DE7922890U1 - Schiebelehre - Google Patents

Description

- 3 ~
Aktenzeichen:

Heinz Bieder, OstermietMng (Österreich)
Max Schwaiger, OstermietMng CÖsterreich)

Schiebelehre jj

Die Neuerung "betrifft eine Schiebelehre mit '

einem am Lineal angebrachten Inkrementalmaßstab und
einem mit dem bzw. den Meßfühlern der Schiebelehre j

verstellbaren Gehäuse od.dgl.,in bzw. an dem eine fotoelektrische Abtasteinheit für den Maßstab, eine Auswertungseinheit für die bei der Abtastung erhaltenen | Signale, ein Versorgungsteil und eine Zähl- bzw. Anzeige- § einheit untergebracht sind.

Der grundsätzliche Vorteil derartiger Meßgeräte

besteht darin, daß das Meßergebnis z.B. in Leuchtziffern 1 gut lesbar angezeigt werden kann, so daß Ablesefehler I weitgehend auszuschließen sind. Es ist möglich, die
durch den inkrementalen Maßstab gegebene Meßteilung, die \ bei der foto elektrischen Abtastung zur Erzeugung analoger \- Sinussignale, deren Wellenlänge der Haßstabeinheit entspricht, ausgenützt wird, durch Phasenvervielfacher—_/
Interpolationsschaltungen usw. für diese Signale auf
elektronischem Vege noch einmal zu unterteilen, so daß
bei Längen- und Tiefenmessungen Ablesungen im Mikrometerbereich und im Sekundenbereich bei Winkelmessungen ermöglicht werden. Für die Durchführung der Messungen ist

seitens des Bedienenden praktisch kein Umdenken gegenüber einfachen mechanischen Schiebelehren erforderlich. |

Die Anzeige kleiner Maßstabeinheiten ist naturgemäß nur darm vernünftig, wenn die tatsächlich erreichbare Meßgenauigkeit in der Größenordnung der Anzeigegenauigkeit liegt. Ferner ist zu berücksichtigen, daß eine Schiebelehre der gegenständlichen Art derzeit noch gegenüber mechanischen Schiebelehren teuer ist, da sie immerhin ein Präzisionsinstrument darstellt. Es ist also notwendig, dafür Sorge zu tragen, daß die mögliche Anzeigegenauigkeit bzw. Meßgenauigkeit für eine längere Lebensdauer der Schiebelehre erhalten bleibt, daß die Schiebelehre weitgehend wartungsfrei zumindest hinsichtlich des Meß- und Anzeigeteiles arbeitet und daß bei normalem Gebrauch, selbst wenn er nicht übermäßig sorgsam ist, Beschädigungen und Anzeigefehler weitgehend verhin- „ dert werden. Weiters ist es wünschenswert, die durch die " eingebauten Meßsysteme gegebenen Möglichkeiten auch im Rahmen des Handgerätes weitgehend auszunützen.

Alle diese Forderungen wurden mit den bisherigen , meist nur als Versuchsmodelle gebauten Schiebelehren der gegenständlichen Art nicht erfüllt. Vor allem mußte man bisher entweder einen robusten, keine übermäßig genaue Unterteilung ermöglichenden Inkrementalmaßstab in Kauf nehmen, wenn man nicht das Risiko eingehen wollte, daß ein weniger robuster, z.B. aus Glas mit Strichteilungen gefertigter Inkrementalmaßstab durch Stoß- oder Schlageinwirkung verkratzt oder verschmutzt, beim Gebrauch zerstört oder beschädigt wird bzw. die mögliche Meßgenauigkeit durch Verkratzen oder Verschmutzen des Maßstabes herabgesetzt wird.

Der Neuerung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, eine für die Praxis voll geeignete Schiebelehre der gegenständlichen Art zu schaffen, die eine hohe Meßgenauigkeit

ermöglicht, auch einer robusteren Handhabung standhält und mit deren Hilfe nach Weiterbildungen verschiedene, mit mechanischen Schiebelehren unmögliche und auch mit den bekannten Schiebelehren der eingangs genannten Art kaum durchführbare Meßarten bzw. Auswertungen des Meß-

jj ergebnisses durchgeführt werden können.

