CN107664472A - 长度测量机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种长度测量机构，具有用于张紧量带（2）的张紧装置（100）。所述张紧装置（100）由固定部件（110）和在弹簧张力下保持在所述固定部件处的张紧元件（120）构成。作用到所述量带（2）上的张力（F）能够通过调整器件（111）来改变。所述量带（2）固定在保持部件（121）处，所述保持部件能够与所述张紧元件（120）分离。为了分离和再连接张紧元件（120）和保持部件（121）而设置有固定器件（123），所述固定器件能够独立于所述调整器件（111）来操纵。

Description

长度测量机构

技术领域

本发明涉及用于测量两个物体的相对位置的长度测量机构。所述长度测量机构包括空心型材以及用于张紧的张紧装置，量带（Maßband，有时称为量尺）沿着所述空心型材张紧地布置在所述空心型材的内部空间中。

背景技术

EP 2 325 610 B1公开了此类的、带有量带的长度测量机构，所述量带沿纵向方向（相应于测量方向）保持张紧。为了张紧所述量带，在两个量带端部中的一个处设置有张紧装置。所述张紧装置包括弹簧，所述弹簧的张紧力能够借助于螺纹紧固件来调整。所述张紧装置相对于所述量带下沉地布置，从而扫描单元能够在端部侧（endseitig）经过所述张紧装置引导出来。所述张紧装置的这种下沉的布置引起所述张紧力与所述量带不再能够对齐地布置。由此所述张紧装置施加横向力到所述量带上，所述横向力对测量精度产生不利影响。

发明内容

本发明基于如下任务，即说明一种长度测量机构，所述长度测量机构维护友好地构建并且通过所述长度测量机构实现精密的位置测量。

所述任务根据本发明通过带有权利要求1的特征的长度测量机构来解决。

通过本发明提供如下可行方案，即所述保持部件连同固定在所述保持部件处的量带能够位置固定地固定在装配块处，并且所述张紧装置的其余部分（Rest）之后能够被移除。在此，所述量带的所调整的张力状态（Spannungszustand，有时称为受力状态）保持不变，并且所述扫描单元能够经过所述量带和所述保持部件沿纵向方向在端部侧从所述空心型材中移出。为此不需要将整个张紧装置如下地下沉地布置，使得所述扫描单元能够在端部侧经过所述整个张紧装置移出，而是足够的是，所述保持部件如下地构造，即所述保持部件没有布置在所述扫描单元的移动路径中。为此，所述张紧元件能脱开地在所述保持部件处固定且如下地构造，使得所述张紧元件能够与所述保持部件分离并且能够在端部侧从所述空心型材中取出。在此，端部侧的取出意味着，所述张紧元件沿纵向方向X从所述空心型材中取出，以便在所述空心型材中使净空间（den lichten Raum）放空以用于所述扫描单元的取出。

优选地，所述装配块沿纵向方向能移位地布置在所述空心型材处，即与所述空心型材脱耦（entkoppelt）。

本发明实现了，现在也如下地布置设置成用于张紧所述量带的弹簧器件，即所述弹簧器件的作用线与所述量带对齐地伸延。

有利的是，所述张紧装置具有中间元件，所述中间元件能够借助于所述调整器件相对于所述固定部件沿纵向方向来调节，并且其中，所述弹簧器件将沿纵向方向作用的弹簧力从所述中间元件出发施加到所述张紧元件上。

尤其，螺纹紧固件适用为调整器件，所述螺纹紧固件如下地构造和布置，使得通过转动所述螺纹紧固件使所述中间元件能够相对于所述固定部件沿纵向方向位移。

尤其，所述保持部件借助于以螺纹紧固件形式的固定器件能脱开地固定在所述张紧元件处，所述螺纹紧固件如下地构造和布置，使得通过转动所述螺纹紧固件使所述保持部件能够相对于所述张紧元件沿纵向方向位移。

