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Schiebemikrometer
Die Erfindung bezieht sich auf ein Schiebemikrometer zum Feststellen bzw. Kontrollieren von Längenmassen, z. B. an Werkstücken und geht von einem Schiebemikrometer bekannter Bauart aus, bei dem an einem feststehenden Teil und einem an diesem Teil relativ verschiebbar geführten Schiebeteil je eine Hälfte eines Messschnabels angeordnet ist, der feststehende Teil mit einer Hauptskala für die ganzzahligen Messeinheiten (z. B. ganze Millimeter) und der Schiebeteil mit einer Skala für die nächst kleineren Messeinheiten (z. B.
Zehntelmillimeter) versehen ist und beide Teile quer zur Verschieberichtung verlaufende Markierungslinien aufweisen, die bei dem festen Teil sämtlich senkrecht zur Verschieberichtung und parallel zueinander sowie in gleichem Abstand voneinander liegen und bei dem Schiebeteil zu dieser senkrechten Richtung geneigt verlaufen und den senkrechten Markierungslinien in solcher Anzahl und in solchen Abständen voneinander zugeordnet sind, dass der Abstand ihrer mit den senkrechten Markierungslinien gebildeten Schnittpunkte von einer der Verschieberichtung parallel laufenden Bezugslinie dem Transversal-Noniusprinzip entspricht, wobei benachbarte, geneigt verlaufende Markierungslinien paarweise aufeinanderfolgend die seitlichen Begrenzungskanten je einer Markierungsfigur einer Reihe von "Fenster" genannten, in gleichen Abständen aufeinanderfolgenden Markierungsfiguren bilden.
Bei Schiebemikrometern dieser Art entsteht der Nachteil, dass die Schnittpunkte zwischen den auf beiden Teilen des Schiebemikrometers angeordneten Markierungen infolge einer endlichen Breite dieser Markierungen nicht genau definiert sind. Die Erfindung geht zwar von einem Schiebemikrometer der eingangs genannten Art aus, vermeidet aber eine unmittelbare, skalenmässige Ablesung des Abstandes der Schnittpunkte von der Bezugslinie.
Gemäss der Erfindung ist zu diesem Zweck vorgesehen, dass die seitlichen Begrenzungskanten jedes dieser Fenster des Schiebeteiles paarweise spiegelbildlich in bezug auf je eine zur Bezugslinie senkrechte Symmetrielinie und zueinander geneigt verlaufen und in der Zuordnung zu "Balken" genannten Markierungsfiguren, die von aufeinanderfolgenden Paaren der senkrechten Markierungslinien gebildet werden, einen Doppeltransversalnonius bilden, bei dem in einem bestimmten,"Doppelablesefenster"genann- ten und die Ablesestelle des Messwertes bestimmenden Fenster von dem in ihm erscheinenden Balken mit den geneigten Fensterbegrenzungskanten zwei Schnittpunkte derart gebildet werden, dass sie im Falle eines genau auf einen Skalenwert der Skala der mittleren Messeinheit (z.
B. genau Zehntelmillimeter) lautenden Messwert auf der Bezugslinie liegen und deren entsprechend zu wählende Höhenlage definieren, und für jeden andem Messwert den kleinsten für diesen im gesamten Ablesefeld auftretenden und praktisch gleichen Abstand beiderseits von der Bezugslinie haben ; wobei deren gedachte, über die Bezugslinie ansteigende Verbindungslinie zusammen mit einer in der Richtung veränderten Verlängerung, welche von dem höheren Schnittpunkt aus zu dem nächsten nächst höheren oder gleich hohen in dem ihm benachbarten Fenster liegenden Schnittpunkt führt, einen für den zu bestimmenden Wert der niedrigsten Messeinheit (z. B. Hundertstelmillimeter) charakteristischen Linienzug bildet, wobei der zu bestimmende Teilstrich der nächst höheren Messeinheit (z. B.
Zehntelmillimeter) zwischen Doppelablesefenster und dem benachbarten Ablesefenster liegt, u. zw. im Falle eines genau auf einen Skalenwert der Skala der mittleren Messeinheit (z. B. Zehntelmillimeter) lautenden Messwertes demjenigen benachbarten Ablesefenster, das der gleichen Seite des Doppelablesefensters benachbart ist wie bei den vier nächst höheren Messwerten der kleinsten Messeinheit. Die Ermittlung des charakteristischen Linienzuges ergibt genau und eindeutig den zugehörigen Messwert, ohne dass eine Skala für die kleinste Messeinheit dazu erforderlich ist.
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Bei einem. solchen erfindungsgemässen Schiebemikrometer, bei dem eine Reihe parallel zueinander und zur Verschieberichtung geneigte Markierungslinien geradlinige Begrenzungskanten der Markierungsfi- guren bilden, können beide zueinander geneigte, seitliche Begrenzungskanten jedes Fensters geradlinig verlaufen und mit den Balkenkanten die Schenkel spitzwinkliger Dreiecke bilden, deren spitze Winkel- scheitel den Verlauf des charakteristischen Linienzuges und damit die Lage des Doppelablesefensters für die Skalenablesung der mittleren Messeinheit (z. B. Zehntelmillimeter) und des benachbarten oder beider benachbarten Fenster für die figurliche Bestimmung der nächst kleineren oder niedrigsten Einheit (z. B.