β Nach der Neuerung ist die Schiebelehre der eingangs genannten Art dadurch gekennzeichnet, daß eine Abdeckung für den Inkrementalmaßstab vorgesehen ist, die lediglich im Bereich der Abtasteinheit ein mit dieser verstellbares Ablesefeld freigibt.

Grundsätzlich wird der Maßstab durch diese Abdeckung vor Verschmutzung, Verkratzung oder sonstigen mechanischen Beschädigungen geschützt. Der Grundgedanke der Neuerung kann ohne weiteres bei Maßstäben verwirklicht werden, die von einer Seite beleuchtet und von der anderen Seite fotoelektrisch abgetastet werden. Man muß hier eben an beiden Seiten Abdeckungen vorsehen, die lediglich im Bereich der Abtast- bzw. Beleuchtungseinheit ein mit diesen verstellbares Feld freigeben. Ferner kann der Grundgedanke der Neuerung sowohl durch gemeinsam mit der Ablese- bzw. Beleuchtungseinheit in Maßstablängsrichtung verstellbare Abdeckungen, die z.B. ähnlich wie ein Schlitzverschluß gebaut sind, möglichst aber nicht am Maßstab schleifen, durch ähnlich wie ein Gleit- oder Reißverschluß im Bereich des Ablesefensters zu öffnende Abdeckungen oder nach einer bevorzugten Weiterbildung der Neuerung dadurch verwirklicht werden, daß der Inkrementalmaßstab in einer Längsnut des Lineales versenkt untergebracht und vorzugsweise einseitig verspiegelt ist, Beleuchtungs- und Ableseeinheit an der freien Seite des Maßstabes vorgesehen sind und die freie Seite des Maßstabes durch ein elastisch verformbares Band abgedeckt ist, das innerhalb des Gehäuses über TJmlenkstücke an der Rückseite der Ableseeinheit vorbeigeführt ist. Als Abdeckung können hier sowohl Kunst-

·· · · M III···

I · «It· * t 4

J.

stoff- als auch Metallbänder Verwendung finden, die über den Maßstab und um die Umlenkung gespannt sind sowie beidseits über die Nutränder weichen, so daß sie, gegebenenfalls unter Zuhilfenahme zusätzlicher Dichtungen, den Maßstab weitgehend staubgeschützt abdecken und selbstverständlich zusätzlich schützen. Schon durch die Versenkung

des Maßstabes in das Lineal wird der Maßstab weitgehend vor mechanischen Beschädigungen, insbesondere vor der Wirkung von Schlagen bzw. der Kerb schlagwirkung, geschützt, die bei einem freiliegenden Maßstab schon dann auftreten können, wenn man mit dem Maßstab an eine scharfe Kante anstößt.

Weitere Einzelheiten und Vorteile des Neuerungsgegenstandes gehen aus der nachfolgenden Zeichnungsbeschreibung hervor.

In der Zeichnung ist der Neuerungsgegenstand beispielsweise veranschaulicht. Es zeigt Pig.1 eine Schiebelehre im Längsschnitt,

Pig.2 einen Querschnitt durch Lineal und Ableseeinheit der Schiebelehre nach I¹Ig. 1, wobei die Gehäuseumrisse nur strichpunktiert angedeutet und der besseren Übersichtlichkeit halber alle sonstigen Teile weggelassen wurden und
Pig.3 die Schiebelehre in Vorderansicht.

Die dargestellte Schiebelehre besitzt ein Lineal 1, welches zur Erleichterung der Fertigung mehrteilig aufgebaut ist, so daß eine zumindest über den Großteil der Lineallänge reichende Längsnut 2 entsteht, in der ein Inkrementalmaßstab 3, vorzugsweise ein rückseitig verspiegelter Glasmaßstab mit Strichteilung, versenkt untergebracht werden kann. Das Lineal ist ferner mit festen Meßschnäbeln 4,5 und einer gegebenenfalls von der Nut 2 neben dem Glasmaßstab gebildeten Pührung für ein Tiefenmaß 6 ausgestattet.

Über den Inkrementalmaßstab und die Sutränder ist ein durchgehendes, elastisch verformbares Abdeckband 7i beispielsweise aus Stahl oder Kunststoff, gespannt und im Bereich der Linealenden verankert. Die Verankerung kann mit Hilfe abnehmbarer Haltestücke 8,9 erfolgen.

