FI92629B - Mittakaulain - Google Patents

Description

92629

Mittakaulain - Mätklave

Keksintö koskee mittakaulainta, joka käsittää varsiosasta ja 5 siinä kiinteästä ensimmäisestä leuasta muodostuvan rungon sekä luistista ja tässä kiinteästä toisesta leuasta muodostuvan työntöosan, joka liikkuu luistin varassa varsiosaa pitkin, jossa varsiosassa on sen pituudella kapeassa sivussa tasavälisestä ferromagneettista materiaalia olevia asteikko-10 merkkejä ja näitä vastapäätä luistissa antureita magneettisten merkkien tunnistamiseksi ja toisen leuan etäisyyden määrittämiseksi ensimmäisestä leuasta elektronisella laskenta-yksiköllä mainitusta tunnistuksesta saatavien sähköisten signaalien avulla. Erityisesti keksinnön kohteena on puu-15 tavaran mittauksessa käytettävä instrumentoitu työntömitta-tyyppinen mittakaulain, jolla mitatut runkopaksuudet voidaan elektronisesti siirtää mittakaulaimeen liitetyn tietokoneen muistiin.

20 Työntömitan käyttämistä puutavaran mittakaulaimena kuvataan mm. patenttijulkaisussa FI-68316, FI-76428 ja US-5 029 402 työntömitan anturointia ja mittaustietojen käsittelyä käyttämällä magneettista anturi järjestelyä kahdella anturilla patenttijulkaisuissa FI-68316, EP-461300 ja EP-286820. Jul-25 kaisu EP-461300 kuvaa kahdella anturilla toteutettavaa las-; kentajärjestelyä suuren mittaustarkkuuden aikaansaamiseksi kun taas julkaisu EP-286820 koskee nauhurien äänipäiden käyttöä antureina ja julkaisu FI-68316 ns. kenttälevyjen käyttämistä antureina. Kaikissa näissä muodostuvat asteikko-30 merkit magneettista materiaalia olevista pienoista tai vastaavista, jotka sijaitsevat tasavälimatkoin työntömitan varren pituudella lähinnä varren pinnassa ja sen leveällä etusivulla. Pienojen kiinnitystapaa ei ole varsinaisesti kuvattu, mutta julkaisussa EP-286820 todetaan, että pienat muo-35 dostuvat metallinauhasta. Antureiden ja laskentayksikön, jonka avulla antureista saatavat sähköiset signaalit muunnetaan leukojen välimatkaa vastaavaksi mittalukemaksi, liityntää ei ole julkaisuissa tarkasti selostettu, mutta on il- 92629 2 meistä, että niiden on ajateltu olevan kiinteinä työntömitan luistissa. Tällaisilla rakenteilla on useita haittapuolia. Ensinnäkin metallinauhasta tai muusta vastaavasta materiaalista muodostuvien asteikkomerkkien kiinnittäminen työntömi-5 tan varteen ja julkaisujen mukaisesti sen pintaan siten, että ne varmasti eri olosuhteissa pysyvät kiinni, on ongelmallista. Julkaisussa FI-68316 kuvatut irralliset metallipa-laset vaativat äärimmäisen tarkan ja suhteellisen monimutkaisen koneistuksen ja kiinnityksen, jotta ne pysyisivät 10 paikallaan. Julkaisussa EP-461300 mainittu metallinauhan käyttö on, mikäli mahdollista, vieläkin ongelmallisempaa erityisesti lämpölaajenemiskertoimien erilaisuuden vuoksi. Tyypillisesti suurikokoinen työntömitta valmistetaan jostain kevytmetallista tai lujitemuovista sen painon pitämiseksi 15 kohtuullisena. Tällaisten materiaalien lämpölaajenemisker-toimet ovat täysin toista suuruusluokkaa kuin asteikkomerk-keinä tarvittavien magneettisten materiaalien. Missään viite julkaisussa ei ole viitattu keinoihin tämän ongelman välttämiseksi. Se, että anturit ja laskentayksiköt ovat kiintei-20 nä työntömitassa, rajaa mitan käytön vain siihen käyttötarkoitukseen, johon se alunperin on suunniteltu ja valmistettu .

