DD264542A1

DD264542A1 - Huellsystem fuer messstrecken und messgeraete

Info

Publication number: DD264542A1
Application number: DD30672087A
Authority: DD
Inventors: Werner Krieg; Gerhard Boehme; Konrad Steps; Ulrike Hentschel
Original assignee: Zeiss Jena Veb Carl
Priority date: 1987-09-07
Filing date: 1987-09-07
Publication date: 1989-02-01

Abstract

Huellsystem fuer Messstrecken und Messgeraete mit vorzugsweiser kurzer oder mittlerer Baulaenge, insbesondere fuer Laengenmessgeraete und Werkzeugmaschinen, bestehend aus mindestens einem vorzugsweise zweiteiligen umhuellenden Element, in Form von Huellkoerper und Verschlussteil, entsprechender Wandstaerke und mit laminaren Luftaustausch, sowie Befestigungselementen, Ausgleichselementen, Halter und Traeger. Fig. 1

Description

Hierzu 2 Seiten Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Öle Erfindung bezieht sich auf ein Hüllsystem für Meßstrecken und Meßgeräte mit vorzugsweise kurzer oder mittlerer Baulänge, insbesondere für Längenmeßgeräte und Werkzeugmaschinen. Es ist ferner vorgesehen für flexible und Einbaumeßsysteme, für Lasermeßsysteme und für Koordinatenmeßgeräte, sowie für Vorrichtungen für die Geradheits- und Fluchtungsrnessung.

Charakteristik des bekannten Standos der Technik

Hüllsysteme sind bekannt und werden bei Meßgeräten, ι. B. zum Schutz der Meßstrecken vor Umwelteinflüssen, und bei Werkzeugmaschinen, z. B. zum Schutz von hochgenauan Führungen, benutzt. Bei Geräten zum Messen von Längen auf optischem oder fotoelektrischem Wege werden die Meßstrahlengänge in Hüllsystemen, z. B. in starren Rohren oder Gehäusen oder in Systemen aus langgestreckten flexiblen Elementen geführt, um Umwelteinflüsse auf den Strahlengang zu minimieren bzw. ganz auszuschalten und so die Meßgenauigkeit zu steigern.

So ist in der DD-WP G12 B/3033307 oin Hüllsystem für Meßstrecken und Meßgeräte, insbesondere für Meßgeräte und Werkzeugmaschinen beschrieben. Dieses Hüllsystem becteht aus mehreren langen längsgefügten umhüllenden Elementen. Die Enden des Hüllsystemes werden mit Abschlußstücken geschlossen. Weiterhin sind Stützelemente, Gelenkelemente und Abdichtelemo'to vorgesehen. Diese» längserstreckte Hüllsystem ist nus flexiblem Werkstoff gefertigt. Nachteil dieser Lösung ist die aufwende. Herstellung, sowie daß die genannte Lösung vorrangig für lange Meßstrecken angewandt wird. Weiterhin 'stain Hüllsystem bekannt (WP G 01 R/3014103), bei dem durch einen gezielten Kreislauf des im Inwesen befindlichen __^ Gap- oder Luftgemisches die Bildung von störenden Gradienten und Turbulenzen verhindert wird.

;· i Es ist für den Einbau in Maschinen und Geräten geeignet und besonders bei großen Meßlängen wirksam. Nachteilig an dieser

; j Lösung ist jedoch, daß boi der Anwendung des mit diesem Hüllsystem versehenen Meßsystemes für Maschinoninspektionen,

jgrri die einen mehrfachen Umbau des Meßaufbaues pro Tag erfordern, die Zeit für den Umbau in einem ungünstigen Verhältnis zur

_«^ eigentlichen Meßzeit steht und daß oin hoher gerätetechnischer Aufwand für dieses Hüllsystem notwendig ist.

ZIi)I der Erfindung

Es ist Ziel der Erfindung, die Nachteile des Standes der Technik zu beseitigen und den Aufbau und die Wartung von Meßsystemen und optischen Meßstrecken zu verbessern, den Arbeitsaufwand zu minimieren und das Meßsystem mit geringem technischökonomischem Aufwand vor Umwelteinflüssen zu schützen, insbesondere die Bildung von störenden Gradienten und Turbulerzen zu verhindern.

