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Innen-Mikrometer
Die Erfindung betrifft ein Innen-Mikrometer mit drei Messtastern.
Im allgemeinen findet man unter den Innen-Mikrometern zwei grundsätzliche Ausführungsarten vor, nämlich jene für Zweipunktmessungen und jene für Dreipunktmessungen. Die höchste Genauigkeit wird mit jenen Innen-Mikrometern erreicht, denen die Dreipunktmessung zugrunde liegt, weshalb in der Praxis diese Mikrometer bevorzugt werden. Mit den Innen-Mikrometern, denen die Zweipunkmessung zugrunde liegt, ist deshalb keine genaue Messung und Kontrolle einer Bohrung möglich, weil sich bei diesen Instrumenten die Messlinie nie sicher mit der Mittellinie der Bohrung deckt.
Um bei den bisher bekannten Innen-Mikrometern einen grösseren Messbereich zu erhalten, ist es notwendig, eine grosse Anzahl von Mikrometern zu verwenden, da der Messbereich je eines Mikrometers im allgemeinen sehr beschränkt ist. Die Ursache hiefür liegt vor allem darin, dass zur Vermeidung einer gegenseitigen Überkreuzung. der einzelnen Messtaster zur Führung je eines Messtasters nur etwas weniger als die Länge eines Radius des Messkopfes zur Verfügung steht, so dass die Messtaster nur einen relativ kurzen Schiebeweg zurücklegen können. Sobald diese zu weit aus dem Gehäuse hervorragen. beeinträchtigt die Gefahr der Verwacklung und Verkantung die Sicherheit einer genauen Messung.
Bei den bekannten Innen-Mikrometern wird ferner eine axiale Bewegung der Mikrometerschraube durch einen Übertragungskegel auf abgeschrägte, radial bewegliche Messtaster übertragen, wobei die Messungumso genauer wird, je kleiner der Winkel dieser Abschrägung ist. Dadurch wird aber auch die Strecke der Verschiebbarkeit der Messtaster kleiner und der zur Verfügung stehende Messbereich jedes einzelnen Messkopfes verringert.
Bei der Zweipunktmessung, bei der ein unverschiebbarer Taster vorgesehen ist, kann dieser zur Vergrösserung des Messbereiches verlängert werden, was bei der Dreipunktmessung, bei der alle drei Taster beweglich sind, wegen Verwacklungs- und Verkantungsgefahr bei den bisherigen Ausführungsformen nicht möglich ist, u. zw. nicht nur, weil die Führung zu knapp ist, sondern weil auch die Taster selbst für eine einwandfreie Befestigung von Verlängerungsstücken zu kurz sind.
Das Ziel der Erfindung besteht darin, ein Innen-Mikrometer mit drei Tastern zu schaffen, bei dem die Nachteile der bekannten Innen-Mikrometer vermieden werden.
Erfindungegemäss weisen diedrei Messtaster mitsamt ihren verlängerten Tasterstielen eine demDurchmesser der Mikrometertrommel entsprechende Länge auf, wobei die verlängerten Tasterstiele der drei Messtaster zueinander in der Höhe versetzt angeordnet sind, so dass sie an der Kreuzungsstelle übereinander verlaufen, und wobei die Messtaster zumindest auch mit ihren rückwärtigen Enden in der Mikrometertrommel geführt sind.
Vorteilhafterweise werden die Messtaster von parallellaufenden Zwischentastern. welche unmittelbar mit dem Übertragungskegel in Wirkungsverbindung stehen, mittels Klinken verschoben, wobei die Messtaster gegenüber den Klinken verstellbar sind.
Zweckmässigerweise ist jeder Messtaster mit in Masseinheitsstufen voneinander entfernten Anschlagnocken versehen, zu deren einem jeweils die Klinke, die auf dem Zwischentaster befestigt ist, in Eingriffstellung steht, so dass die drei Messtaster je nach der gewünschten Masseinheitsstufe herausgezogen werden können und innerhalb dieser Stufe durch die Zwischentaster verstellt werden.
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Durch die Wählbarkeit des Nockenabstandes, der stufenweise verändert werden kann, ist es möglich, einen wesentlich grösseren Verschiebungsweg der Messtaster zu erreichen als bisher. Die Herstellung von Mikrometern erfordert nicht nur eine hohe Präzision, sondern es ist auch eine gute Führung der Messtaster von ausschlaggebender Bedeutung. Auch bei Einstellung der Messtaster auf den äussersten Messbereich müssen diese noch zu mindestens 7rP/o der Radiuslänge der Mikrometertrommel in der Führung bleiben. Dazu müssen noch zirka 1rP/o der Gesamtlänge der Messtaster dem Übertragungskegel zur Verfügung stehen. sc dass nur noch höchstens 2rP/o für den Schiebeweg der Taster bleiben.