形成所述调整器件的螺纹紧固件和形成所述固定器件的螺纹紧固件优选沿纵向方向伸延并且垂直于所述纵向方向彼此错开地布置。

使所述量带保持张紧的弹簧器件优选是沿纵向方向伸延地布置的、以拉力弹簧或压力弹簧形式的螺旋弹簧。所述弹簧器件也能够由如下组件构成，所述组件由多个拉力弹簧或多个压力弹簧构成。

所述长度测量机构具有装配块，所述装配块沿纵向方向与所述空心型材脱耦。在此，所述保持部件连同固定在所述保持部件处的并且保持在所调整的张力下的量带能够位置固定地固定在所述装配块处。由此，经由所述装配块能够将张紧的量带直接位置固定地固定在待测量的物体处。

所述保持部件在所述装配块处的位置固定的固定优选通过夹持来进行。

本发明的有利的实施方案由在从属权利要求中阐述的措施来得知。

附图说明

本发明的其它细节和优点结合图根据接下来的实施例的描述来阐释。

其中

图1示出根据本发明构造的长度测量机构的透视视图；

图2示出根据图1的带有根据本发明构造的第一张紧装置的长度测量机构的纵向剖面图；

图3示出根据图2的在第一装配位置中的长度测量机构的张紧装置的透视视图；

图4示出在第二装配位置中的张紧装置的透视视图；

图5示出所述张紧装置的分解图示；

图6示出所述装配块的透视图示；

图7以剖面图示出根据图7的装配块，以及

图8示出根据本发明的第二张紧装置。

具体实施方式

根据图1至7更详细地阐释本发明的第一实施例。

所述长度测量机构由空心型材1构成，所述空心型材具有通过密封器件遮盖的纵向缝口。所述密封器件优选是本身已知的屋顶形地（dachförmig）布置的密封唇。这种长度测量机构也被称为经封装的（gekapselte）长度测量机构。在位置测量方面在所述空心型材1的内部布置有扫描单元，所述扫描单元经由穿过所述密封唇和所述纵向缝口引导的带动件与待测量的物体进行固定。为了进行位置测量，所述扫描单元的带动件附装到待测量的第一物体处，并且所述空心型材1附装到沿纵向方向X可相对于其运动的待测量的第二物体处。所述纵向方向X相应于所述测量方向。出于一目了然的原因在图中未示出所述长度测量机构的密封唇和扫描单元。

在长度测量机构中应用量带2，所述量带的测量刻度为了克服热膨胀而有意识地缩短地制造。为了测量运行，所述量带2借助于弹簧力沿纵向方向X延展到理论尺寸上。在所述空心型材1中设置有槽，所述量带2沿横向于所述纵向方向X的方向形状配合地容纳在所述槽中，但是沿纵向方向X与所述空心型材1如下地脱耦，使得所述量带能够独立于所述空心型材1地膨胀。所述量带2在其上侧上、即指向所述扫描单元且与所述扫描单元对置地承载所述测量刻度。所述测量刻度在所述测量运行中由所述扫描单元进行扫描、优选光电地进行扫描，在此，由所述扫描单元生成取决于位置的扫描信号。

所述量带2沿着所述空心型材1保持张紧，其方式是，所述量带在一端部处位置固定地固定在所述空心型材1处或优选直接位置固定地固定在待测量的物体处，并且在另外的端部处借助于张紧装置100来张紧，并且在所述测量运行中在这种张紧的状态下借助于装配块3直接地位置固定地固定在待测量的物体处。本发明涉及如下张紧装置100的设计方案，即所述张紧装置在本实施例中布置在所述空心型材1的右侧端部处，因此在图中未示出左侧端部。

根据第一示例构造的张紧装置100在图3至5中详细示出并且接下来更详细地进行阐释。用于张紧所述量带2的张紧装置100包括固定部件110和在张力下保持在所述固定部件处的、带有保持区域的张紧元件120，所述量带2固定在所述保持区域处。所述保持区域根据本发明是能够与所述张紧元件120分离的保持部件121，其中，所述张紧元件120和所述保持部件121能够彼此分离。在所示出的实施例中，所述量带2通过形状配合固定在所述保持部件121处，其方式是，钩形的带动件122接合到所述量带2的空隙22中。

