DE8318423U1

DE8318423U1 - Probe arm measuring device for manual internal and external measurements

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Publication number: DE8318423U1
Application number: DE8318423U
Authority: DE
Original assignee: Kroeplin 6490 Schluechtern De GmbH
Current assignee: Kroeplin 6490 Schluechtern De GmbH
Publication date: 1983-10-27

Description

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'- Kröplin GmbH
Auf der Röthe 5 '- Kröplin GmbH
On the Röthe 5

D-6490 Shy - 1st

Tastarmmeßgerät für manuelle Innen- und Außenmessungen "Probe arm measuring device for manual internal and external measurements "

Die Neuerung betrifft ein Tastarmmeßgerät für manuelle 'inen- und Außenmessungen mit zwei relativ zueinander in einer Ebene um ein Gelenk schwenkbaren, mit den zu messenden Gegenständen in Berührung bringbären Tastarmen und einem von dem beweglichen. Tastarm angetriebenen Meßwerk, das in einem Gehäuse untergebracht ist, das eine mit dem Meßwerk verbundene Anzeigeeinheit sowie ein Betätigungselement für die Bewegung des einen Tastarms aufweist.The innovation concerns a probe arm measuring device for manual 'indoor and external measurements with two pivotable relative to one another in a plane around a joint, with the objects to be measured touching tactile arms and one of the movable ones. Probe arm driven measuring mechanism in one Housing is housed, which is connected to the measuring unit display unit and an actuator for has the movement of a probe arm.

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Tastarmmeßgeräte sind in einer Vielzahl von Modifikationen bekannt, soweit dies die Gestaltung der Tastarme betrifft. Die Tastarme sind dabei dem Meßzweck angepaßt und können die unterschiedlichsten Größenabmessungen, Formen etc. besitzen. Mittels langer und mehrfach abgewinkelter Tastarme können Wandstärken selbst an unzugänglichen Stellen wie Flaschenböden etc. erfaßt werden. Bei Bestückung der Tastarme mit Rollen kann die Dicke laufender Drähte und Bleche gemessen werden.Probe arm gauges come in a variety of modifications known as far as the design of the probe arms is concerned. The probe arms are adapted to the measuring purpose and can have the most varied of sizes, shapes, etc. Using long and multiple angled probe arms, wall thicknesses can be measured even in inaccessible places how bottle bottoms etc. are recorded. When equipping the probe arms with rollers, the thickness of running wires and sheets are measured.

Das Gehäuse hat dabei im allgemeinen die Form eines flachen Zylinders, in dessen einer Kreisfläche die Anzeigeeinheit (Skalen mit Zeigern) angeordnet ist, d.h. die Form einer Uhr, so daß die betreffende Gerätegattung häufig auch als Tastarmmeßuhr bezeichnet wird. Bekannt sind aber auch Gehäuse in Form flacher Ouader oder Prismen mit beispielsweise trapezförmigem Querschnitt, wobei die größte Querschnittsfläche und damit die Sichtfläche der Anzeigeeinheit in einer Ebene verläuft, die parallel zu derjenigen Ebene ausgerichtet ist, in der die Tastarme relativ zueinander schwenkbar sind (DE-OS 31 35 440). Wie aus dieser Druckschrift hervorgeht, kommen als Anzeigeeinheiten auch digitale Anzeigeelemente, beispielsweise sogenannte LCD's, in Frage.The housing generally has the shape of a flat cylinder with the display unit in one circular area (Scales with pointers) is arranged, i.e. the shape of a clock, so that the device category in question is often also called Tastarmmeßuhr is called. However, housings in the form of flat quads or prisms with, for example, are also known trapezoidal cross-section, with the largest cross-sectional area and thus the visible area of the display unit in a plane which is aligned parallel to that plane in which the probe arms relative to one another are pivotable (DE-OS 31 35 440). As can be seen from this publication, digital display units are also available Display elements, for example so-called LCDs, in question.

Da bei derartigen bekannten Geräten das Gehäuse als Handhabe dient, bestimmt die Gehäuseform die relative Lage des Geräts zur Hand der Bedienungsperson, d.h. es müssen unter Umständen komplizierte Handbewegungen ausgeführt werden, um die bekannten Geräte in die für Messungen erforderlichen Raumlagen zu bringen. Dabei aber hat die Anzeigeeinheit nicht notwendigerweise eine Lage, in der sie zuverlässig ablesbar ist. Mit der Handbewegung geht also in der RegelSince the housing is used as a handle in such known devices, the shape of the housing determines the relative position of the Device at the operator's hand, i.e. complicated hand movements may have to be carried out, to convert the known devices into those required for measurements Bring spatial positions. But the display unit has not necessarily a location in which they are reliable can be read. With the hand movement is usually possible

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auch eine nicht unbeträchtliche Kopfbewegung einher, um die Gewinnung zuverlässiger Meßergebnisse sicher-zu — stellen. Im Hinblick auf die Bedienung derartiger Geräte muß man sich noch folgendes vor Augen halten:also accompanied by a not inconsiderable head movement the acquisition of reliable measurement results safe-to-do place. With regard to the operation of such devices, one must keep the following in mind:

Die Messungen können als Zweipunkt- oder Dreipunktmessungen durchgeführt werden. Bei der Messung des Innendurchmessers eines Hohlzylinders wird beispielsweise so verfahren, daß das eine Ende des Tastarms in einer zum Rohr radialen Ebene verschwenkt wird; hierbei ist der Maximalausschlag zu erfassen. Alsdann wird das Ende des Tastarms in einer zum Rohr axialen Ebene verschwenkt; hierbei ist der Minimalausschlag zu erfassen. Dabei ist darauf zu achten, daß die Ablesung erst dann erfolgen darf, wenn sowohl in axialer wie auch in radialer Richtung geschwenkt wurde. Alle anderen zwischendurch angezeigten Meßwerte sind belanglos und für die Messung unbrauchbar.The measurements can be carried out as two-point or three-point measurements. When measuring the inside diameter of a hollow cylinder is, for example, moved in such a way that one end of the probe arm is in a radial direction to the tube Level is swiveled; the maximum deflection is to be recorded here. Then the end of the probe arm becomes in a pivoted to the pipe axial plane; the minimum deflection is to be recorded here. It is important to ensure that the reading may only take place after swiveling in both the axial and radial directions. All other measured values displayed in between are irrelevant and useless for the measurement.

