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Die Erfindung betrifft einen verriegelbaren, digitalen Winkelmesser gemäß dem Anspruch 1.
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Die Erfindung betrifft Winkelmessgeräte, insbesondere digitale, arretierbare Winkelmesser. Mechanische, verriegelbare Winkelmesser sind allgemein bekannt. Das Anzeigen der Messdaten erfolgt über mechanische Zeiger und wird an einer Skala abgelesen, sodass Fehlablesungen durch das menschliche Auge leicht auftreten können. Weiterhin können die herkömmlichen Winkelmesser meistens nur Winkelgrößen zwischen 10° und 170° messen.
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Es ist deshalb eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Nachteile des Stands der Technik zu lösen und insbesondere einen weiterentwickelten Winkelmesser mit einer direkten und genauen Anzeige zu schaffen, um Fehler beim Ablesen zu vermeiden.
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Diese und weitere Aufgaben werden ausgehend von einem verriegelbaren, digitalen Winkelmesser gemäß dem Anspruch 1 in Verbindung mit dessen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben oder werden nachstehend im Zusammenhang mit der Beschreibung der Figuren angegeben.
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Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass ein verriegelbarer, digitaler Winkelmesser vorgesehen ist, umfassend einen halbkreisförmigen Bogen mit einem halbkreisförmigen Bogenschlitz, der über eine Klemmeinheit mit einem Arm verstellbar verbunden ist, wobei eine Einheit, insbesondere eine digitale Einheit, zur Erfassung einer Verstellung des Bogens gegenüber dem Arm vorgesehen ist, die mit dem Bogen und/oder dem Arm in Wirkverbindung steht, sodass die Verstellung erfassbar ist. Der halbkreisförmige Bogen schließt einen Winkel von mindestens etwa 0° bis mindestens etwa 180° ein. Bevorzugt entspricht der halbkreisförmige Bogen einer Halbkreisform, das heißt, er umfasst einen Winkel von etwa 180° oder von π rad. In anderen Ausführungen sind andere Winkel messbar.
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Vorteilhaft sind durch den Erfindungsgegenstand ein digitales Anzeigen und ein einfaches Ablesen von Messwerten ermöglicht. Dabei sind Messungen von Winkelgrößen zwischen 0° und 180° möglich. Gemessene Winkelgrößen lassen sich präziser und anschaulicher darstellen. Sofern der Winkelmesser arretiert ist, bleiben die gemessenen Werte unverändert. Der Gradmesser weist eine Messschine auf, die über ihre gesamte Länge verstellbar ist – verschiebbar und/oder verschwenkbar. Der Winkelmesser ist in einer alternativen Ausführungsform ohne digitale Einheit ausgebildet. In einer Ausführungsform ist der Bogenschlitz als kreissegmentartige Ausnehmung ausgeführt. Unter Bogenschlitz sind allgemein sämtliche Formen von Ausnehmungen umfasst, die mindestens eine bogenartige Anlagefläche umfassen. Die Einheit zur Erfassung einer Verstellung des Bogen ist in einer Ausführungsform als Skala oder andere optische Anzeigeneinheit ausgeführt. In einer anderen Ausführungsform ist die Einheit als digitale Einheit ausgeführt.
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In einer Ausführungsform ist ein verriegelbarer, digitaler Winkelmesser vorgesehen, umfassend einen halbkreisförmigen Bogen mit einem mittigen Loch und einem halbkreisförmigen Bogenschlitz, einen Arm mit einer Schiebenut, eine digitale Einheit mit einer elektronischen Leiterplatte, einem kapazitiven Sensor und einem Baustein für eine Signalverarbeitung, eine digitale Anzeige und ein Gehäuse. In einer Ausführungsform ist an einem Ende einer ersten Drehscheibe ein erstes Gleitstück angeordnet, welches in der Schiebenut des Arms passend anordnenbar ist. Entsprechend ist das andere Ende der ersten Drehscheibe durch das mittige Loch mit dem Gewinde des Befestigungsbolzens fixiert und an dem Bogen angeordnet. In einer weiteren Ausführungsform ist ein zweites Gleitstück an einem Ende einer zweiten Drehscheibe angeordnet und in der Schiebenut des Arms passend anordnenbar. Entsprechend ist das andere Ende der zweiten Drehscheibe durch den Bogenschlitz mit einer Schraubspindel an einer Klemmeinheit befestigt. Die Leiterplatte ist vorteilhafterweise fest an den Befestigungsbolzen montiert. In einer Ausführungsform ist die Leiterplatte verstiftet an den Befestigungsbolzen fixiert. Der kapazitive Sensor ist vorteilhafterweise mittels des Gehäuses an den Bogen fixiert.
