DE3440221C2 - Meßuhr mit digitaler Anzeigeeinheit - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Meßuhr mit einem mehrteiligen Gehäuse und einer digitalen Anzeigeeinheit nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Aus der DE 32 11 118 A1 ist bereits ein Taststangenmeßgerät mit einer digitalen Anzeigeeinheit bekannt, welches mit Linienrastern versehene, antreibbare Maßstäbe aufweist. Die Maßstäbe erzeugen in Verbindung mit Sensoreinrichtungen elektrische Impulsfolgen, die der Bewegung des Linienrasters entsprechen. Die besondere Aufteilung des gesamten Meßbereiches auf zwei Maßstäbe bietet die Vorteile, daß sich die Maßstäbe parallel aneinander vorbeibewegen können und dadurch eine außerordentlich verkürzte Bauweise des Taststangenmeßgerätes hervorrufen. Diesem Taststangenmeßgerät haftet wie im übrigen auch allen an sich bekannten Meßuhren der Nachteil an, daß sie bei besonderen Meßbedingungen eine nur schwer ablesbare Anzeige aufweisen. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn sich die Bedienungsperson seitlich von der Anzeige der Meßuhr bzw. des Meßgerätes befindet und die angezeigten Werte nur verzerrt, weil beispielsweise auf dem Kopf stehend, eingesehen werden können. Dies kann zu Ablesefehlern und dadurch zu falscher Meßwertaussage führen.

Die DE-AS 11 75 895 offenbart einen Impulsgeber für von mechanischen Bewegungen abgeleitete elektrische Impulse. Der Impulsgeber besteht aus einem hülsenförmigen Gehäuse mit eingesetzter Lichtquelle. Auf das Gehäuse ist ein Oberteil aufsteckbar, in dem eine Scheibe gelagert ist, die mit der Lichtquelle in Funktionsverbindung steht. Das Oberteil ist auf dem Gehäuse drehbar, um anhand von Markierungspunkten die Stellung des aufgesteckten Oberteils des hülsenförmigen Gehäuses kenntlich zu machen.

Als technologischer Hintergrund sind noch die weiteren Vorveröffentlichungen DE 30 20 411 C2, DE 31 15 508 A1 und DE-GM 17 28 955 von Interesse.

Ausgehend von dem aufgezeigten Stand der Technik ist es deshalb Aufgabe der Erfindung, eine Meßuhr der eingangs genannten Art dergestalt auszuführen, daß ihre Anzeigefläche auch bei erschwerten Meßbedingungen der Bedienungsperson zur fehlerfreien Ablesung von Meßwerten zugewandt ist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.

Eine solche erfindungsgemäße Meßuhr hat den Vorteil, daß die in dem Oberteil des Gehäuses eingesetzte Meßwertanzeige immer dem Betrachter bzw. der Bedienungsperson zugewandt ist, so daß die angezeigten Meßwerte gerade und dadurch fehlerfrei gelesen werden können. Der Bedienungsperson ist es mit dieser Meßuhr auf einfache Weise möglich, durch Drehen des Gehäuseoberteiles die digitale Anzeige und auch das Tastenfeld mit den Funktionstasten immer in die für sie richtige Position zu bewegen. Durch die Verdrehbarkeit des Gehäuseoberteiles in zwei Drehrichtungen bis gegen Endanschläge ist insgesamt eine nahezu 360° Drehung des Gehäuseoberteiles mit digitaler Anzeigeeinheit möglich.

Gegenüber den Veröffentlichungen aus dem Stand der Technik liegt der Kern der Erfindung darin, daß das Gehäuseoberteil mit der Digitalanzeige relativ zum Gehäuseunterteil verschiebbar ist. Eine solche Relativbewegung des einen Gehäuseteiles zum anderen wird durch den oben genannten Stand der Technik nicht offenbart. In vorteilhafter Weise ist die Drehbewegung in beiden Drehrichtungen durch Anschläge begrenzt, um so bei unterschiedlichen elektrischen Verbindungen der Meßwertaufnahme zur Meßwertanzeige einen störungsfreien Bewegungsablauf sichern.

Ausbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen 2 bis 5 zu entnehmen.

Durch den Einsatz eines elektrisch leitenden, flexiblen Bandes ist auf einfache Weise eine Übertragung der in der Meßwertaufnahmeeinrichtung aufgenommenen Meßsignale auf die Signalverarbeitungseinrichtung für die digitale Anzeige möglich. Das flexible Band ist dabei in an sich bekannter Weise an den zueinander gerichteten Seiten der Aufnehmerplatine und der Anzeigeplatine mit seinen Enden schaltungstechnisch angebunden.

