DE8911313U1 - Measurement embodiment - Google Patents
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Description
Die Neuerung betrifft eine Maßverkörperung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The innovation relates to a measuring embodiment according to the preamble of claim 1.
Eine derartige Maßverkörperung, bestehend aus einem Grundkörper und aus einem daran angebrachten Teilungeträger mit einer Teilung, wird bei einer Positionsmeßeinrichtung zum Messen der Relativlage zweier zueinander beweglicher Objekte, beispiels-' ' weise zweier Maschinenteile einer WerkzeugmaschineSuch a measuring embodiment, consisting of a base body and a graduation carrier attached to it with a graduation, is used in a position measuring device for measuring the relative position of two objects that are movable relative to one another, for example two machine parts of a machine tool
zum Positionieren eines Werkzeugs bezüglich eines zu bearbeitenden Werkstücks, eingesetzt. Zu diesem Zweck ist das eine Objekt mit der Maßverkörperung verbunden, deren Teilung von einer mit dem anderen Objekt verbundenen Abtasteinheit abgetastet wird.for positioning a tool in relation to a workpiece to be machined. For this purpose, one object is connected to the measuring standard, the graduation of which is scanned by a scanning unit connected to the other object.
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Als Material für den Teilungeträger wird bevorzugt Glas verwendet, da für die Herstellung und Anwendung einer Teilung eine GlaioberflicheGlass is the preferred material for the division carrier, since a glass surface is required for the production and application of a division.
besonders gut geeignet ist, weil sie relativ preiswert mit hervorragenden optischen Eigenschaften hergestellt werden kann.is particularly suitable because it can be produced relatively inexpensively with excellent optical properties.
Bei der Verwendung eines solchen Teilungsträgers aus Glas in einer Positionsmeßeinrichtung, die an eiaer Wsr&ssügssscbirfc .sit variabler Umgebungstemperatur Anwendung findet, besteht jedoch das Problem der unterschiedlichen thermischen Ausdehnungskoeffizienten des Maschinenteils aus Stahl und des damit verbundenen Teilungsträgers aus Glas.However, when using such a glass graduation carrier in a position measuring device that is used in a water-cooled machine with a variable ambient temperature, there is the problem of the different thermal expansion coefficients of the steel machine part and the associated glass graduation carrier.
Um diesem Nachteil zu begegnen, ist es bekannt, auf einem stählernen Grundkörper mit großem Flächenträgheitsmoment einen gläsernen Teilungsträger mit kleinem Flächenträgheitsmoment mittels einer Klebeschicht aus einem Hartkleber anzubringen. Bei Temperaturänderungen rird das Temperaturverhalten des Grundkörpers aus Stahl über die Klebeschicht dem Teilungsträger aus Glas aufgezwungen, so daß die MaßVerkörperung, bestehend aus dem Grundkörper und dem Teilungsträger, in etwa dem Temper a turveriial^en des Maschinenteils aus Stahl entspricht, um Meßfehler bei Temperaturänderungen während der Bearbeitung eines Werkstücke auszuschalten, die <!urch die unterschiedlichen thermischen Ausdehnungskoeffizienten zwischen dem Teilungstr&g«r aus Glas und dem Maschinenteil aus Stahl hervorgerufen werden. In order to counteract this disadvantage, it is known to attach a glass graduation carrier with a small area moment of inertia to a steel base body with a large area moment of inertia using an adhesive layer made of a hard adhesive. When temperatures change, the temperature behavior of the steel base body is imposed on the glass graduation carrier via the adhesive layer, so that the measuring embodiment, consisting of the base body and the graduation carrier, corresponds approximately to the temperature of the steel machine part in order to eliminate measurement errors when temperatures change during the processing of a workpiece, which are caused by the different thermal expansion coefficients between the glass graduation carrier and the steel machine part.
Bei der Verklebung deb 1eilungsträgers aus Glas mit dem Grundkörper cue Stahl ist e& jedoch schwierig, eine möglichst dünne Klebeschicht mit gleichmäßiger Schichtdick· herzustellen, um vine großmöglichsteWhen bonding the glass support to the steel base, it is difficult to produce an adhesive layer that is as thin as possible and of a uniform thickness in order to achieve the greatest possible
• ··
Kraftübertragung vom Grundkörper aus Stahl auf den Tellungeträger aus Glas zu bewirken.To transfer force from the steel base body to the glass support.
Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Maßverkörperung der genannten Gattung die Ausbildung einer möglichst dünnen Klebeschicht mit gleichmäßiger Schichtdicke zu ermöglichen.The innovation is based on the task of enabling the formation of an adhesive layer that is as thin as possible and has a uniform layer thickness in a measuring embodiment of the type mentioned.
Diese Aufgabe wird durch das kennzeichnende Merkmal des Anspruchs 1 gelöst.This object is solved by the characterizing feature of claim 1.
Die mit der Neuerung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß durch die Erzielung einer möglichst dünnen Klebeschicht mit gleichmäßiger Schichtdicke eine größtmögliche Kraftübertragung zwischen dem Grundkörper und dem Teilungeträger erzielt wird, so daß die Maßverkörperung in etwa dem Temperaturverhalten des Maschinenteile entspricht, um Meßungenauigkeiten bei Temperaturänderungen weitgehend zu vermeiden.The advantages achieved with the innovation are in particular that by achieving the thinnest possible adhesive layer with a uniform layer thickness, the greatest possible force transmission is achieved between the base body and the graduation carrier, so that the measuring embodiment corresponds approximately to the temperature behavior of the machine parts in order to largely avoid measurement inaccuracies in the event of temperature changes.
Vorteilhafte Ausbildungen der Neuerung entnimmt man den Unteransprüchen.Advantageous developments of the innovation can be found in the subclaims.
Ausführungsbeispiele der Neuerung werden anhand der Zeichnung näher erläutert.Examples of the innovation are explained in more detail using the drawing.
Es zeigenShow it
Figur 1 eine erste Maßverkörperung im Querschnitt;
Figur 2 eine zweite Maßverkörperung im Querschnitt und
Figur 3 eine dritte Maßverkörperung im Querschnitt.Figure 1 shows a first measuring embodiment in cross section;
Figure 2 a second measuring standard in cross section and
Figure 3 shows a third measuring embodiment in cross section.
Figur 1 zeigt eine erste Maßverkörperung für eine Längenmeßeinrichtung im Querschnitt, bei der auf einem Grundkörper Gi aus Stahl ein Teilungeträger Ti aus Glas, mittels einer Klebeschicht Ki aus Hartkleber befestigt ist. Die Klebefläche KTi des Teilungsträgers Ti weist in Längserstreckung der Maßverkörperung verlaufende parallele Vertiefungen VTi zur Aufnahme des überschüssigen Hartklebers beim Klebevorgang auf, so daß eine möglichst dünne Klebeschicht Ki mit gleichmäßiger Schichtdicke erzielt wird; die Klebefläche KGi des Grundkörpers Gi ist eben.Figure 1 shows a first measuring embodiment for a length measuring device in cross-section, in which a graduation carrier Ti made of glass is attached to a base body Gi made of steel by means of an adhesive layer Ki made of hard adhesive. The adhesive surface KTi of the graduation carrier Ti has parallel depressions VTi running along the length of the measuring embodiment to absorb the excess hard adhesive during the bonding process, so that the thinnest possible adhesive layer Ki with a uniform layer thickness is achieved; the adhesive surface KGi of the base body Gi is flat.
fläche KTi abgewandten Oberfläche Oi eine Teilungsurface KTi facing away from surface Oi a division
zur Gewinnung von Meßwerten für die Relativlage zweier Objekte in Form von Maschinenteilen einer nicht dargestellten Werkzeugmaschine abgetastet wird; die Maßverkörperung und die Abtasteinheit sind mit den beiden Maschinenteilen verbunden.to obtain measured values for the relative position of two objects in the form of machine parts of a machine tool (not shown); the measuring embodiment and the scanning unit are connected to the two machine parts.