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In einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Winkelmessers ist vorgesehen, dass dieser eine Zentralscheibe an dem Befestigungsbolzen umfasst, wobei die elektronische Leiterplatte mittels mehrerer Schrauben an der Zentralscheibe befestigt ist. Vorteilhafterweise ist mittels der Dicke der Zentralscheibe der Abstand zwischen der elektronischen Leiterplatte und dem kapazitiven Sensor einstellbar.
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In einer anderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Winkelmessers ist vorgesehen, dass dieser eine Dichtungsscheibe zur Antirotation und einen Federbolzen umfasst, welche zwischen dem Bogen und der Klemmeinheit auf der Schraubspindel angeordnet sind. In einer Ausführungsform ist die Klemmeinheit als Klemmmutter ausgeführt. Vorteilhafterweise ist durch ein Zuschrauben der Klemmmutter die Dichtungsscheibe an den Bogen anpressbar, sodass eine relative Bewegung des Arms zum Bogen verhindert wird und der Arm am Bogen fixiert ist.
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In einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Winkelmessers ist vorgesehen, dass die Schiebenut als Schwalbenschwanznut ausgeführt ist, wobei beide Gleitstücke auf den Drehscheiben schwalbenschwanzförmig ausgeführt sind und die Drehscheibe an mindestens einem Ende in Kreisachsenform ausgebildet sind.
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In noch einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Winkelmessers ist vorgesehen, dass dieser einen Schalter zum Ein- und/oder Ausschalten, zum Zurücksetzen und/oder zur Datenspeicherung umfasst. In einer Ausführungsform sind die Schalter als Tasten realisiert. In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform ist jeweils nur eine Taste vorgesehen, um die Bedienung des Winkelmessers möglichst einfach zu gestalten.
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Vorteilhafterweise sind beim Betrieb des Winkelmessers die folgenden einfachen Arbeitsschritte auszuführen:
- – Anordnen eines ersten Gleitstücks an einem Ende einer ersten Drehscheibe, wobei das erste Gleitstück in der Schiebenut des Arms passend angeordnet ist;
- – Befestigen des anderen Endes der ersten Drehscheibe durch das mittige Loch mit dem Gewinde des Befestigungsbolzens an dem Bogen;
- – Anordnen eines zweiten Gleitstücks an einem Ende einer zweiten Drehscheibe, wobei das zweite Gleitstück in der Schiebenut des Arms passend angeordnet ist; und
- – Befestigen des anderen Endes der zweiten Drehscheibe durch den Bogenschlitz mit einer Schraubspindel an einer Klemmeinheit;
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Erfindungsgemäß ist die elektronische Leiterplatte an den Arm durch den Befestigungsbolzen und die erste Wendescheibe verbindbar. Die von dem Arm angetriebene erste Wendescheibe rotiert vorteilhafterweise um das mittige Loch des Bogens. Die elektronische Leiterplatte darauf rotiert entsprechend. Das Gehäuse befestigt den kapazitiven Sensor auf dem Bogen. In einer Ausführungsform wird die Winkeländerung zwischen dem Bogen und dem Arm transformiert als die relative Rotation zwischen der Leiterplatte und dem Sensor. Das dadurch erzeugte elektronische Signal wird vorteilhafterweise von der Signalverarbeitungseinheit verarbeitet. Das Ergebnis der Verarbeitung – die Winkelgröße – ist auf der Anzeige anzeigbar. Erfindungsgemäß bewegt sich der Arm durch die beiden Wendescheiben relativ zu dem Bogen auf und runter bewegen. Die Kontaktlänge zwischen dem Arm und dem zu messenden Werkstück ist einstellbar, um die Messung flexibel und regulierbar zu gestalten. Die Rotation des Arms ist mit der Rotation der Leiterplatte verknüpft. Der Sensor und das Gehäuse sind zusammen an dem Bogen befestigbar. Die Höhe des Endes der ersten Wendescheibe ist in einer Ausführungsform fixiert, somit ist der Bogen rotierbar, jedoch nicht entlang der Achse bewegbar. Die Distanz zwischen der Leiterplatte und dem Sensor bleibt dadurch unverändert und das Messergebnis bleibt konstant. Um den gemessenen Winkel festzustellen, wird vorteilhafterweise die Klemmmutter zugeschraubt. Vorteilhafterweise wird hierdurch die Reibungskraft zwischen der Dichtungsscheibe und der Oberfläche des Bogens vergrößert. In einer Ausführungsform sind die Klemmmutter und der Federbolzen relativ entfernt zu dem Rotationszentrum angeordnet. Die Distanz zwischen der Leiterplatte und dem Sensor der Achse entlang wird dadurch nicht geändert. Der Schalter zum Einheitsumschalten auf dem Gehäuse ermöglicht die Umstellung der Messeinheiten zwischen Dezimal und Grad/Minute/Sekunde. Mit Hilfe der beiden Schalter zum Ein/Ausschalten und Zurücksetzen kann der Winkelmesser an jeder Stelle ein- bzw. ausgeschalten werden, oder der Messwert auf der Anzeige zurückgesetzt werden. Mittels des Schalters zur Datenspeicherung bleibt die Winkelgröße erhalten. Die Messwerte sind mittels einer Datenschnittstelle zu einem externen Computer exportierbar.