Hundertstelmillimeter) des Messwertes definieren. Die am Schiebeteil angeordneten Markierungslinien sind dabei die seitlichen Begrenzungskanten gleichschenkliger, länglicher trapezförmiger Fenster, wobei die Balkenbreite der Breite der Trapeze in der Höhe der Bezugslinie gleich ist.
Nach einer andern Ausführungsform der Erfindung können die Fenster jedoch zu einer zur Bezugslinie parallelen Linie symmetrische Rhomben bilden, wobei die Messbilder durch spitzwinklige Dreiecke bei- derseits dieser parallelen Linie gebildet werden und deren Basis auf dieser Linie liegt.
Die Fenster können vorteilhaft in zwei zur Bewegungsrichtung des Schiebeteiles parallelen Reihen, bestehend aus je einer Anzahl Fenster, vorzugsweise 21 Fenster, die durch 10 geteilt den Rest 1 ergibt, in derselben Ebene auf gleichen Symmetrieachsen übereinander angeordnet sein, deren Abstand stets um
1/10 mm kleiner ist als die doppelte Breite der Balken am feststehenden Teil, die ebenfalls in zwei in derselben Ebene übereinanderliegenden, gegeneinander versetzt angeordneten Reihen vorgesehen sind, wobei die vorzugsweise 2 mm breiten Balken von z. B. schwarzer Farbe mit gleich breiten Zwischenräu- men von z. B. weisser Farbe abwechseln.
Die Skala für die mittlere Messeinheit kann vorteilhaft zwischen den zwei parallelen Reihen von Fenstern und mit einer sich einmal wiederholenden Bezifferung von jeweils 0 bis 9 angebracht sein, wobei die Teilung für jedes Zehntel von Mitte bis Mitte zweier benachbarter Fenster reicht.
In der Nullstellung, d. h. wenn sich die beiden Messschnabelhälften berühren, fällt zweckmässig die Symmetrieachse des ersten Fensters der oberen Fensterreihe genau auf die Mitte des zweiten, am feststehenden Teil befindlichen rechteckigen Balkens.
Zur besseren Übersicht kann das Gesamtmessfeld des Schiebeteils und/oder des feststehenden Teiles schwarzen Grund aufweisen mit Ausnahme der weissen Zwischenräume von vorzugsweise 2 mm Breite zwischen den gleich breiten schwarzen Balken und mit Ausnahme der Fenster selbst.
Zur Ablesung der ganzzahligen Messeinheiten (also der ganzen Millimeter) kann der Schiebeteil in beiden Reihen der Fenster am Anfang bzw. am Ende der Reihen je einen rechteckigen Ausschnitt aufweisen, in dem jeweils die Skalenwerte der ganzzahligen Messeinheiten erscheinen. Die Balken können an zwei Ecken Ausschnitte aufweisen, in denen die ganzen Zahlen der Hauptskala angegeben sind, von denen sich eine knapp oberhalb der Kopfkante und die andere knapp unterhalb der Basiskante des zugehörigen trapezförmigen Fensters befindet.
Gemäss der Erfindung können auch die Fenster durch ihre gegeneinander geneigten Seitenkanten repräsentiert und diese an dem Schiebeteil nur als Linien markiert bzw. eingeritzt oder als Schlitze durchgeritzt sein. Ebenso können die Balken durch Strichlinien oder Einritzungen oder Schlitze am feststehenden Teil repräsentiert bzw. markiert sein. Selbstverständlich können auch Balken und Fensterfiguren gegeneinander vertauscht, d. h. die Fenster auf dem sogenannten feststehenden Teil und die Balken auf dem verschiebbaren Teil angebracht werden, da es nur auf die Relativverschiebung dieser Teile ankommt, wobei einer dieser Teile den andern nach Art des Läufers eines Rechenschiebers ganz oder teilweise umgreift oder nach Art der Zunge eines Rechenschiebers in dem andem Teil geführt ist.
Der Einfachheit halber wird jedoch nachstehend nur von der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung gesprochen, nämlich von derjenigen mit trapezförmigen Fenstern. Dabei ist jedoch im Auge zu behalten, dass diese Fenster auch andere längliche und zu ihrer jeweiligen senkrecht zur Bezugslinie verlaufenden Symmetrieachse beiderseits dieser (vorzugsweise spitz) auslaufende Figuren sein können, also z. B. linsenförmige Figuren, Rhomben oder Rauten, und im einfachsten Falle bei geringerer Messgenauigkeit Kreise, die mit im wesentlichen rechteckigen Balken in der genannten Art zusammenwirken.