Dem Lineal entlang ist ein Meßfühler mit Meßschnäbeln 4a, 5a und dem schon erwähnten Tiefenmaß 6 verstellbar, der auch ein ein- oder mehrteiliges, jedenfalls mit verschließbaren Montageöffnungen ausgestattetes Gehäuse 10 trägt, in dem zunächst einmal eine Ableseeinheit 11 für den Inkrementalmaßstab angeordnet ist, welche aus Leuchtdiodengruppen 12 oder sonstigen Optosendern und in deren von der Verspiegelung reflektierten Strahlengängen angeordneten Fototransistoren 13 oder **,.&./& sonstigen Opto. besteht. Ferner ist mit dem Gehäuse 17. SEP. t979 -lino der Abtas-ceinheit 11 ein optisches Gitter 14 verstellbar, das vorzugsweise die gleiche Strichteilung wie der Maßstab aufweist und bei der Längsverstellung die von den Optosendern 12 ausgesandten Lichtstrahlen durch Zusammenwirkung mit der Maßstabteilung moduliert, so daß die Optoempfanger 13 analoge Signale erzeugen, die beispielsweise die Grundform von Sinussignalen aufweisen. Durch versetzt angeordnete Ableseeinheiten lassen sich um genau definierte Winkel, z.B, 90 und 180°,gegenüber einem Grundsignal phasenverschobene Signale erzeugen, die in einer ebenfalls im Gehäuse untergebrachten Auswertungseinheit 15 zur Eichtungserkennung der Verstellrichtung gegenüber dem Lineal benützt und über diese in Vervielfacherschaltungen unter elektronischer Unterteilung des !Maßstabes ausgewertet werden, so daß eine in einem Fenster 16 des Gehäuses 10 untergebrachte Anzeigeeinheit, die mit großen Flüssigkristall-Anzeigestellen versehen ist, Ablesungen bis in den Hundertstel- oder Tausendstelmillimeterbereich ermöglicht.

Innerhalb des Gehäuses sind Leitstücke 17*18,19,20 für das Band 7 angeordnet, so daß das Band innerhalb des

· · ta ·· · tit

Il I« · It

Gehäuses vom Maßstab 3 abgehoben, über die Rückseite der Ableseeinheit 11 geführt und schließlich wieder auf den Maßstab bzw. die Hutrand er aufgelegt wird.

in der Oberseite des Gehäuses 10 ist ein Anschluß 21 für ein Kabel od.dgl. zur zusätzlichen Verbindung der Auswertungsstufe 15 i&it einer ortsfesten Anzeige- oder Steuereinheit, gegebenenfalls einem Rechner oder einem Drucker, vorgesehen.

Zur Stromversorgung der elektrischen und elektronischen Teile können im Gehäuse Batterien 22 in Wechselhalterungen untergebracht werden. Statt solchen Batterien kann man auch Kleinakkumulatoren verwenden, die auswechselbar sind oder für die am Gehäuse ein LadeanSchluß vorgesehen wird, der in manchen Fällen auch für die unmittelbare Versorgung des Gerätes von einem Netz aus verwandet werden kann. Beim Batterie- oder Akkubetrieb kann das Gerät über einen am Gehäuse vorgesehenen Schalter 23 ausgeschaltet werden. Mit Hilfe eines weiteren Schalters 24-am Gehäuse kann ein die Anzeige im Fenster 16 steuernder Zähler an beliebiger Stelle genullt werden, so daß die Anzeigeeinheit von einem festen auf einen beliebig wählbaren Nullpunkt umgestellt wird.

Nach einer weiteren Möglichkeit ist am Gerät ein Schalter zum Stoppen der Anzeige bei unter allfälliger Meßfühlerbetätigung weiterlaufender Messung und Zählung vorgesehen. Dieser nach Fig.3 am Gehäuse 10 vorgesehene Schalter 25 ermöglicht eine Speicherung des momentanen Anzeigewertes und ermöglicht es z.B. bei Messungen an schwer zugänglichen Stellen einen Meßwert durch Tastendruck festzuhalten, dann aber das Meßgerät, z.B. um es aus der schwer zugänglichen Stelle ausfädeln zu können, weiter zu verstellen. Nach der Ablesung und Lösung des Schalters schaltet die Anzeige wieder auf den der momentanen Stellung des beweglichen Meßgeräteteiles entsprechenden Anzeigewert um.

