DE7707308U - Schieblehre - Google Patents

Description

A 2653 2. März 1977

vo/poe

Dr.-Ing. Wolfgang Steinbach Edisonstraße 28

7000 Stuttgart 40

Schieblehre

Die Erfindung betrifft eine Schieblehre, die aus einer Maßstabschiene mit einem ersten Meßschnabel und einem auf der Maßstabschiene verstellbaren Schieber mit einem zweiten Meßschnabel besteht.

Es hat nicht an Versuchen gefehlt, die Noninsablesung bei einer Schieblehre durch eine rein numerische bzw. digitale Anzeige des Meßwertes zu ersetzen. Wie die DT-GM 70 37 379, 72 01 602, 72 21 741, die DT-OSn 18 09 937, 20 49 682, 24 35 626 und die DT-PS 18 06 935 zeigen, sind dabei schon die verschiedensten !

mechanischen Anzeigeeinrichtungen verwendet worden. Dabei wer- ^a den die mit Ziffern versehenen Räder, Scheiben oder dgl. über mechanische Koppelelemente in Abhängigkeit vom Stellweg des Schiebers auf der Maßstableiste verschwenkt bzw. verdreht, so daß in einem Anzeigefeld der Meßwert numerisch abgelesen werden

kann.

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Diese Erfassung und Anzeige des Meßwertes bei einer Schieblehre erfordert eine komplizierte mechanische Einrichtung und erlaubt dennoch nur eine begrenzte Meßgenauigkeit, die zudem aufgrund der Toleranzen der vielen mechanischen Teile stets mit einem gewissen Meßfehler behaftet ist.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Schieblehre der eingangs erwähnten Art so zu verbessern, daß ohne eine Vielzahl von mechanischen Teilen der Meßwert mit großer Genauigkeit erfaßt und digital angezeigt werden kann.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß die Oberseite des Schiebers vorzugsweise im Anzeigefeld eine elektronische Digital-Anzeigeeinrichtung aufnimmt, die über eine optische Abtasteinrichtung mit nachgeschalteter Auswerteelektronik steuerbar ist, und daß die Abtasteinrichtung und die Auswerteelektronik ebenfalls in dem Schieber untergebracht bzw. an dem Schieber angebaut sind. Die elektronische Digital-Anzeigeeinrichtung wird ohne mechanische Kopplung allein von der optischen Abtasteinrichtung mit der nachgeschalteten Auswerteelektronik gesteuert, wobei die Meßgenauigkeit allein von dem Auflösungsvermögen der verwendeten optischen Abtasteinrichtung und der Stellenzahl bei der elektronischen Digital-Anzeigeeinrichtung abhängt. Die dafür erforderlichen Bauteile sind heute in Abmessungen erhältlich, die den Einbau bzw. den Anbau an den Schieber zulassen, ohne dessen Funktion zu sehr zu beeinträchtigen .

Um eine Verschmutzung des Maßstabes möglichst zu vermeiden und um dadurch bedingte Störungen bei der Abtastung auszuschalten, ist nach einer weiteren Ausgestaltung vorgesehen, daß der Maß-

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stab in einer Vertiefung der Maßstabschiene angeordnet ist und auf der dem zweiten Meßschnabel abgekehrten Seite durch eine mit dem Schieber verbundene Abdeckleiste abgedeckt ist. Bei der Handhabung des Schiebers kann daher der Maßstab nicht verschmutzt werden. Diese Abdeckleiste kann dabei als Tiefenmeßleiste ausgebildet sein und so eine zusätzliche Funktion mit übernehmen.

Die Teilungslinien des Maßstabes können nach einer Ausgestaltung direkt in die Maßstableiste eingraviert bzw. auf die Maßstableiste aufgebracht sein.

Nach einer Weiterbildung kann jedoch auch vorgesehen sein, daß eine getrennte Maßstableiste in die Maßstabschiene eingesetzt bzw. auf die Maßstabschiene aufgesetzt ist. Diese Maßstableiste kann dann mit ausreichender Genauigkeit als getrenntes Teil hergestellt und an der fertigen Schieblehre angebracht werden.