Im Falle der trapezförmigen Fenster und ähnlich bei den rhombenförmigen Fenstern verschiebt sich die Lage der Spitze der die Messbilder definierenden Dreiecke bei der Längsverschiebung des Schiebeteiles senkrecht zur Verschieberichtung systematisch so, dass bei Verschiebung des Schiebeteiles um z. B. je ein Hundertstelmillimeter die obere abzulesende Dreieckspitze an der einen Trapezkante sich um ebenso viel von der Bezugslinie bzw. von der zu den parallelen Trapezseiten parallelen Trapezmittellinie nach unten entfernt, wie sich die obere Dreieckspitze an der andem Trapezkante von dieser Mittellinie nach oben entfernt. Die Verhältnisse können dabei durch entsprechende Neigung der Seiten der trapezförmigen Fenster z.
B. so gewählt werden,
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dass die Dreieckspitzen sich in der zur Messverschiebung senkrechten Richtung 50 mal so viel verschieben wie der Schiebeteil. Die Dreieckspitze verlagern sich dann entlang den Trapezkanten um das Hundertfache dieser Verschiebung - bei 1/10 mm z. B. um 10 mm - aufeinander zu oder voneinander weg. Die Bauhöhe des Schiebeteils braucht dann bei sonst gleichen Verhältnissen und gleicher Ablesegenauigkeit nur halb so gross zu sein wie bei den bekannten Schiebemikrometern, ohne dass eine mechanische Überset- zung benötigt wird.
Da das Schiebemikrometer nach der Erfindung nicht mit breiten Schattenbändem ar- beitet, kann der Winkel zwischen den Trapezseitenkanten und den Balkenseitenkanten verhältnismässig gross gewählt werden, so dass scharfe Schnittpunkte dieser Kanten entstehen und dadurch genauere Messungen von kleineren Einheiten als bisher ermöglicht werden.
Die Markierungsfiguren des ganzen Feldes können oberhalb und unterhalb der Bezugslinie durch sich entweder in diesem Feld paarweise schneidende geneigte Fensterbegrenzungskanten oder durch parallel zur Bezugslinie verlaufende obere und untere Begrenzungskanten der Fenster in solchem Abstand von der Bezugslinie begrenzt werden, dass im Feld nur ein Paar der genannten benachbarten charakteristischen Ablesefenster auftritt. Durch diese Massnahme wird verhindert, dass andere Dreieckspitze in nicht an der Ablesestelle gelegenen Fenstern auftreten und irrtümlich abgelesen würden, obgleich die zur Definition der Ablesestelle, d. h. des Doppelablesefensters und des benachbarten Fensters, genannten Merkmale nur für diese Ablesestelle selbst zutreffen.
Nachstehend wird an Hand der Zeichnungen eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung beispielsweise beschrieben, u. zw. zeigt :
Fig. 1 in Seitenansicht das Schiebemikrometer gemäss der Erfindung, wobei sich die beiden übereinander geschobenen Teile in der Stellung für das Mass Null befinden, in der sich die Hälften des Messschnabels berühren ; Fig. 2 den sogenannten feststehenden Teil des Schiebemikrometers nach Fig. 1 in Seitenansicht ;
Fig. 3 drei benachbarte trapezförmige Fenster der oberen Fensterreihe des Schiebeteiles nach Fig. 1 in lOfach grösserem Massstab, wobei sich das mittlere Fenster in einer Null-Messstellung I (für Null Hundertstel) in bezug auf einen sogenannten Balken des feststehenden Teiles nach Fig. 2 befindet und wobei bei diesem mittleren Fenster und dem rechtsbenachbarten Fenster schematisch die zum gleichen Balken verschobenen Messstellungen und Messbilder II bis X (für ein Hundertstel bis neun Hundertstel grössere Ma- sse als in der Stellung I) mit in der Richtung x - x 100fach grösserem Massstab eingezeichnet sind ;
Fig. 4 die beiderseits der gleichen, zur Verschieberichtung senkrechten Symmetrieachsen der Fenster nach Fig. 1 und 3 angeordneten trapezförmigen Fenster der zweiten Fensterreihe für eine Null-Messstellung (I) des mittleren Fensters ; Fig. 5 schematisch die Messbilder I bis X der Fig. 3 nebeneinander angeordnet ; Fig. 6 eine andere schematische Darstellung der Messbilder I bis X der Fig. 3 und 4 ; Fig. 7 und 8 eine der Fig. 3 bzw. Fig. 4 entsprechende Messstellung für 8,09 mm bzw. 3,96 mm und Fig. 9 ein der Fig. 3 entsprechendes Messbild für rhombenförmige Fenster.
Das Schiebemikrometer besteht gemäss Fig. 1 und 2 im wesentlichen aus zwei Teilen a und c. Der Teil a wird der Einfachheit halber als der feststehende Teil bezeichnet, während der relativ dazu verschiebbare Teil c als Schiebeteil bezeichnet wird. Der Teil a trägt an seinem einen Ende die eine Hälfte b des sogenannten Messschnabels b, b', während der Schiebeteil c an dem der Schnabelhälfte benachbarten Ende die Schnabelhälfte b'trägt und in der üblichen Weise nach Art einer Schiebelehre den abgebrochen und verkürzt dargestellten Messteil des Teiles a derart umgreift, dass er parallel zu sich selbst entlang dem Messteil verschiebbar ist.
