JPH0639687A - カプセルに収容された測定システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 工作機械又は測定機械の第１機械部２と第２
機械部４との間の相対的位置を測定するための、簡単に
作ることができ、かつそのハウジング又は中空体の長手
方向スリットの密封が良好で、このスリット内に挿入さ
れるシール要素が最少の摩擦力しか示さず、そして汚染
度の高い侵食的な実用条件のもとでも良好な長期間挙動
を有する、カプセル内に収容された並進的測定システム
を提供する。 【構成】 スライド方向へ延びていてバネ弾性を有する
１対のシール用金属帯材９、１０によって密封されてい
る長手方向スリット８を備えた、第１機械部２と連結さ
れているハウジング又は中空体１の中に配置された走査
ユニット又は目盛り担体６を備え、弾性的金属帯材シー
ル片１３、１４よりなる追加的なシールユニットを設け
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、或る係合部材により第
２機械部と結合されていて測定長さに沿って動くことの
できる、この係合部材を案内するためのスライド方向へ
延びていてバネ弾性を有するシール用金属帯材によって
密封される長手方向スリットを備えた、第１機械部と連
結されているハウジング又は中空体の中に外界の有害な
影響に対して遮蔽するために配置されている走査ユニッ
ト又は目盛り担体よりなり、互いに対して動くことので
きる上記第１機械部と第２機械部との間の相対的位置を
測定し、又は調節するための、カプセル内に収容された
並進的測定システムに関する。このような測定システム
は中でも種々の機械類及び加工用機械において用いら
れ、そしてしばしば外界の有害な種々の影響に曝される
ものである。

【従来の技術】カプセル内に収容された長さ測定システ
ムにおいてはそのスケール又は測定値実体化手段及びス
ケールを走査する走査ユニットを受けるハウジング又は
中空体が或る長手方向スリットを備えており、これを通
して或る係合部材がそのハウジング内部に突出してその
走査ユニット又はその測定値実体化手段をその中空体の
外側に存在する或る可動の機械部分と結合するようにな
っている。この可動の機械部分、例えば工作機械の支持
部材の固定的機械部、例えば機台に対する相対的な運動
に際してその可動機械部の動きは係合部材によって走査
ユニットへ移されるか、又は可動のスケールの場合には
これに移される。ハウジング内に存在する非常に敏感な
部分を保護するためにその長手方向スリットは良好に封
鎖された状態に保たれる必要がある。しかしながら係合
部材の範囲においては挿入係合できる可能性が与えられ
ていなければならない。ドイツ特許第３４０２６１３号
から、互いに可動の２つの対象物の位置を測定するため
の、カプセル内に収容された測定装置が公知であり、こ
のもののそれら対象物の一方と結合されているハウジン
グ又は中空体はその可動の対象物の運動方向へ延びるス
リットを有しており、このものは屋根型に配置された合
成樹脂よりなる弾性的なシールリップによって密封され
ており、そしてもう一方の対象物と結合されている係合
部材を通して挿入係合している。この係合部材はそのハ
ウジング又は中空体の中に設けられている或る構造ユニ
ットと結合されている。ドイツ特許第２２０７３７４号
公報には上述の類の測定装置の１つが記述されている
が、この装置の場合にはハウジング又は中空体に金属よ
りなるシール部材が設けられている。金属箔が磁石によ
ってスリットの縁部に保持され、そして係合部材の作動
に際してのみこの磁石によって持ち上げられる。ドイツ
特許第３４１５１６４号公報に記述されている、カプセ
ル内に収容された測定装置の場合には、シール部材とし
てバネ鋼帯材又はブロンズ帯材として構成されている弾
性的な板材が設けられており、このものは或るハウジン
グの長手方向スリットに対して平行に、そのハウジング
内に一方側で固定的に、かつ密着して配置されている。
この板材の自由縁部はそのハウジングの長手方向スリッ
トの向かい合った側に密封的に当接している。