Beim erfindungsgemässen Mikrometer
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eine grössere Sicherheit in bezug auf die Genauigkeit des Messgerätes bedeutet.
Wegen der abgeschrägten Übertragungsstelle vom Kegel der Mikrometerschraube zum Messtaster führt jede vertikale Verschiebung der entsprechenden Taster, die durch Verwacklung hervorgerufen sein kann zu Ungenauigkeiten. Solche Verschiebungsmöglichkeiten sind dadurch ausgeschaltet, dass die messenden Taster nicht mehr direkt, sondern über die Hilfstaster mit dem Kegel der Mikrometerschraube in Verbindung stehen. Die beim Messen unvermeidliche geringe Verwacklung der Messtaster fällt so in bezug auf die Messgenauigkeit nicht mehr ins Gewicht. Durch diese Unempfindlichkeit kann bei gleicher Herstellungspräzision eine höhere Genauigkeit erreicht werden.
Durch die lange Führung und Unempfindlichkeit ist es beim erfindungsgemässen Mikrometer möglich, bei Messungen von grossen Dimensionen die Taster einzeln zu verlängern, ohne die Messgenauigkeit und die Funktion zu benachteiligen.
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Tasterten Innen-Mikrometer mit schrägstehenden Tastern, bei denen dieunvermeidliche geringfügige Verwick- lung der Taster die Messgenauigkeit beeinträchtigt.
Über diese Vorteile des erfindungsgemässen Mikrometers hinaus zeichnet sich dieses vor allem auch durch seine hohe Wirtschaftlichkeit aus, da mit ihm gegenüber den bekannten Mikrometern schon aus prinzipiellen Gründen ein wesentlich grösserer Messbereich erreichbar ist.
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich an Hand der Zeichnung, in der einige Ausführungbeispiele dargestellt sind. In einigen Figuren sind im Hinblick auf eine hinreichend klare Darstellung gewisse Bestandteile weggelassen.
Fig. l zeigt die Gesamtansicht eines Innen-Mikrometers für grössere Durchmesser (zum grössten Teil im Längsschnitt dargestellt), Fig. 2 einen Querschnitt der Innen-Mikrometertrommel in einer Trennfläche zwischen Haupt- und Paralleltaster. wobei der Deutlichkeit halber die Führungsstücke 23,24 fortgelassen sind, die Fig. 3-5 zeigen schaubildliche Darstellungen von drei Messtastern mit zueinander versetzten Tasterstielen und'seitlich zugespitzten Anschlagnocken.
Fig. 6 zeigt einen Auslösemechanismus mit Druckknopf, Fig. 7 einen Taster mit auf der Stirnseite zugespitzten Anschlagnocken, Fig. 8 eine Gesamt-
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der Linie B in Fig. 8, Fig. ll einen Tasterhalter für den Messbereich von Durchmessern von beispielsweise 40 bis 50 mm (mit abgenommenemDeckel, die Fig. 12-14 zeigen drei Taster mit versetzten Tasterstielen eines Tasterhalters nach dem Beispiel gemäss der Fig. ll, die Fig. 15-17 drei Taster mit versetzten Tasterstielen für ein Mikrometer für kleine Durchmesser, wie es in Fig. 8 dargestellt ist, jedoch in doppelt vergrössertem Massstab, wobei in Fig. 17 ein Messtaster für das Gerät nach Fig. 8 im Aufriss, im Seitenriss und im Längsschnitt dargestellt ist, und Fig. 18 zeigt einen Übertragungskegel mit seinen Keillippen.
In der Zeichnung sind zwei Gruppen von Innen-Mikrometern dargestellt. In den Fig. 1 - 7 ist ein Innen-Mikrometer für grössere Bohrungen mit ausziehbaren Tastern, in den Fig. 8-18 ein Innen-Mikrometer mit einsetzbaren Tasterhaltern in verschiedenen Grössen dargestellt.
Die Fig. l zeigt ein komplettes Innenmessgerät mit einem trommelförmigen Tastergehäuse 3, einem Übertragungskegel 7 und einem Einbaumikrometer 1. Bei dem Einbaumikrometer 1 sind die normalen Skalen 4 und die Messspindel 2 zu sehen. Auf die Messspindel 2 wird der Übertragungskegel 7 mittels Fixierschraube 6 angepresst. Im Tastergehäuse 3 sind die drei Messtaster mit den je parallel darüberliegen- den Hilfstastern untergebracht. Die eigentlichen Messtaster 10, 11, 12, weisen je einen verlängerten
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der überkreuzen können. Die Messtaster 10, 11, 12 sind im Taster- bzw. Trommelgehäuse verschiebbar gelagert und die verlängerten Tasterstiele werden durch zusätzliche Vierkantstücke 23,24 geführt.