Bei den bekannten Tastarmmeßgeräten hat das Betätigungselement für den beweglichen Tastarm entweder die Form eines seitlichen Hebels oder einer seitlichen Drucktaste, die auch nicht unbedingt an der funktionell günstigsten Stelle angeordnet sind. Die Betätigungselemente dienen dabei zum Zusammendrücken oder Auseinanderschwenken der Tastarme, um das Meßgerät zum Einsatz bringen zu können.In the known Tastarmmeßgeräte the actuating element for the movable probe arm either has the shape of a side lever or a side push button, which is also not necessarily in the most functionally favorable position are arranged. The actuating elements serve to compress or pivot the probe arms apart, in order to be able to use the measuring device.

Weitere Einzelheiten der mit Tastarmmeßgeräten ausführbaren Messungen sowie die Bedienung derartiger Geräte sind jedoch hinlänglich bekannt, so daß sich ein weiteres Eingehen hierauf erübrigt.More details of those executable with probe arm gauges Measurements as well as the operation of such devices are, however, well known, so that further details then superfluous.

Der Neuerung liegt daher die Aufgabe zugrunde, Tastarmmeßgeräte der eingangs beschriebenen Gattung dahingehend zuThe innovation is therefore based on the task of probe arm measuring devices of the type described at the beginning

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* verbessern, daß sie zielsicherer einsetzbar und leichter* Improve that they can be used more accurately and more easily

zu bedienen und abzulesen sind.can be operated and read.

Die Lösung der gestellten Aufgabe erfolgt neuerungsgemäß dadurch, daß am Gehäuse ein Griffansatz angebracht ist_s 5 der als Pistolenhandgriff geformt ist und dessen Längs-% achse A-A unter einem stumpfen bis rechten Winkel zu einerThe object is achieved according to the innovation in that a handle attachment is attached to the housing _s 5 which is shaped as a pistol handle and its longitudinal% axis AA at an obtuse to right angle to a

|: zwischen den Tastarmen in deren Ruhestellung liegenden|: lying between the probe arms in their rest position

Symmetrieachse ausgerichtet ist, daß das Betätigungselement an der Übergangsstelle von Griffansatz und Gehäuse innerhalb des genannten Winkels angeordnet ist und daß die Anzeigeeinheit in einer dem Griffansatz abgekehrten Fläche des Gehäuses angeordnet ist.Axis of symmetry is aligned that the actuating element at the transition point of the handle and the housing inside of said angle is arranged and that the display unit in a surface facing away from the handle approach of the Housing is arranged.

Durch die angegebenen Konstruktionsmaßnahmen erhält das Tastarmmeßgerät die Form einer Pistole, bei der die genannte Symmetrieachse S-S an die Stelle des "liaufes" getreten ist. Das neuerungsgemäße Meßgerät läßt sich also zielsicher in Wechselwirkung mit dem Meßobjekt bringen, so daß die weiter oben beschriebenen Messungen leicht ausführbar sind. Die den Griffansatz umschliessende Hand hat hierbei eine funktionell richtige und stabile Lage, wobei durch den Zieleffekt insbesondere auch Verkantungen der Tastarme gegenüber dem Meßobjekt leicht vermieden werden können.The specified construction measures give the Probe arm measuring device in the form of a pistol, in which the said axis of symmetry S-S takes the place of the "run" stepped. The measuring device according to the invention can thus be reliably interacted with the test object so that the measurements described above can be carried out easily. The one surrounding the handle The hand has a functionally correct and stable position, with canting in particular due to the target effect the probe arms can easily be avoided in relation to the test object.

Durch die neuerungsgemäße Lage des Betätigungselements ist der Meßvorgang weitgehend frei von Reaktionskräften des Betätigungselements. Dieses wird wie ein Pistolenabzug mit dem Zeigefinger bedient, wobei die auftretenden Reaktionskräfte von der den Griffansatz umschliessenden Hand zuverlässig aufgefangen werden.Due to the position of the actuating element in accordance with the innovation the measuring process is largely free of reaction forces from the actuating element. This becomes like a pistol trigger operated with the index finger, the occurring reaction forces reliably from the hand surrounding the handle be caught.

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Schließlich aber wird auch die Ablesung neuerungsgemäß dadurch wesentlich erleichtert, daß die Anzeigeeinheit in einer dem Griffansatz abgekehrten Fläche des Gehäuses angeordnet ist. Die Anzeigeeinheit ist also bei normaler Handhabung des Meßgeräts dem Gesicht der Bedienungsperson zugekehrt, so daß eine Ablesung ohne Verrenkung der Kopfes und - bei Zeigerinstrumenten - ohne Parallaxe möglich ist. Die leichte Ablesbarkeit kann noch durch einen definierten Anstellwinkel derjenigen Fläche begünstigt werden, in der die Anzeigeeinheit angeordnet ist. In besonders vorteilhafter Weise wird jedoch auch hier ein LCD verwendet.Finally, however, according to the innovation, the reading is also significantly facilitated by the fact that the display unit is arranged in a surface of the housing facing away from the handle attachment. The display unit is therefore at normal Handle the meter facing the operator's face so that a reading can be taken without dislocating the Head and - with pointer instruments - without parallax is possible. The easy readability can still go through a defined angle of incidence of that surface are favored in which the display unit is arranged is. In a particularly advantageous manner, however, is also used an LCD here.

In besonders vorteilhafter Weise wird in einer dem Griffansatz abgekehrten Fläche des Gehäuses noch mindestens eine weitere Betätigungstaste angeordnet. Derartige Betätigungstasten, die gleichfalls unmittelbar im Gesichtsfeld der Bedienungsperson liegen, können für spezielle Schaltfunktionen des Gerätes verwendet werden. So ist es beispielsweise möglich, Schaltbefehle für einen im Innern des Gehäuses und/oder des Griffansatzes befindlichen Mikrocomputer einzugeben, so daß beispielsweise eine Anzeige des maximalen, des minimalen Meßwerts oder der Lage eines Meßwerts zu einem Toleranzfeld durchführbar ist. Auch kann eine der Betätigungstasten für eine Nullabgleich verwendet werden, so daß das Meßgerät alsdann nur die Abweichung anzei gt.In a particularly advantageous manner, at least one further actuation button is arranged in a surface of the housing facing away from the handle attachment. Such actuation buttons, which are also directly in the operator's field of vision, can be used for special switching functions of the device. For example, it is possible to enter switching commands for a microcomputer located inside the housing and / or the handle attachment so that, for example, the maximum or minimum measured value or the position of a measured value relative to a tolerance field can be displayed. One of the actuation buttons can also be used for a zero adjustment, so that the measuring device then only displays the deviation.

