DE8509844U1

DE8509844U1 - Gekapselte Längenmeßeinrichtung

Info

Publication number: DE8509844U1
Application number: DE19858509844
Authority: DE
Original assignee: Jenoptik Jena GmbH
Current assignee: Jenoptik AG
Priority date: 1984-06-01
Filing date: 1985-04-02
Publication date: 1985-05-15
Also published as: DD224399A1

Description

Gekapselte Längenmeßeinrichtung

Die Erfindung betrifft eine gekapselte Längenmeßeinrichtung zum Bestimmen der Lage zweier relstiv zueinender beweglicher Objekte mit einer in einem langgestreckten Hohlkörper angeordneten Maßverkörperung in Form eines Maßstabes, vorzugsweise für Werkzeugmaschinen und Meßgeräte«

Es ist aus der EB-AS 2505587 eine gekapselte Längenmeßeinrichtung zum Bestimmen der Relativlage zweier Objekte bekannt, bei welcher eine Meßteilung und eine diese abtastea-

t de Abtastbaueinheit zur Abschirmung gegen Umwelteinflüsse in einem langgestreckten Hohlkörper angeordnet sind. Dabei ist die Meßteilung nur an einer einzigen Fläche unter Zwischenschaltung einer hochelastischen Klebeschicht am biegesteifen Hohlkörper befestigt. Damit werden zwar durch geringe Temperaturunterschiede und unterschiedliche Werkstoffe bei der Meßteilung und beim Hohlkörper bedingte, auf die Meßteilung einwirkende Zwangskräfte weitgehend ausgeschaltet, aber bei größeren Temperaturunterschieden zwischen Meßteilung und Hohlkörper, wie sie z.B. beim Transport auftreten können, ist es erforderlich, daß die Zwischenschicht eine erhebliche gleichmäßige Dicke über die gesamte Länge der Meßteilung aufweisen muß, um auch bei großen Läßgen ifcrer Ausgleichfunktion gerecht werden zu können, ohne dabei insbesondere an den Enden abzureißen.

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Um jedoch diese Bedingungen realisieren zu können, werden hohe Anforderungen an die Maßhaltigkeit und Genauigkeit des stranggepreßten Hohlkörpers hinsichtlich Geradheit, |,

Verwindung und Winkligkeit gestellt. |

In der DB-OS 2505 586 ist eine Langenmeßeinrichtung dargestellt, bei der die Abtastbaueinheit in einem Hohlkörper durch die Meßteilung und eine Fläche des Hohlkörpers selbst ; geführt wird. Dabei ist es nachteilig, daß hohe Forderungen an die Genauigkeit und an die Maßhaltigkeit des Hohlkörpers hinsichtlich Geradheit, Winkligkeit und Verwindung gestellt werden müssen, um Ablauffehler der Abtastbaueinheit, die j

zu Meßfehlern führen, zu Vermeiden· \

k Es ist Zweck der Erfindung, die Nachteile des Standes der j Technik zu beseitigen und die Meßgenauigkeit, insbesondere ; bei gekapselten Längenmeßeinrichtungen zu erhöhen und den ( Fertigungsaufwand zu senken. ,

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu gründe, eine gekapselte \

Langenmeßeinrichtung zu schaffen, bei der die Einflüsse j

von thermischen Ausdehnungen der Maßverkörperung und des j

Hohlkörpers, insbesondere bei großen Meßlängen und langen ;

Maßverkörperungen, auf die Genauigkeit der Messungen besei- \

tigt werden und die Genauigkeit der Führung der Abtastbau- \

einheit entlang ihrem Verschiebeweg erhöht wird· |

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einer gekapselten |

Langenmeßeinrichtung, umfassend einen langgestreckten Hohl- f

körper und darin angeordnet eine Maßverkörperung in Form |

einer Meßteilung und eine relativ dazu verschiebbare Ab- J

tastbaueinheit, wobei die Maßverkörperung am Hohlkörper f

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befestigt ist .und die Abtastbaueinheit auf Führungen am Hohlkörper und auf der Maßverkörperung gelagert ist, dadurch gelost, daß die Maßverkörperung unter Zwischenschaltung einer an sich bekannten elastischen Zwischenschicht teil- oder ganzflächig an einem Führungsteil und dieses Führungsteil unter Zwischenschaltung einer weiteren Zwischenschicht an Hohlkörper befestigt ist, und daß die MaßVerkÖrperung und das Führungsteil Führungen besitzen, auf denen dia Abtastbaueinheit in Längserstreckung des Hohlkörpers verschiebbar gelagert ist. Dabei ist ea vorteilhaft, daß das Führungsteil vorzugsweise ein metallischer Führungswinkel ist. Vorteilhaft ist ferner, wenn der Führungswinkel einen Wärmeausdehnungskoeffizienten besitzt, der zwischen dem der Maßverkörperung und dem des Hohlkörpers, vorzugsweise in der Mitte zwischen beiden, liegt.

Das Führungsteil kann auch aus Aluminium bestehen. Es ist ferner vorteilhaft, daß die Zwischenschicht zwischen Hohlkörper und Führungsteil als Ausgleichs- und Isolierschicht ausgebildet, eine solche Dicke besitzt, daß Ungenauigkeiten des Hohlkörpers ausgeglichen werden, und daß diese Zwischenschicht elektrisch nichtleitend ist.