In
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jedem Tasterstiel 15 befindet sich ein Längsloch zwecks Aufnahme einer Zugfeder 25, die an der Deckplatte 13 angehängt ist, wodurch die Messtaster ständig in das Gehäuseinnere und gegen die Deckplatte gezogen werden.
Die oberen Flächen der Messtaster 10. 11. 12 sind mit je einer Reihe von Anschlagnocken 14 versehen, deren Abstände voneinander je einer Masseinheit entsprechen. Die Anschlagnocken sind entweder seitlich oder oben (18 in Fig. 7) zugespitzt. Über den Anschlagnocken 14 der Messtaster 10, 11, 12 ist je ein Zwischentaster 9 parallellaufend angeordnet, der mit dem Übertragungskegel 7 in Wirkungsverbindung steht. Die schrägen Flächen 19 des Übertragungskegels 7 und die dazugehörigen Flächen der Zwischentaster 9 sind genau aufeinander abgestimmt. So beträgt z. B. der Winkel zur Kegelachse 260 33'52", wobei die Taster 9 in Radialrichtung immer die Hälfte des Weges des Kegels 7 zurücklegen, so dass der Schiebeweg im Durchmesser verdoppelt wird und gleich jenem des Übertragungskegels ist. wodurch eine Anpassung an ein normales Einbaumikrometer ohne Änderung möglich ist.
Durch entsprechende Änderungen auf den
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nert werden. um noch feinere Messungen vornehmen zu können.
Bekanntlich ist derSchiebeweg der mit dem Übertragungskegel zusammenarbeitenden Taster sehr klein.
Zur Behebung dieses Nachteiles wird beim Erfindungsgegenstand diese Verschiebung von den Paralleltastern 9 mittels Klinken 8 auf die Messtaster 10. 11,12 übertragen, u. zw. derart, dass die Hakenspitzen der Klinken 8. die an den Zwischentastern 9 befestigt und unter Wirkung einer nicht näher bezeichneten Feder mitsamt den Tastern schwenkbar angeordnet sind, in der Normallage stets mit den Anschlagnocken 14 der Messtaster in Eingriffstellung stehen, und dass jeweils die vom Übertragungskegel 7 herbeigeführte Bewegung der Zwischen- bzw. Paralleltaster 9 auf die Messtaster 10, 11, 12 übertragen wird. bis eine Masseinheitsverschiebung vollendet ist.
Die Hakenspitze der Klinke 8 ist den Anschlagnocken entsprechend abgeschrägt, so dass beim Herausziehen der Messtaster die Klinken zur Seite gedrückt werden und in die gewünschte Stufe wieder einschnappen. Jede Stufe der Messtaster wird auf ihrer Rückseite (in der Zeichnung deshalb, nicht sichtbar) mit eingravierten Nummern versehen, die dem Durchmesser des dazugehörigen Messbereiches entspricht. Die Nummern sind deshalb auf der Rückseite der Messtaster eingraviert, weil sich an der Vorderseite die Nut 17 befindet, die der Aufnahme des Verlängerungsstückes 26 bzw. des Keiles 27 dient. Zur Auslösung der herausgezogenen Messtaster ist für jeden Taster je ein Druckknopf 20 vorge- sehen. welcher auf der Trommelwand auf-undabschiebbar gelagert ist.
Beim Niederdrücken desDruckknopfes macht die Klinke 8 samt dem Taster 9 eine Schwenkung, wodurch die Hakenspitze der Klinke mit den seitlich zugespitzten Anschlagnocken 14 des Messtasters ausser Eingriff kommt, der betreffende Messtaster wieder frei wird und mittels der Feder 25 in das Gehäuseinnere zurückgezogen wird.
Der Anschlagnocken kann selbstverständlich auch an der Stirnseite 18 zugespitzt werden, wie dies in Fig. 7 dargestellt ist.
Die Messtaster 10, 11,12 sind am äussersten Ende mit einer Nut 17 zu- Aufnahme des Verlängerungsstückes 26 versehen. Dieses Verlängerungsstück 26 hat eine ähnliche Profilform wie die Messtaster, wird aber mit zwei Hilfsblechen verbunden, wodurch das Verlängerungsstück am Ende eine Klammer bildet. In der Mitte des einen Bleches befindet sich ein Keil 27 zur Fixierung des Verlängerungsstückes 26 in der Nut 17 des Tasters. Ohne den Keil 27 warde sich das Verlängerungsstück 26 um die Stirnkante des Tasters verschwenken, weil es nur seitlich geführt wäre.
