DE1548870A1

DE1548870A1 - Schutzabdeckung fuer Laengenmesssysteme

Info

Publication number: DE1548870A1
Application number: DE19661548870
Authority: DE
Inventors: Heinz Kraus
Original assignee: Firma Wenczler and Heidenhain
Current assignee: Firma Wenczler and Heidenhain
Priority date: 1966-09-10
Filing date: 1966-09-10
Publication date: 1970-10-08

Description

Schutzabdeckung für Längenmeßsysteme Die Erfindung betrifft eine Schutzabdeckung für Längenmeßsysteme, bei denen die auf einem Grundkorper aufgebrachten Teilungsmarkierungen einer Abtasteinrichtung zum Bestimmen der Relativlage zweier zueinander verschiebbarer Objekte zugeordnet sind.
Die relativ zueinander verschiebbaren Objekte sind beispielsweise das Bett und der Tisch einer Bearbeitungs-oder Letsmachine.
In bekannten Fällen ist z. B. auf dem Tisch der Machine der die Teilungsmarkierungen tragende Grundkörper befestigt, während auf dem Maschinenbett die Abtasteinrichtung gehaltert ist. Außerdem ist in diesen Fällen die Teilung des Grundkorpers. als optisches Reflexionsgitter ausgebildet, dem ein fotoelektrisches Auflicht-Gitterabtastgerät zum Bestimmen der Relativlage der oben genannten Maschinenteile vorgelagert ist.
Als Schutzabdeckung für diese Längenmeßsysteme sind aus flexiblem Material bestehende Bander, z. B.. Gummibänder, bekannt geworden, die über an der Abtasteinrichtung angebrachte reibungsarm gelagerte JJalzen so laufen, daß sie den Abtastkopf der fotoelektrischen Abtasteinrichtung völlig umschließen und im übrigen Bereich der Teilung des Grundkorpers in Nuten eingreifen, die in Verschieberichtung der Abtasteinrichtung in den Schenkeln des etwa U-formig gestalteten Grundkorpers eingebracht sind. Das flexible Abdeckband ist an den Stirnseiten des Grundkörpers festgeklemmt und schUtzt d@s optische Reflexionsgitter v ; eitgehend gegen äußere Einflüsse, wie Staub, Wasser, O1 und dgl. (das beschriebene Längenme3gerät ist gezeigt im Prospekt der Firma Ferranti Ltd. Thornybank, Dalkeith, Scotland - List No. ES/NCD/108 - Printed and Published Ferranti Ltd. in Scotland ; Jahr 1965 ; Bezeichnung :''Ferranti Numberical Measurement System").
Nachteilig bei diesen bekannten Schutzabdeckungen mit einem flexiblen Band ist, da# durch de sich hierbei ergebenden Offnungsspalte an dem das Band umlenkenden teilungsseitigen Walzenpaar sowie auch an den das flexible Bend aufnehmenden Nuten des Grundkörpers kein ausreichender Schutz des gegen äu#ere Einflüsse empfindlichen optischen Reflexionsgitters gewährleistet ist.
Für Führungen an Maschinen oder sonstigen Geräten sind auch bereits Schutzabdeckungen bekanntgeworden, bei denen durch die Verwendung von Faltenbälgen und auch teleskopartig zusamnenschiebbaren Eästen die vorstehend beschriebenen Nachteile der Schutzabdeckung mit einem flexiblen Band behoben werden (teleskopartig zus-mmenschiebbare Schutzabdeckungen sind beschrieben z. B. in der deutschen Auslegeschrift 1 157 055 ; Faltenbälge sind beschrieben z. B. im deutschen Gebrauchsmuster 1 878 666 sowie auch in der Firmendruckschrift Fr. Möller, technisches Merkblatt Nr. F 16/III/59 und technisches Merkblatt F 17/III).
Faltenbälge oder auch teleskopartig zussmmenschiebbare Schutzabdeckungen haben neben der raumbeanspruchenden Bauform den Nachteil, daß sie im eingerückten Zustand eine endliche Länge in Richtung der Führungsbahn aufweisen, so daß der auf der Fuhrungsbahn verschiebbare Teil nicht auf der gesamten Läng@ derselben verschoben werden kann.
Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, die Machteile bekannter Schutzabdeckunsen zu beheben und eine Schutzabdeckung für Längenmeßsysteme der einleitend erwähnten Art zu schaffen, die das Längenmeßsystem hermetisch gegen äußere Zuflüsse abschirmt sowie mit einfachen Mitteln herstellbar ist und darüber hinaus unabhängig von der Länge der Führungstahn eine stets gleichbleibend hohe Ausnutzung derselben gewährleistet.
Die Erfindung lost die gestellte-Aufgabe dadurch, da# an einen Objekt sowohl die Teilungsmerkmale als auch die Abtasteinrichtung des Längenmeßsystems relativ zueinander beweglich in dem als Gehäuse ausgebildeten Grundkbrper eingebracht sind und außerdem das Gehäuse vorzugsweise an der den Teilungsnerkmalen gegenüberliegenden Seite mittels einer biegsamen Folienkombination hermetisch abgeschlossen ist und da. ß weiters ein über die biegsame Folienkombination wirkendes, die Abtasteinrichtung fUr die Teilungsmerkmale mit dem anderen Objekt verbindende£ Kupplungasystem vorgesehen ist.
