DD240594A1 - Gekapseltes wegmesssystem - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein gekapseltes Wegmesssystem, vorzugsweise fuer Messgeraete und Werkzeugmaschinen mit dem Ziel der Erhoehung der Gebrauchsfaehigkeit und Zuverlaessigkeit der Messsysteme. Aufgabe ist es vor allem, einen sicheren Havarieschutz durch Anordnung einer Sicherheitskupplung zwischen Abtastschlitten des Messsystems und Geraeteschlitten zu schaffen. Das Wegmesssystem umfasst ein Gehaeuse, in dem fest ein Massstab und ein in Massstabrichtung verschiebbarer Abtastschlitten angeordnet sind, wobei der Abtastschlitten ueber Kopplungsmittel mit dem Geraete- oder Maschinenschlitten verbunden ist. Mindestens eines dieser Kopplungsmittel ist als eine Sicherheitskupplung ausgebildet, welche aus zwei deformationsarmen Kupplungsteilen besteht, die durch mindestens ein sproedes, auf Scherung beanspruchtes Verbindungsglied oder durch mindestens eine sproede Verbindungsschicht bestimmter Abmessung stoffschluessig starr miteinander verbunden sind. Das Verbindungsglied ist vorteilhaft ein duennes Glasplaettchen. Die Verbindungsschicht kann durch ein Klebe- oder Vergussmittel oder durch eine geschweisste Zone realisiert sein. Fig. 1

Description

Hierzu 1 Seite Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein gekapseltes Wegmeßsystem mit Anordnungen zur Kopplung eines in einer Kapsel oder einem Gehäuse in Richtung eines Maßstabes verschiebbaren Abtastschlittens und eines Geräte- oder Maschinenschlittens, vorzugsweise für Meßgeräte und Werkzeugmaschinen.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Bei Meßgeräten, insbesondere bei der Lagerung von empfindlichen Tastern, ist es seit langem bekannt, den Tastfinger derart gefedert zu lagern, daß dieser bei Überlastung aus seiner kraftschlüssigen Lagerung herausspringt (DE-PS 859817,936235).

Diese kraftschlüssige Lagerung ist jedoch für derartige Wegmeßsysteme nicht anwendbar, da sie immer eine gewisse Elastizität zwischen den gekoppelten Teilen besitzt.

Bei einer Vorrichtung zur Sicherung optischer Meßelemente (DE-OS 2803809) ist ein Ende einer Biegeplatte in einer Halterung eingespannt. Diese Platte besitzt in einer Entfernung von ihrer Einspannstelle einen Schlitz geringer Tiefe, der eine Querschnittsverengung bildet, weiche wie ein federndes Element wirkt und eine gewisse Nachgiebigkeit gewährleistet. Diese Nachgiebigkeit ist jedoch bei der Kopplung zwischen Abtast- und Geräteschlitten nicht erwünscht und demzufolge nicht anwendbar.

Es ist ferner eine gekapselte Längenmeßeinrichtung vorgeschlagen worden, bei welcher Mittel zur elastischen Befestigung der Meßeinrichtung an der Werkzeugmaschine in Form biegeelastischer Stifte oder Stege oder elastischer Zwischenlagen vorgesehen sind, um eine spannungs- Verzugs- und zwangskräftefreie Befestigung zu erreichen.

Alle diese Arten der Befestigung oder Koppelung besitzen eine gewisse Elastizität, die in der Mitnahmerichtung eine einwandfreie und schlupffreie Kopplung zwischen dem Abtastschlitten des Meßsystems und dem Schlitten der Werkzeugmaschine oder des Meßgerätes, dessen Stellung gemessen werden soll, nicht gewährleisten.

Ziel der Erfindung

Es ist deshalb Ziel der Erfindung, bei Wegmeßsystemen durch Schaffung von Sicherungen gegen Überlastung die Gebrauchsfähigkeit und Zuverlässigkeit zu erhöhen.