Wesentliche Teile von Gehäuse und/oder Griffansatz können dabei nach Art von Schalen bzw. Halbschalen ausgebildetEssential parts of the housing and / or handle attachment can be designed in the manner of shells or half-shells

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und aus Kunststoff gespritzt bzw. gepreßt werden. Es 1st auch möglich, den Griffansatz aus einem metallischen Grundkörper auszubilden, der die Zarge von Griffansatz und/oder Gehäuse bildet, so daß die schaienförmigen Teile nur die beiden Seitenwände von Griffansatz und/oder Gehäuse bilden.and injection-molded or pressed from plastic. It is also possible to make the handle attachment out of a metallic one Form the base body, which forms the frame of the handle attachment and / or housing, so that the shawl-shaped Parts only form the two side walls of the handle attachment and / or housing.

Um hierbei auf die ansonsten erforderliche Präzision derartiger Bauteile verzichten zu können, wird gemäß der weiteren Neuerung vorgeschlagen, daß die Tastarme mittels des Gelenks (für den beweglichen Tas^arm) unmittelbar miteinander verbunden sind und daß das Gelenk seinerseits im Gehäuse gelagert ist, bevorzugt in einem besonderen Rahmen, der in das Gehäuse eingesetzt ist.In order to be able to do without the otherwise required precision of such components, according to FIG Another innovation proposed that the probe arms by means of the joint (for the movable Tas ^ arm) directly are connected to one another and that the joint is in turn mounted in the housing, preferably in a special one Frame that is inserted into the housing.

Der Gegenstand der Neuerung weist dann ganz besondere Vorteile auf, wenn der Griffansatz mindestens einen Hohlraum aufweist. In diesem Falle ist es nämlich mit ganz besonderen Vorzügen möglich, daß der bewegliche Tastarm einen Fortsatz aufweist, der in den Griffansatz hineinragt und in diesem nach Maßgabe des Meßbereichs verschwenkbar ist, und daß zwischen dem Ende des Fortsatzes und dem Griffansatz als Meßwerk ein Kodierwerk angeordnet ist, das aus einem Inkremental geber und -empfänger fur die Erzeugung einer dem Meßwert entsprechenden Impulsfolge besteht. Ein derartiges Kodierwerk, das aus einer geschlitzten Scheibe mit einer Lichtquelle und einer Fotozelle besteht, ist gleichfalls beispielhaft in der bereits genannten DE-OS 31 35 440 beschrieben. Der Hohlraum im Griffansatz eignet sich aber ganz besonders vorteilhaft für die Unterbringung einesThe subject of the innovation has very special advantages when the handle attachment has at least one cavity having. In this case it is possible with very special advantages that the movable probe arm has an extension has, which protrudes into the handle approach and is pivotable in this according to the measurement range, and that between the end of the extension and the handle approach as a measuring mechanism, a coding mechanism is arranged, which consists of an incremental transmitter and receiver for generating a pulse sequence corresponding to the measured value. Such a thing Coding mechanism, which consists of a slotted disc with a light source and a photocell, is also available described by way of example in DE-OS 31 35 440 already mentioned. The cavity in the handle approach is suitable, however especially advantageous for housing one

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Inkrementalgebers, der aus einem Strichmaßstab mit einer Lichtquelle besteht, und eines Inkrementalempfängers, der aus einer Fotozelle besteht. Da der Griffansatz die Unterbringung eines entsprechend langen Fortsatzes des beweglichen Tastarms ermöglicht, ist auf die angegebene Weise ein grosses Obersetzungsverhältnis zwischen der Tastarmbewegung und der Impulsfolge des Kodierwerks bzw. Inkrementalgebers gegeben.Incremental encoder that consists of a line scale with a Light source consists, and an incremental receiver that consists of a photocell. Since the handle approach accommodates a correspondingly long extension of the movable Probe arm allows, a large gear ratio between the is in the specified way Probe arm movement and the pulse sequence of the encoder or incremental encoder.

Further advantageous embodiments of the subject matter of Innovations are described in the remaining subclaims;

ihre Vorteile sind in der Detailbeschreibung abgehandelt.their advantages are dealt with in the detailed description.

Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Neuerung werden nachfolgend anhand der Figuren 1 bis 12 näher erläutert.Exemplary embodiments of the subject of the innovation are explained in more detail below with reference to FIGS. 1 to 12.

Es zeigen:Show it:

Figure 1 is a side view of a probe arm measuring device

für Außenmessungen, bei dem der obere Tastarm fest mit dem Gehäuse verbunden ist,for outside measurements, in which the upper probe arm is firmly connected to the housing is,

FIG. 2 is a plan view of the object of FIG

Figur 1,Figure 1,

Figure 3 shows a parallel to the symmetry axis S-S or

zur Längsachse A-A gemäß Figur 1 aufgeschnittenes Tastarmmeßgerät in übereinstimmender Blickrichtung, jedoch mit kürzeren Tastarmen, gleichfalls zur Durchto the longitudinal axis A-A according to Figure 1 cut open probe arm measuring device in matching Direction of view, but with shorter feeler arms, also to the through

führung von Außenmessungen,external measurements,

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(i Figur 4 eine Seitenansicht eines Tastarmmeßgeräts analog Figur 1, jedoch für die Durchführung von Innenmessungen, d.h. mit einem gegenüber dem Gehäuse feststehenden unteren Tastarm,(i Figure 4 is a side view of a probe arm measuring device analogous to FIG. 1, but for carrying out internal measurements, i.e. with one that is fixed in relation to the housing lower probe arm,

Figure 5 is a longitudinal section through the cover of the

Batteriefachs, der den unteren Abschluß des Griffansatzes bildet,Battery compartment, which forms the lower end of the handle,

Figure 6 is a plan view of the object according to

Figur 5,Figure 5,

Figure 7 shows a cross section (perpendicular to the longitudinal

achse A-A gemäß Figur 1) durch den Griffansatz mit Blick auf das Kodierwerk,axis A-A according to Figure 1) through the handle with a view of the coding unit,

Figure 8 is a longitudinal section (parallel to the longitudinal

achse A-A in Figur 1) durch den Griffanaxis A-A in Figure 1) through the handle

satz bzw. durch das Kodierwerk,set or by the coding unit,

FIG. 9 shows an axial section through the joint of Probe arms on a device for external measurements, FIG. 10 shows an axial section analogous to FIG. 9, however

durch ein Gerät für Innenmessungen,by a device for internal measurements,

Figure 11 is a perspective view of a

Tastarmmeßgeräts für Außenmessungen, undProbe arm measuring device for external measurements, and

Figure 12 is a perspective view of a Probe arm measuring device for internal measurements.

