DEL0022247MA - - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

Tag der Anmeldung: 20. Juni 1955 Bekanntgemacht am 7. Juni 1956

DEUTSCHES PATENTAMT

Zum genauen Messen von Längen benutzt man bisher in der Regel entweder mechanische Meßvorrichtungen wie Mikrometerschrauben oder optische Meßvorrichtungen. Die mechanischen Meßvorrichtungen haben zwar meist den Vorteil, daß sie verhältnismäßig einfach und billig sind, jedoch den Nachteil, daß ihre Meßgenauigkeit sehr beschränkt ist und daß die maximale meßbare Länge bei Genauigkeiten von etwa ο,οΐ mm sehr ίο gering ist; die optischen Meßvorrichtungen sind dagegen so kompliziert und teuer, daß sie für viele Fälle, z. B. in der Fertigung an einfachen Werkzeug- und Produktionsmaschinen, nicht in Betracht kommen.

Die Erfindung bezweckt eine vorzugsweise mechanische Meßvorrichtung, die große Meßgenauigkeit mit großer Meßlänge und einfachem und billigem Aufbau verbindet.

Sie beruht auf dem Gedanken, den Umstand, daß man für sehr kleine Hübe, also Hübe von der Größenordnung eines Millimeters oder eines Bruchstückes eines Millimeters, sehr einfache Meßvorrichtungen entwickelt hat und unschwer entwickeln kann, die mit großer Genauigkeit Bruchteile von hundertstel Millimetern messen, dadurch auszunutzen, daß man eine Bewegung längs der Strecke, deren Länge gemessen werden soll, in eine entsprechende Bewegung quer zu dieser Strecke

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umwandelt und auf jene Meßvorrichtung wirken läßt. '

Man hat diese Gedanken bereits bei einem Meßinstrument verwandt, bei welchem der Fühler eines Meßinstrumentes, das längs der zu messenden Länge bewegt wird, an einer mit dem Meßinstrument verbundenen Fläche gleitet, die in einem spitzen Winkel zu der Bewegungsrichtung des Meßinstrumentes steht. Auch bei einer solchen Anordnung kann man nicht große Meßgenauigkeit mit großer Meßlänge verbinden. Eine Verbindung von großer Meßgenauigkeit mit großer Meßlänge ist jedoch der Zweck der Erfindung.

Gemäß der Erfindung wird eine große Länge mittels einer Meßyorrichtung gemessen, die durch einen Fühler betätigt wird, dessen Hub wesentlich kleiner ist als die zu messende Länge, und dem während des Messens eine periodische Hinundherbewegung gegeben wird. Vorzugsweise ist die zu messende Strecke mit einer Berührungsfläche mit dem Fühler verbunden, die in der Richtung der zu messenden Strecke einen periodisch sich wiederholenden Anstieg und Abfall besitzt. Man kann die Vorrichtung aber auch so ausbilden, daß der Fühler mit Druck an einer Rolle anliegt, die exzentrisch zu einer Welle sitzt, welche an einer Fläche anliegt, die mit der zu messenden Strecke verbunden ist.

Vorzugsweise ist die Berührungsfläche mit dem Fühler mit einer leicht ablesbaren Skala versehen, deren Teilstrichabstände der Periode der Fühlerbewegung entsprechen.

Zur Erläuterung der Erfindung werden in der Zeichnung Ausführungsbeispiele schematisch dargestellt.

Fig. ι zeigt in Ansicht ein Ausführungsbeispiel, angebracht an . dem Support einer Werkzeugmaschine;

Fig. 2 zeigt einen Schnitt nach Linie A-B der *o Fig. ι;

Fig. 3 zeigt einen Schnitt nach Linie C-D der Fig. 2;

Fig. 4 zeigt die prinzipielle Anordnung eines anderen Ausführungsbeispieles.

t5 Bei der Anordnung nach Fig. ι bis 3 ist eine Meßuhr 1, die einen Fühler 2 besitzt, mittels eines Trägers 14 starr mit dem Maschinenbett 8 einer Werkzeugmaschine verbunden. Im Maschinenbett 8 ist eine Spindel 9 gelagert, die durch ein Handrad 10 gedreht werden kann. Auf der Spindel 9 sitzt eine Mutter 7, die mit einem Schlitten 11 verbunden ist, auf dem eine Leiste 4 befestigt ist. Die Oberfläche der Leiste 4 ist vollkommen eben und genau parallel zur Achse der Spindel 9. Im Träger 14 ist ein Schwenkbolzen 16 gelagert, der zrwei Arme i6_a besitzt, in denen mittels Kugellager 17 eine Welle 3 gelagert ist. Die Welle 3 besitzt in ihrer Mitte einen Exzenter, der genau den gleichen Durchmesser der Welle besitzt. Der Umfang von Welle 3 und Exzenter 3_ß ist genau 10 mm und die Exzentrizität zwischen Welle und Exzenter 0,5 mm. Die Welle 3 besitzt an einer Verlängerung einen Rändelkopf 18. Der Schwenkbolzen 16 besitzt am anderen Ende einen dritten ; Arm i6₆, an dem eine Zugfeder 15 angreift, so daß . die Welle 3. mit solcher Kraft an die Leiste 4 angedrückt wird, daß die Welle 3 ohne Schlupf auf der Leiste 4 abrollt, wenn die,. Leiste 4 gegenüber dem Maschinenbett 8 und somit gegenüber der Meßuhr ι und der Welle 3 verschoben wird. Der Fühler 2 der Meßuhr. 1 liegt mit leichtem Federdruck der Uhr 1 auf dem Exzenter 3_a auf.