Zur Stromversorgung kann nach einer Ausgestaltung vorgesehen sein, daß der Schieber eine Batterie, vorzugsweise einen wieder aufladbaren Akkumulator, aufnimmt,der die Abtasteinrichtung und die Auswerteelektronik speist. Dabei kann die Batterie lösbar in dem Schieber untergebracht und so austauschbar sein. Es kann jedoch aus Vereinfachungsgründen auch vorgesehen sein, daß der Schieber mit einem Steckanschluß versehen ist, an den ein Anschlußkabel mit Anschlußstecker anschließbar ist. über dieses Anschlußkabel kann die Abtasteinrichtung und die Auswerteelektronik von einer externen Stromversorgungseinrichtung gespeist werden oder es kann die im Schieber untergebrachte Batterie wieder aufgeladen werden.

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Nach einer Ausgestaltung kann die Unterbringung der Bauteile so gelöst sein, daß auf der Vorderseite des Schiebers neben der elektronischen Digital-Anzeigeeinrichtung zumindest noch das Photo-Abtastelement der Abtasteinrichtung angeordnet ist, während die übrige Abtasteinrichtung und die Auswerteelektronik auf der Rückseite des Schiebers angeordnet sind, und daß der Maßstab auf der Vorderseite der Maßstabschiene angeordnet .Ist. Diese Anordnung hat den Vorteil, daß die Vorderseite des Schiebers nicht weit über die Maßstabschiene vorsteht und so das Anzeigefeld nahe an den Maßstab heranbringt.

Die Vorderseite des Schiebers kann noch niedriger ausgelegt werden, wenn die Unterbringung der Bauteile so gewählt wird, daß auf der Vorderseite des Schiebers nur die elektronische Digital-Anzeigeeinrichtung angeordnet ist, während die Abtasteinrichtung und die Auswerteelektronik auf der Rückseite des Schiebers angeordnet sind und daß der Maßstab auf der Rücksei ce der Maßstabschiene angeordnet ist.

Um den elektrischen Leistungsverbrauch auf ein minimales Maß zu beschränken, ist nach einer weiteren Ausgestaltung vorgesehen, daß die Abtasteinrichtung und die Auswerteelektronik über einen Schalter ein- und ausschaltbar ist, der am Schieber angebracht bzw. in den Schieber eingebaut ist.

Damit der Meßwert tatsächlich dem Stellweg des Schiebers entspricht, ist vorgesehen, daß der Maßstab eine Nullmarkierung aufweist, die über ein zusätzliches Auswerteglied erfaßt und zur Nullstellung der digitalen Anzeigeeinrichtung ausgenützt wird. Diese Nullmarkierung kennzeichnet die Ausgangsstellung des Schiebers, d.h. den Meßwert Null, wenn beide Meßschnäbel aneinander anliegen.

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Damit die Handhabung der Schieblehre nicht geändert werden muß, sieht die weitere Ausgestaltung vor, daß die Auswerteelektronik einen vorwärts und rückwärts zählenden Zähler umfaßt, der die Steuerimpulse von der Abtasteinrichtung in Abhängigkeit von der Verstellrichtung des Schiebers als Vorwärts- oder Rückwärts-Zählimpulse erhält. Der an der elektronischen Digital-Anzeigeeinrichtung angezeigte Meßwert entspricht dann stets dem Stellweg des Schiebers und er wird entsprechend dessen Vergrößerung bzw. Verkleinerung gleichsinnig mit verändert.

Damit der Maßstab auf der Maßstabschiene bei der Handhabung der neuen Schieblehre nicnt verschmutzt werden kann, ist nach einer Weiterbildung vorgesehen, daß die Abtasteinrichtung in den Schieber eingebaut ist, daß der Schieber in einer hülsenförmigen Abdeckung verstellbar ist, die die Maßstabschiene aufnimmt und mit dieser verbunden ist, und daß der Meßschnabel des Schiebers abgedichtet in einem Längsschlitz der Abdeckung geführt ist. Die Abdichtung kann dabei am einfachsten dadurch erreicht werden, daß die Wandungen des Schlitzes in der Abdeckung mit Dichtlippen versehen sind.

Die Anbringung der Auswerteelektronik und der Digital-Anzeigeeinrichtung läßt sich bei dieser Ausgestaltung so ausführen, daß mit dem Meßschnabel des Schiebers ein Gehäuse fest verbunden ist, in dem die Auswerteeiektronik untergebracht und in dessen Oberseite das Anzeigefeld mit der Digital-Anz iigeeinrichtung angeordnet ist. Für die elektrische Verbindung der Auswerteelektronik mit der Abtasteinrichtung ist vorgesehen, daß die Verbindungsleitung von der Auswerteelektronik zur Abtasteinrichtung im Bereich des Meßschnabels des Schiebers und des mit Dichtlippen versehenen Schlitzes der Abdeckung in den Innenraum der Abdeckung geführt ist.