'"16*5/4'"16 * 5/4

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In Figur 1 ist ein Tastarmmeßgerät 1 fur Außennessungen mit einem Gehäuse 2 gezeigt, mit dem ein Tastarm 3 fest und ein Tastarm 4 beweglich verbunden sind. Die Schwenkebene des Tastarms 4 verläuft parallel zur Zeichenebene; in ihr liegt auch die Symmetrieachse S-S für die beiden Tastarme, wobei die Lage der Symmetrieachse auf die in Figur 1 dargestellte Ruhelage der beiden Tastarme zueinander bezogen ist. Die freien Endender Tastarme sind mit Spitzen 3a bzw. 4a versehen, die jedoch Stand der Technik sind und daher nicht weiter erläutert werden.FIG. 1 shows a probe arm measuring device 1 for outside measurements with a housing 2 to which a probe arm 3 is fixedly and a probe arm 4 is movably connected. The pivot plane of the probe arm 4 runs parallel to the plane of the drawing; The axis of symmetry SS for the two probe arms also lies in it, the position of the axis of symmetry being related to the rest position of the two probe arms shown in FIG. 1 with respect to one another. The free ends of the feeler arms are provided with tips 3a or 4a, which, however, are state of the art and are therefore not explained further.

Das Gehäuse 2 besitzt auf seiner Unterseite einen Griffansatz 5, der als Pistolenhandgriff geformt ist und dessen Längsachse A-A unter einem Winkel " <Λ-" von etwa 120 Grad zur Symmetrieachse S-S verläuft. Hieraus ergibt sich, daß die Längsachse A-A des Griffansatzes 5 in der Schwenkebene des beweglichen Tastarms 4 liegt.The housing 2 has on its underside a handle attachment 5 which is shaped as a pistol handle and its Longitudinal axis A-A at an angle "<Λ-" of about 120 degrees runs to the symmetry axis S-S. This means that the longitudinal axis A-A of the handle attachment 5 is in the pivot plane of the movable probe arm 4 is located.

Der Obergang vom Griffansatz 5 zum Gehäuse 2 ist funktionell geformt und auf die Hautoberfläche einer menschlichen Hand ausgerichtet, d.h. gut abgerundet bzw. fliessend. An dieser Übergangsstelle ist innerhalb des Winkels "oi^u ein Betätigungselement 6 angeordnet, dessen äußere Kontur 6a der Form des Abzugshebels einer Pistole entspricht. Das Betätigungselement 6 ist als Schwenkhebel ausgebildet; dessen Lager 7 ist gleichfalls an der Obergangsstelle von Griffansatz und Gehäuse innerhalb des Winkels "oc" atigeordnet.The transition from the handle attachment 5 to the housing 2 is functionally shaped and aligned with the skin surface of a human hand, ie well rounded or flowing. At this transition point, an actuating element 6 is arranged within the angle "oi ^u , the outer contour 6a of which corresponds to the shape of the trigger of a pistol. The actuating element 6 is designed as a pivot lever; its bearing 7 is also at the transition point between the handle and the housing within the angle "oc" classified.

Das Gehäuse 2 besitzt zwei dem Griffansatz 5 abgekehrte Flächen 8 und 9, die in einem stumpfen Winkel zueinander stehen, wobei die Symmetrieachse S-S etwa parallel zurThe housing 2 has two surfaces 8 and 9 facing away from the handle attachment 5, which are at an obtuse angle to one another stand, the symmetry axis S-S approximately parallel to

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Fläche 9 verläuft. Die Fläche 8 geht etwa pultförmig aus der Fläche 9 hervor und verläuft unter einem spitzen Winkel zur Längsachse A-A. Dadurch ergibt sich bei normaler Gebrauchshaltung des Geräts eine Ausrichtung der Fläche 8 auf das Gesicht der Bedienungsperson. In dieser Fläche ist infolgedessen eine Anzeigeeinheit 10 angeordnet, die durch ein LCD gebildet wird. In der Fläche 9 sind weitere Betätigungstasten 11, 12, angeordnet, die dadurch gleichfalls im Blickfeld der Bedienungsperson liegen und die weiter oben beschriebenen Funktionen haben. Die sich dem Betrachter darbietende Ansicht ergibt sich sehr anschaulich aus Figur 2.Surface 9 runs. The surface 8 emerges approximately in the form of a desk from the surface 9 and runs under one acute angle to the longitudinal axis A-A. This results in an alignment with the normal posture of the device of the surface 8 on the face of the operator. As a result, there is a display unit in this area 10 arranged, which is formed by an LCD. In the area 9 are further buttons 11, 12, arranged, thereby also in the operator's field of vision and have the functions described above. The one presented to the viewer The view results very clearly from FIG. 2.

