so daß an die Genauigkeit der £

Lage der Gewindebohrung i6 in der Montagefläehe 10
bezüglich des Hohlprofils 1 keine hohen Anforderungen
gestellt werden müssen. Die Anzahl und der gegenseitige Abstand der Spannpratzen 9 über die Längs-

erstreckung des Hohlprofils 1 können beliebig gewählt
werden; insbesondere bei einem Hohlprofil 1 mit
einer unebenen Auflagefläche 18 können die Spannpratzen 9 so angeordnet werden, daß die unebene
Auflagefläche 18 einen ganzflächigen Kontakt mit

der Montagefläche 10 erhält. Die Nut 13 braucht sich 1 nicht über die gesamte Länge des Hohlprofile 1 zu |i erstrecken, sondern kann auch partiell im Hohlpro- |] fil 1 ausgebildet sein. J

Der im Inneren des Gehäuses 1 mittels einer Klebe- 'f\ schicht 2 befestigte Maßstab 3 weist bei Temperatur- | änderungen etwa in seiner Mitte einen Fixpunkt
gegenüber dem Gehäuse 1 auf, da thermische Längenänderungen des Maßstabes 3 symmetrisch zu seiner ■;

Mitte nach beiden Seiten hin erfolgen. In Weiter- ;!^! bildung der Erfindung wird vorgeschlagen, bei diesem

Fixpunkt des Maßstabs 3 bezüglich des Gehäuses 1 ;■:

eine Spannpratze 9 anzuordnen, deren Andruckkraft |

bo bemessen ist, daß das Gehäuse 1 an dieser Stelle |

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ebenfalls eine Fixpunkt bezüglich des zu messenden Objekts 11 besitzt. Die Andruckkraft weiterer Spanrxpratzen 9 wird so eingestellt, daß thermische Längenänderungen des Gehäuses 1 symmetrisch zum \ Fixpunkt des Gehäuses * möglich sind, so daß Meßungenauigkeiten infolge von Temperaturänderungen wcaitgehend vermieden werden.

Bei diesem Fixpunkt des Maßstabs 3 und des Gehäuses &igr; kann die Spannpratze 9 auch formschlüssig in Meßrichtung mit dem Gehäuse 1 verbunden sein. Diese formschlüssige Verbindung kann beispielsweise mittels Paßstifte 20, 21 in Bohrungen 22, 23 erfolgen, die die Spannpratze 9 jeweils mit dem Gehäuse 1 und dem zu messenden Objekt 11 verbinden; die Bohrungen 22, 23 fi'r die Paßstifte 20, 21 werden bevorzugt im bebest\gten Zustand der Spannpratze 9 hergestellt. Auf diese Art kann ein Gehäuse auch an einem Ende am zu messenden Objekt fixiert werden, wenn der Maßstab seinen Fixpunkt an diesem Ende des Aehäuses besitzt. Des weiteren kann der Fixpunkt des Gehäuses auch durch ein gesondertes Befestigungselement beliebiger Art festgelegt werden.

In nicht dargestellter Weise kann das Gehäuse auch eine gegen die Montagefläche in Richtung auf die Spannpratze hin geneigte seitliche Fläche aufweisen, so daß das Gehäuse bei der Befestigung von der Spannpratze fort gegen einen gegenüberliegenden seitlichen Anschlag gedrückt wird. Die Spannpratze kann eine korrespondierende geneigte Fläche zur Kontaktierung der geneigten Fläche des Gehäuses besitzen*

Claims

Ansprüche

1. Längenmeßeinrichtung, insbesondere gekapselter Bauart, zum Messen oder Einstellen der Relativlage zweier Objekte, bei der ein Träger für eine Maßverkörperung an einer Montagefläche eines der 5 zu messenden Objekte auf einer Seite durch wenig-Ä stens eine Spannpratze befestigt ist, dadurch

(i gekennzeichnet, daß zur Zerlegung der Andruck-

|| kraft K der Spannpratze (9) für den Träger (i)

an die Montagefläche (1O) in zwei zueinander 10 senkrechte Kraftkomponenten K₁, K- in einer zur I Längserstreckung des Trägers (i) senkrechten

j> Ebene der Träger (1) und/oder die Spannpratze (9)

I zur gegenseitigen Kontaktierung eine gegen die

I Montag^flache (1O) geneigte Fläche (14) auf-

§ 15 weisen und daß der Träger (1) gegen einen seit-

% liehen Anschlag (V_) andrückbar ist.

&Ggr; I

'■■■' 2. Meßeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannpratze (9) in eine seit-20 liehe Nut (13) des Trägers (i) eingreift, daß die der Montagefläche (1O) benachbarte Innenfläche (lh) der Nut (13) zur Kontaktierung der Spannpratze (9) um einen der Spannpratze (9) abgewandten Winkelet gegen die Montagefläche (1O) &iacgr;&iacgr;5 des zu messenden Objekts (ii) geneigt ist und daß die Spannpratze (9) den Anschlag (V-) für den Träger (1) bildet.

3· Meßeinrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannpratze (9) sich auf der Montagefläche (10), auf der Innenfläche (ik) der Nut (13) und auf einer die Nut¹ (13) aufweisenden, zur Montagefläche (1O) senkrechten Seitenfläche (12) des Trägers (1) abstützt.

4* Meßeinrichtung nach Anspruch 2, dadurch zeichnet, daß der Winkel «C in einem Bereich O<oC < 90° liegt.

5. Meßeinrichtung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Spannpratze (9) z\ir Abstützung auf der Montagefläche (1O) und auf der Innenfläche (1*0 der Nut (13) jeweils einen Vorsprung (V₁, V«.) und zur Abstützung auf der Seitenfläche (12) den Vorsprung (V&ldquor;) aufweist.

6. Meßeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn⁴ zeichnet, daß zur Fixierung des Trägers (1) wenigstens eine Spannpratze (9) formschlüssig mit dem Träger (1) und dem zu messenden Objekt (11) verbunden ist.

7· Meßeinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet j daß die formschlüssige Fixierung Jeweils durch wenigsten/» einen Paßctift (20, 21) erfolgt.