Wesen der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine extrem harte und starre Kopplung zwischen dem Abtastschlitten des Meßsystems und dem Schlitten der Werkzeugmaschine oder des Meßgerätes zu schaffen, die trotzdem einen sicheren Havarieschutz beim Auftreten unzulässig hoher Kräfteeinwirkung auf diese Bauteile bietet und das Meßsystem vor Zerstörung bewahrt.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einem gekapselten Wegmeßsystem, umfassend ein Gehäuse oder eine Kapsel, die an einer Werkzeugmaschine oder einem Meßgerät befestigt ist und worin fest ein Maßstab und, in Richtung dieses Maßstabes auf Führungen im Gehäuse verschiebbar, ein Abtastschlitten angeordnet sind, wobei der Abtastschlitten des Meßsystemes über Kopplungs- und Verbindungsmittel mit dem Schlitten der Werkzeugmaschine oder des Meßgerätes verbunden ist, dadurch gelöst, daß mindestens eines dieser Kopplungs- und Verbindungsmittel als eine vor allem in Verschieberichtung des Abtastschlittens starre Sicherheitskupplung ausgebildet ist, welche aus zwei deformationsarmen Kupplungsteilen besteht, die durch mindestens ein sprödes, auf Scherung beanspruchtes Verbindungsglied oder durch mindestens eine spröde, auf Scherung beanspruchte Verbindungsschicht bestimmter Abmessung stoffschlüssig miteinander starr verbunden sind.

Dabei ist vorteilhaft, daß das spröde Verbindungsglied aus einem Werkstoff geringer Schlagfestigkeit, vorzugsweise Glas, bestehende Platte ist, welche an jedem der beiden Kupplungsteile schlupffrei jedoch lösbar mit an sich bekannten Mitteln befestigt ist.

Eine ebensolche Verbindung der Kupplungsteile wird erreicht, wenn die spröde Verbindungsschicht zwischen den Kupplungsteilen ein Klebe-oder Vergußmittel umfaßt oder eine geschweißte Zone darstellt.

Vorteilhaft ist es ferner, daß an gegenüberliegenden Seitenflächen der Kupplungsteile mehrere Verbindungsglieder angeordnet sind.

Bei Anwendung der Erfindung wird eine extrem harte, unelastische Verbindung zwischen dem Abtastschlitten und dem Geräteoder Maschinenschlitten erreicht, die bei Bewegung desselben eine schlupffreie Mitnahme des Abtastschlittens des Wegmeßsystems in Verschieberichtung gewährleistet. Im Bedarfsfall ist eine schnelle und problemlose Trennung der zu verbindenden Bauteile durch Entfernen oder Zerstören der Verbindungsglieder oder -schichten möglich. Es treten durch die Sicherheitskupplung keine Deformationen auf, die die Umkehrspanne und die Standardabweichung des Gesamtaufbaus merkbar negativ beeinflussen.

Die hohe statische Belastbarkeit der Verbindungsglieder und -schichten zwischen den Kupplungsteilen gewährleistet eine sichere Bedienbarkeit bei maximalem Havarieschutz des Meßsystems, sowohl bei der Erprobung, der Montage als auch im Einsatz an der Maschine unter Produktionsbedingungen. Damit werden wesentlich Gebrauchswert und Lebensdauer des Wegmeßsystems erhöht.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel erläutert werden. In der Zeichnung zeigen

Fig. 1: schematisch den Grundaufbau des Meßsystems und die Sicherheitskupplung mit Verbindungsgliedern und Fig. 2: eine Sicherheitskupplung mit Verbindungsschicht