Julkaisussa US-5 029 402 on kuvattu samantyyppinen asteikko-25 merkkien muodostuminen metalliliuskasta kuin julkaisussa EP-286820 paitsi, että tässä on kuvattu näiden asteikkomerkkien sijoitusmahdollisuudet työntömitan varren mille tahansa sivulle. Tässäkään julkaisussa ei kuitenkaan ole selostettu sitä, kuinka magneettista materiaalia olevien merkkien kiin-30 nipysyminen saadaan varmistettua. Tässä samassa julkaisussa on myös kuvattu ensisijaisesti sellaista järjestelyä, jossa ainakin muistiyksiköstä ja mahdollisesti myös mikrotietokoneesta näppäimistöineen ja näyttöineen muodostuva yksikkö on irrotettavissa muualla tapahtuvaa tietojen lukua varten.

35 Siksi aikaa mittalaitetta voidaan käyttää sijoittamalla siihen vapaa vastaava yksikkö. Kyse on siis sinänsä tunnetusta vaihdettavasta RAM-muistista tai tunnetusta vaihdettavasta tietokoneyksiköstä. Tämä järjestely ei kuvaa sitä, kuinka 3 92629 antureiden sijainnit saadaan tarkkaan aseteltua toisiinsa ja kaulaimen varsiosaan nähden ja anturit tarvittaessa vaihdettua esimerkiksi järjestelyssä, jossa antureita on kaksi tai useampia.

5

Missään edellä mainitussa viitejulkaisussa ei ole käsitelty sitä ongelmaa, kuinka anturit voidaan tarvittaessa vaihtaa joko niiden ikääntymisen, niiden edelleenkehittymisen tai uudelleenkehitetyn anturi järjestelyn vuoksi. Myöskään ei ole 10 käsitelty lainkaan useamman anturin muodostavan järjestelmän edellyttämää antureiden tarkkaa säätöä toisiinsa ja asteik-komerkkeihin nähden. Toisin sanoen mittalaitteen huollettavuus, korjattavuus ja uusinta kehittyneemmillä yksiköillä on jätetty huomiotta.

15

Keksinnön tavoitteena on siten aikaansaada kuvatun tyyppinen mittakaulain, jossa magneettista materiaalia olevat asteik-komerkit saadaan pysymään erittäin varmasti ja mittatarkasti paikallaan. Keksinnön toisena tavoitteena on tällainen mit-20 takaulain, jossa anturien säätö ja vaihdettavuus on yksinkertaisesti ja erittäin tarkasti toteutettavissa. Keksinnön kolmantena tavoitteena on tällainen mittakaulain, joka on edullisesti muodostettavissa tavanomaisista ei-instrumen-toiduista mittakaulaimista.

25

Edellä kuvatut haittapuolet saadaan poistettua ja edellä määritellyt tavoitteet saavutetaan keksinnön mukaisella mit-takaulaimella, jolle on tunnusomaista se, mitä on määritelty patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa.

30

Keksinnön tärkeimpänä etuna on se, että sen avulla magneettinen asteikko on mittatarkka ja sen kiinnipysyvyys ehdottoman varmaa. Keksinnön toisena etuna on se, että mittakaulain on vaihdettavien antureiden avulla sovellettavissa eri teh-35 täviin, eri mittauksiin ja on helposti huollettavissa ja uudistettavissa.

92629 4

Seuraavassa keksintöä selostetaan yksityiskohtaisesti oheisiin kuvioihin viittaamalla.

Kuvio IA esittää keksinnön mukaista mittakaulainta sivulta-5 päin kuvion IB suunnasta I.

Kuvio IB esittää mittakaulainta kuvion IA suunnassa II.