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Die Erfindung wird anhand von verschiedenen, in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Schieblehre mit elektronischer Digital-Anzeigeeinrichtung und nachgeschalteter Auswerteelektronik im Schieber, bei der der Maßstab auf der Vorderseite der Maßstabschiene angeordnet ist,

Fig. 2 eine Schieblehre mit elektronischer Digital-Anzeigeeinrichtung una nachgeschalteter Auswerteelektronik im Schieber, bei der der Maßstab auf der Rückseite der Maßstabschiene angeordnet ist,

Fig. 3 in Draufsicht eine Gchieblehre nach

der Erfindung mit abgedeckter Maßstabschiene und

Fig. 4 einen Querschnitt durch diese Schieblehre, entlang der Linie IV-IV der Fig. 3.

Die Schieblehre nach der Erfindung besteht, wie die Fig. zeigt, wie bekannte Schieblehren aus einer Maßstabschiene mit dem Meßschnabel 11 und dem Schieber 20 mit dem Meßschnabel 24.

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Die beiden Meßkanten 12 und 25 der Meßschnäbel 11 und 24 definieren den Stellweg des Schiebers 20, wenn der zu messende Gegenstand zwischen diesen Meßkanten 12 und 25 eingeklemmt wird. Für die Messung von Innenmaßen sind die Meßschnäbel 13 und 26 mit ihren Außenmeßkanten 14 und 27 an der Maßstabschiene 10 und dem Schieber 20 angebracht.

Die Maßstabschiene 10 weist auf der Vorderseite eine Vertiefung 15 auf, in der der Maßstab angeordnet ist. Dabei können die Teilungslinien des Maßstabes 16 direkt in die Maßstabschiene 10 eingraviert oder anderweitig aufgebracht werden. Es kann je^oh auch eine getrennt hergestellte Maßstableiste 16 mit der Maßstabschiene 10 verbunden werden. Dies hat den Vorteil, daß die Maßstableiste 16 unabhängig von der Schieblehre sehr genau hergestellt werden kann und daß diese optimal an die verwendete optische Abtasteinrichtung angepaßt werden kann. Am Schieber 20 ist den Meßschnäbeln 24 und 26 abgekehrt eine Abdeckleiste 30 angebracht, die den Maßstab 16 abdeckt. Es genügt, wenn diese Abdeckleiste 30 eine Handbreite über den Schieber 20 hinausreicht, so daß beim Fassen des Schiebers 20 mit einer schmutzigen Hand der Maßstab 16 nicht verschmutzt wird. Die Abdeckleiste 30 kann jedoch auch als Tiefenmeßleiste ausgebildet sein und so eine weitere Funktion der Schieblehre mit übernehmen.

In die Vorderseite des Schiebers 20 ist eine vierstellige elektronische Digital-Anzeigeeinrichtung 22 eingebaut. Derartige elektronische Digital-Anzeigeeinrichtungen sind handelsüblich und sind in sehr kleinen Abmessungen erhältlich. Das Anzeigefenster 21 des Schiebers 20 nimmt die Digital-Anzeigeeinrichtung 22 auf. Wie das Bezugszeichen 23 andeutet, kann neben der Digital-Anzeigeeinrichtung 22 in der Vorderseite zumindest noch das optische Abtastelement der optischen Abtasteinrichtung unter·

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gebracht werden, das den Maßstab 16 abtastet. Wie das Bozugszeichen 28 erkennen läßt, können auf der Rückseite des Schiebers 20 alle übrigen Bauteile der Abtasteinrichtung und der Auswerteelektronik untergebracht werden. Außerdem kann der Schieber 20 in diesem Bereich 28 auch eine Batterie, z.B. einen wieder aufladbaren Akkumulator, als Stromversorgungseinrichtung aufnehmen. Der Schalter 29, der in den Schieber 20 eingebaut oder an den Schieber 20 angebaut ist, erlaubt die Ein- und Ausschaltung der optischen Abtasteinrichtung mit ihrer nachgeschalteten Auswerteelektronik.