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Erfindungsgemäß werden die gemessenen Winkel digital angezeigt. Dadurch sind die Messwerte präzise und einfach ablesbar. Das Exportieren der an ein EDV-System vereinfacht die Erfassung und Verwertung der Messwerte. Die Kontaktlänge zwischen dem Arm und dem zu messenden Werkstück ist vorteilhafterweise veränderbar, sodass die Messung flexibel und regulierbar ist. Der erfindungsgemäße Winkelmesser ist dadurch in diversen Messumgebungen einsetzbar. Der relative Winkel zwischen dem Arm und dem Bogen kann bestimmt werden und die Anzeige bleibt unverändert.
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Ein digitaler arretierbarer Winkelmesser wird aus einem Bogen mit einem zentralisierten Loch und einer Bogennut mit einem Winkel von mindestens 180°, einem Arm mit einer Schiebenut, einer digitalen Einheit mit einer elektronischen Leiterplatte, einem kapazitiven Sensor und einem Baustein für Signalverarbeitung, einer digitalen Sichtanzeige und einem Gehäuse zusammengesetzt. Das erste Gleitstück ist an ein Ende der ersten Wendeplatte eingebaut und passt mit der Schiebenut auf dem Arm zusammen. Das andere Ende der ersten Wendeplatte wird durch das zentralisierte Loch an das Gewinde des Befestigungsbolzens verankert und an den Bogen eingebaut. Das zweite Gleitstück ist an ein Ende der zweiten Wendeplatte eingebaut und wird mit der Schiebenut auf dem Arm zusammenpassen. Das andere Ende der zweiten Wendeplatte wird durch die Bogennut mit der Schraubenspindel an die Klemmmutter verankert. Die Leiterplatte ist an den Befestigungsbolzen fest verankert, und der kapazitive Sensor ist durch das Gehäuse an den Bogen festgelegt. Mit dieser Erfindung kann die gemessene Winkelgröße auf der Sichtanzeige in digitalem Format direkt und präzise abgelesen werden. Das Intervall der Messung ist von O bis 180 Grad. Der mit dem Werkstück verbundene Teil des Arms ist regulierbar, daher ist die Messung flexibel. Wenn der Winkel zwischen dem Bogen und dem Arm fixiert wird, bleibt die Anzeige der Winkelgröße unverändert.
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Zusammenfassend ist die Erfindung wie folgt beschreibbar.
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Diese Erfindung bezieht sich auf Winkelmessgeräte, insbesondere digitale, regulierbare Winkelmesser.
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Die Messdaten auf den herkömmlichen mechanischen arretierbaren Winkelmessern werden durch Zeiger und Skalen angezeigt. Das Ablesen von Messwerten ist nicht anschaulich und präzise. Abweichungen sowie Fehler können dadurch verursacht werden. Außerdem können die bekannten mechanischen regulierbaren Winkelmesser meistens nur Winkelgröße zwischen 100° und 170° messen.
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Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die oben genannten Fehler zu vermeiden. Digitales Anzeigen und Ablesen von Messwerten werden durch diese Erfindung ermöglicht, Messung von Winkelgröße zwischen 0 und 180° sind auch ausführbar. Gemessene Winkelgrößen können präziser und anschaulicher dargestellt werden. Sofern der Winkelmesser befestigt wird, bleiben die gemessenen Werte unverändert.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Für gleiche oder ähnliche Bauteile oder Merkmale werden dabei einheitliche Bezugszeichen verwendet. Merkmale oder Bauteile verschiedener Ausführungsformen können kombiniert werden, um so weitere Ausführungsformen zu erhalten. Sämtliche aus den Ansprüchen der Beschreibung oder Zeichnungen hervorgehenden Merkmale und/oder Vorteile einschließlich konstruktiver Einzelheiten, räumliche Anordnung und Verfahrensschritte, können so für sich als auch in verschiedensten Kombinationen erfindungswesentlich sein.