Kuvio 2 esittää keksinnön mukaisen mittakaulaimen luistia 10 suuremmassa mittakaavassa samassa kuvannossa kuin kuvio IA.

Kuvio 3 esittää toista keksinnön mukaista mittakaulaimen toteutusmuotoa samassa kuvannossa kuin kuvio 2.

15 Kuvioista on nähtävissä mittakaulain 1, joka koostuu rungosta ja työntöosasta. Tämä runko käsittää varsiosan 2 ja siinä kiinteän poikittaisen mittaleuan 3. Työntöosa käsittää varsiosaa 2 pitkin liukuvan luistin 5 ja tässä luistissa kiinteän toisen leuan 4. Kohteen mittaus tapahtuu sijoittamalla 20 mitattava paksuus leukojen 3 ja 4 väliin ja lukemalla luistin kuhunkin tarkoitukseen järjestetyn kohdan etäisyyttä varsiosan 2 pituudella. Tätä tarkoitusta varten on tällaisessa sähköisessä tai instrumentoidussa mittakaulaimessa pitkin varsiosan 2 pituutta L ja tässä tapauksessa erityi-25 sesti varren kapeassa sivussa 6 tasavälisesti ferromagneettista materiaalia olevia asteikkomerkkejä 7. Luistissa on näitä ferromagneettisia asteikkomerkkejä 7 vastapäätä antureita 8, jotka tunnistavat asteikkomerkit ja antavat edelleen sähköisen signaalin kuvioissa ei-esitettyyn elektroni-30 seen laskentayksikköön, joka laskee näiden signaalien avulla luistin aseman ja siten toisen leuan 4 etäisyyden ensimmäisestä leuasta 3. Tässä mainitussa laskennassa luistin etäisyyden saamiseksi voidaan käyttää mitä tahansa tunnettua tähän tarkoitukseen sopivaa menetelmää, mm. aikaisemmin täs-35 sä hakemuksessa mainituissa julkaisuissa kuvattuja menetelmiä silloin, kun antureita on kaksi. On selvää, että antureita voi olla myös yksi tai useampia kuin kaksi, jolloin laskentamenetelmän tulee olla vastaava. Saavutettavat mit- 5 92629 taustarkkuudet riippuvat tietenkin sekä antureista että laskentamenetelmästä .

Keksinnön mukaisesti ovat magneettiset asteikkomerkit 7 fer-5 romagneettista materiaalia olevia ohuita puikkoja 10, joiden paksuus T on oleellisesti pienempi kuin niiden pituus H.

Nämä puikot 10 on puristettu varsiosassa 2 oleviin reikiin 9 ja sijaitsevat varsiosan pituuteen L nähden kohtisuorassa.

10 Asteikkomerkit 7, jotka muodostuvat tällaisista puikoista 10, pysyvät erittäin luotettavasti paikallaan sekä mahdollisen puristusliitoksen että liimaliitoksen tai vastaavien avulla, koska puikon ja varsiosan kosketuspinta on yksittäisen asteikkomerkin kokoon nähden erittäin suuri ja vapaa 15 pinta, ts. puikon pää 12 on erittäin pieni. Koska puikot 10 kaikenkaikkiaan ovat erittäin pieniä, tyypillisesti halkaisijaltaan noin 2 mm ja pituudeltaan noin 10 mm, on niiden ja varsiosan 2 materiaalien lampolaajenemiskertoimien erolla pieni vaikutus. Tällä mitoituksella on puikkojen 10 välimat-20 ka tyypillisesti noin 4 mm, jolloin ainakin puutavaran mit-takaulainta varten saadaan riittävä mittaustarkkuus kahta anturia käytettäessä. On tietysti selvää, että voidaan käyttää oleellisesti toisenkin kokoisia ferromagneettisia puikkoja, kuten oleellisesti pienempiä tai jonkin verran suurem-25 pia. Mainitut mitat ovat kuitenkin edullisia, koska tällöin : voidaan käyttää kaupallisesti saatavia laakerineuloja ja ne voidaan yksinkertaisesti sijoittaa kaupallisesti saatavien mittakaulaimien varsiosaan porattaviin reikiin. Tällöin mit-takaulaimesta saadaan hinnaltaan edullinen.