Wie Fig. 1 zeigt, läßt sich bei dieser Unterbringung der Bauteile die Schieblehre in bekannter Weise handhaben, wobei die Anzeigeeinrichtung stets den Meßwert direkt anzeigt. Die Meßgenauigkeit wird dabei durch das Auflösungsvermögen der optischen Abtasteinrichtung 23 in Verbindung mit dem Maßstab 16 bestimmt. Die Auswertelogik umfaßt einen Zähler, der in beiden Richtungen gesteuert werden kann und über seine Zählstellung direkt die Anzeigeeinrichtung 22 ansteuert. Die optische Abtasteinrichtung 23 ist so ausgelegt, daß die Meßimpulse gleichzeitig auch die Verstellrichtung des Schiebers 20 im Bezug auf den Maßstab 16 erkennen lassen und in Abhängigkeit davon den Zähler vorwärts oder rückwärts schalten. Wichtig ist noch, daß der Zähler bei der Ausgangsstellung der Meßschnäbel 11 und 24 seine Nullstellung einnimmt. Dazu kann der Maßstab 16 eine entsprechende Nullmarkierung aufweisen, die über ein zusätzliches Abtast- und Auswerteglied erfaßt und zur Nullstellung des Zählers ausgenützt werden kann.

Bei dem Ausführungsbeispiel einer Schieblehre nach Fig. 2 ist der Maßstab 16 auf der Rückseite der Maßstabschiene 10 angeordnet. Dies hat den Vorteil, daß auf der Vorderseite des

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Schiebers 20 nur noch die elektronische Digital-Anzeigeeinrichtung 22 im Anzeigefenster 21 untergebracht werden muß. Alle übrigen Bauteile der optischen Abtasteinrichtung 23, der Auswerteelektronik 28 und der Stromversorgungseinrichtung sind auf der Rückseite des Schiebers 20 angeordnet, über die Auslegung des Maßstabes 16 und seine Abdeckung mit einer Abdeckleiste gilt sinngemäß, was bei der Schieblehre nach Fig. 1 erläutert wurde.

Der Schieber 20 kann mit einem Steckanschluß 29 versehen sein, an dem das mit einem Anschlußstecker 31 versehene Anschlußkabel 33 angeschlossen werden kann. Ist im Schieber 20 eine Batterie untergebracht, dann kann über dieses Anschlußkabel 33 diese Batterie in bekannter Weise aufgeladen werden, über das Anschlußkabel 33 kann jedoch auch die Abtasteinrichtung 23 mit der Auswerteelektronik 28 von einer externen Stromversorgungseinrichtung gespeist werden.

Für die optische Abtasteinrichtung 23 und die Ausgestaltung des Maßstabes 16 kann auf bekannte Einrichtungen zurückgegriffen werden, wie sie z.B. für Werkzeugmaschinensteuerungen verwendet werden.

Wie die Fig. 3 und 4 zeigen, kann der Maßstab 16 der Maßstabschiene 10 auch durch eine hülsenförmige Abdeckung 34 geschützt sein. Diese Abdeckung 34 ist mit dem Meßschnabel 11 der Maßstabschiene 10 fest verbunden, wie die Verbindungsstelle 38 erkennen läßt. Der Schieber 20 mit dem Meßschnabel 24 ist in dieser Abdeckung 34 verstellbar, wobei der Meßschnabel 24 über einen mit Dichtlippen 35 abgedichteten Längsschlitz der Abdeckung 34 herausgeführt ist.

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Die Abtasteinrichtung 23 ist in den Schieber 20 eingebaut, so daß sie direkt entlang des auf der Maßstabschiene 10 aufgebrachten Maßstabes 16 verstellt werden kann.

Mit dem Meßschnabel 24 des Schiebers 20 ist ein Gehäuse 36 fest verbunden, wie die Verbindungsstelle 37 anzeigt. Dieses Gehäuse 36 nimmt die Auswerteelektronik 28 auf und auf der Oberseite des Gehäuses 36 ist in dem Anzeigefeld 21 die Digital-Anzeigeeinrichtung 22 eingesetzt.

Da sich bei einer Verstellung des Schiebers 20 mit der Abtasteinrichtung 23 auch das Gehäuse 36 mit der Auswerteelektronik 28 verstellt, braucht nur die Verbindungsleitung zwischen diesen beiden Baugruppen wie der Meßschnabel 24 des Schiebers 20 aus der Abdeckung 34 herausgeführt werden. Dabei bietet sich gerade dieser Bereich des Meßschnabels 24 an, der sowieso über den mit Dichtlippen 35 versehenen Schlitz der Abdeckung 34 hindurchgeführt ist.