Das Messen der Länge oder Dicke eines Werkstückes erfolgt zwischen den einander genau parallel und parallelgeführten einander zugekehrten Messflächen der Schnabel- hälften b und b', zwischen die das Messwerkstück od. dgl. eingeführt wird.
In dem den Teil a übergreifenden Teil des Schiebeteiles c sind zwei übereinanderliegende und parallel zur Verschieberichtung verlaufende Reihen trapezförmiger Fenster vorgesehen, u. zw. im Ausfüh- rungsbeispiel in jeder Reihe je 21 Fenster, die für die obere Reihe mit d und für die untere Reihe mit d' bezeichnet sind. Die mittleren Längsachsen der länglichen trapezförmigen Ausschnitte decken sich mit Symmetrieachsen e, auf denen jeweils ein Fenster d der oberen Reihe und ein Fenster d'der unteren Reihe paarweise symmetrisch angeordnet sind. Der Übersichtlichkeit halber sind für jede Reihe nur je zwei Fenster am Messende des Schiebeteiles c und je zwei Fenster am andern freien Ende des Schiebeteiles c dargestellt und die übrigen Fenster jeweils symmetrisch bei den Symmetrielinie e zu denken.
Die. Fenster d und d'erlauben den Durchblick auf zwei entsprechend parallel zueinander verlaufende Reihen von balkenförmigen Markierungen f bzw. f', die auf dem feststehenden Teil a angebracht sind und als "Balken" bezeichnet werden. Der Hauptteil dieser Balken, dessen Enden etwas über die parallelen Schmalseiten der trapezförmigen Fenster vorstehen, ist rechteckig. Die Balken f der oberen Reihe sind gegen die Balken f der unteren Reihe gemäss Fig. 2 versetzt gegeneinander angeordnet. Der Abstand der
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Symmetrieachsen der Fenster d, d'ist ein Zentelmillimeter kleiner als das Doppelte der Breite eines Balkens f oder f'. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die in der Zeichnung in grösserem Massstab dargestellten Balken zwei Millimeter breit gewählt und besitzen an ihren Längskanten einen Abstand von 2 mm voneinander.
Demgemäss beträgt im Ausführungsbeispiel der entsprechend in grösserem Massstab gezeichnete Abstand der Symmetrieachsen e 3,9 mm. Die Trapezbreite auf der Linie x-x beträgt 2 mm, die Trapezbasis p ist 2,20 mm, die obere Trapezkante q ist 1, 78 mm lang.
Auf dem Schiebeteil c sind zwischen den Reihen der Fenster d und d'die Ziffern 0 - 9 in der Verschieberichtung zweimal hintereinander innerhalb einer Zickzacklinie angebracht, deren untere Zacken jeweils auf eine der Symmetrieachsen e und deren obere Zacken jeweils in der Mitte zwischen zwei Symmetrieachsen liegen. Die zwei Ziffernreihen 0 - 9 bilden somit eine den beiden Fensterreihen bzw.
Balkenreihen zugeordnete Skala h für die Ablesung von 1/10 mm-Grössen, um die das Mass eines Messwerkstückes über ein bestimmtes ganzzahliges Millimetermass hinausgeht.
Diese 1/10 mm-Skala ist einer Hauptskala für ganze Zahlen bzw. ganze Millimetermasse zugeord-
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das Millimetermass des Werkstückes angibt, zu dem dann gegebenenfalls noch Zehntelmillimeter und Hundertstelmillimeter hinzukommen und in der nachstehend beschriebenen Weise abzulesen sind. Die Zahlen der Hauptskala erscheinen in den Ausschnitten i der oberen bzw. unteren Enden der Balken f bzw.
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langen Trapezseiten der Fenster d und d'mit o (rechts) und mit o' (links) und die parallelen Trapezseiten der Fenster mit p (Unterkante) und mit q (Oberkante) bezeichnet. In der Stellung Null (Berührung der Tei- le b und b') fällt die Symmetrieachse e des ersten Fensters d genau auf die Mitte des zweiten Balkens f, wie in Fig. 3 im mittleren Bild gezeigt wird.
Wird ein Werkstück mit 1/10 mm Dicke gemessen, so liegt der dritte Balken f im zweiten Fenster d genau symmetrisch zu dessen Mittellinie e, so dass sich nun links von Ziffer 1 der Skala h wieder das mittlere Bild der Fig. 3 ergibt. Hat das zu messende Werkstück ein Mass, das nur aus ganzen Millimetern und zuzüglichen genauen Zehntelmillimetern - oder aus Null ganzen Millimetern und genau einigen Zehntelmillimetern - besteht, ohne dass Hundertstelmillimeter hinzukommen, so erscheint entweder in einem der Fenster d des Schiebeteils c ein Balken f gemäss dem waagrecht schraffierten Teil des mittleren Fensters der Fig. 3 derart, dass die Trapezkanten o und 0'des Fensters die waagrechte Mittellinie x-x in den gleichen Punkten schneiden, in denen sie auch die langen Rechteckseiten m schneiden.