30

Keksinnön mukaisesti on myös anturit 8 muodostettu anturi-asetelmaksi 11, joka liukuu varsiosan 2 kapeaa sivua 6 pitkin ja on irrotettavissa luistista yhtenä kokonaisuutena. Anturiasetelma 11 koostuu anturirungosta 17, jossa esimer-35 kiksi Hall-anturit tai vastaavat sijaitsevat ja jossa ne ovat varsiosan 2 pituussuunnassa L toisiinsa nähden tarkasti aseteltavissa. Kuvion 2 toteutusmuodossa anturiasetelma 11 sisältää lisäksi kiinnitysosan 18, johon nähden anturirunko 92629 6 17 on siirrettävissä ja lukittavissa ruuvielimillä 16. Kiin-nitysosa 18 on ohjattu luistiin nähden tapeilla 14 ja jousi-tetuilla kiinnitysruuveilla 15. Näin anturiasetelma 11 tai erityisesti sen anturirunko 17 liukuu varsiosan 2 kapean 5 sivun 6 pintaa 13 pitkin ja sitä vasten jousitettujen kiin-nitysruuvien 15 painamana silloinkin kun varsiosan 2 ja luistin 5 välillä on välystä. Tällöin anturiasetelmassa 11 olevat anturit 8 voivat olla kosketuksissa varren pintaan 13 tai olla pienan ja tämän rakenteen vaikutuksesta vakiona 10 pysyvän välyksen päässä varren pinnasta. Tästä anturiasetel-masta 11 lähtevät kuviossa ei esitetyt liitosjohdot kuviossa ei esitettyyn elektroniseen laskentayksikköön, jota tämä hakemus ei koske ja joka voi olla mitä tahansa sinänsä tunnettua tyyppiä. Kuvion 3 toteutusmuodossa ei anturiasetel-15 massa 11 ole lainkaan kiinnitysosaa 18, vaan anturirunko 17 antureineen 8 kiinnitetään suoraan luistiin 5 kiinnitysruu-veilla 19, jousiliuskoilla 20 ja ruuveilla tai tapeilla 21. Tällöin jousiliuskat 20 painavat anturirunkoa tai yleisesti anturiasetelmaa varsiosan pintaa 13 vasten liukuvasti. Tällä 20 tavoin muodostettu anturiasetelma 11 on helposti irrotettavissa ja uusi anturiasetelma paikalleen sijoitettavissa mainituilla kiinnittävillä elimillä 14 ja 15 ja kohdistamalla varsiosaan 2 nähden ruuvielimillä 16 tai vastaavasti kohdistamalla ja kiinnittämällä elimillä 19, 20 ja 21 ja kytkemäl-25 lä ei-esitetyillä sähköisillä liittimillä laskentayksikköön.

Painonsäästön ja varsiosan 2 jäykkyyden vuoksi on mittakau-laimien varsiosa yleensä muodostettu leukojen 3, 4 tasossa litteäksi, jolloin paksuus 5 muodostaa leukojen tasoa vas-30 taan kapeat sivut 6a, 6b, joita seuraavassa yleisesti mainitaan kapeaksi sivuksi 6. Leukojen tasossa varsiosassa taas on suhteellisen suuri leveys W. Näin ollen puikot 10 on käytännössä edullista upottaa varren kapeasta sivusta 6 siten, että puikkojen pituus H ulottuu varren leveyssuunnassa W.