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Es zeigen:
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1 eine schematische Perspektivansicht des erfindungsgemäßen Winkelmessers;
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2 eine schematische Explosionsdarstellung des erfindungsgemäßen Winkelmessers gemäß der 1;
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3 eine schematische Ansicht des erfindungsgemäßen Winkelmessers in einem ersten Montagezustand;
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4 eine schematische Ansicht des erfindungsgemäßen Winkelmessers in einem zweiten Montagezustand;
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5 eine schematische Ansicht des erfindungsgemäßen Winkelmessers in einem dritten Montagezustand;
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6 eine schematische Rückansicht des erfindungsgemäßen Winkelmessers gemäß der 5; und
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7 eine schematische Ansicht des erfindungsgemäßen Winkelmessers mit Teilexplosionsdarstellung.
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Die 1 und 2 zeigen eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen verriegelbaren, digitalen Winkelmessers 100 in Perspektivansicht bzw. in Explosionsdarstellung. Der Winkelmesser 100 umfasst einen halbkreisförmigen Bogen 1 mit einem mittigen Loch 1a und einem halbkreisförmigen Bogenschlitz 1b. Weiter ist ein Arm 2 mit einer Schiebenut 2a umfasst. An dem Arm 2 ist in der Ausführungsform gemäß der 1 und 2 eine digitale Einheit mit einer elektronischen Leiterplatte 18, einem kapazitiven Sensor 17 und einem Baustein 16 für eine Signalverarbeitung sowie eine digitale Anzeige 15 mit einem Gehäuse 14 ausgeführt.
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An einem Ende einer ersten Drehscheibe 3 ist ein erstes Gleitstück 3a befestigt. Das erste Gleitstück 3a ist in der Schiebenut 2a des Arms 2 angeordnet und an einem anderen Ende der ersten Drehscheibe 3 durch ein mittiges Loch 1a an das Gewinde eines Befestigungsbolzens 19 befestigt. Ein zweites Gleitstück 5a ist an einem anderen Ende einer zweiten Drehscheibe 5 angeordnet und in der Schiebenut 2a des Arms 2 angeordnet. Ein anderes Ende der zweiten Drehscheibe 5 ist durch einen Bogenschlitz 1b mit einer Schraubspindel 6 an einer Klemmeinheit befestigt. Die Klemmeinheit ist in den 1 und 2 als Klemmmutter 9 ausgeführt. Die Leiterplatte 18 ist an den Befestigungsbolzen 19 befestigt. Ein kapazitiver Sensor 17 liegt durch das Gehäuse 14 an den Bogen 1 an.
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In einer Ausführung wird die Schraubenspindel 6 in die Achse der zweiten Drehscheibe 5 angeschraubt und befestigt. Anschließend werden an der Schraubenspindel 6 nacheinander die Dichtungsscheibe 7 zur Antirotation, ein Federbolzen 8 und die Klemmmutter 9 montiert.
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Das obere Ende des Befestigungsbolzens 19 führt durch den kapazitiven Sensor 17 und das Gehäuse 14. Das Gehäuse 14 wird in der Ausführungsform nach den 1 und 2 durch vier Schrauben an den Bogen verankert. In dem Gehäuse 14 werden der Sensor 17, der Baustein 16 für Signalverarbeitung und die Anzeige 15 eingebaut. Das Gehäuse 14 verfügt über einen Schalter 10 zum Ein-/Ausschalten, einen Schalter 11 zum Zurücksetzen und einen Schalter 12 zur Datenspeicherung. Weiterhin ist ein Deckel 13 zum Schutz vor Umwelteinflüssen wie Staub auf dem Gehäuse 14 angebracht.