(Dieallen Balken gemeinsame waagrechte Mittellinie wird nachstehend als Null-Linie x-x bezeichnet.) Demzufolge erscheinen im mittleren Trapezfenster der Fig. 3 beiderseits des gemäss Fig. 1 und 2 z. B. voll schwarz markierten Balkens f unterhalb der Linie x-x zwei spitze kongruente Dreiecke l und 1', deren Spitzen in der Null-Linie x-x liegen und deren Basis sich mit der Grundlinie p des Fensters d deckt.
(Diese Dreiecke 1 und l'decken sich mit den in diesem Falle nicht von dem Balken f abgedeckten Randteilen n des trapezförmigen Fensters d.)
Oder es erscheint im vorliegenden Fall (dass das Werkstückmass genau mit Zehntelmillimetern abschliesst) auf der unteren Skala ein Bild gemäss dem mittleren Fenster d'der Fig. 4 : dabei greifen zwei benachbarte Balken f nur über die unteren Randteile n des Trapezes, derart, dass unterhalb der Null-Linie x-x wieder kongruente Dreiecke 1-1', dieses Mal aber in der z. B. schwarzen Markierung der Balken f'innerhalb der Trapezkanten o, 0'und innerhalb der Balken auftreten, wobei die Spitzen der Dreiecke l, l* in der Null-Linie liegen und ihre Basislinien mit der unteren Trapezseite p fluchten.
Findet man also in einem der Fenster d oder d'diese Verhältnisse des mittleren Fensters der Fig. 3 bzw. Fig. 4 gegeben, so kann man das Mass des Werkstückes auf genaue Zehntelmillimeter (da es in diesem Fall keine zuzüglichen Hunderstelmillimeter besitzt) ablesen, u. zw. die ganzen Millimeter in einem der Fenster k bis k4 und die zuzüglichen Zehntelmillimeter an derjenigen Spitze (Zacken) der Skala h, die unter bzw. über dem Fenster nach Fig. 3 bzw. Fig. 4 liegt, an dem die Verhältnisse des mittleren Bildes der Fig. 3 bzw. der Fig. 4 auftreten.
In diesem Fall ergibt sich als sogenanntes Messbild I der Linienzug, der von der Spitze r des Dreieckes l auf der Null-Linie bis zur Spitze r'des Dreieckes l'und dann zum Punkt r"verläuft,
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der auf der linken Balkenkante m im oberen Teil des rechtsbenachbarten Fensters der Fig. 3 liegt (vgl. Fig. 3 und 5). Der Punkt r"ist der Schnittpunkt dieser Balkenkante mit der linken Trapezkante o'im rechtsbenachbarten Fenster d, wobei der Randteil n des Fensters ein von dem Balken f nicht ausgefülltes sehr spitzes Dreieck mit den Seiten mund 0'und der Basis p bildet.
Das gleiche Messbild I ergibt sich im Fall des mittleren Bildes der Fig. 4, wo der Übersichtlichkeit halber nur die Eckpunkte des Messbildes r und r'auf der Null-Linie x-x angegeben sind. Das Messbild I gilt also für den Fall, dass das Werkstückmass genau mit Zehntelmillimetem, ohne zuzüglich Hundertstelmillimeter abschliesst. Die linke Abbildung der Fig. 3 bzw. 4 zeigt die in diesem Fall an dem linksbenachbarten Fenster des vorgenannten Messfensters auftretende Verhältnisse, wobei in Fig. 3 der Balken f an seiner rechten Kante ein spitzes Dreieck l"' mit der Basis auf p und der Spitze auf q und an seiner linken Kante ein kongruentes spitzes Dreieck mit der Basis auf q und der Spitze auf p bildet.
Anderseits wird bei dem Fenster, das dem mittleren Messfenster der Fig. 4 linksbenachbart liegt, das Dreieck 1 1"von dem zur Rechten und unter der Kante o des erstgenannten Fensters befindlichen Balken f gedeckt. Von dem Balken f zur Linken und unter der Trapezkante 0'des rechten Fensters der Fig. 4 wird ein kongruentes spitzes Dreieck 1" mit der Basis p gebildet.
Im mittleren Bild der Fig. 3 sind schematisch-und in der x - x Richtung in lüüfach vergrössertem Mass- stab - in Form der Messbilder 11 - VI und VII - X die Fälle eingezeichnet, dass das zu messende Mass sich um ein bis neun Hundertstelvon dem miteinem oder mehreren genauen Zehnteln abschliessenden Mass des Messbildes I unterscheidet.
Ist z. B. das Werkstück um ein Hundertstel grösser als das Mass nach Messbild I, so verschiebt sich im mittleren Bild derFig. 3 (oder entsprechend im mittleren Bild der Fig. 4) der Balken f bzw.