35 Jokin muu sijoitussuunta on huomattavasti vaikeampi varren pienen paksuuden S vuoksi. Erityisesti puikkojen sijoittaminen selkäpuolen kapeaan sivuun 6a on edullista, koska mitta-' kaulaimen tällä puolella on parhaiten tilaa anturiasetelmaa 7 92629 11 varten. Tämä ei estä sitä, etteikö puikkoja ja anturiase-telmaa voitaisi sijoittaa varsiosan 2 jollekin muullekin sivulle. Puikkojen 10 päät ovat oleellisesti tasassa varren pinnan 13 kanssa ja anturiasetelman 11 anturit 8 ovat vasta-5 päätä puikkojen näitä mainittuja päitä 12, jolloin anturit saadaan mahdollisimman lähelle, ts. lähes kosketuksiin puikkojen kanssa.

Pituuttaan H vastaan kohtisuorassa poikkileikkauksessa ovat 10 puikot edullisesti ainakin likimain pyöreitä, jolloin niiden kiinnitys on yksinkertaista suoraan varsiosaan porattuihin reikiin. Puikot 10 ovat edullisesti siis erillisiä kappaleita, mutta voivat olla myös johonkin liuskaan kiinnitettyjä.

4

Claims (7)

92629 8

1. Mittakaulain, joka käsittää varsiosasta (2) ja siinä kiinteästä ensimmäisestä leuasta (3) muodostuvan rungon sekä luistista (5) ja tässä kiinteästä toisesta leuasta (4) muo- 5 dostuvan työntöosan, joka liikkuu luistin varassa varsiosaa pitkin, jossa varsiosassa on sen pituudella kapeassa sivussa (6) tasavälisesti ferromagneettista materiaalia olevia as-teikkomerkkejä (7) ja näitä vastapäätä luistissa antureita (8) magneettisten merkkien tunnistamiseksi ja toisen leuan 10 etäisyyden määrittämiseksi ensimmäisestä leuasta elektronisella laskentayksiköllä mainitusta tunnistuksesta saatavien sähköisten signaalien avulla, tunnettu siitä, että magneettiset asteikkomerkit (7) ovat paksuuttaan oleellisesti pitempiä puikkoja (10), jotka sijaitsevat varsiosan (2) pituu-15 teen (L) nähden poikittaisissa varsiosan rei'issä (9) ja että anturit (8) muodostavat anturiasetelman (11), joka on irrotettavissa luistista yhtenä kokonaisuutena.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen mittakaulain, tunnettu 20 siitä, että puikkojen (10) päät (12) ovat oleellisesti ta- sassa varren kapean sivun (6) pinnan (13) kanssa, jolloin puikkojen pituus (H) ulottuu varsiosan poikittaisessa leveyssuunnassa (W) , ja että anturiasetelman (11) anturit (8) ovat vastapäätä puikkojen mainittuja päitä. 25

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen mittakaulain, tunnettu siitä, että puikkojen (10) pituus (H) on vähintään n. kaksinkertainen, edullisesti noin viisinkertainen niiden poikkimittaan (T) verrattuna. 30

4. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen mittakaulain, tunnettu siitä, että puikot (10) ovat poikkileikkaukseltaan ainakin likimain pyöreitä.

5. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen mittakaulain, tun- *· nettu siitä, että anturiasetelman (11) anturit sisältävä osuus on järjestetty liukumaan varsiosan (2) pintaa (13) pitkin asteikkomerkkien (7) alueella. 9 92629

6. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen mittakaulain, tunnettu siitä, että anturiasetelmassa (11) on asetteluvälineet (14, 15, 16; 19, 20, 21) antureiden (8) aseman kohdistamiseksi mittausmenetelmän edellyttämällä tavalla tarkasti as- 5 teikkomerkkeihin (7) nähden.

7. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen mittakaulain, tunnettu siitä, että mittakaulaimen (1) runko ja työntöosa ovat kaupallisesti saatava ei-instrumentoitu lai- 10 te, johon puikoista (10) muodostuvat asteikkomerkit ja antu-riasetelma (11) on sijoitettu.