Dieses Übertragungsmittel ist einfach und als Massenartikel beziehbar. Es ist ferner schnell und problemlos montierbar.

Durch die Verbindung der Schleiferkontakte, welche auf kreisförmigen Leiterbahnen der gegenüberliegenden Platine gleiten, ist ebenfalls auf einfache Weise und funktionssicher eine Übertragung von Signalen der einen Platine zur gegenüberliegenden anderen Platine möglich. In diesem Falle der Anbringung von kreisförmigen Leiterbahnen und Schleiferkontakten können sogar die Anschlagteile für die Begrenzung der Dehnung des Gehäuseoberteiles entfallen.

Auch die Infrarot-Signalübertragungsstrecke erlaubt im Grunde eine Drehung des Gehäuseoberteiles relativ zum Grundgehäuse ohne Anschlag. Dabei ist es jedoch zweckmäßig, die Infrarot-Signalübertragung möglichst in der Drehachse des Gehäuseoberteiles vorzusehen.

Ferner kann die Meßwertaufnahmeeinrichtung im wesentlichen aus einer Senderplatine und einer Empfängerplatine gebildet sein, zwischen die ein mit dem Meßbolzen verbundenes Abtastgitter berührungslos bewegbar ist. Mit diesem für sich aus der DE-PS 30 20 411 bekannten Messen auf kapazitiver Basis ist eine sichere und schnelle Erfassung der gemessenen Strecke möglich. Dieses Meßverfahren erlaubt zum anderen eine Auflösung des Meßwertes von bis zu 0,01 mm.

Der Aufnahmeplatine ist ferner ein Umschalter für die Zählrichtungsänderung der Meßwertaufnahmeeinrichtung zugeordnet. Durch Betätigen des Umschalters ist es beispielsweise möglich, die Meßuhr auch als Innenbohrungsmeßgerät einzusetzen, wobei die gemessenen Werte in umgekehrter Richtung gezählt werden müssen, um ein richtiges Meßergebnis anzuzeigen.

In der Zeichnung ist ein Beispiel der Erfindung dargestellt. Darin zeigt

Fig. 1 eine Draufsicht auf die Meßuhr mit digitaler Anzeigeeinheit und einem Tastenfeld,

Fig. 2 eine Seitenansicht der Meßuhr nach Fig. 1,

Fig. 3 einen Schnitt durch die Meßuhr nach der Linie III-III der Fig. 5,

Fig. 4 einen Schnitt durch die Meßuhr nach der Linie IV-IV nach Fig. 5 und

Fig. 5 einen Schnitt durch die Meßuhr der Fig. 1 gemäß der Linie V-V in Fig. 3.

Die Meßuhr 1 nach Fig. 1 ist aus einem mehrteiligen Gehäuse 2 gebildet, welches im wesentlichen aus einem Grundgehäuse 3 und einem Gehäuseoberteil 4 besteht. In das Gehäuseoberteil 4 ist ein Sichtfenster 5 mit einer Digitalanzeigeeinheit 6 eingearbeitet. Unterhalb des Sichtfensters 5 befinden sich Funktionstasten 7 für die Reset- und Preset-Funktionen. Die digitale Anzeigeeinheit 6 kann sowohl als LED- oder LCD-Einheit ausgeführt sein. Das Gehäuse 2 mit dem Grundgehäuse 3 und dem Gehäuseoberteil 4 ist in der Draufsicht als kreisrunder Körper ausgebildet. Ein Meßbolzen 8 ist im Grundgehäuse 3 längs verschieblich geführt. Der Meßbolzen 8 befindet sich mit seinem unteren Ausritt auf dem Grundgehäuse 3 in einem Einspannschaft 9 und ist in der Führungsbuchse 10 geführt. Der Meßbolzen 8 ragt nach seinem Verlauf durch das Grundgehäuse 3 oberhalb der Meßuhr 1 aus dem Grundgehäuse 3 heraus und lagert auch hier in einer Führungsbuchse 11. An seinem oberen Ende besitzt der Meßbolzen 8 einen Anschlagring 12. Mit 13 ist ein Drahtauslöser bezeichnet, der für die manuelle Meßbolzenabhebung dient. Der Anschluß 14 am Mantel des Grundgehäuses 2 ist für den elektrischen Anschluß der Meßuhr 1 an Rechner oder Drucker vorgesehen, um die gemessenen Werte beispielsweise speichern oder ausdrucken zu können.