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Balken f relativFig. 3 die linke Balkenkante m sich mit der linken Trapezkante 0'in einem Punkts schneidet, der etwas unterhalb der Null-Linie x - x liegt, während sich die rechte Kante o des Trapezfensters mit der rechten Balkenkante m in einem Punkt s'schneidet, der ebenso viel über der Null-Linie x - x liegt, wie der Punkt s
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In gleicherWeise verkürzt sich im rechten Bild der Fig. 3 das Dreieck 1 " bis zu einem Schnittpunkts" der linken Balkenkante m mit der linken Trapezkante o'.
Die Verbindung der Punkte s, s'und s" ergibt das als Linienzug in Fig. 3 wiedergegebene und in Fig. 5 herausgezogene Messbild II für ein mit einem Hundertstel über die Zehntel hinausgehendes Werkstückmass.
Geht das Werkstückmass- um zwei Hundertstel über die ganzen Zehntel hinaus, so ergibt sich eine weitere Verschiebung der Balken f nach rechts, mit den Schnittpunkten der Balkenkanten m mit den Trapezkanten o', o bei t, t'und t". Die Verbindung dieser Schnittpunkte ist das Messbild III für zwei Hundertstel.
Für ein um drei Hundertstel über ein ganzes Zehntelmass hinausgehendes Werkstückmass ergibt sich entsprechend ein Messbild IV als Verbindung der Punkte u, u'und u".
In gleicher Weise entspricht das Messbild V einem um vier Hundertstel, das Messbild VI einem um fünf Hundertstel, das Messbild VII einem um sechs Hundertstel, das Messbild VIII einem um sieben Hundertstel, das Messbild IX einem um acht Hundertstel und das Messbild X einem um neun Hundertstel über ein genaues Zehntelmass hinausgehendes Werkstückmass (vgl. Fig. 3 - 5). Dabei ist ersichtlich, dass das zwischen den Kantenschnittpunkten v, v* und v"verlaufende Messbild VI zwischen den Punkten v'und v" waagrecht, d. h. parallel zur Null-Linie x-x verläuft. und sich für das nächste Hundertstel an der linken Trapezkante o'des rechts benachbarten Fensters d zufolge der gewählten Grössenverhältnisse ein Schnitt- punkt mit der linken Balkenkante ergibt.
Demzufolge verlaufen die Messbilder VII - X in Fig. 3 bzw. 4 ausgehend von dem Schnittpunkt der rechten Balkenkante m mit der rechten Trapezkante o des mittleren Fensters zum Schnittpunkt der linken Balkenkante m mit der linken rrapezkante 0'bei dem rechten Fenster und von da zum Schnittpunkt der rechten Balkenkante m mit der rechten Trapezkante o des rechten
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Zur Feststellung des Masses eines Werkstückes, das zwischen die Messhälften der Schnabelhälften b und b'eingesetzt ist, ist also auf dem Schiebeteil c dasjenige Fenster zu suchen, bei dem sich nach Massgabe der Fig. 3,4 und 5 eines der Messbilder I - X zeigt, bei denen die Spitzen der Dreiecke 1 bzw. 1' bzw. l" gleichen Abstand unterhalb bzw. oberhalb der Null-Linie x-x besitzen.
Hat man sich zuvor die möglichen Messbilder nach Fig. 5 eingeprägt oder sind diese auf einem nicht gezeichneten Teil des Schiebemikrometers übersichtlich wiedergegeben, so ist es leicht, das vorgenannte, einem gegebenen Werkstückmass zugehörige Messbild herauszufinden. Die Auffindung wird dadurch erleichtert, dass sowohl bei
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einem genauen Zehntelmass ohne zuzüglich Hundertstel gemäss Messbild I als auch bei einem mit fünf Hundertstel abschliessenden Mass der linke bzw. rechte Ast des Messbildes in bzw. parallel zu der NullLinie verläuft. Selbst bei fehlerhafter Zuordnung eines Messbildes kann der Schätzfehler kaum mehr als ein halbes Hundertstel des Sollmasses betragen.
Die Auffindung des richtigen Trapezfensters und des richtigen Messbildes kann noch durch eine schematische Darstellung der Spitzenlagen der Dreiecke 1 bzw. l'bzw. 1"nach Fig. 6 erleichtert werden. Hier bezeichnen für jedes der Messbilder I - VI die Endpunkte der beiden ersten senkrechten Linien die Lage der Spitzen der Dreiecke 1 bzw. l'und die dritte senkrechte Linie die Lage der Spitze des Dreiecks l", während die Grundlinie der unteren Trapezkante p entspricht. Ferner bezeichnet in Fig. 6 jeder Endpunkt der beiden Senkrechten für die Messbilder VII-X die Lage der Spitzen der Dreiecke l'bzw. 1"über der Null-Linie x-x und der Endpunkt der dritten senkrechten Linie die Lage des Endpunktes des dazugehörigen Messbildes (z. B. w"beim Messbild X).