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Die 3 und 4 zeigen eine schematische Ansicht des erfindungsgemäßen Winkelmessers 100 in verschiedenen Montagezuständen. Bei der Montage wird das erste Gleitstück 3a an dem ersten Ende der ersten Drehscheibe 3 in die Schiebenut 2a eingebaut. Das zweite Ende der ersten Drehscheibe 3 wird mit seiner Gewindeachse in dem mittigen Loch 1a des Bogens 1 befestigt. Ebenfalls wird das zweite Gleitstück 5a an dem ersten Ende der zweiten Drehscheibe 5 in die Schiebenut 2a eingebaut. Somit sind der Bogen 1 und der Arm 2 über die erste und die zweite Drehscheibe 5 verbunden. Der Abstand der beiden Enden des Bogens 1 wird durch die Höhe der Achse am zweiten Ende der ersten Drehscheibe 5 bestimmt.
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Sobald alle Bauteile montiert sind, ist der Bogen 1 drehbar. Der Befestigungsbolzen 19 ist an der Drehscheibe 3 befestigbar. Wenn der Arm 1 rotiert wird, rotiert die darauf liegende elektronische Leiterplatte 18, welche von der ersten Drehscheibe 3 angetrieben wird, ebenfalls.
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Die 5 zeigt eine schematische Ansicht des erfindungsgemäßen Winkelmessers 100 in einem weiteren Montagezustand. In der 6 ist eine schematische Rückansicht des erfindungsgemäßen Winkelmessers 100 in dem Montagezustand gemäß der 5 gezeigt. Das Gehäuse 14 ist mit vier Schrauben an dem Bogen 1 befestigt. Der kapazitive Sensor 17 ist ebenfalls an dem Gehäuse 14 befestigt. Gemäß 7 ist der Arm 2 um den halbkreisförmigen Bogenschlitz 1b des Bogens 1 relativ zur Kante des Arms 2 bewegbar. Der Arm 2 ist entlang der Schiebenut 2a bewegbar. Die Schraubenspindel 6 der zweiten Drehscheibe 5 wird mit der Dichtungsscheibe 7 zur Antirotation, dem Federbolzen 8 und der Klemmmutter 9 montiert, um den Bogen 1 und den Arm 2 zuverbinden.
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Während der Messung wird der Arm 2 relativ zu dem Bogen rotiert. Das mit dem Arm 2 verbundene erste Gleitstück 3a dreht sich ebenfalls, sodass die elektronische Leiterplatte 18 zusammen mit dem Arm 2 rotiert. Hieraus resultiert eine Drehung des auf dem Bogen 1 befestigten kapazitiven Sensors 17 relativ zu der elektronischen Leiterplatte 18. Die dadurch erzeugten Signale werden von der Signalverarbeitungseinheit verarbeitet. Das Ergebnis wird danach auf der Anzeige 15 ausgegeben.
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Eine derartige Montage gewährleistet, dass der Abstand auf der Achse zwischen der elektronischen Leiterplatte 18 und dem kapazitiven Sensor 17 konstant bleibt, sodass der gemessene Wert unabhängig von einer Abstandsänderung ist. Je nach dem, wie fest die Klemmmutter 9 zugeschraubt wird, wird der Winkel zwischen dem Bogen 1 und dem Arm 2 fest eingestellt. Somit ist die Bewegung der Leiterplatte 18 abhängig von der Bewegung des Bogens 1.
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Ein erfindungsgemäßer Betrieb des Winkelmessers 100 umfasst beispielsweise die folgenden Schritte:
- – Drehen des Arms 2, bis dieser parallel zu der Kante des Bogens 1 ausgerichtet ist;
- – Betätigen des Ein-/Aus-Schalters 10 zum Zurücksetzen des auf der Anzeige 15 angezeigten Wertes;
- – Drehen des Arms 2 entsprechend des zumessenden Winkels, welcher auf der Anzeige 15 angezeigt wird; und
- – Ablesen des angezeigten bzw. gemessenen Winkels auf der Anzeige 15.
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Die Abweichung eines bestimmten Werkstücks zu einem bereits vermessenen Werkstück als Referenz ist mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens ebenfalls bestimmbar. Durch ein Zuschrauben, das heißt Fixieren, der Klemmmutter 9 wird der Winkel zwischen dem Arm 2 und dem Bogen 1 fixiert und der angezeigte Wert bleibt konstant. Um einen gemessenen Winkel beizubehalten, wird der Schalter 12 zur Datenspeicherung betätigt.