An einer Seite des Schlittens 11 ist eine Skala 5 befestigt. Ein Zeiger 6, der über dieser Skala spielen kann, ist am Maschinenbett 8 angeordnet, und zwar derart, daß er in waagerechter Richtung um mindestens einen Skalenteil verschoben und festgestellt werden kann.

Als Meßinstrument 1 ist eine Uhr gewählt, die zwei Zeiger und zwei entsprechende Skalen besitzt. Der eine Zeiger 12 spielt über einer iooteiligen Skala und macht bei Maximalbewegung des Fühlers 2 fünf volle Umläufe. Der andere Zeiger 13 spielt über einer 5 teiligen Skala und zeigt an, wieviel Umläufe der Zeiger 12 gemacht hat.

Wenn der Fühler 2 einen Maximalhub von 0,5 mm hat, so zeigt der Zeiger 12, da er bei Ausübung des Maximalhubes fünfmal umläuft, mit jedem Skalenstrich seiner Skala V1000 mm des go Hubes und, da die Welle 3 bei einem Hub 5 mm weit auf der Leiste 4 läuft, mit jedem Skalenstrich Vioo mm dieses Weges an. Bei einem durch die Handkurbel 10 bewirkten linearen Transport der Leiste 4 um 5 mm läuft also der Zeiger 12 fünfmal um, und zwar bei ansteigendem Exzenter rechtsherum, bei abfallendem Exzenter linksherum.

Die Skalenabstände der Skala 5, die bei dem beschriebenen Beispiel jeweils 5 mm betragen, sind abwechselnd verschieden gefärbt, wobei die Gren- 100 · zen dieser verschieden gefärbten Felder genau übereinstimmen mit dem halben Umfang der Exzenterwelle 3_a bzw. der Welle 3. Die Meßuhr 1 besitzt dementsprechend außer der bereits genannten Skala, die in der einen Farbe auf gezeichnet ist, eine zweite Skala für den Zeiger 12, bei der die Zahlen in der anderen Farbe und in umgekehrter Reihenfolge angeordnet sind. Je nachdem der Zeiger 6 auf einem in der einen oder anderen Farbe gefärbten Feld der Skala 5 steht, gilt die eine oder die andere Skala für den Zeiger 12. Auf diese Weise kann man sehr schnell und sehr genau die durch die Bewegung des Handrades 10 bewirkte Längenänderung messen, wobei der Meßbereich so groß gemacht werden kann, wie man die Leiste 4 machen will. Durch den Rändelkopf 18 kann man die Stellung des Exzenters 3„ Und damit des Zeigers 12 genau mit der Skala 5 in Übereinstimmung bringen.

Man kann der Oberfläche der Leiste 4 auch eine andere Form als eine ebene geben. Beispielsweise kann man lineare Steigungen mit linearen Abfällen abwechseln lassen oder Kurven, z. B. in Sinusform, wählen. In solchen Fällen wird die Oberfläche der Leiste unmittelbar von einem Fühler des Meßinstrumentes abgetastet (Fig. 4). Bei An-

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wendung einer Sinuskurvenleiste wird vorzugsweise ein Anzeigegerät benutzt, welches eine so große Übersetzung hat, daß der Zeiger des Instrumentes bei der Abtastung einer ganzen Sinuswelle nur zwei Umdrehungen macht. Bei Verwendung eines elektrischen Anzeigegerätes oder einer kurzen und flachen Sinuskurve kann man auch die Skalenteilung des Anzeigegerätes dem Wegunterschied zwischen Längs- und Querbewegung anpassen.

Claims (5)

1. Pat entanspröche:

   I.Verfahren zum Messen einer größeren Länge mittels einer Meßvorrichtung, die durch einen Fühler betätigt wird, dessen Hub wesentlich kleiner ist als die zu messende Länge, dadurch gekennzeichnet, daß dem Fühler während des Messens eine periodische Hinundherbewegung gegeben wird.
2. 2. Vorrichtung zum Ausüben des Verfahrens nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die zu messende Strecke mit einer Berührungsfläche für den Fühler verbunden ist, die in der Richtung der .zu.messenden Strecke einen periodisch sich wiederholenden Anstieg und Abfall besitzt. as
3. 3. Vorrichtung zum Ausüben des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Fühler mit Druck an einer Rolle anliegt, die exzentrisch zu einer Welle sitzt, welche an einer Fläche anliegt, die mit der zu messenden Strecke verbunden ist.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiste eine leicht ablesbare Skala besitzt, deren Teilstrichabstände der Periode der axialen Fühlerbewegung entsprechen. .
5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilstrichabstände abwechselnd verschieden gekennzeichnet, z. B. verschieden gefärbt sind, gleich den Farben des Anzeigegerätes.

   Angezogene Druckschriften:
   USA.-Patentschrift Nr. 2462350.

   Hierzu, 1 Blatt Zeichnungen

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