Ist in der vorstehenden Weise das dem Werkstückmass zugehörige Messbild, sei es an der oberen Reihe der Fenster d oder an der unteren Reihe der Fenster d'ermittelt worden, so braucht nur in einem der zugeordneten Fenster k bis k das Mass in ganzen Millimetern, ferner bei der zugehörigen Dreieckspitze der Skala h das gegebenenfalls zuzügliche Mass an Zehntelmillimetern abgelesen und der Betrag an Hundertstelmillimetern hinzugezählt zu werden, der (mit null Hundertstel bei I beginnend) dem ermittelten Messbild 11 bzw. III... usw.... X entspricht.
Fig. 7 und 8 zeigen zwei Zahlenbeispiele für die Ermittlung eines bestimmten Messwertes, u. zw.
Fig. 7 für den Messwert 8,09 mm und Fig. 8 für den Messwert 3,96 mm. Da im Fenster k1 der Hauptskala die Ziffern 0,4, 8, 12 usw. erscheinen, muss die Ziffer 8 im Fenster k, d. h. in der linken Hälfte der zweiten Reihe der ganzen Millimeterzahlen der Hauptskala erscheinen, und das zugehörige Messbild für 8,09 mm muss gleichfalls in der linken Hälfte der oberen Reihe der trapezförmigen Fenster erscheinen.
Man sucht nun in dieser Reihe dasjenige Messbild, bei dem die Dreieckspitze dreier aufeinander folgender spitzer und in den Trapezfenstern d von den Balken f nicht abgedeckter Dreiecke (in diesem Fall l', l", l'") von links nach rechts stetig niedriger liegen, d. h. die Spitze des Dreiecks, das am weitesten
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am höchsten, dieals 8, 09 angenommen wurde, bereits im ersten Fenster der oberen Fensterreihe, wie aus Fig. 7 ersichtlich ist. weil im gegebenen Beispiel die erste Dezimale 0 ist, d. h. das zutreffende Messbild liegt über der Skala h an der Dreieckspitze, die den Wert 0 einschliesst.
Wie ersichtlich, erfüllt dabei das Messbild die vorge-
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Null-Linie x-x liegt, wie die Spitze w"des Dreiecks 1"' unterhalb der Null-Linie x-x liegt, während die Spitze w des Dreiecks l'höher als w'und w"liegt. Die strichpunktiert eingezeichneten Verbindungsgeraden der Spitzen w, w', w"ergeben das Messbild X der Fig. 3,5 und 6, entsprechen also dem Messwert 9/100. Insgesamt kann also nach Ermittlung dieses Messbildes ohne weiteres die Zahl 8 im Fenster k1'die Zahl 0 an der Skala h und die Anzahl der Hundertstel am Messbild in Verbindung mit Fig. 5 oder 6 abgélesen werden.
In diesem Fall ist der im ersten Trapezfenster befindliche Balken f der dritte Balken der ersten Balkenreihe des feststehenden Teils a, während die beiden ersten Balken dieser Reihe unsichtbar oberhalb des Bereichs des Fensters kl liegen, wie in Fig. 7 ersichtlich ist. Dabei steht die Ziffer 8 in der Aussparung i am unteren Ende des zweiten Balkens f, während die Ziffern 7 und 1 in den Aussparungen i am oberen Ende des ersten bzw. zweiten Balkens unsichtbar sind.
Würde z. B. ein Messwert 9,09 zu messen sein, so würde das zugehörige Messbild, bei dem die Spitzen dreier benachbarter Dreiecke I, 1', 1" oder l', l", 1"' stetig in dieser Folge auf zunehmend niedriger Höhe zur Basis q liegen, in der rechten Hälfte der ersten Reihe der Trapezfenster über der Null der zweiten Ziffernfolge 0-9. der Skala h erscheinen und die Ziffer 9 im Fenster k. auftreten. Im übrigen würden sich für die Ablesung der Hundertstel am Messbild der Fig. 7 entsprechende Verhältnisse ergeben.
In Fig. 8 ist als weiteres Beispiel das Messbild für den Messwert 3,96 mm dargestellt. Dieses kann nur
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abgedeckt und freigelassen werden) stetig niedriger werden. Die Verbindungsgerade dieser Spitzen ergibt den Kurvenzug VII, der gemäss Fig. 3,5 und 6 dem Messwert 6/100 entspricht.
Es ist nicht notwendig, dass der Schiebeteil c die Fenster d, d'in zwei Reihen untereinander aufweist.
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Diese Anordnung ist nur gewählt, um den Schiebeteil c verhältnismässig kurz, z. B. in der Grössenordnung von 85 bis 90 mm, halten zu können, während der Schiebeteil sonst bei einreihiger Anordnung der Fenster im Beispiel etwa 160 - 170 mm messen würde, wie es der Anordnung von zwei Reihen trapezförmiger Fenster d und d'mit je 2 mm mittlerer Breite und je 1, 9 mm Abstand entspricht. Es könnte also die untere Reihe von Fenstern d'wegfallen und eine Verlängerung der oberen Reihe von Fenstern d auf einem entsprechend verlängerten Schiebeteil c bilden.