所述张紧元件120借助于用于调整所述量带2的张力的调整器件111固定在所述固定部件110处。所述保持部件121通过固定器件123能脱开地固定在所述张紧元件120处，所述固定器件能够独立于所述调整器件111来操纵。所述固定器件123在本实施例中是螺纹紧固件，所述螺纹紧固件支撑在所述张紧元件120处，并且利用所述螺纹紧固件能够将所述保持部件121与所述张紧元件120旋紧。

所述张紧装置100具有借助于所述调整器件111相对于所述张紧元件120沿纵向方向X能移位的中间元件124。在所述张紧元件120和所述中间元件124之间布置有弹簧器件126，在本示例中，所述弹簧器件由两个压力弹簧构成。所述中间元件124能够借助于所述调整器件111相对于所述张紧元件120沿纵向方向X移位，由此使得弹簧力（利用所述弹簧力将所述张紧元件120布置在所述固定部件110处）能够改变，并由此使得作用到所述量带2上的张力F能够改变。所述中间元件124在所述张紧元件120处经由引导部125界定地纵向引导（längsgeführt）。在本示例中，所述引导部125由两个引导销钉形成。

所述调整器件111是螺纹紧固件，所述螺纹紧固件沿纵向方向X支撑在所述固定部件110处并且通过转动使所述中间元件124相对于所述固定部件110沿纵向方向X移位。

优选地，所述弹簧器件126在空间上如下地布置，即通过其产生的张力F的作用线在所述量带2的平面内、尤其与沿纵向方向X张紧的量带2对齐地伸延。

所述固定部件110沿纵向方向X例如通过形状配合固定在所述空心型材1处。所述固定部件110在本实施例中支撑在所述空心型材1的横向于纵向方向X伸延的面处并且抵抗张紧力F。

所述保持部件121能够沿纵向方向X固定在所述装配块3处。在本实施例中通过夹持进行所述保持部件121在所述装配块3处的固定。带有夹持机构的装配块3在图6和7中示出。所述夹持机构由围绕轴线31能摆动的杠杆32构成。所述杠杆32的摆动和由此所述保持部件121在所述装配块3处的夹持通过夹持螺纹紧固件（Klemmschraube）33来导入。

所述装配块3沿纵向方向X能移位地布置在所述空心型材1处，即与所述空心型材1沿纵向方向X脱耦。在实际的测量运行之前，利用所述张紧装置100通过操纵所述调整器件111来建立所述量带2的期望的张力。在所述调整期间，所述保持部件121没有固定在所述装配块3处。在完成的、期望的张力的调整之后，所述空心型材1和所述装配块3附装到待测量的物体中的一个处。为此，在所述装配块3处设置有横向于所述纵向方向X伸延的开孔34，利用所述开孔能够使所述装配块3经由螺纹紧固件位置固定地固定在待测量的物体处。在完成的附装之后，所述量带2的端部在所述装配块3处经由所述保持部件121并由此在绕过所述空心型材1的情况下在待测量的物体处得到固定。为此，所述保持部件121位置固定地在本示例中通过夹持固定在所述装配块3处。

所述长度测量机构的节省空间的构造决定了所述张紧装置100的至少一部分布置在所述扫描单元的移动路径中并且在已装入的状态下阻碍所述扫描单元的端部侧的移出。根据本发明构造的张紧装置100现在实现了所述张紧装置100与所述保持部件121分离。在这种过程期间，所述装配块3固定在待测量的物体处，并且所述保持部件121和由此所述量带2固定在所述装配块3处。在分离过程中，借助于所述固定器件123将所述张紧元件120从所述保持部件121处移开。在此，所述弹簧器件126松弛，直到所述弹簧器件贴靠在所述固定部件110处。所述张紧装置100现在能够在没有所述保持部件121的情况下在端部侧从所述空心型材1中取出并且从所述扫描单元的移动路径中移除，从而所述扫描单元能够在端部侧经过所述保持部件121移出。由此取出的扫描单元能够通过新的扫描单元来替代。在将所述新的扫描单元再移入到所述空心型材1中之后，再置入所述张紧装置100，其方式是，将所述固定部件110与所述空心型材1连接，并且将所述张紧元件120与所述保持部件121连接。在将所述固定器件123旋入到所述保持部件121中期间，所述弹簧器件126又以在取出之前已调整的方式张紧，从而早先调整的张力施加到所述量带2上。