Darlegung dos Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrundo, ein Hü'lsystem für Meßstrecken und Meßgeräte mit vorzugsweise kurzer oder mittlerer Baulänge, insbesondere für Längenmeßgeräto und Werkzeugmaschinen zu schaffen, wolches leicht transportabel, stapel- und zusammensteckbar, leicht montierbar und vielseitig eirisetzbar ist und mit geringem Aufwand eine Zugänglichkeit der zu schützenden Meßstrecke oder Teilen davon bei Inbetriebnahme, Wartung und Störungssuche erlaubt, die Bildung und Wirkung von Turbulenzen und Gradienten an und auf der Meßstrecke verhindert, mindestens jedoch stark reduziert, sowie auch bei kleinen und mittleren Stückzahlen rationell fertigbar ist.

Die Aufgabe löst nin Hüllsystem für Meßstrocken und Meßgerate mit vorzugsweise kurzer oder mittlerer Baulänge, welches aus mindestens einem vorzugsweise mehreren längsgefügten umhüllenden Elementen und aus eine Durchführung von bewegten Teilen von Meßgeräten und Maschinen gewährleistenden Abdichtelementen, vorwiegend in Form von Dichtlippen, und Befof.tigungsolßmenten besteht und in welchem vor allem optische Meßstrecken in Form von Strahlengängen bzw. Maßverkörperungen und verschiebbare AbtastKöpfe angeordnet sind, erfindungsgemäß dadurch, daß jedes umhüllende Element aus einem langgestreckten Hüllkörper mit trapezförmigem Profil und einem mit diesem formschlüssig verbundenen Verschlußteil besteht und daß mindestens der Hüllkörper des umhüllenden Elementes mit mehreren Durchbrüchen versehen ist.

Dabei ist es vorteilhaft, daß in den schräg zueinander angeordneten Flächen des Hüllkörpors jeweils mindestens eine Ausnehmung vorgesehen ist, in die die an einem Befestigungselement angeordneten Nasen eingreifen, sowie daß zwischen dem Hüllkörper und dem Befestigungselement ein mit einer entsprechenden Ausnehmung versehenes Ausgleichselement formschlüssig angeordnet ist und daß das Verschlußteil mittels Klammern am Hüllkörper kraftschlüssig gehaltert ist. Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung besteht darin, daß das Verschlußteil dem Profil des Hüllkörpers angeglichen, also auch trapezförmig gestaltet ist, wobei einer der schräg zueinander verlaufenden Schenkel des Verschlußteiles und des Hüllkörpers etwas länger als der andere Schenkel ist und der längere Schenkel dieses Verschlußteiles an seiner abschließenden Kante eine Verstärkung aufweist. Bei dieser Ausführungsform eines umhüllenden Elementes wird der Hüllkörper mittels einem an sich bekannten Halteelementes, vorzugsweise einem Bajonettverschluß, an einem an einen. Träger einstellbar befestigten Halter gehaltert und die Verstärkung des Verschlußtoiles greift in eine Ausnehmung des Halters ein. Ferner ist es vorteilhaft, daß die zumindest in den Hüllkörpern vorhandon&n Durchbrüche vorzugsweise aine rechtockige rhombische, kreiuförmige oder elliptische Form aufweisen, sowie daß be' Durchbrüchen mit relativ großer Fläciie die äußere Fläche des mit Durchbrüchen versehenen Elementes mit einem atmungsfähigen Mantel behaftet ist. Durch das erfindunpsgemäße Hüllsystom und seinen vorteilhaften Ausführungsformen ergeben sich gegenüber bisher bokannten Lösungen folgende vorteilhafte Wirkungen:

• leichte Montierbarkeit bei Installierung und Wartung

• raumsparender Transport und Lagerung, z. B. bei Wartung des Meßsystems

• Schwankungen des Meßstabes im Maschinenbetrieb werden minimiert

• Arheitserleichterung bei Installierung, Instandsetzung und Wartung

• Der Meßstrahlengang wird vor störender Luftunruhe von außen und innen geschützt. Es wird ein laminarer Luftaustausch gewährleistet und damit der Bildung örtlicher Gradienten wesentlich entgegengewirkt.