【発明が解決しようとする課題】前記ドイツ特許第３４
０２６１３号の合成樹脂シールリップは現場運転に際し
て潤滑油や冷却剤に侵されて膨潤する傾向を有し、それ
によりシールリップが係合部材に波形に当接してその密
封作用の満足な保証がなされなくなる。更に、このよう
な条件のもとではシールリップの硬化及び脆化が起こり
得る。合成樹脂シールリップのもう一つの欠点は、それ
が挿入係合する係合部材との接触部分において大きな摩
擦力が生じ、そのために摩耗が大きいということであ
る。前記ドイツ特許第２２０７３７４号の発明によれ
ば、合成樹脂シールリップの種々の欠点は避けられるけ
れども、その技術的煩労は大きく、そして敏感なシール
部の領域内に磁界の存在することは種々の加工機械にお
いて強磁性材料に対して非常に不都合である。前記ドイ
ツ特許第３４１５１６４号の技術手段では、係合部材の
刃縁のところの避けることのできない漏洩部が除かれて
おらず、すなわちこれらの漏洩部は金属シールリップを
使用した場合に合成樹脂シールリップの場合よりも本質
的に大きくなる。もう一つの欠点は、ただ一つのシール
リップを用いる場合にその可動の機械部分の係合部材を
このものが絶えずその非弾性的なハウジングに当接して
いるように正確に案内しなければならないということで
あり、これが、例えばその係合部材のその可動の機械部
材への固定的な結合に際してその可動の機械部分の移動
のための非常に正確な案内軌道曲線と、及びその測定シ
ステムの非常に正確で、また従って煩雑な調節とを必要
とする。本発明の課題は、簡単に作ることができ、かつ
そのハウジング又は中空体の長手方向スリットの密封が
汚染度の高い侵食的な実用条件のもとでも良好な長期間
挙動を有し、そしてその際その係合部材と各シール要素
との間に最少の摩擦力しか生じないような、２つの機械
部分の間の相対的な移動量を測定するための、カプセル
内に収容された並進的測定システムを作り出すことであ
る。

【課題を解決するための手段】本発明によればこの課題
は、少なくとも１つのシール用金属帯材対を構成し、か
つ刃状に互いに突き合わされる少なくとも２枚のシール
用金属帯材が上記中空体の中又は上に配置されていて、
それらの間に薄い係合部材が挿入係合されていること、
少なくとも１つのシール用金属帯材対の全拡幅範囲にわ
たり少なくとも２枚の弾性的金属帯材シール片よりなる
追加的なシールユニットが設けられており、これが上記
シール用金属帯材対に密封的に当接し、かつこれが係合
部材に対して密封されていること、及びこのシールユニ
ットが第２機械部か、又は係合部材かに結合されている
ことによって解決される。