Das Grundgehäuse 3 ist rückseitig mit einem Boden 15 verschlossen. In dem Grundgehäuse 3 befindet sich einmal der längsverschieblich geführte Meßbolzen 8 als auch der mit dem Drahtauslöser 13 verbundene Kraftauslösehebel 16, der mit einer Rolle 17 für die manuelle Meßbolzenabhebung in Verbindung steht. Ferner ist in dem Gehäuse eine Aufnehmerplatine 18 befestigt, welche die Meßwertaufnahmeeinrichtung, eine Batterie 19 und einen Umschalter 20 für die Änderung der Zählrichtung aufnimmt. Die Meßwertaufnahmeeinrichtung als auch die Batterie 19 und der Umschalter 20 sind mit der Aufnehmerplatine 18 elektrisch verbunden. Die Meßwertaufnahmeeinrichtung ist ein berührungsloses, kapazitives, lineares Meßsystem, welches im wesentlichen aus einer Senderplatine 21, einer Empfängerplatine 22 und einem mit dem Meßbolzen 8 fest verbundenen Abtastgitter 23 gebildet ist, welches berührungslos zwischen der Senderplatine 21 und der Empfängerplatine 22 verschiebbar ist.

Von der Senderplatine 21 werden die aufgenommenen Signale der gemessenen Wegstrecke über ein Leitgummi 24 auf die Aufnehmerplatine 18 weitergeleitet. Um ein berührungsloses Gleiten des Abtastgitters 23 zwischen der Empfängerplatine 22 und der Senderplatine 21 zu ermöglichen, befindet sich an einem Ende zwischen Empfängerplatine 22 und Senderplatine 21 ein Distanzblättchen 25. Ferner sind Empfängerplatine 22 und Senderplatine 21 durch eine Drahtbrücke 26 elektrisch miteinander verbunden. Der Leitgummi 24 ist in einem Leitgummihalter 27 gehalten.

In dem Gehäuseoberteil 4 ist ein Ringkörper 28 eingesetzt, der mit dem Grundgehäuse 3 und der Aufnehmerplatine 18 fest verbunden ist. Um den Ringkörper 28 ist das Gehäuseoberteil 4 drehbar bis gegen Anschlagteile 29 und 30 gelagert. Die Anschlagteile 29 sind sich diametral gegenüberliegend angeordnet und mit dem Ringkörper 28 verbunden. Die Anschlagteile 30 sind ebenfalls sich diametral gegenüberliegend eingesetzt, jedoch mit dem Gehäuseoberteil 4 verbunden. Durch diese Anordnung von Anschlagteilen 29 und 30 ist eine Drehung des Gehäuseoberteiles 4 in den beiden Drehrichtungen um nahezu 180° möglich. Gemeinsam mit dem drehbaren Gehäuseoberteil 4 dreht sich eine im Inneren dieses Gehäuseteiles eingesetzte Anzeigeplatine 31. Diese Anzeigeplatine 31 nimmt insbesondere die Signalverarbeitungseinrichtung auf, welche zur Umwandlung der aufgenommenen Meßsignale in digitale Anzeigesignale dient. Mit der Anzeigeplatine 31 ist die LCD-Anzeige 32 elektrisch verbunden. Ferner befindet sich auf der Anzeigeplatine 31 ein Aufnahmeträger 33 für das Anzeigefenster 5. Mit 34 ist ein vorderes Beschriftungsblech bezeichnet. Zusätzlich zu der Verdrahtung mit der LCD-Anzeige befinden sich auf der Anzeigeplatine 31 Kontaktmodule 35, die mit den Funktionstasten 7 der Meßuhr 1 in elektrischem Kontakt stehen.

Die Anzeigeplatine 31 und die Aufnehmerplatine 18 sind im parallelen Abstand zueinander angeordnet und durch ein elektrisch leitendes, flexibles Band 36 elektrisch miteinander verbunden.

Das Aufnehmen einer zu messenden Wegstrecke erfolgt nun dadurch, daß der Meßbolzen 8 der Meßuhr 1 relativ zur Meßuhr längs verschieblich bewegt wird, wodurch das mit dem Meßbolzen 8 verbundene Abtastgitter 23 zwischen der Empfängerplatine 22 und der Senderplatine 21 berührungslos bewegt wird. Dabei werden in an sich bekannter Weise Signale ausgesendet, die über das Leitgummi 24 auf die Aufnehmerplatine 19 geleitet werden. Über das flexible, elektrisch leitende Band 36 werden diese Signale auf die Anzeigeplatine 31 übertragen und von dort in der Signalverarbeitungseinrichtung schließlich zur digitalen Anzeige gebracht. Um eine bessere Ablesemöglichkeit der digital angezeigten Meßwerte auch unter erschwerten Meßbedingungen zu schaffen, kann nun das Gehäuseoberteil 4 verdreht werden.