Dieses hat eine große Auswirkung auf die Meßgenauigkeit.

Ausführungsbeispiele

Die Erfindung wird nachstehend an Ausführungsbeispielen näher erläutert. In der Zeichnung zeigen in schematischer Darstellung

Fig. 1 und 2: die Anordnung eines erfindungsgemäßen Hüllsystemes an einem translatorischen Meßsystem gerader Länge mit bandförmigem Maßstab,

Fig. 3 und 4: die Anordnung der Erfindung an einer Lasermeßstrecke und Fig. 5 und 6: mögliche Gestaltungen des für den Hüllkörper und oder den Verachlußteilen verwendeten Materials.

Das in Fig. 1 dargestellte Hüllsystom besteht aus mindestens einem umhüllenden Element, daß aus einem Hüllkörper 7 und einem mit diesem formschlüssig verbundenen Verschlußteil 9 gebildet wird. Mittels Klammern 8 wird eine zusätzliche kraftschlüssige Verbindung erreicht.

Damit ergibt sich ein einen Hohlraum einschließendes Gehäuse. In seinem Innern sind eine Maßverkörperung, vorzugsweise ein bandförmiger Maßstab 3, in einer sich iängserstreckendttn mit einer Nut versehenen Maßstabaufnahme 13, sowie ein, über einem Mitnehmer 10 und einem Flansch 11 mit einem Winkel 12 verbundener Meßkopf 4 angeordnet. Der Winkel 12 ist an einem nicht weiter dargestellten Maschinengestell 1 befestigt.

Das Verschlußteii 9 ermöglicht durch seine beweglichen Oichtlippen 9' und 9", daß der Mitnehmer 10 aus dem gebildeten Gehäuse herausragen kann.

In Abhängigkeit der Gesamtlänge des Meßsystemes und der örtlichen Umgebungsbedingungen besteht das Hüllsystem aus einem oder mehreren aneinandergefügton umhüllendon Elementen, Gehäuse.

Mittels mindestens einem vorzugsweise zwei am Maschinonschlitten 2 befestigten Befestigungselementen 5 wird jedes umhüllende Element gehaltert, in dem die Nasen 5' des Befestigungselementes 5 in Ausnehmungen T des Hüllkörpers 7 eingrel'on. Für die Halterung vorteilhaft ist das Befestigungselement 5 dem Profil des Hüllkörpers 7 angepaßt. Vorteilhafterweise ist zui Entfeinerung von Fertigungstoloranzen zwischen dem Befestigungselement 5 und dem Hüllkörper 7 ein elastisches Ausgleichselement 6 angeordnet. Die beiden Enden des/der umhüllenden Elemente sind durch nicht dargestellte Endstücke geschlossen.

Vorzugsweise sind der Hüllkörper 7 aus gekantetem Stahl- oder Alublech und das Verschlußteil 9 aus elastischem Material gefertigt. Erfindungsgemäß ist mindestens dor Hüllkörper 7 mit mehreren Durchbrüchen 18 oder 19 versehen.

Diese Durchbrüche 18,19 weisen vorzugsweise eine rechteckige, rhombische, kreisförmige oder olliptische Form auf, siehe Fig.

und 4.

Bei Durchbrächen mit relativ großer Fläche ist die äußere ^cläche des mit Durchbrüchen versehenen Elemei "tes 7 und/oder 9,15, 16 mit einem atmungsfähigen Mantel 20 behaftet.

In Fig.2 ist eine Draufsicht der in Fig. 1 dargestellten Anordnung zu sehen.

In Fig.3 und 4 ist die Anordnung des erfindungsgemäßen Hüllsystemes an einer Lasermeßstrecke dargestellt. Ein mit einem nicht dargestellten Maschinenteil verbundener Reflektorträger 14 ist von mindestens einem oder mehreren, in Abhängigkeit von der Gesamtlänge der Meßstrecke, umhüllenden Elementes eingekapselt.