Selbstverständlich genügt auch ein Fenster k oder k und/ oder ks oder k bei kurzer Mikrometerlänge, wenn sich zwei-oder dreistellige Zahlen in der zur Verfü- gung stehenden Fensterbreite unterbringen lassen. Den im gezeigten Beispiel gewählten Verhältnissen entspricht der Umstand, dass die Zehntelskala h bei zwei Fensterreihen die Ziffemfolge 0 - 9 nur zweimal aufeinander folgend aufweist, während sie bei nur einer Fensterreihe viermal aufeinander folgen müsste.
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um fünf Hundertstel gegen die voll ausgezogene Stellung verschoben sind. In diesem Falle wächst das
Dreieck L'beiderseits der Linie x'-x'an, während das Dreieck L" symmetrisch zur Linie x'-x'kleiner wird.
An Stelle der Dreiecke L ergeben sich an der linken und an der rechten Kante m des Balkens f am mittleren Fenster ungleich grössere Dreiecke, u. zw. zur Linken wesentlich kleiner als zur Rechten. Die
Spitze des linken Dreiecks L ist mit der Spitze des rechten Dreiecks L und diese wieder mit der Spitze des nächstbenachbarten Dreiecks L" durch einen gestrichelten Linienzug verbunden, der noch bis zur Spitze des rechten Dreiecks L'"verlängert ist.
Dieser Linienzug ist massgebend für das Messbild bei einer Stellung des Schiebers c für einen Messwert, der 35/100 über ein ganzzahliges Millimetermass hinausgeht.
Der mittlere Ast des mit 35/100 bezeichneten Linienzuges müsste streng genommen parallel zur Li- nie x'-x'verlaufen und ist in der Zeichnung nur deshalb geneigt, weil sich eine Verschiebung der gestri- chelten Rhomben gegen die voll ausgezogenen Rhomben um nur 5/100 mm nicht darstellen lässt. Es ist al- so auch fürZwischenwertevon 5/100 mm jeweils sofort am Schieber ein charakteristisches Messbild durch den waagrechten Verlauf des mittleren Astes erkennbar und der zugehörigen darunter stehenden Zahl der Skala h zuzuordnen.
Bei der vorgenannten Ausführungsform, die für gröbere Schnellmessungen bestimmt ist, wird darauf verzichtet, Zwischenwert zwischen Null und fünf Hundertstel bzw. zwischen fünf Hundertstel und zehn Hundertstel zu ermitteln, können aber solche nach der Messbildverschiebung bzw. der Änderung der Drei- ecke L, L', L", L''noch geschätzt werden.
Schliesslich ist es nicht notwendig, dass die relativ zueinander verschiebbaren Mikrometerteile a und c flache plattenförmige Körper bilden ; der Teil c kann vielmehr auch einen Hohlzylinder bilden, der auf einem entsprechenden, in ihn eingeschobenen Zylinder oder Hohlzylinder a gleitet. Der äussere Hohlzylinder erhält dann die trapezförmigen Fenster und der innere Zylinder die mit diesen zusammenwirkenden Balken. Dabei kann der innere Hohlzylinder aus durchsichtigem Werkstoff hergestellt und der innere Hohlzylinder mit einer Beleuchtungseinrichtung versehen sein, z. B. mit einer von einer Trockenbatterie gespeisten elektrischen Lampe. Hiedurch kann die Kontrastwirkung an den Balken und Fensterkanten und die Ablesung erleichtert werden.
Das erfindungsgemässe Schiebemikrometer ist nicht auf das Messen von Längen oder Dicken beschränkt, sondern kann vorteilhaft auch zum Messen von andern physikalischen Grö- ssen, wie Drücken und Temperaturen dienen, die in eine Längsverschiebung der Mikrometerteile a und c gegeneinander umgesetzt werden. Im Falle von Drücken könnte einer der beiden gegeneinander verschiebbaren Teile mit einem Druck-Kolben bzw. einer Membran versehen werden, der bzw. die die Verschiebung gegen den andern Teil nach Massgabe der Druckgrössen und dem gewählten Skalenmassstab bewirkt.
Im Fall von Temperaturmessungen kann die Messgrösse z. B. durch die Wärmeausdehnung eines Metallstabes od. dgl. in die sekundär gemessene Strecke an einem der Teile a oder c umgesetzt werden. Auf diese oder ähnliche Weise kann das Schiebemikrometer auch als Steuerglied einer thermostatischen Vorrichtung zum Konstanthalten einer bestimmten, z. B. an einem der verschiebbaren Teile a oder c festgelegten oder gegebenenfalls einstellbaren Temperatur dienen, wobei selbstverständlich die Skalen an den Mikrometerteilen nicht in Millimetern, sondern in Temperaturen geeicht und eingeteilt werden.
Ebenso können in den andern vorgenannten Fällen die Skalen direkt in Drücken oder sonstigen durch die Verschiebung der Teile a und c gegeneinander gemessenen physikalischen Grössen geeicht und eingeteilt werden.
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