In Figur 3 sind Teile mit gleichen oder analogen Funktionen mit gleichen Bezugszeichen versehen. DieTastarme 3 und sind verkürzt ausgebildet; durch das Gehäuse 2 und dessen Griffansatz 5 ist parallel zu derjenigen Ebene, in der die Symmetrieachse S-S und die Längsachse A-A liegen, ein Schnitt gelegt. Das Gehäuse 2 ist in Richtung auf die Tastarme 3 und 4 mit einer Öffnung versehen, und in diese Öffnung ist ein Rahmen 14 eingesetzt, mit dem der obere Tastarm 3 durch die gezeigten, aber nicht bezifferten, Schrauben fest verbunden ist. Der Rahmen 14 trägt, wie anhand von Figur 9 noch näher erläutert werden wird, ein Gelenk 15, das als sogenanntes "Kreuzfedergelenk" ausgebildet ist und dessen Gelenkachse senkrecht zur Zeichenebene verläuft. Das Geleik 15 verbindet die Tastarme 3 und 4 unmittelbar miteinander und mit dem Rahmen 14, so daß etwaige Toleranzen von Gehäuse 2 und Griffansatz 5 keinen unmittelbaren Einfluß auf die relative Lage der Tastarme zueinander haben.In Figure 3 are parts with the same or analogous functions provided with the same reference numerals. The probe arms 3 and 3 are shortened; through the housing 2 and its Handle attachment 5 is parallel to that plane in which the symmetry axis S-S and the longitudinal axis A-A lie Cut. The housing 2 is provided with an opening in the direction of the probe arms 3 and 4, and in this A frame 14 is inserted into the opening, with which the upper probe arm 3 can be Screws is firmly connected. As will be explained in more detail with reference to FIG. 9, the frame 14 carries a Joint 15, which is designed as a so-called "cross spring joint" and whose joint axis runs perpendicular to the plane of the drawing. The gel 15 connects the probe arms 3 and 4 directly with each other and with the frame 14, so that any tolerances of the housing 2 and handle attachment 5 have no direct influence on the relative position of the probe arms to each other.

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Kreiizfedergelenke der zur Diskussion stehenden Art werden von der Firma TELDIX in Heidelberg vertrieben und werden mit einem Außendurchmesser bis hinunter zu 3,2 mm gefertigt. Derartige Kreuzfedergelenke haben den Vorteil, daß ihr Schwenkwinkel +/- 30 Grad beträgt, daß sie eine eigene Rückstellkraft erzeugen und eine Federkennlinie aufweisen, die über den gesamten Meßbereich einen annähernd konstanten Anpreßdruck erzeugen.Circular spring joints of the type under discussion are distributed by the company TELDIX in Heidelberg and are manufactured with an outer diameter down to 3.2 mm. Such cross spring joints have the advantage that their pivot angle is +/- 30 degrees that they have a generate their own restoring force and have a spring characteristic, which generate an almost constant contact pressure over the entire measuring range.

Es ist weiterhin aus Figur 3 zu entnehmen, daß der bewegliche Tastarm 4 einen Fortsatz 16 aufweist, der in Leichtbauweise als Gitterträger ausgeführt ist. Der Fortsatz ist abgewinkelt gestaltet und ragt in den Griffansatz 5 hinein, irvüem er nach Maßgabe des Meßbereichs verschwenkbar ist. Zwischen dem Ende des Fortsatzes 16 und dem Griffansatz ist als Meßwerk 17 ein Kodierwerk angeordnet, das aus einem Inkrementalgeber und -empfänger für die Erzeugung einer dem Meßwert entsprechenden Impulsfolge besteht. Zum Inkremental geber gehört ein Strichmaßstab 18 mit einem äußerst feinen Linienraster, der tangential zum Schwenkradius "R" der funktionswesentlichen Teile des Inkrementalgebers ausgerichtet ist. Der Mittelpunkt des Schwenkradius "R liegt im Zentrum des Gelenks 15. Weitere Einzelheiten des Kodierwerks werden anhand der Figuren 7 und 8 noch näher erläutert werden.It can also be seen from Figure 3 that the movable probe arm 4 has an extension 16 which is lightweight is designed as a lattice girder. The extension is angled and protrudes into the handle 5, irvüem it is pivotable according to the measurement range. Between the end of the extension 16 and the handle approach, a coding unit is arranged as a measuring unit 17, which consists of a Incremental encoder and receiver for generating a the pulse sequence corresponding to the measured value exists. The incremental encoder includes a line scale 18 with a extremely fine line grid, the tangential to the swivel radius "R" of the functionally essential parts of the incremental encoder is aligned. The center of the pivot radius "R is in the center of the joint 15. Further details of the Coding unit will be explained in more detail with reference to FIGS. 7 and 8.

Die bisher beschriebene Anordnung sowie der Einbau weiterer Teile sind möglich, weil der Griffansatz 5 einen Hohlraum aufweist. Im Griffansatz 5 befindet sich weiterhin ein Dämpfungsglied 20 flir den beweglichen Tastarm 4. Dieses Dämpfungsglied 20 wird dadurch gebildet, daß zwischen demThe arrangement described so far and the installation of further parts are possible because the handle attachment 5 has a cavity having. In the handle attachment 5 there is also a damping element 20 for the movable probe arm 4. This Attenuator 20 is formed in that between the

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Griffansatz 5 und dem Fortsatz 16 des beweglichen Tastarms 4 auf jeder Seite desselben, in Schwenkrichtung gesehen, eine Membran 20a und 20b angeordnet ist. Die beiden Membranen sind durch einen Kanal 20c miteinander verbunden, der einen Drosselquerschnitt aufweist. Das Dämpfungsglied 20 ist mit einer Dämpfungsflüssigkeit entsprechender Viskosität gefüllt. Ein Verschwenken des Fortsatzes 16 führt zur Vergrößerung des Volumens der einen Membran und zur Verringerung des Volumens der gegenüberliegenden Membran, wobei ein Druckausgleich durch den Kanal 20c nur allmählich erfolgen kann, so daß die erforderliche Dämpfung, die Voraussetzung für eine exakte Erfassung der jeweiligen Impulsfolge ist, gewährleistet ist.Handle approach 5 and the extension 16 of the movable probe arm 4 on each side of the same, in the pivoting direction seen, a membrane 20a and 20b is arranged. The two membranes are connected to one another by a channel 20c, which has a throttle cross section. The attenuator 20 is more corresponding with a damping fluid Viscosity filled. Pivoting the extension 16 leads to an increase in the volume of one membrane and to reduce the volume of the opposite diaphragm, pressure equalization through channel 20c only can be done gradually, so that the required damping, the prerequisite for an exact detection the respective pulse train is guaranteed.

Im Hohlraum 19 ist weiterhin mittels zweier hinter dem Fortsatz 16 sichtbarer Schrauben ein Hydraulikgehäuse 21 angeordnet, in dem ein Obersetzungselement 22 angeordnet ist. Dieses besteht aus einem Geberzylinder 23 und einem Nehmerzylinder 24, die durch einen Strömungskanal 25 miteinander verbunden sind. Durch eine nicht gezeigte Drosselstelle innerhalb des Strömungskanals läßt sich eine Dämpfung erreichen; durch einen unterschiedlichen Durchmesser von Geber- und Nehmerzylinder läßt sich die Obersetzung gezielt beeinflussen.A hydraulic housing 21 is also located in the cavity 19 by means of two screws visible behind the extension 16 arranged, in which a translation element 22 is arranged. This consists of a master cylinder 23 and a Slave cylinders 24 which are connected to one another by a flow channel 25. By a throttle point, not shown Attenuation can be achieved within the flow channel; by a different diameter of the master and slave cylinder can be the translation influence in a targeted manner.