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Die vorstehend genannte Aufgabe der Erfindung wird insbesondere wie folgt umgesetzt:
Ein digitaler regulierbarer Winkelmesser 100 wird aus einem Bogen 1 mit einem zentralisierten Loch 1a und einer Bogennut 1b mit einem Winkel von mindestens 180°, einem Arm 2 mit einer Schiebenut 2a, einer digitalen Einheit mit einer elektronischen Leiterplatte 18, einem kapazitiven Sensor 17 und einem Baustein 16 für Signalverarbeitung, einer digitalen Sichtanzeige 15 und einem Gehäuse 14 zusammengesetzt. Das erste Gleitstück 3a ist an ein Ende der ersten Wendeplatte 3 eingebaut und wird mit der Schiebenut 2a auf dem Arm 2 zusammenpassen. Das andere Ende der ersten Wendeplatte 3 wird durch das zentralisierte Loch 1a an das Gewinde des Befestigungsbolzens 19 verankert und an den Bogen 1 eingebaut. Das zweite Gleitstück 5a ist an ein Ende der zweiten Wendeplatte 5 eingebaut und passt mit der Schiebenut 2a auf dem Arm 2 zusammen. Das andere Ende der zweiten Wendeplatte 5a wird durch die Bogennut 1b mit der Schraubenspindel 6 an die Klemmmutter 9 verankert. Die Leiterplatte 18 ist an den Befestigungsbolzen 19 fest verankert, und der kapazitive Sensor 17 ist durch das Gehäuse 14 an den Bogen 1 festgelegt.
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Der obengenannte Befestigungsbolzen 19 verfügt über eine Zentralscheibe 19a. Die elektronische Leiterplatte 18 wird durch mehrere Schrauben 20 an die Zentralscheibe 19a verankert. Die Dichte der Zentralscheibe 19a kann die Distanz zwischen der elektronischen Leiterplatte 18 und dem kapazitiven Sensor 17 bestimmen.
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Zwischen dem Bogen 1 und der Klemmmutter 9 gibt es eine Dichtungsscheibe 7 zur Anti-Rotation und einen Federbolzen 8, die an die Schraubenspindel 6 verankert sind. Die Reibungskraft zwischen der Dichtungsscheibe 7 und der Oberfläche des Bogens 1 wird durch das Zuschrauben der Mutter 9 vergrößert, damit wird die relative Bewegung von dem Arm 2 zum Bogen 1 verhindert, und der Bogen 1 und der Arm 2 werden befestigt.
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Der obengenannte Arm 2 hat eine Schiebenut 2a darauf, die eine Schwalbenschwanznut ist. Die beiden Gleitstücke 3a und 5a auf den beiden Wendescheiben 3 und 5 sind in Schwalbenschwanz-Gestalt. Die beiden Wendescheiben 3 und 5 haben Ende in Zirkularachsen-Form.
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Das obengenannte Gehäuse 14 verfügt über Schalter 10 zum Ein/Ausschalten, Schalter 11 zum Zurücksetzen und Schalter 12 zur Datenhaltung.
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In dieser Erfindung wird die elektronische Leiterplatte 18 an den Arm 2 durch den Befestigungsbolzen 19 und die erste Wendescheibe 3 angeschlossen. Die von dem Arm 2 angetriebene erste Wendescheibe 3 rotiert um das zentralisierte Loch 1a des Bogens 1. Die elektronische Leiterplatte 18 darauf rotiert entsprechend. Das Gehäuse 14 stellt den kapazitiven Sensor 17 auf dem Bogen 1 fest. Die Winkeländerung zwischen dem Bogen 1 und dem Arm 2 wird transformiert als die relative Rotation zwischen der Leiterplatte 18 und dem Sensor 17. Das dadurch erzeugte elektronische Signal wird von der Signalverarbeitungseinheit 16 verarbeitet. Das Ergebnis der Verarbeitung – die Winkelgröße – wird auf der Sichtanzeige 15 ausgegeben. Der Arm 2 kann sich durch die beiden Wendescheiben 3 und 5 relativ zu dem Bogen 1 auf und runter bewegen. Die Kontaktlänge zwischen dem Arm 2 und dem zu messenden Werkstück kann verändert werden, damit wird die Messung flexibel und regulierbar. Die Rotation des Arms 2 verursacht die Rotation der Leiterplatte 18. Der Sensor 17 und das Gehäuse 14 werden zusammen an den Bogen 1 festgestellt, und die Höhe des Endes der ersten Wendescheibe 3 ist fixiert, daher ist der Bogen 1 rotierbar aber der Achse entlang nicht bewegbar. Die Distanz zwischen der Leiterplatte 18 und dem Sensor 17 bleibt unverändert, und daher das Messergebnis stabil. Wenn die Messwinkel festzuhalten sind, soll die Mutter 9 zugeschraubt werden. Die Einschraubung vergrößert nur die Reibungskraft zwischen der Dichtungsscheibe 7 und der Oberfläche des Bogens 1. Die Mutter 9 und der Federbolzen 8 sind relativ entfernt zu Rotationszentrum. Die Distanz zwischen der Leiterplatte 18 und dem Sensor 17 der Achse entlang wird nicht dadurch geändert. Der Schalter 11 zum Einheitsumschalten auf dem Gehäuse 14 ermöglicht die Umstellung der Messeinheiten zwischen Dezimal und Grad/Minute/Sekunde. Mit Hilfe der beiden Schalter 10 und 12 zum Ein/Ausschalten und Zurücksetzen kann der Winkelmesser 100 an jeder Stelle ein- bzw. ausgeschalten werden, oder der Messwert auf der Anzeige 15 zurückgesetzt werden. Der Schalter 12 zur Datenhaltung dient dazu, dass die gemessene Winkelgröße bleibt. Die Messwerte können Ober Datenschnittstelle zum Rechner exportiert werden.