• * ■ · ■ ι ■

• * ■ ■ ■ ■ ■

• ·· ·· · III

Die vorgesehene LCD-Anzeige 26 hat einen nur geringen Stromverbrauch, und deutlich ablesbare, groBe Ziffern.

Innerhall) des Gehäuses 10 und vorzugsvjeise als Bestandteil der Auswertungseinheit 15 ist ein Geschwindigkeitswächter vorgesehen, der eine Zähl- "bzw. Anzeigefehler "bedingende Geschwindigkeitsüberschreitung hei der Verstellung des Heßgerätes anzeigt, vorzugsweise einen Blinkschalter für die Anzeige "betätigt. Eine zu hohe Geschwindigkeit ist dann gegeben, wenn der Keßwertzähler die ihm zugeführten Signale nicht mehr eindeutig erfassen kann, also seine Zähl frequenz überschritten wird. Um Strom zu sparen und eine lange Lebensdauer zu erzielen, kann man bei eingeschaltetem Gerät Bex^egungs wacht er vorsehen, welche die Ableseeinheit bzw. die Abtastelektronik im Ruhezustand bei verminderter Leistung betreiben, bei Beginn einer Eelatiwerstellung die Leistung aber trägheitslos auf dei^ Arbeitspegel hochsteuern.

Claims (12)

Schutzansprüche

1. Scliie"belehre mit einem am Lineal angebrachten Inkrementalmaßstab und einem mit dem "bzw. den Meßfühlern der Schiebelehre verstellbaren Gehäuse od.dgl.,in "bzw.

an dem eine fotoelektrische Abtasteinheit für den Maßstab, eine Answertüngseinheit für die bei der Abtastung erhaltenen Signale, ein Versorgungsteil und eine Zähl- bzw. ^% Anzeigeeinheit untergebracht sind, dadurch gekennzeichnet, daß eine Abdeckung (7) für den Inkrementalmaßstab (3) vorgesehen ist, die lediglich im Bereich der Abtasteinheit (11) ein mit dieser verstellbares Ablesefeld freigibt.

2. Schiebelehre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Inkrementalmaßstab (3) in einer Längsnut (2) des Lineales (1) versenkt untergebracht und vorzugsweise rückseitig verspiegelt ist, Beleuchtungs- und Ableseeinheit (11,12,13) an der freien Seite des Maßstabes vor~ gesehen sind und die freie Seite des Maßstabes durch ein elastisch verformbares Band (7) abgedeckt ist, das innerhalb des Gehäuses (10) über Umlenkstücke (17,18,19,20) an der Rückseite der Ableseeinheit (11) vorbeigeführt ist.

3. Schiebelehre nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß am Gehäuse (10) ein Anschluß (21) für ein Kabel od.dgl. zur zusätzlichen Verbindung der Auswertungsstufe (15) mit einer ortsfesten Anzeige- oder Steuereinheit vorgesehen ist.

4. Schiebelehre nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß am Gehäuse (10) ein Einschalter

(23) für das Gerät angebracht ist.

5- Schiebelehre nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß am Gehäuse (10) ein Umschalter

(24) zur wahlweisen Umsteuerung des Zählbeginnes der

Anzeigeeinheit (16, 26) von einem festen auf einen wählbaren Nullpunkt vorgesehen ist.

6« Schiebelehre nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß am Gerät ein Schalter (25) zum Stoppen der Anzeige der bei weiterer Meßfühlerbetätigung weiterlaufenden Messung und Zählung vorgesehen ist.

7. Schiebelehre nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter (25) als am Gehäuse (10) angebrachter Handschalter ausgebildet ist.

8. Schiebelehre Lach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigeeinrichtung als Flüssigkristall—Anzeige ^26"^ ausgebildet dLst«

9. Schiebelehre nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schiebelehre als Meßfühler, Meßschnäbel (4,4a,5,5a) und ein Tiefenmaß (6) aufweist.

10. Schiebelehre nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß im Gehäuse (10) bzw. in der Auswertungseinheit (15) ein Geschwindigkeitswächter angeordnet ist.

11. Schiebelehre nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß im Gehäuse (10) Wechselhalterungen für Versorgungsbatterien (22) vorgesehen sind.

12. Schiebelehre nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß im Gehäuse Kleinakkumulatorer angebracht sind.