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Claims (15)

Ansprüche

1. Schieblehre, bestehend aus einer Maßstabschiene mit einem ersten Meßschnabel und eineni auf der Maßstabschiene verstellbaren Schieber mit einem zweiten Meßschnabel, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberseite des Schiebers (20) vorzugsweise im Anzeigefeld (21) eine elektronische Digital-Anzeigeeinrichtung (22) aufnimmt, die über eine optische Abtasteinrichtung (23) mit nachgeschalteter Auswerteelektronik (28) steuerbar ist, und daß diese Abtasteinrichtung (23) und die Auswerteelektronik (28) ebenfalls in dem Schieber (20) untergebracht bzw. an dem Schieber (20) angebaut sind.

2. Schieblehre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Maßstab (16) in einer Vertiefung (15) der Maßstabschiene (10) angeordnet ist und auf der dem zweiten Meßschnabel (24) abgekehrten Seite durch eine mit dem Schieber (20) verbundene Abdeckleiste (30) abgedeckt ist.

3. Schieblehre nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckleiste (30) als Tiefenmeßleiste ausgebildet ist.

4. Schieblehre nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß die Teilungslinien des Maßstabes (15) direkt in die Maßstabschiene (10) eingraviert b^w. auf die Maßstabschiene (10) aufgebracht sind.

5. Schieblehre nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine getrennte Maßstableiste (16) in die Maßstabschiene (10) eingesetzt bzw. auf die Maßstabschiene (10) aufgesetzt ist.

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6. Schieblehre nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Schieber (20) eine Batterie, vorzugsweise einen wieder aufladbaren Akkumulator, aufnimmt, der die Abtasteinrichtung (23) und die Auswerteelektronik (28) speist.

7. Schieblehre nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Schieber (20) mit einem Steckanschluß (31) versehen ist, an den ein Anschlußkabel (33) mit Anschlußstecker (32) anschließbar ist.

8. Schieblehre nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Vorderseite des Schiebers (20) neben der elektronischen Digital-AnLeigeeinrichtung (22) zumindest noch das Photo-Abtastelement der Ar asteinrichtung (23) angeordnet ist, während die übrige Abtasteinrichtung und die Auswerteelektronik (28) auf der Rückseite des Schiebers (20) angeordnet sind, und daß der Maßstab (16) auf der Vorderseite der Maßstabschiene (10) angeordnet ist (Fig. 1).

9. Schieblehre nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Vorderseite des Schiebers (20) nur die elektronische Digital-Anzeigeeinrichtung (22) angeordnet ist, während die Abtasteinrichtung (23) und die Auswerteelektronik (28) auf der Rückseite des Schiebers (20) angeordnet sind und daß der Maßstab (16) auf der Rückseite der Maßstabschiene (10) angeordnet ist (Fig. 2).

10. Schieblehre nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtasteinrichtung (23) und die

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Auswerteelektronik (28) über einen Schalter (29) ein- und ausschaltbar ist, der am Schieber (20) angebracht bzw. in den Schieber (20) eingebaut ist.

11. Schieblehre nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß dieAuswerteelektronik (28) einen vorwärts und rückwärts zählenden Zähler umfaßt, der die Steuerimpulse von der Abtasteinrichtung (23) in Abhängigkeit von der Verstellrichtung des Schiebers (20) als Vorwärts- oder Rückwärts-Zählimpulse erhält.

12. Schieblehre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtasteinrichtung (23)in den Schieber (20) eingebaut ist, daß der Schieber (20) in einer hülsenförmigen Abdeckung (34) verstellbar ist, die die Maßstabschiene (10) aufnimmt und mit dieser verbunden (38) ist, und daß der Meßschnabel (24) des Schiebers (20) abgedichtet in einem Längsschlitz der Abdeckung (34) geführt ist.

13. Schieblehre nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandungen des Schlitzes in der Abdeckung (34) mit Dichtlippen (35) versehen sind.

14. Schieblehre nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Meßschnabel (24) des Schiebers (20) ein Gehäuse (36) fest (37) verbunden ist, in dem die Auswerteelektronik (28) untergebracht und in dessen Oberseite das Anzeigefeld (21) mit der Digital-Anzeigeeinrichtung (22) angeordnet ist.

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15. Schieblehre nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsleitung von der Auswerteelektronik (28) zur Abtasteinrichtung (23) im Bereich des Meßschnabels (24) des Schiebers (20) und des mit Dichtlippen (35) versehenen Schlitzes der Abdeckung (34) in den Innenraum der Abdeckung (34) geführt ist.

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