Der thermische Ausdehnungskoeffizient des Grundkörpers Gi aus Stahl ist wesentlich größer als der thermische Ausdehnungskoeffizient des Teilungsträgers Ti aus Glas. Bei den unvermeidlichen Temperaturänderungen bei der Bearbeitung eines Werkstücks auf der Werkzeugmaschine bewirkt die möglichst dünne Klebeschicht Ki mit der gleichmäßigen Schichtdicke eine größtmögliche Kraftübertragung zwischen dem Grundkörper Gi und dem Teilungstrager Ti, so daß das Temperaturverhalten des Grundkörpers Gi infolge seines großen Flächenträgheitsmoraent dem Teillingsträger Ti mit dem kleinen Flächenträgheitdmoment aufgezwungen wird; die ersteThe thermal expansion coefficient of the base body Gi made of steel is significantly greater than the thermal expansion coefficient of the graduation carrier Ti made of glass. With the inevitable temperature changes when machining a workpiece on the machine tool, the thinnest possible adhesive layer Ki with the uniform layer thickness causes the greatest possible force transfer between the base body Gi and the graduation carrier Ti, so that the temperature behavior of the base body Gi is imposed on the graduation carrier Ti with the small area moment of inertia due to its large area moment of inertia; the first
Maßverkörperung, bestehend aus dem Grundkörper Gi aus Stahl und dem Teilungeträger Ti aus Glas, besitzt somit in etwa das Temperaturverhalten des Maschinenteils aus Stahl, mit dem sie verbunden ist, so daß Meßfehler während der Bearbeitung des Werkstücks vermieden werden.The measuring standard, consisting of the base body Gi made of steel and the graduation carrier Ti made of glass, has therefore approximately the same temperature behavior as the steel machine part to which it is connected, so that measurement errors are avoided during machining of the workpiece.
Figur 2 zeigt eine zweite Maßverkörperung für eine Iiängenmeßeinrichtung im Querschnitt, bei der auf einem Grundkörper Ga aus Stahl ein Teilungsträger Tz aus Glas mittels ei; er Klebeschicht Rz aus Hartkleber befestigt ist. Die Klebefläche KGx des Grundkörpers Gx weist in Längserstreckung der Maßverkörperung verlaufende parallele Vertiefungen VGz zur Aufnahme des überschüssigen Hartklebers beim Klebevorgang auf, so daß eine möglichst dünne Klebeschicht Kz mit gleichmäßiger Schichtdicke erzielt wird; die Klebefläche KTz des Teilungsträgers Tz ist eben. Der Teilungsträger Tz besitzt auf seiner der Klebefläche KTz abgewandten Oberfläche Oz eine Teilung Uz. Durch die möglichst dünne Klebeschicht Kz mit gleichmäßiger Schichtdicke besitzt die zweite Maßverkörperung ebenfalls in etwa das Temperaturverhalten des mit ihr verbundenen Maechinenteils aus Stahl, so daß Meßfehler bei Temperaturänderungen vermieden werden.Figure 2 shows a second measuring embodiment for a length measuring device in cross-section, in which a graduation carrier Tz made of glass is attached to a base body Ga made of steel by means of an adhesive layer Rz made of hard adhesive. The adhesive surface KG x of the base body Gx has parallel depressions VGz running along the length of the measuring embodiment to absorb the excess hard adhesive during the gluing process, so that an adhesive layer Kz that is as thin as possible and with a uniform layer thickness is achieved; the adhesive surface KTz of the graduation carrier Tz is flat. The graduation carrier Tz has a graduation Uz on its surface Oz facing away from the adhesive surface KTz. Due to the adhesive layer Kz that is as thin as possible and with a uniform layer thickness, the second measuring embodiment also has approximately the same temperature behavior as the steel machine part connected to it, so that measurement errors are avoided when the temperature changes.