【実施例】以下、本発明を実施例により添付の図面の参
照のもとに更に詳細に説明する。図１に断面図で図式的
に示した測定システムは帯材測定システムとして構成さ
れている。この測定システムはスライド方向に伸びた中
空体１の形のハウジングを有し、このものは図示されて
いない工作機械の機台等の第１の機械部２にネジ３によ
って固定されている。第１の機械部に対して相対的にス
ライドすることのできる、測定のための運動の行われる
第２の機械部４に係合部材５が固定されており、これは
第１機械部２の第２機械部４に対する、その測定される
べき相対的移動量を目盛りの設けられた目盛り担体６の
上に移す。この、尺度具体化手段として用いられる目盛
り担体６は薄い閉じた帯材として構成されていて、転送
ローラ７（図１にのみ示してある）を介して案内されて
おり、そして中空体１の内部に配置されている。中空体
１の中には同様に、目盛り担体６の目盛りを走査検出す
る図示されていない走査ユニットが固定配置されてい
る。長手方向スリット８まで全側面が閉じている中空体
１の密封のために薄いバネ鋼帯材よりなる、シール用金
属帯材対を構成する２枚のシール用金属帯材９及び１０
が用いられ、このものは中空体１の内部に設けられてい
て、この中空体１の全長にわたりスライド方向に延びて
いる。これらシール用金属帯材９、１０はそれらの自由
縁部によって刃状に互いに当接している。それらの間に
外部から中空体１の内部へ係合部材５が突出している。
ここでも除くことのできないその係合部材５の各エッジ
部の漏洩部１１及び１２（図３参照）は２枚の弾性的金
属帯材シール片１３及び１４よりなる追加的なシールユ
ニットによって密封され、これら帯材シール片は係合部
材５の両側においてそれらの拡開領域を覆っており、そ
して外側にシール用金属帯材９及び１０に密封的に当接
している。有利にはそれら金属帯材シール片１３及び１
４は係合部材５に、又は第２機械部４に密封的に固定さ
れている。係合部材５に取りつけられている遮蔽部材１
５は係合部材５の拡開領域の、長手方向スリット８を通
して直接に中空体１の内部へ侵入することのできる汚染
物質に対するおおまかな遮蔽の役目をする。この遮蔽部
材１５は中空体１の中のみならず中空体１の外側におい
ても係合部材５に、又は機械部４に配置されていること
ができる。図２に拡大して示すように、それら薄い弾性
的なシール用金属帯材９及び１０は数ミリメートルの範
囲Ｂにわたって係合部材９に密着する。この実施例にお
いてはそれらシール用金属帯材９及び１０の厚さはそれ
ぞれ５０μｍであり、それにより１００μｍの厚さを有
する刃状部が与えられる。シール用金属帯材９及び１０
のこの配置はなかでも、係合部材５の全長にわたり非常
に良好なこのものの密封が達成されるという利点を有す
る。その他に、それら係合部材の挿入係合のための拡開
力は係合部材５と各シール用金属帯材９及び１０との間
の比較的大きな接触面全体に配分され、それによって小
さな拡開圧力しか生じない。その摩擦が小さいために係
合部材５のところ及び各シール用金属帯材９及び１０の
ところの摩耗は著しく減少する。各シール用金属帯材９
及び１０の係合部材５への当接及び各金属帯材１３及び
１４のそれらシール用金属帯材９及び１０への当接が図
３に長手方向断面図として示してある。有利には係合部
材５は刃状エッジ１６及び１７を備えており、これはそ
れらシール用金属帯材９及び１０の内側領域における自
然の拡開と一致しているのがよい。金属帯材シール片１
３及び１４も同様にこれらが外側領域において各シール
用金属帯材９及び１０の外面曲線に従うように形成され
ている。図４に示した実施例においては、中空体１の内
部にシール用金属帯材１８及び１９よりなる外側のシー
ル用金属帯材対と、及び同様に２枚のシール用金属帯材
２０及び２１よりなる内側のシール用金属帯材対とが設
けられている。両方のシール用金属帯材対のそれぞれの
シール用金属帯材１８。１９、２０及び２１はその自由
端においてその中空体１の内部で長手方向スリット８を
貫通して突出する係合部材５に密封的に当接する。係合
部材５自身には、或るシールユニットを形成する２枚の
金属帯材シール片２２及び２３が機械的固定手段２４に
よつてほんの僅かだけ動くように、又は接着剤接合に固
定的に配置されており、これらは内側のシール用金属帯
材対の各シール用金属帯材２０及び２１に当接してい
る。

【発明の効果】本発明に従う中空体の長手方向スリット
のシール手段によれば、そのシール手段の、例えば摩耗
性粉塵、高温度の加工切削屑及び侵食性の冷却材や潤滑
剤のような汚染物質に対する抵抗性が高く、そのシール
用金属帯材の高い形状安定性と弾性とにより良好な長期
間挙動が得られ、またシール用金属帯材と係合部材との
間の摩擦係数が低く、それによってそれら共働する各部
材の摩耗が強く低減される。更に、そのシールユニット
が係合部材から脱結合されて第２の機械部に固定され、
またそのシールユニットが係合部材に対して相対的に小
限度内で動くことができるようにした態様においてはそ
のシールユニットと係合部材との間の束縛力が著しく除
かれる。シールユニットがそれら両方のシール用金属帯
材によって構成される刃の方向へ向かって絶えず配向さ
れており、かつ密封的にこれに当接するように可動に第
２機械部に配置されている態様において、より確実な密
封が達成される。この測定システムにおいて２枚のシー
ル用金属帯材からなる内側のシール用金属帯材対と、及
び同様に２枚のシール用金属帯材よりなる外側のシール
用金属帯材対とがその中空体の内部に設けられており、
その際その外側のシール用金属帯材対のみが、好都合に
は係合部材に設けられていてこのものと一緒に動かされ
るシールユニットの各金属板材と作動結合している態様
においてはこの測定システムの密封作用が本質的に高め
られる。更に、そのシールユニットに外側及び／又は内
側のシール用金属帯材対のための少なくとも１つの拡開
要素がその係合部材のそれぞれのスライド方向に存在し
ている態様が有利である。シールユニット自身は汚染物
スクレーパとして追加的に構成されていることができ、
又はそれらはスライド方向へ汚染物スクレーパの前に配
置されることができるので有利である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の、カプセル内に収容された測定システ
ムの１例の断面図。