Bei Anwendung des Führungsteils, welches mit der erforderlichen Präzision hinsichtlich Geradheit, Verwindung und Winklichkeit mit geringerem Aufwand gefertigt werden kann als der gesamte Hohlkörper, werden über die beiden Zwischenschichten die Einflüsse der ungenauigkeiten des Hohlkörpers auf die Maßverkörperung und auf die Führung der Abtastbaueinheit minimiert, line gute thermische un/3 elektrische trennung des Hohlkörpers von der Maßverkörperung wird erzielt. Mechanische Einflüsse auf den Hohlkörper hinsichtlich Durchbiegung und Verwindung werden durch die zwischen Hohlkörper und Führungsteil vorgesehene in ihrer Dicke entsprechend bemessene Zwischenschicht von der Maßverkörperung weitestgehend ferngehalten.

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Desweiteren werden auch bei großen Längen der Maßverkörperung durch große Temperaturunterschiede zwischen Hohlkörper unö Maßverkörperung bedingte Längenunterschiede augeglichen·

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungabeispiel näher erläutert werden« In der Zeichnung ist ein Schnitt durch eine gekapselte Längenmeßeinrichtung dargestellt. Die gekapselte Längenmeßeinrichtung umfaßt einen biegesteifen, langgestreckten Hohlkörper 1, welcher mittels Befestigungselementen 2 an einer Maschine 3 angeschraubt ist, Im Inneren des Hohlkörpers 1 ist unter Zwischenschaltung einer an sich bekannten, hochelastischen Zwischenschicht 4 aus vorzugsweise Silikonkautschuk ein, ein Winkelprofil aufweisendes, vorzugsweise metallisches !Führungsteil 5 befestigt, an dem ebenfalls unter Zwischenschaltung einer weiteren Zwischenschicht 6 eine Maßverkörperung 7, z.B. ein Stahlmeßstab, angeordnet ist. Dabei ist es vorteilhaft, wenn die Zwischenschichten 4 und 6 sich über Teile des Flächenbereiches oder über den gesamten anliegenden Flächenbereich des Hohlkörpers 1, des Führungsteiles 5 und der Maßverkörperung 7 erstrecken unr» das Führungsteil 5 einen "Wärmeausdehnungskoeffizienten besitzt, der zwischen dem der Maßverkörperung 7 und dem des Hohlkörpers 1 liegt. Das Führungsteil 5 kann auch aus Aluminium bestehen.

Die Zwischenschicht 4 zwischen Hohlkörper 1 und Führungsteil 5 ist als Ausgleichs- und Isolierschicht ausgebildet und besitzt eine solche Dicke, daß üngenauigkeiten des Hohlkörpers 1, wie z.B. Durchbiegung und Verwindung, ausgeglichen werden. Die Zwischenschicht ist vorteilhaft elektrisch nichtleitend. Mit dem zu bewegenden Schlitten 8 der Maschine 3 über ein Verbindungsglied 9 verbunden, ist ferner im Innern eine, in Längserstreckung der Maßverkörperung 7 und relativ zu dieser verschiebbare Abtastbaueinheit 10 vorgesehen, welche mittels Rollen 11; 12; 13 auf Führungen des Hohlkörpers 1, der Maßverkörperung 7 und des Führungsteils 5 oder direkt auf diesen Bauteilen gelagert ist.

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Vorteilhaft ist es, wenn die Rolle 13 mittels federnder Elemente gegen die Führung am Hohlkörper 1 gedrückt wird. In dem, dem Schlitten 8 zugewandten Seil des Hohlkörpers 1 sind Dichtlippen 14; 15 angeordnet, die an dem Verbindungsglied 9 anliegen und das Innere des Hohlkörpers 1 gegen die ümw.slt abdichten.

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Claims

-naprüche

1. Gekapselte Längenmeßeinrichtung, umfassend einen langgestreckten Hohlkörper und darin angeordnet eine Maßverkörperung in Form einer Meßteilung und eine relativ dazu verschiebbare Abtastbaueinheit, wobei die Maßverkörperung am Hohlkörper befestigt ist und die Abtastbaueinheit auf !Führungen am Hohlkörper und auf der Maßverkörperung gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Maßverkörperung unter Zwischenschaltung einer an sich bekannten elastischen Zwischenschicht teil- oder ganzflächig an einem Führungsteil und dieses Führungsteil unter Zwischenschaltung einer weiteren Zwischenschicht am Hohlkörper befestigt ist, unö daß die Maßverkörperung und das Führungsteil Führungen besitzen, auf denen die Abtastbaueinheit in längserStreckung des Hohlkörpers verschiebbar gelagert ist.

2. Längenmeßeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Führungsteil vorzugsweise ein metallischer Führungswinkel ist.

3. Längenmeßeinrichtung nacL· Anspruch 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, daß der Führungswinkel einen Wärmeausdehnungskoeffizienten besitzt, der zwischen dem der Maßverkörperung und dem des Hohlkörpers vorzugsweise in der Mitte zwischen beiden liegt.

4. Längenmeßeinrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungswinkel aus Aluminium besteht.

5. Längenmeßeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenschicht zwischen Hohlkörper und Mbrungsteil, als Ausgleichs- und Isolierschicht ausgebildet» eine solche Dicke besitzt, daß TJngenauigkeiten des