Das untere Ende des Griffansatzes 5 ist durch einen abnehmbaren Deckel 26 verschlossen, der gleichzeitig einen Teil des Raumes für ein Batteriefach 27 umschließt, in dem eine herkömmliche Batterie 28 untergebracht ist. Auf die angegebene Weise läßt sich die Batterie 28 leicht aus-The lower end of the handle attachment 5 is removable by a Cover 26 closed, which at the same time encloses part of the space for a battery compartment 27 in which a conventional battery 28 is housed. The battery 28 can be easily removed in the manner indicated.

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wechseln. Weitere Einzelheiten werden weiter unten anhand der Figuren 5 und 6 erläutert.switch. Further details are referenced below of Figures 5 and 6 explained.

Figur 3 ist schließlich noch zu entnehmen, daß im Gehäuse Einschubeinrichtungen 29 für zwei Leiterplatten 30 angeordnet sind. Diese Leiterplatten tragen Schaltungs- und Signal Verarbeitungselemente sowie den Mikrocomputer rür die eingangs beschriebenen Rechenoperationen. Die Leiterplatten sind mit dem MeQ- bzw. Kodierwerk einerseits und mit der Anzeigeeinrichtung 10 andererseits elektrisch verbunden. Weitere Verbindungen bestehen zu den Betätigungstasten 11 bis 13. Finally, FIG. 3 shows that insert devices 29 for two circuit boards 30 are arranged in the housing are. These circuit boards carry circuit and signal processing elements as well as the microcomputer the arithmetic operations described at the beginning. The circuit boards are electrical with the MeQ or coding unit on the one hand and with the display device 10 on the other hand tied together. There are further connections to the operating buttons 11 to 13.

Figur 4 zeigt ein Tastarmmeßgerät für Innenmessungen, bei dem die Reihenfolge der Tastarme genau umgekehrt ist, d.h. der fest mit dem Gehäuse 2 verbundene Tastarm 3 ist unten angeordnet, während der bewegliche Tastarm 4 oben angeordnet ist. Ansonsten aber ist der Aufbau des Geräts innerhalb des Gehäuses 2 und des Griffansatzes 5 identisch bzw. analog. Ergänzend ist folgendes dargestellt: Der feststehende Tastarm 3 besitzt in Längsrichtung einen U-förmigen Querschnitt 3b, der um 90 Grad geschwenkt und der Anschaulichkeit halber in die Zeichenebene gelegt ist. Es ist erkennbar, daß der U-förmige Querschnitt in Richtung auf den beweglichen Tastarm 4 geöffnet ist, und daß der Tastarm 4 einen solchen Querschnitt aufweist, daß er zwischen die Schenkel des U-Querschnitts teilweise einr schwenkbar ist. Auf diese Weise ist es möglich, daß die Spitzen 3a und 4a einander möglichst we't angenähert werden können, ohne auf einen Verformungssteifen Querschnitt der Tastarme 3 und 4 verzichten zu müssen. Den Querschnitt 3b umgebend ist ein Meßobjekt 31 dargestellt, das als Hohlzylind&r ausgebildet ist, dessen Innendurchmesser gemessen wird.FIG. 4 shows a probe arm measuring device for internal measurements which the order of the probe arms is exactly the opposite, i.e. the probe arm 3 firmly connected to the housing 2 is at the bottom arranged, while the movable probe arm 4 is arranged above. Otherwise, however, the structure of the device is within of the housing 2 and the handle attachment 5 are identical or analogous. The following is also shown: The fixed probe arm 3 has a U-shaped in the longitudinal direction Cross-section 3b, pivoted by 90 degrees and placed in the plane of the drawing for the sake of clarity is. It can be seen that the U-shaped cross-section in Direction of the movable probe arm 4 is open, and that the probe arm 4 has such a cross section that it is partially pivotable between the legs of the U-shaped cross-section. In this way it is possible that the Tips 3a and 4a can be brought as close as possible to one another without affecting a deformation-resistant cross-section of the To have to do without probe arms 3 and 4. Surrounding the cross-section 3b, a measurement object 31 is shown, which is designed as a hollow cylinder & r is formed, the inner diameter of which is measured.

- 19 -- 19 -

In den Figuren 5 und 6 ist der Deckel 26 dargestellt, der das untere Ende des Griffansatzes 5 bildet und dessen an dieser Stelle befindliche öffnung abschließt. Der Deckel 26 schließt sich gemäß den Figuren 1, 3 und 4 stufenlos und unter Vollendung der physiologisch bedingten Form des Griffansatzes an diesen an. Der Deckel 26 weist in seinem Inneren einen Hohlraum 26a auf, in dem sich eine handelsübliche, quaderförmige Batterie 28 mit Druckknopfkontakten 28a und 28b befindet. Auf diese Druckkontakte aufgesetzt ist ein komplementäres Kontaktelement 32 mit entsprechenden Leitungen 33, die durch den Hohlraum 19 zum elektronischen Teil des Meßgeräts führen. Die Batterie 28 wird zwischen Stegen 26b gehalten, die an dem Deckel 26 einstückig angeformt sind.In Figures 5 and 6, the cover 26 is shown, which forms the lower end of the handle attachment 5 and its on this location closes the opening. The cover 26 closes according to FIGS. 1, 3 and 4 continuously and completing the physiologically determined shape of the handle attachment to this. The cover 26 has in its interior a cavity 26a, in which there is a commercially available, cuboid battery 28 with push-button contacts 28a and 28b is located. A complementary contact element is placed on these pressure contacts 32 with corresponding lines 33, which through the cavity 19 to the electronic part of the measuring device to lead. The battery 28 is held between webs 26b which are integrally formed on the cover 26.