如上面已经阐述的那样，本发明涉及所示出的长度测量机构的右侧的设计方案，所以左方的端部未示出。以有利的方式，所述量带2在与所述张紧装置100对置的端部（此处左方的端部）处经由装配块直接固定在待测量的物体处。通过所述量带2借助于所述保持部件121沿纵向方向X刚性地固定在所述装配块3处并且所述装配块又沿纵向方向X位置固定地固定在待测量的物体处，使得整个量带2直接在待测量的物体处保持张紧。待测量的物体（通常工具机的机器部件）的由于温度变化所引起的长度变化直接传递到所述量带2上。通过左侧的装配块和右侧的装配块3与所述空心型材1的脱耦也没有强制力（Zwangskräfte，有时称为约束力）从所述空心型材1（所述空心型材通常由铝构成）传递到所述量带2上。

接下来根据图8更详细地阐释张紧装置200的备选的设计方案。所述张紧装置200以与所述张紧装置100相同的方式与所述量带2、所述空心型材1和所述装配块3合作。出于一目了然的原因，在图8中未示出空心型材1、量带2和装配块3这些元件。

用于张紧所述量带2的这种张紧装置200也包括固定部件210和借助于沿纵向方向X作用的弹簧器件226保持在所述固定部件处的张紧元件220。保持部件221能脱开地固定在所述张紧元件220处。所述保持部件221能够相应于第一实施例地实施。所述量带2在所述保持部件221处由构造在所述保持部件处的钩形的带动件222来接纳。借助于调整器件211能够调整所述弹簧器件226的张力。所述张紧元件220能够借助于固定器件223与所述保持部件221脱开，其中，所述固定器件223能够独立于所述调整器件211来操纵。

此外，所述张紧装置200具有中间元件224，所述中间元件能够借助于所述调整器件211相对于所述固定部件210沿纵向方向X来调节。所述弹簧器件226在所述实施例中由两个拉力弹簧形成，所述拉力弹簧将沿纵向方向X作用的弹簧力从所述中间元件224出发施加到所述张紧元件220上。为了将所述中间元件224相对于所述张紧元件220界定地进行纵向引导，此处也设置有引导部225。

这两个实施例的共同之处在于，保持区域（在其处固定所述量带2）构造为能够与所述张紧元件120、220分离的保持部件121、221。分离部位在此如下地构造，使得在分离之后又能够实现可再现的连接。在这些示例中，所述张紧元件120、220和所述保持部件121、221为此分别形成用于界定的形状配合的止挡面，所述形状配合沿纵向方向X作用。

所述中间元件124、224相对于所述固定部件110、210的在分离之前调整的位置在分离时保持不变，从而借此调整的和作用到所述量带2上的弹簧力在保持部件121、221和张紧元件120、220再连接之后又出现。根据本发明，在所述再连接时，所述量带2的在分离之前调整的张力F又自动地得到建立。

在这两个实施例中，仅仅所述保持部件121、221须如下地实施，即所述保持部件布置在所述扫描单元的移动路径之外。所述张紧装置100、200的其余部分能够在没有所述保持部件121、221的情况下在端部侧从所述空心型材中取出并且从所述扫描单元的移动路径中移除，从而所述扫描单元在端部侧能够经过所述保持部件121、221移出。