Weitere Einzelheiten Bowle Vorteile der Erfindung sind anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles in folgenden n'cher erläutert.
Es zeigt : Fig. 1 einen Teilschnitt durch die erfindungsgemäße Schutzabdeckung rein schematisch und nicht maßstäblich, Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II der Fig. 1, Fig. 3 einen Ausschnitt aus Fig. I in perspektivischer Darstellungsweise, rein schematisch und i verkleinerten Maßstab.
In der Zeichnung sind mit 5 und 6 relativ zueinander verschiebbare Objekte bezeichnet, die in Richtung des Pfeiles7 beweglich sind und beispielsweise den Tisch und das Bett einer Bearbeitungs-oder Heßmaschine darsteilen.
Zum Bestimmen der Relativlage der genannten Objekte 5 und 6 ist eine Abtasteinrichtung 8 vorgesehen, die in einem Teilungsmerkmale 9 tragenden U-formigen Grundkorper 10 eingebracht und über in Nuten 11 eingreifende Gleitschuhe 12 verschiebbar ist.
Die Teilungsmerkmale 9 des Grundkorpers 10 sind dabei in der neutralen Faser des U-Profiles angebracht.
In Fig. 1 und 2 ist die Abtasteinrichtung 8 eine fotoelektrisch Auflicht-Gitterabtasteinrichtung bekannter Bauart, wie sie beispielsweise im deutschen Gebrauchsmuster 1 911 234 gezeigt und beschrieben ist. Die erforderlichen elektrischen Leitungen für die Gitterabtasteinrichtung sind in nicht gezeigter Weise im Inneren des Grundkorpers 10 verlegt und an dessen Stirnseiten nach außen bzw. nach innen gefUhrt.
Die erfindungsgemäße. Schutzabdeckung für Längenmeßsysteme besteht in ihren wesentlichen Teilen aus einem dehnbaren Mantel 13, in dem ein dünnes biegsames Band 14 hoher Längenkonstanz für das weiter unten erläuterte Kupplungssystem 18, 19 und 20 eingelassen ist.
Der dehnbare Mantel 13 ist im vorliegenden Falle eine dünne Gumm ifolie, das biegsame Band 14 ein dünnes Stahlband hoher Lansenkonstanz. Das Band 14 soll deshalb eine hohe Langen-' konstanz aufweisen, damit dessen Dicke konstant gehalten wird, so daß praktisch keine durch Dickenschwankungen des Bandes 14 entstehenden beßfehler auftreten können.
Der Mantel 13 weist in vorteilhafter Weise an seiner Durchbruchstelle für das biegsame Stahlband 14 ein gabelförmiges Profil auf, in das das Stahlband 14 im einfachsten Falle durch Kleben dicht abschließend befestigt ist.
Der Grundkorper 10 ist an seinen Stirnseiten mittels Abdecksot platten 16 dicht verschlossen, so daßydie alscptisches Reflexionsgitter ausgebildete Teilung 9 keine störenden äußeren Einflüsse wie Wasser, Staub und 01 und dgl. einwirken können.
Der dehnbare Mantel 13 seinerseits ist an den Schenkeln des U-formigen Grundkorpers 10 sowie an den Abdeckplatten 16 über Leisten 15 und 17 mittels nicht gezeigter Schrauben dicht ab schließend festgeklemmt.
Das Stahlband 14 ist über reibungsarm gelagerte Rollen 18, 19 und 20 geführt, von denen die Rolle 18 über eine Gabel 21 an der den Teilungsmerkmalen 9 abgewandten Seite der. ibtasteinrichtung 8 befestigt ist, während die Rollen 19 und 20 über eine Gabel 23 und 24 am Objekt 5, z. B. dem Tisch einer Laschine, befestigt sind.
Eine den Erfordernissen entsprechend dimensionierte Zugfeder 25 drückt die über das Gelenk 26/27 schwenkbar gelagerte Rolle 20 gegen das Stahlband 14.
Die erfindungsgemä#e Schutzabdeckung fUr Längenme#systeme ist selbstverständlich nicht auf das im Ausführungsbeispiel gezeigte U-förmige Gehäuse beschränkt, sondern sie ist mit gleichem Erfolg auch zum Abdecken anderer Gehäuseformen, z. B. mit H-, oder X-formigem Querschnitt oder dgl., anwendbar.
Ferner ist es auch möglich, die Teilungsmerkmale 9 sowie die Abtasteinrichtung 8 direkt in eine Ausnehmung z. B. des Kaschinengestelles einzubringen und mittels der erfindungsgemä#en Schutzabdeckung gegen störende subers EinflUsse abzuschirmen.
Die Erfindung ist auch nicht darauf beschränkt, da# das im < dehnbaren Mantel 13 eingelassene Band 14 ein Stahlband ist, sondern es ist auch möglich, anstelle des Scahlbandes eine Kunststoffolie hoher Längenkonstanz zu verwenden.