In den Figuren 7 und 8 ist das Meßwerk 17 mit dem Strichmaßstab 18 dargestellt. Der Strichmaßstab 18 bildet zusammen mit einer Lichtquelle (Fotodiode) 34 einen Inkrementalgeber, während ein Fotoempfänger (Fototransistor) 3E einen Inkrementalempfänger bildet. Zwischen der Lichtquelle und dem Strichmaßstab 18 befindet sich noch ein Referenzmaßstab (Nonius) 36 für die Erzeugung einer eindeutigen Impulsfolge. Für die Erkennung der Bewegungsrichtung ist ein zweites Paar von Lichtquelle/Fotoempfänger angeordnet, aas in Bewegungsrichtung um ein definiertes Maß versetzt ist. Derartige Einrichtungen werden auch als "Kodierwerk" bezeichnet und sind im übrigen Stand der Technik, so daß sich ein weiteres Eingehen hierauf erübrigt. In FIGS. 7 and 8, the measuring mechanism 17 is shown with the line scale 18. The line scale 18 forms together with a light source (photodiode) 34 an incremental encoder, while a photo receiver (phototransistor) 3E forms an incremental receiver. A reference scale is also located between the light source and the line scale 18 (Nonius) 36 for generating a unique pulse train. For the detection of the direction of movement is a second pair of light source / photo receiver arranged, aas in the direction of movement by a defined amount is offset. Such devices are also referred to as "coding unit" and are otherwise prior art Technology, so there is no need to go into it further.

During the line scale 18 stationary in a holder

- 20 -- 20 -

: PP $ : PP $

- 20 -- 20 -

eingespannt ist, der auf Stützen 38 ruht, sind Licht- ^is clamped, which rests on supports 38, are light ^

quelle 34, Fotoempfänger 35 und Referenzmaßstab 36 |source 34, photo receiver 35 and reference scale 36 |

mittels eines reiterförmigen Tragelßments 39 zu einer Sby means of a rider-shaped support element 39 to form an S

Unit combines the line scale 18 in the

gezeigten Weise umgibt und auf ihm Gleitbewegungen fsurrounds shown manner and sliding movements on it f

ausführt. |executes. |

Das Tragelement 39 ist mittels eines Einspannendes 40 in das gabelförmige Ende des Fortsatzes 16 (des beweglichen Tastarms) fest eingespannt und wird infolgedessen von diesem zwangsläufig mitgenommen. Um hierbei einen etwaigen Querversatz zwischen Tragelement 39 und Strichmaßstab 18 auffangen zu können, ist das Tragelement 39 mit dem Einspannende 40 über einen dünnen, elastisch verformbaren Steg 41 verbunden. Eine Blattfeder 42 sorgt für die definierte Anlage des Referenzmaßstabes 36 am Strichmaßstab 18, wobei durch einen nicht näher bezeichneten Belag für ausreichende Gleiteigenschaften gesorgt wird. Die Spannungsversorgung der Lichtquelle 34 sowie der Abgriff der Ausgangssignale am Fotoempfänger 35 erfolgt über nur schematisch dargestellte elektrische Abgriffe 43 bzw. 44, die entweder als flexible Leitungen oder als Schleifkontakte ausgebildet sein können.The support element 39 is by means of a clamping end 40 in the fork-shaped end of the extension 16 (of the movable Probe arm) firmly clamped and is consequently inevitably taken along by this. To this a possible To be able to absorb transverse offset between the support element 39 and line scale 18, the support element 39 with the clamping end 40 connected via a thin, elastically deformable web 41. A leaf spring 42 takes care of the defined system of the reference scale 36 on the line scale 18, with an unspecified coating sufficient sliding properties are ensured. the The power supply of the light source 34 and the tapping of the output signals at the photo receiver 35 are carried out via only schematically shown electrical taps 43 and 44, which either as flexible lines or as sliding contacts can be formed.

In Figur 9 sind die beiden außenliegenden Teile des Rahmens. 14 dargestellt, zwischen denen sich das Gelenk (zweiteiliges Kreuzfedergelenk) befindet. Auf der einen Hälfte des Kreuzfedergelenks ist verdrehfest der bewegliche Tastarm 4 gelagert, während die andere Hälfte des Kreuzfedergelenks verdrehfest im ortsfesten Tastarm 3 gelagert ist. Es ergibt sich auf diese Weise die in den Figuren 1 bis 3 gezeigte Anordnung.In Figure 9 are the two outer parts of the frame. 14 shown, between which the joint (two-part universal spring joint) is located. On one half of the universal spring joint, the movable one is torsion-proof Probe arm 4 mounted, while the other half of the universal spring joint is rotatably mounted in the stationary probe arm 3. In this way, the results shown in FIGS to 3 arrangement shown.

- 21 -- 21 -

j Figur 10 hingegen zeigt die Verhältnisse im Bereich desj Figure 10, however, shows the situation in the area of

Gelenks 15 bei einör Anordnung gemäß Figur 4. Das Ge- ^¥; · lenk 15 ist in diesem Fall als dreiteiliges Kreuzfederjii gelenk ausgeführt, dessen beide außenliegenden Teile 15a I' 5 in dem feststehenden U-förmigen Tastarm 3 verdrehfest ' gelagert sind. Von diesem Tastarm ist nur ein geringer !■ Ausschnitt gezeigt. Im Zwischenraum zwischen den beiden Schenkeln des Tastarms 3 befindet sich der bewegliche Tastarm 4, der verdrehfest auf dem mittleren Teil des 10 Gelenks 15 gelagert ist. Zwischen den beiden Schenkeln ϊ des Tastarms 3 befindet sich ein Abstandshalter 43. ί. In die Figuren 11 und 12 wurden nur die wesentlichsten I Bezugszeichen für das äußere Erscheinungsbild der |. Tastarmmeßgeräte für die Außenmessung (Figur 11) und 1 15 für" die Innenmessung (Figur 12) übernommen. Ansonsten ent· ν spricht Figur 11 den Figuren 1 und 2, während Figur 12 * der Figur 4 entspricht. Für das "Innenleben" des Gehäuses 2 bzw. des Griffansatzes 5 gelten die Einzelheiten gemäß Figur 3. Es ist insbesondere zu erkennen, daß der 20 Griffansatz 5 in beiden Fällen physiologisch geformt, d.h. der Geometrie einer greifenden Hand angepaßt ist.Joint 15 at einör arrangement according to FIG 4. The overall ^¥; In this case, the steering 15 is designed as a three-part Kreuzfederjii joint, the two outer parts 15a 1 '5 of which are mounted in the fixed U-shaped probe arm 3 so as to be non-rotatable. Only a small section of this probe arm is shown. In the space between the two legs of the probe arm 3 is the movable probe arm 4, which is rotatably mounted on the middle part of the joint 15. A spacer 43 is located between the two legs ϊ of the probe arm 3. Ί. | In the 11 and 12 only the most important I respect signs of the appearance of the were. Probe arm measuring devices for external measurement (FIG. 11) and 1 15 for internal measurement (FIG. 12). Otherwise, FIG. 11 corresponds to FIGS. 1 and 2, while FIG. 12 * corresponds to FIG. 4. For the "internal workings" of the housing 2 or of the handle attachment 5, the details according to FIG. 3 apply. It can be seen in particular that the handle attachment 5 is physiologically shaped in both cases, that is, it is adapted to the geometry of a grasping hand.