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Digital wird der Messwert angezeigt. Es ist präziser und anschaulicher abzulesen. Das Exportieren der Messdaten nach EDV-System vereinfacht die Sammlung und Verwaltung der Daten. Die Kontaktlänge zwischen dem Arm 2 und dem zu messenden Werkstück kann verändert werden, damit wird die Messung flexibel und regulierbar, daher ist diese Erfindung in allen Messumgebungen zu verwenden. Der relative Winkel zwischen dem Arm 2 und dem Bogen 1 kann bestimmt werden und die Anzeige bleibt unverändert. Die Struktur des Erfindungsgegenstands ist einfach.
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Wie in 1 und 2 angezeigt wird, wird der erfindungsgemäße Winkelmesser 100 zusammengesetzt aus einem Bogen 1 mit einem zentralisierten Loch 1a und einer Bogennut 1b mit einem Winkel von mindestens 180°, einem Arm 2 mit einer Schiebenut 2a, einer digitalen Einheit mit einer elektronischen Leiterplatte 18, einem kapazitiven Sensor 17 und einem Baustein 16 für Signalverarbeitung, einer digitalen Sichtanzeige 15 und einem Gehäuse 14 zusammengesetzt. Zuerst soll das erste Gleitstück 3a am ersten Ende der ersten Wendescheibe 3 in die Schiebenut 2a angepasst werden und das zweite Ende mit Gewindeachse in das zentralisierte Loch 1a angepasst werden. Die Leiterplatte 18 soll mit Schrauben 20 an die Scheibe des Befestigungsbolzens 19 festgestellt werden, die Spindel 6 am unteren. Ende des Befestigungsbolzens 19 soll in die Achse am zweiten Ende der ersten Wendescheibe 3 festgeschraubt. Das zweite Gleitstück 5a am ersten Ende der zweiten Wendescheibe 5 soll in die Schiebenut 2a des Arms 2 montiert werden. Und das zweite Ende der zweiten Wendescheibe 5 soll in die Bogennut 1b angepasst werden. Die Schraubenspindel 6 soll in die Achse der zweiten Wendescheibe 5 zugeschraubt werden und festgestellt werden, darauf sollen die Dichtungsscheibe 7 zur Anti-Rotation, ein Federbolzen 8 und die Klemmmutter 9 in der Reihenfolge montiert werden.
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Das obere Ende des Befestigungsbolzens 19 führt durch den kapazitiven Sensor 17 und das Gehäuse 14. Das Gehäuse 14 wird durch vier Schrauben 20 an den Bogen 1 verankert. In dem Gehäuse 14 werden der Sensor 17, der Baustein 16 für Signalverarbeitung, Sichtanzeige 15 eingebaut. Das Gehäuse 14 verfügt über Schalter 10 zum Ein/Ausschalten, Schalter 11 zum Zurücksetzen und Schalter 12 zur Datenhaltung und ein Deckel zum Staubschutz wird auf dem Gehäuse 14 eingebaut.
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Wie in 3 und 4 dargestellt, wird bei der Montage soll das erste Gleitstück 3a am ersten Ende der ersten Wendescheibe 3 in die Schiebenut 2a eingebaut werden, das zweite Ende der ersten Wendescheibe 3 mit Gewindeachse soll in das zentralisierte Loch 1a des Bogens 1. Ebenfalls soll das zweite Gleitstück 5a am ersten Ende der zweiten Wendescheibe 5 in die Schiebenut 2a eingebaut werden, damit werden der Bogen 1 und der Arm 2 durch die erste Wendescheibe 3 und die zweite Wendescheibe 5 verbunden. Die Distanz der beiden Enden des Bogen 1 wird durch die Höhe der Achse am zweiten Ende der ersten Wendescheibe 3 bestimmt. Wenn die Teile zugeschraubt sind, kann der Bogen 1 rotiert werden, aber nicht auf und runter bewegen. Der Befestigungsbolzen 19 wird an der Wendescheibe 3 befestigt. Wenn der Arm 2 rotiert, kann die darauf liegende elektronische Leiterplatte 18, die von der ersten Wendescheibe 3 getrieben wird, rotieren.