【図２】本発明の測定システムの各シール用金属帯材及
びシールユニットの配置の部分拡大説明図。

【図３】本発明の測定システムの長手方向スリット内の
係合部材の部分の断面図。

【図４】本発明の測定システムの別な具体例の内側及び
外側のシール用金属帯材の配置を示す断面図。

【符号の説明】

１ 中空体 ２ 第１機械部 ３ ネジ ４ 第２機械部 ５ 係合部材 ６ 目盛り担体 ７ 転向ローラ ８ 長手方向スリット ９ シール用金属帯材 １０ シール用金属帯材 １１ 漏洩部 １２ 漏洩部 １３ 金属帯材シール片 １４ 金属帯材シール片 １５ 遮蔽部材 １６ 刃状エッジ １７ 刃状エッジ １８ シール用金属帯材 １９ シール用金属帯材 ２０ シール用金属帯材 ２１ シール用金属帯材 ２２ 金属帯材シール片 ２３ 金属帯材シール片 ２４ 固定手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 マンフレット チーゼマン ドイツ ０−6902 イェーナ ヴェルナー ゼーレンビンダー・ストラッセ ４ (72)発明者 ルートウィヒ ベーゲ ドイツ ０−6902 イェーナ フェリック ス・アウエルバッハ・ストラッセ 22

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 或る係合部材により第２機械部と結合さ
   れていて測定長さに沿って動くことのできる、この係合
   部材を案内するためのスライド方向へ延びていてバネ弾
   性を有するシール用金属帯材によって密封される長手方
   向スリットを備えた、第１機械部と連結されているハウ
   ジング又は中空体の中に外界の有害な影響に対して遮蔽
   するために配置されている走査ユニット又は目盛り担体
   よりなり、互いに対して動くことのできる上記第１機械
   部と第２機械部との間の相対的位置を測定し、又は調節
   するための、カプセル内に収容された並進的測定システ
   ムにおいて、 少なくとも１つのシール用金属帯材対を構成し、かつ刃
   状に互いに突き合わされる少なくとも２枚のシール用金
   属帯材（９、１０、１８、１９、２０、２１）が上記中
   空体の中又は上に配置されていて、それらの間に薄い係
   合部材（５）が挿入係合されていること、 少なくとも１つのシール用金属帯材対（９と１０、１８
   と１９、２０と２１）の全拡幅範囲にわたり少なくとも
   ２枚の弾性的金属帯材シール片（１３、１４、２２、２
   ３）よりなる追加的なシールユニットが設けられてお
   り、これが上記シール用金属帯材対（９と１０、２０と
   ２１）に密封的に当接し、かつこれが係合部材（５）に
   対して密封されていること、及びこのシールユニットが
   第２機械部（４）か、又は係合部材（５）かに結合され
   ていることを特徴とする、 上記測定システム。
2. 【請求項２】 シールユニットが係合部材（５）から脱
   結合されて第２機械部（４）に固定されており、そして
   係合部材（５）がシールユニットに対して小さな限度内
   で動くことができる、請求項１の測定システム。
3. 【請求項３】 シールユニツトが、両シール用金属帯材
   （９、１０）から構成される刃の方向へ常に配向してい
   てこれに密封的に乗っているように可動的に第２機械部
   （４）に設けられている、請求項１の測定システム。
4. 【請求項４】 ２枚のシール用金属帯材（２０、２１）
   よりなる内側のシール用金属帯材対と、及び同様に２枚
   のシール用金属帯材（１８、１９）よりなるシール用金
   属帯材対とが中空体（１）の内部に設けられており、そ
   の際内側のシール用金属帯材対だけが或るシールユニッ
   トと作動結合している、請求項１の測定システム。
5. 【請求項５】 シールユニットのところに、それぞれの
   スライド方向に外側及び／又は内側のシール用金属帯材
   対のための少なくとも１つの拡開要素が存在している、
   請求項１ないし４のいずれか１つの測定システム。
6. 【請求項６】 シールユニットが汚染物スクレーパとし
   て構成されている、請求項１ないし５のいずれか１つの
   測定システム。
7. 【請求項７】 シールユニットがスライド方向へ汚染物
   スクレーパの前に配置されている、請求項１ないし５の
   いずれか１つの測定システム。