在这两个实施例中现在可简单地实现所述张紧装置100、200如下地设计和布置，即所述弹簧器件126、226的作用线处于所述量带2的平面内、尤其与所述量带对齐。

在所有实施例中特别有利的是，所述量带2和所述装配块3由相同的材料构成，尤其由如下相同的材料构成，所述装配块3附装到其处的机器部件由所述相同的材料构成。在大多数情况下，所述机器部件由钢构成，那么所述装配块3也应由钢构成，并且所述量带2应是钢带。

如已经阐述的那样，第二实施例与第一实施例的区别在于所述弹簧器件126、226。在可比地待施加的弹簧张力F和弹簧常数（Federkonstanten）的情况下，通过所述张紧装置100沿纵向方向X可实现比通过所述张紧装置200短的结构。

本发明也有利地能够使用在如下长度测量机构中，在其中所述空心型材1由多个彼此对接的（gestoßenen）子段（Teilstücken）构成。在这种情况下，所述量带2经由这些多个子段来张紧。

Claims (9)

1.长度测量机构，用于通过扫描量带（2）的测量刻度来测量两个物体的相对位置，包括

- 空心型材（1），所述量带（2）沿着所述空心型材（1）张紧在所述空心型材的内部空间中；

- 张紧装置（100、200），用于张紧所述量带（2），带有

-- 相对于所述空心型材（1）位置固定的固定部件（110、210）和在所述固定部件处借助于沿纵向方向（X）作用的弹簧器件（126、226）保持张紧的张紧元件（120、220）；

-- 保持部件（121、221），一方面所述量带（2）和另一方面所述张紧元件（120、220）固定在所述保持部件处，其中，所述张紧元件（120、220）能脱开地固定在所述保持部件（121、221）处并且如下地构造，使得所述张紧元件能够与所述保持部件（121、221）分离并且能够在端部侧从所述空心型材（1）中取出；

-- 调整器件（111、211），用于调整所述量带（2）的张力（F）。

2.根据权利要求1所述的长度测量机构，其中，所述张紧装置（100、200）具有中间元件（124、224），所述中间元件能够借助于所述调整器件（111、211）相对于所述固定部件（110、210）沿纵向方向（X）来调节，并且其中，所述弹簧器件（126、226）将沿纵向方向（X）作用的弹簧力从所述中间元件（124、224）出发施加到所述张紧元件（120、220）上。

3.根据权利要求2所述的长度测量机构，其中，所述调整器件（111、211）是螺纹紧固件，所述螺纹紧固件如下地构造和布置，使得通过转动所述螺纹紧固件（111、211）使所述中间元件（124、224）能够相对于所述固定部件（110、210）沿纵向方向（X）位移。

4.根据前述权利要求中任一项所述的长度测量机构，其中，所述保持部件（121、221）借助于以螺纹紧固件形式的固定器件（123、223）能脱开地固定在所述张紧元件（120、220）处，所述螺纹紧固件如下地构造和布置，使得通过转动所述螺纹紧固件（123、223）使所述保持部件（121、221）能够相对于所述张紧元件（120、220）沿纵向方向（X）位移。

5.根据权利要求3和4所述的长度测量机构，其中，形成所述调整器件（111、211）的螺纹紧固件和形成所述固定器件（123、223）的螺纹紧固件沿纵向方向（X）伸延地并且垂直于所述纵向方向（X）相对彼此错开地布置。

6.根据前述权利要求中任一项所述的长度测量机构，其中，所述弹簧器件（126、226）如下地布置，使得所述弹簧器件的作用线与所述量带（2）对齐地伸延。

7.根据前述权利要求中任一项所述的长度测量机构，其中，所述弹簧器件（126、226）是至少一个沿纵向方向（X）伸延地布置的、以拉力弹簧或压力弹簧形式的螺旋弹簧。

8.根据前述权利要求中任一项所述的长度测量机构，其中，装配块（3）沿纵向方向（X）能移位地布置在所述空心型材（1）处，并且所述保持部件（121、221）连同固定在所述保持部件处的量带（2）能够位置固定地固定在所述装配块（3）处。

9.根据权利要求8所述的长度测量机构，其中，所述保持部件（121、221）通过夹持能够固定在所述装配块（3）处。