Jedes umhüllende Element besteht aus einem Hüllkörper 15, welches ein trapezförmiges Profil und mehrere Durchbrüche 18 oder 19 aufweist, und einem Verschlußteil 16. Das Profil des Verschlußteiles 16 ist ebenfalls trapezförmig gestaltet ui'd den Abmaßen des Hüllkörpers 15 angepaßt. Einer der schräg zueinander verlaufenden Schenkel des Verschlußtuiles 16 und des Hüllkörpers 15 ist etwas länger als der andere Schenkel. Der längere Schenkel des Verschlußteiles 16 weist an seiner abschließenden Kante eine Verstärkung 16' auf. Der Hüllkörper 15 wird mittels einem an sich bekannten Halteelementes, vorzugsweise einem Bajonettverschluß, an einem an einem Träger 22 einstellbar befestigten Halter 17 gehaltort. Die Verstärkung 16' des Verschlußteiles 16 greift in eine Ausnehmung 17' des Halters 17 ein.

Für jedes umhüllende Element ist mindestens eine, vorzugsweise zwei, Halterungen vorgesehen.

Claims

1. Hüllsystem für Meßstrecken und Meßgeräte mit vorzugsweise kurzer oder mittlerer BaulängG, welches aus mindestens einem vorzugsweise mehreren längsgefügten umhüllenden Elementen und aus eine Durchführung von bewegten Teilen von Meßgeräten und Maschinen gewährleistenden Abdichtelementen, vorwiegend in Form von Dichtlippen, und Befestigungselementen besteht und in welchem vor allem optische Meßstrecken in ^l\/rm von Strahlengängen bzw. Maßverkörperungen und verschiebbare Abtastköpfe angeordnet sind, gekennzeichnet dadurch, daß jedes umhüllende Element aus einem langgestreckten Hüllkörper (7, 15), mit trapezförmigem Profil und einem mit diesem formschlüssig verbundenen Verschlußteil (9, 16) besteht und daß mindestens der Hüllkörper (7,15) des umhüllenden Elementes mit mehreren Durchbrüchen (18,19) versehen ist.

2. Hüllsystem nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß in den schräg zueinander angeordneten Flächen des Hüllkörpers (7) jeweils mindestens eine Ausnehmung (7') vorgesehen ist, in die die an einem Befestigungselement (5) angeordneten Nasen (5') eingreifen.

3. Hüllsystem nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß zwischen dem Hüllkörper (7) und dem Befestigungselement (5) ein mit einer entsprechenden Ausnehmung (6') versehenes Ausgleichselement (6) formschlüssig angeordnet ist.

4. Hüllsystem nach einem der Ansprüche 2 und 3, gekennzeichnet dadurch, daß das Verschlußteii (9) mittels Klammern (8) am Hüllkörper (7) kraftschlüssig gehalten, ist.

5. Hüllsystem nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß da«, Profil des Verschlußteiles (16) dem Profil des Hüllkörpers (15) entspricht und zusätzlich an seinem längerem Schenkel mit einer Verstärkung (16') versehen ist.

6. Hüllsystem nach Anspruch 5, gekennzeichnet dadurch, daß dor Hüllkörper (15) mittels eines an sich bekannten Halteelementes (21), vorzugsweise eines Bajonettverschlusses, an einen Halter (17) gehaltert ist und daß die Verstärkung (16') des Verschlußteilos (16) in eine Ausnehmung (17') des Halters (17) eingreift.

7. Hüllsystem nach einem dar Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet dadurch, daß die zumindest in den Hüllkörpern (7,15) vorhandenen Durchbrüche (18,19) vorzugsweise eine rechteckige, rhombische, kreisförmige oder elliptische Form aufweisen.

8. Hüllsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet dadurch, daß bei Ourchbrüchen (18, 19) mit relativ großer Fläche die äußere Fläche des mit Durchbrüchen versehenen Elementes (7,15, 9,16) mit einem atmungsfähigen Mantel (20) behaftet ist.