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Wie in 5 und illustriert, ist das Gehäuse 14 wird durch vier Schrauben 20 mit dem Bogen 1 befestigt, der kapazitive Sensor 17 wird ebenfalls im Gehäuse 14 befestigt. Wie in 7 angezeigt, der Arm 2 kann sich um die Bogennut 1b von 0° bis 180° relativ zur Kante des Arms 2 umdrehen. Der Arm 2 kann sich der Schiebenut 2a entlang bewegen. Die Schraubenspindel 6 der zweiten Wendescheibe 5 wird mit der Dichtungsscheibe 7 zur Anti-Rotation, dem Federbolzen 8 und der Klemmmutter zusammengesetzt, damit werden der Bogen 1 und der Arm 2 befestigt.
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Während der Messung wird der Arm 2 relativ zu dem Bogen 1 rotiert, die mit dem Arm 2 zusammengesetzte erste Wendescheibe 3 dreht sich ebenfalls, die elektronische Leiterplatte 18 wird zusammen mit dem Arm 2 rotieren. Deshalb dreht sich der auf dem Bogen 1 befestigte kapazitive Sensor 17 relativ zu der elektronischen Leiterplatte 18, die dadurch erzeugten Signale werden von der Signalversarbeitungseinheit 16 verarbeitet. Das Ergebnis wird danach auf der Sichtanzeige 15 ausgegeben. Diese Struktur gewährleistet, dass die Distanz auf der Achse zwischen der elektronischen Leiterplatte 18 und dem kapazitiven Sensor 17 stabil bleibt, sodass der gemessene Wert unabhängig von der Abstandsänderung ist. Das Zuschrauben der Klemmmutter 9 legt die Winkel zwischen dem Bogen 1 und dem Arm 2 fest, damit ist die Bewegung der Leiterplatte 18 nur abhängig von der Bewegung des Bogens 1.
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Die Bedienung des erfindungsgemäßen Winkelmessers 100 erfolgt wie folgt: Rotieren des Arms 2 bis er parallel zur geraden Kante des Bogens 1 ausgerichtet ist; Drücken des Schalters 10 zum Ein-/Ausschalten und den Schalter 11 zum Rücksetzen, der Wert auf der Sichtanzeige 15 wird auf 0° zurückgesetzt; Rotieren des Arms 2, um die Winkelgröße zumessen; Anzeigen des Messwerts auf der Anzeige 15.
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Die Abweichung eines Werkstücks zum Standard kann ebenfalls gemessen werden, wenn die Winkel des Standard-Werkstücks erst gemessen werden. Zuschrauben der Schraubenmutter 9 hält die Winkel zwischen dem Arm 2 und dem Bogen 1 fest, der angezeigte Wert wird sich nicht ändern. Wenn eine gemessene Winkelgröße zu behalten ist, kann man den Schalter 12 zur Datenhaltung drücken.
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Es versteht sich, dass die vorstehend genannten Merkmale der Erfindung nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
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Bezugszeichenliste
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- 100
- Winkelmesser
- 1
- Bogen
- 1a
- mittiges Loch
- 1b
- Bogenschlitz
- 2
- Arm
- 2a
- Schiebenut
- 3
- erste Drehscheibe
- 3a
- erstes Gleitstück
- 5
- zweite Drehscheibe
- 5a
- zweites Gleitstück
- 6
- Schraubspindel
- 7
- Dichtungsscheibe
- 8
- Federbolzen
- 9
- Klemmmutter
- 10
- Ein-/Ausschalt-Schalter
- 11
- Schalter zum Zurücksetzen
- 12
- Schalter zur Datenspeicherung
- 14
- Gehäuse
- 15
- digitale Anzeige
- 16
- Baustein für Signalverarbeitung
- 17
- kapazitiver Sensor
- 18
- elektronische Leiterplatte
- 19
- Befestigungsbolzen
- 19a
- Zentralscheibe
- 20
- Schraube