Figur 3 zeigt eine dritte Maßverkörperung für eine Längenmeßeinrichtung im Querschnitt, bei der auf einem Grundkörper Ga aus Stahl ein Teilungsträger Ts aus Glas mittels einer Klebeschicht Ks aus Hartkleber befestigt ist. In Längsisrstreckung der Maßverkörperung weisen zur Aufnahme des überschüssigen Hartklebers beim Klebevorgang die Klebefläche KTs des Teilungsträgers Ts parallelverlaufende Vertiefungen VTs und die Klebefläche KGs des Grundkörpers Gs parallel verlaufende Vertiefungen VGsFigure 3 shows a third measuring embodiment for a length measuring device in cross-section, in which a graduation carrier Ts made of glass is attached to a base body Ga made of steel using an adhesive layer Ks made of hard adhesive. In the longitudinal extension of the measuring embodiment, the adhesive surface KTs of the graduation carrier Ts has parallel recesses VTs and the adhesive surface KGs of the base body Gs has parallel recesses VGs to absorb the excess hard adhesive during the bonding process.
auf, die einander gegenüberliegen, so daß eine möglichst dünne Klebeschicht Ki mit gleichmäßigerwhich are opposite each other, so that the thinnest possible adhesive layer Ki with uniform
. besitzt auf seiner der Klebefläche KTs abgewandten. has on its side facing away from the adhesive surface KTs
5 Oberfläche Oa eine Teilung Us. Durch die möglichst dünne Klebeschicht Ka mit gleichmäßiger Schichtdicke besitzt die dritte Maßverkörperung gleichfalls in etwa das Temperaturverhalten des mit ihr verbundenen Maschinenteils aus Stahl, so daß Meßfehler bei Temperaturänderungen vermieden werden.5 Surface Oa a division Us. Due to the adhesive layer Ka being as thin as possible with a uniform layer thickness, the third measuring embodiment also has approximately the same temperature behavior as the steel machine part connected to it, so that measurement errors are avoided when the temperature changes.
In nicht dargestellter Weise können die Vertiefungen des Teilungsträgers in dessen Längserstreckung und die Vertiefungen des Grundkörpers quer zu dessen Längserstreckung verlaufen.In a manner not shown, the recesses of the graduation carrier can run in its longitudinal extension and the recesses of the base body can run transversely to its longitudinal extension.
In ebenfalls nicht gezeigter Weise besitzen bei einer kreisförmigen Maßverkörperung für eine Winkelmeßeinrichtung die Klebefläche des Teilungsträgers und/oder die Klebefläche des Grundkörpers konzentrische Vertiefungen; es können aber auch die Klebefläche des Teilungsträgers konzentrische Vertiefungen und die Klebefläche des Grundkörpers radiale Vertiefungen aufweisen.In a manner also not shown, in a circular measuring embodiment for an angle measuring device, the adhesive surface of the graduation carrier and/or the adhesive surface of the base body have concentric depressions; however, the adhesive surface of the graduation carrier can also have concentric depressions and the adhesive surface of the base body can have radial depressions.
Der Grundkörper kann auch aus Aluminium oder aus Stein bestehen.The base body can also be made of aluminum or stone.
Beim Teilungsträger gemäß den Figuren 1 und 3 können sowohl die Seitenflächen als auch die Vertiefungen VT in der Klebefläche KT mittels eines Kombinationswerkzeuges in einem Arbeitsgang hergestellt werden.In the case of the graduation carrier according to Figures 1 and 3, both the side surfaces and the recesses VT in the adhesive surface KT can be produced in one operation using a combination tool.
Claims (10)
gekennzeichnet, daß der Grundkörper (G) aus Stein, beispielsweise Granit, besteht.10. Measuring embodiment according to claim 1, characterized
characterized in that the base body (G) consists of stone, for example granite.
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0465966A2 (en) * | 1990-07-10 | 1992-01-15 | Dr. Johannes Heidenhain GmbH | Measuring scale |
| DE10242887A1 (en) * | 2002-09-16 | 2004-03-25 | Sellner Gmbh | Laminated panel element |
-
1989
- 1989-09-22 DE DE8911313U patent/DE8911313U1/en not_active Expired
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| EP0465966A2 (en) * | 1990-07-10 | 1992-01-15 | Dr. Johannes Heidenhain GmbH | Measuring scale |
| DE4021919A1 (en) * | 1990-07-10 | 1992-01-23 | Heidenhain Gmbh Dr Johannes | MEASURED BODY |
| EP0465966A3 (en) * | 1990-07-10 | 1992-08-05 | Dr. Johannes Heidenhain Gmbh | Measuring scale |
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| DE10242887B4 (en) * | 2002-09-16 | 2007-10-18 | Sellner Gmbh | Laminated panel element |
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