Claims

165/4

SCHU.T ZANSPROCH E:

1, probe arm measuring device for manual internal and external measurements with two pivotable relative to each other in a plane around a joint, with the to measuring objects can be brought into contact 5 probe arms and one of the movable probe arm

driven measuring mechanism, which is in a housing under-; is brought, the one connected to the measuring mechanism

fc display unit and an actuator for

§ has the movement of a probe arm, thereby

Gekennzeichn% 10 et that a Griffan- on the housing (2)% set (5) is attached, which is used as a pistol

P. handle is shaped and its longitudinal axis (A-A)

| ί at an obtuse to right angle to a

I ·. between the. Probe arms (3, 4) in their rest position I 15 lieysnden axis of symmetry (SS) aligned f is that the actuating element (6) is arranged at the transition point between the handle attachment and the housing within said angle and that the display unit (10) is arranged in a surface (8) of the housing (2) facing away from the handle attachment (5) 20.

u 2. Probe arm measuring device according to claim 1, characterized

s is characterized in that in a the handle neck (5) off

f . swept surface (9) of the housing (2) yet

'' 25 at least one additional button (11, 12, 13)

is arranged.

t «

• *

165/4 - 2 -

3. Tastarmmeßgerä't according to claim 1, characterized in that the actuating element (6) is designed as a pivot lever whose bearing (7) is located at the transition point of the handle attachment and housing within said angle.

4. Tastarmmeßgerät according to claim 1, characterized geken : .- characterized in that the longitudinal axis (AA) of the handle attachment (5) in the pivot plane of the movable

Probe arm (4); T-lies.

5. Probe arm measuring device according to claim 1, characterized in that the probe arms (3, 4) are arranged interchangeably on the housing (2).

6. probe arm measuring device according to claim 1, characterized

shows that the feeler arms (3, 4) are directly connected to one another by means of the Golenks (15) and that the joint is in turn mounted in the housing (2).

7. Tastarmmeßgerät according to claim 6, characterized in that the joint (15) is arranged in a frame (14) which is inserted into the housing (2).

8. Probe arm measuring device according to claims 4 and 6 for external measurements, characterized in that the upper in use position, the Griffamatz (5) facing away probe arm (3) on the housing (2) fixed and the lower probe arm (4) movable on the upper probe arm ( 3) is stored. (Figures 1 to 3 and 11)

165/4 - 3 -

9. Tastarmmeßgerät according to claims 1, 4 and 6 for internal measurements, characterized in that the lower in use position, the handle approach (5) facing probe arm (3) on the housing (2) fixed and the upper probe arm (4) movable on the lower Probe arm (3) is mounted. (Figures 4 and 12)

10. Tastarmmeßgerat according to claim 9, characterized in that the fixed probe arm (3) has a U-shaped cross section in the longitudinal direction, which is open in the direction of the movable probe arm (4) and that de $ - movable probe arm (4) such Has cross section that it is at least partially pivotable between the legs of the "IT cross-section.

11. Tastarmmeßgerat according to claim 1, characterized in that the handle attachment (5) has at least one cavity (19).

12. Tastarmmeßgerat according to claim 11, characterized in that the movable probe arm (4) has an extension (15) which protrudes into the handle attachment (5) and is pivotable in this according to the measurement range that between the end of the extension (16 ) and the handle attachment (5) is arranged as a measuring mechanism (17), a coding mechanism, which consists of an incremental encoder (18, 34) and receiver (35) for generating a pulse sequence corresponding to the measured value.

165/4 - 4 -

13. Tastarmmeßgerät according to claim 12, characterized »that the incremental encoder (18, 34) consists of a line scale (18) with light source (34) and the incremental encoder consists of a photo receiver (35).

14. Tastarmmeßgerät according to claim 12, characterized in that the extension (16) of the movable

Probe arm (4) is designed as a lattice girder.

15. Probe arm measuring device according to claim 13, characterized in that the line scale (18) tangentially h

to the swivel radius "R" of the light source (34) and the ί

Photo receiver (35) arranged in the handle attachment (5)

is. :,

16. Tastarmmeßgerät according to claim 11, characterized marked | shows that in the housing (2) at least one |

Insertion device (29) for a printed circuit board (30) 1 is arranged. j

17. Tastarmmeßgerät according to claim 1, characterized ge | shows that in the handle approach (5) a damping |

member (20) for the movable probe arm (4) attached- $

is arranged.

18. Tastarmmeßgerät according to claim 17, characterized in that between the handle extension (5) and the extension (16) of the movable probe arm (4) on each

Side of the same, seen in the pivoting direction, one

Membrane (20a, 20b) is arranged and that the membranes (20a, 20b) through a channel (20c) with a throttle cross-section are connected to each other.

.: 165/4 - 5 -

19. Probe arm measuring device according to claim 1, characterized

ν indicates »that in the handle (5) between the

| actuation element (6) and the movable tactile

[■ arm (4) arranged a translation element (22)

I is 5.

,, 20. Tastarmmeßgerät according to claim 19, characterized

distinguishes that the translation element (22)

η a master cylinder (23) and a slave cylinder (24)

k with different cross-sections that

I 10 are connected to one another by a flow channel (25)

I am bound.

|; 21. Tastarmmeßgerät according to claim 20, characterized in that

I is characterized in that in the flow channel (25) has a throttle

ί place is arranged.

I 15 22. Probe arm measuring device according to claim 1, characterized

yy; shows that the joint (15) is a cross spring

I am steering.

I 23 probe arm measuring device according to claim 1, characterized

z eichnet that at the end of the handle (5) a

20 battery compartment (27) is arranged, which is closed by a removable cover (26).