Claims

Ansprüche 1.) Schutzabdeckung für Längenmeßsysteme, bei denen die auf einem Grundkorper aufgebrachten Teilungsmarkierungen einer Abtasteinrichtung zum Bestimmen der Relativlage zweier zueinander verschiebbarer Objekte zugeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß am einen Objekt (6) sowohl die Teilungsmerkmale (9) als auch die-ibtasteinrichtung des Längenmeßsystems relativ zueinander beweglic : in dem al : Gehäuse ausgebildeten Grundkörper (10) eingebracht sind und außerdem das Gehäuse (10) vorzugsweise an der der Teilungsmerkmalen (9) gegenüberliegenden Seite mittels einer biegsamen Folienkombination (13/14) hermetisch abgeschlossen ist und daß weiters ein über die biegsame Folienkombination (13/14)wirkendes, die Abtasteinrichtung (8) für die Teilungsmerkmale (9) mit dem anderen Objekt (5) verbindende@ -Kupplungssystem (19/18/20) vorgesehen ist.
2.) Schutzabdeckung nach Anspruch 1, bei der der Grundkorper fUr die Teilungsmerkmale einen U-förmigen Querschnitt aufweist, in dessen neutrale Faser die Teilungsmerkmale gelegt sind, dadurch gekennzeichnet, daß der als Gehäuse dienende stirnseitig verschlossene Grundkorper (10) an seiner offenen Seite mittels einer Folienkombination abgedeckt ist, die aus einem flexiblen Mantel (13) und einem darin eingelassenen biegsamen Band (14) hoher Iangenkonstanz fUr das Kupplungssystem (l9/18/20) besteht.
3.) Schutzabdeckung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der auf den Schenkeln des U-Profiles des Gehäuses (1Q) dicht abschließend befestigte dehnbare Mantel (13) eine Gummifolie ist, in die dicht abschließend ein dünnes aus Stahl bestehendes biegsames Band (14) eingelassen ist und da# an der dem Band (14) zugewandten Seite der Abtasteinrichtung (8) ein das Band (14) aufwerfender Mitnehmer (18) vorgesehen ist der über das Band (14) von außen mittels gabelförmig angeordneter Elemente (19/20) umklammert wird und eine meßbare Verschiebung der im abgeschlossenen Gehause (10) eingebrachtenAbtasteinrichtung (8) gestattet.
4.) Schutzabdeckung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß an der dem Band (14) zugewandten Seite der Abtasteinrichtung (8) eine das Band (14) aufwerfende reibungsarm gelagerte Rolle (18) vorgesehen ist, die über das Band (14) von außen mittels zweier ebenfalls reibungsarm gelagerter Rollen (19 und 20) gabelförmig umklammert wird und daß dabei die Achsmittelpunkte der genannten Rollen (18, 19 und 20) etwa auf gleicher Hoche angeordnet sind.
5.) Schutzabdeckung nach Anspruep 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Rolle (19) des von außen angreifenden Rollenpaares (19/20) über eine Gabel (23) ortsfest angebracht ist, während die gegenüberliegende Rolle (20) über eine schwenkbar gelagerte Gabel (24) mittels federnder Elemente (25) über das biegsame Band (14) gegen die im Inneren des Gehauses (10) angebrachte Mitnehmerrolle (18) gedrückt wird.
6.) Schutzabdeckung nech Anspruch 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dafi da# das im dehnbare Mantel (13) eingelassena Band (14) eine biegsame Kunststoffolie hoher Langenkonstanz ict und da# weiters die Rollen (18, 19 u. 20) des Kupplungssystems reibungsarm gelagerte Kunststoffrollen sind.
7.) Schuntzabdeckung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, 494 der das Gehäuse (10) für die Teilungsmerkmale (9) und die Abtasteinrichtung (8) hermetisch abschließende deinpare Mantel (13) einen schlitzartigen Durchbruch für das biegsame Band (14) des Kupplungssystems (19/18/20) aufweist und a# dabei der dehnbare Mantel (13) an seiner Durchbruchstelle ein gabelförmiges Profil aufweist, in das das biegsame Band (14) eingelegt und dicht abschließend vorzugsweise durch Kleben befestigt ist.
8.) Die Verwendung der Schutzabdeckung nach Anspruch I bis insbesondere für fotoelektrische Auflicht-Gitterabtasteinrichtungen (3) bekannter Bauart zum Bestimmen der Relativlage zweier zueinander verschiebbarer Objekte (5 u. 6) L e e r s e i t e