Das in Fig. 1 schematisch dargestellte gekapselte Wegmeßsystem umfaßt ein an einer Werkzeugmaschine oder einem Meßgerät 3 befestigtes Gehäuse 1 oder eine Kapsel mit Abschlußflansch 2, in welchem ein Maßstab 4 sowie ein, das Abtastsystem tragender, in Richtung des Maßstabes 4 (Meßrichtung), auf Führungen des Gehäuses 1 verschiebbarer Abtastschlitten 5 angeordnet sind. Der Maßstab 4 ist über Zwischenstücke 6 am Gehäuse 1 befestigt. Über eine in Meßrichtung starre, in den anderen Richtungen jedoch nachgiebige Kupplung 7 und über ein, aus dem Gehäuse 1 herausführendes, mit einem Flansch 8 versehenes Mitnehmerglied 9 ist der Abtastschlitten 5 mit einer Sicherheitskupplung verbunden, welche ein deformationsarmes erstes und zweites Kupplungsteil 10 und 11 umfaßt. Diese beiden Kupplungsteile 10 und 11 sind durch spröde, auf Scherung beanspruchte Verbindungsglieder 12; 13; 14; 15 miteinander starr verbunden, wobei, wie Fig.1 zeigt, diese Verbindungsglieder jeweils an gegenüberliegenden Seitenflächen 16; 17; 18; 19 der Kupplungsteile 10; 11 durch Querstege 20; 21 und Schrauben 22; 23 (nur auf einer Seite eingezeichnet) an die Kupplungsteile 10; 11 angepreßt werden. Diese Verbindungsglieder 12; 13; 14; 15 sind vorteilhaft als dünne Platten aus einem Werkstoff geringer Schlagfestigkeit, insbesondere Glas, hergestellt, um bei Scherbelastung leicht zu brechen und damit die Verbindung zwischen den Kupplungsteilen 10 und 11 zu lösen. Diese Verbindungsglieder sind durch Lösen der Schrauben 22; 23 leicht entfern- und auswechselbar. Wie aus Fig. 1 ersichtlich, ist das zweite Kupplungsteil 11 an einem bewegbaren, auf Führungen (nicht dargestellt) der Werkzeugmaschine oder des Meßgerätes 3 gelagerten Schlitten 24 starr befestigt. Die Verschieberichtung ist durch den Doppelpfeil 25 angezeigt. Somit ist eine feste, jedoch lösbare Verbindung von Abtastschlitten 5 und Schlitten 24 hergestellt. Die Sicherheitskupplung nach Fig. 2 umfaßt die Kupplungsteile 26; 27, von denen das Kupplungsteil 26 am Flansch 8 durch Schrauben 28 und das Kupplungsteil 27 am Schlitten 24 befestigt sind. Beide Kupplungsteile 26; 27 sind an mehreren Stellen durch je eine spröde, auf Scherung beanspruchte, eng begrenzte Verbindungsschicht 29 in Form einer Klebeschicht oder einer Vergußmasse stoffschlüssig miteinander starr verbunden, wobei vorzugsweise jede Verbindungsschicht 29 von einer Senkung oder Ringnut 30 in dem jeweiligen Kupplungsteil (in Fig. 2 Kupplungsteil 26) begrenzt wird. Die Verbindungsschicht 29 kann auch eine spröde geschweißte Zone oder Schweißnaht sein. ' „

Die durch die Erfindung geschaffene Sicherheitskupplung stellt eine Sollbruchstelle in der Verbindungskette zwischen dem Abtastschlitten 5 und dem Schlitten 24 dar, wobei diese Sicherheitskupplung dann in Wirkung tritt, wenn ungewollt hohe Kräfte auf das Meßsystem, sei es bei der Montage, Prüfung oder im Einsätzen Werkzeugmaschinen oder Meßgeräten, einwirken. Es sind damit eine große Steife in Meßrichtung, eine hohe Sicherheit und eine schlupf- und umkehrspannefreie Mitnahme des Abtastschlittens 5 bei Verschiebung des Schlittens 24 gewährleistet.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Gekapseltes Wegmeßsystem, umfassend ein Gehäuse oder eine Kapsel, die an einer Werkzeugmaschine oder einem Meßgerät befestigt ist und worin fest ein Maßstab und, in Richtung dieses Maßstabes auf Führungen im Gehäuse verschiebbar, ein Abtastschlitten angeordnet sind, wobei der Abtastschlitten des Meßsystems über Kopplungs- und Verbindungsmittel mit dem Schlitten der Werkzeugmaschine oder des Meßgerätes verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eines dieser Kopplungs- und Verbindungsmittel als eine vor allem in Verschieberichtung des Abtastschlittens (5) starre Sicherheitskupplung ausgebildet ist, welche aus zwei deformationsarmen Kupplungsteilen (10; 11 und 26; 27) besteht, die durch mindestens ein sprödes, auf Scherung beanspruchtes Verbindungsglied (12; 13; 14; 15) oder durch mindestens eine spröde, auf Scherung beanspruchte Verbindungsschicht (29) bestimmter Abmessung stoffschlüssig miteinander starr verbunden sind.

2. Wegmeßsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das spröde Verbindungsglied (12; 13; 14; 15) eine, aus einem Werkstoff geringer Schlagfestigkeit, vorzugsweise Glas, bestehende Platte ist, welche an jedem der beiden Kupplungsteile (10; 11) schlupffrei jedoch lösbar mit an sich bekannten Mitteln befestigt ist.

.3. Wegmeßsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die spröde Verbindungsschicht (29) zwischen den Kupplungsteilen (26; 27) ein Klebe-oder Vergußmittel umfaßt oder eine geschweißte Zone darstellt.

4. Wegmeßsystem nach Anspruch 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß an gegenüberliegenden Seitenflächen (16; 17; 18; 19) der Kupplungsteile (10; 11) mehrere Verbindungsglieder (12; 13; 14; 15) angeordnet sind.