Das Gehäuseoberteil kann entsprechend dem Ausführungsbeispiel in beiden Drehrichtungen bis nahezu 180° gedreht werden. Dadurch können die für die Bedienungsperson beispielsweise auf dem Kopf-stehenden Anzeigedaten in die für sie richtige Ablesestellung gebracht werden, um so mögliche Ablesefehler und dadurch falsche Meßwertaussagen zu vermeiden.

Entsprechend der Erfindung ist es jedoch auch möglich, anstelle des flexiblen Bandes 36 die Aufnehmerplatine 18 mit der Anzeigeplatine 31 durch eine Infrarotstrecke drahtlos zu verbinden. Ferner kann eine elektrische Verbindung dadurch hergestellt werden, daß auf der Rückseite der einen Platine kreisförmige Leiterbahnen aufgetragen werden, auf denen Schleiferkontakte gleiten, die auf der anderen Platine rückseitig angebracht sind.

Die erfindungsgemäße Meßuhr 1 erfüllt alle äußeren Abmessungen nach den vorgeschriebenen Normen. Die Meßuhr 1 besitzt insbesondere die nachfolgend zusammengetragenen technischen Daten:

• - Manuelle Meßbolzenabhebung mittels eines Drahtauslösers 13
• - ein bis zu 180° drehbares Anzeige-Bedienfeld
• - einen Meßbereich von 10 mm oder 0,4 Inch
• - eine Meßwertauflösung von 0,01 mm oder 0,0005 Inch
• - eine Gesamtabweichung und eine Meßkraft nach den vorgeschriebenen Normen
• - ein berührungsloses, kapazitives, lineares Meßsystem
• - fünf Funktionstasten für die Reset- und Preset-Funktionen sowie mm/Inch Umrechnung und Spitzenwertspeicher für einen Minimal- und Maximalwert
• - eine LCD-Anzeige
• - einen Umschalter für die Einrichtung einer Zählrichtungsänderung und
• - einen Datenausgang und einen Steuereingang.

Claims (5)

1. Meßuhr mit einem mehrteiligen Gehäuse und einer digitalen Anzeigeeinheit, einem Tastfeld mit Funktionstasten und einem relativ zu Gehäuse längsverschiebbaren Meßbolzen, dessen Verschiebeweg elektronisch erfaßt und einer elektronischen Signalverarbeitungseinrichtung zur Umwandlung der gemessenen Wegstrecke in digitale Anzeigesignale zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (2) im wesentlichen aus einem Grundgehäuse (3) und einem diesem gegenüber in zwei Drehrichtungen bis gegen Anschläge (29, 30) drehbaren Gehäuseoberteil (4) besteht, welches eine Anzeigeplatine (31) für die Signalverarbeitungseinrichtung aufweist, die im parallelen Abstand zu einer Aufnahmeplatine (18) angeordnet ist, welche auf einem mit dem Grundgehäuse (3) fest verbundenen Ringkörper (28) lagert, der mit zwei sich diametral gegenüberliegenden Anschlagteilen (29) versehen ist, gegen die Anschlagteile (30) im drehbaren Gehäuseoberteil (4) bewegbar sind.

2. Meßuhr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, da die Aufnahmeplatine (18) und die Anzeigeplatine (31) durch ein elektrisch leitendes, flexibles Band (36) elektrisch miteinander verbunden sind.

3. Meßuhr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmeplatine (18) auf ihrer der Anzeigeplatine (31) zugewandten Seite kreisförmige Leiterbahnen aufweist, auf welchen Schleifenkontakte der Anzeigeplatine (31) gleiten.

4. Meßuhr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Aufnahmeplatine (18) und der Anzeigeplatine eine drahtlose Signalübertragungsstrecke, insbesondere eine Infrarot-Signalübertragungsstrecke aufgebaut ist, wobei der Aufnahmeplatine (18) und der Anzeigeplatine (31) jeweils eine eigene Stromversorgung in Form einer Batterie zugeordnet ist.

5. Meßuhr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlagteile (29, 30) derart angeordnet sind, daß das Gehäuseoberteil (4) zum Grundgehäuse (3) um maximal 180° abzüglich der Bogenstrecke der Breite der Anschlagteile (29, 30) in jede der beiden Drehrichtungen drehbar ist.