Beim Aufstecken des Verlängerungsstückes 26 auf den Taster wird der Keil 27 in der Nut 17 festgehalten, wobei durch Anziehen der am'Keil27 angebrachten Schraube deren Spitze auf den schrägen Rand des Trichters 28 trifft, dessen Spitze zur Schraubenspitze ein wenig versetzt ist. so dass das Verlängerungsstück 26 sicher auf die Endfläche des Tasters angepresst wird. Am äussersten Ende der Taster 10,11, 12 befindet sich eine Kröpfung 16 für Sacklochmessungen. Ohne Kröpfungen wäre der verhältnismässig dicke Deckel 22 bei Messungen von Sacklöchern geringer Tiefe hinderlich. Am Deckel 22 befindet sich bei jedem Tasterende eine Aussparung 21, damit die Taster leicht mit der Fingerspitze herausgezogen werden können.
In Fig. 8 ist ein Standard-Mikrometer mit einem Tasterhalter 50 für kleinere Bohrungen mit einem Tasterhalter 54 für mittlere Bohrungen kombiniert. Beim Standard-Mikrometer kann trotz kleinem Durchmesser ein verhältnismässig grosser Sctr. ebeweg der Taster dank deren langer Führung ausgeführt werden, was bei den bekannten Mikrometern nicht möglich ist. Dadurch kann auch bei den Tastern aller kombinierten Tasterhalter einheitlich der grösstmögliche Schiebeweg erhalten werden. Die in den Fig. 8-11 dargestellten Tasterhalter bestehen aus einem vollen Stück, in das zur Aufnahme der Taster drei durchgehende Schlitze gefräst sind, welche zugleich als Führung dienen.
Die Angriffsstellen zwischen den schrägen Flächen 19 der Messtaster 33-35 und des Übertragungskegels 30 müssen möglichst niedrig gehalten werden. um ein Drehmoment der Taster zu vermeiden. Um
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den obgenannten einheitlich grössten Schiebeweg aufrecht zu erhalten, muss auch der Kegel bis auf die Grundplatte 32 vordringen können, weshalb der Übertragungskegel 30, wie Fig. 18 zeigt, mit drei Keillippen 19a ausgebildet ist. Damit beim Tieferdringen des Übertragungskegels 30 dessen Keillippen 19a einen freien Durchgang finden, sind die drei Messtaster in der Mitte mit je einer Aussparung 41 (Fig. 17) versehen.
Diese Aussparungen 41 dienen zugleich der Aufnahme einer Druckfeder 41a. Der Übertragungskegel 30 darf nicht auf der Messspindel 2 befestigt werden, damit der Übertragungskegel beim Drehen der Messspindel des Einbaumikrometers nicht mitgedreht wird. In der Mitte des Übertragungskegels befindet sich eineAussparung mit einer Druckfeder 31, welche d n Übertragungskegel fest an die Messspindel andrückt. Die Feder 31 ist am Ansatz 40a des Stiftes 40 abgestützt, der als Anschlag der Feder 41a dient, welche die Aufgabe hat, den Taster bei dessen Rückgang wieder in die Nullstellung zu drücken.
Die Taster33, 34,35 sind aus praktischen und wirtschaftlichen Erwägungen je nach Bedarf aus mehreren Stücken zusammengesetzt, wobei der die Schrägfläche 19 aufweisende Tasterkopf 38. und ein SchwanzstUck 37 über zwei zu beiden Seiten derselben angeordnete Bleche 39 derart miteinander verbunden sind, dass sichdie Aussparung 41 automatisch ergibt. Der Tasterstiel 36 wird hiebei von den seitlichen Blechen 39 gebildet.
Die Fig. 9 und 11 stellen Tasterhalter mittlerer Grösse dar, welche direkt an das Standard-Mikrometer angesteckt und mit diesem kombiniert werden können, u. zw. derart, dass der kleine Taster 34 mit dem mittleren Taster 44 bzw. 33 mit 42 und 35 mit 46 in Wirkungsverbindung steht. Wie die Taster 10, 11.
12 sind auch die Taster 42, 44, 46 in ihrem verlängerten Tasterstiel 45 mit je einem Längsloch mit darin eingesetzter Zugfeder, die an der Deckplatte 57 angehängt ist, versehen, wodurch die Taster stets nach innen zurückgezogen werden und ebenfalls die gute Anpressung zwischen grossen und kleinen Tastern, z. B. 34 und 44, besorgt wird. Auf dem Tasterhalter 54 ist der Deckel 56 mittels Schrauben befestigt, welcher samt Vierkantstück 55 zugleich als OberfUhrung der Taster dient. Der Boden des Tasterhalters 54 dient als untere Führung der Taster.
Die Messtaster 42, 44, 46 haben keine in Stufen geteilte Anschlagnocken, jeder Tasterhalter beschränkt sich nur auf eine einzige Messeinheit. Diese Messeinheit ist gleich dem Schiebeweg, welchen die Taster 33 - 35 durch grösstmögliche Verschiebung des Übertragungskegels 7 zurücklegen. Im Ausfüh- rungsbeispiel ist im allgemeinen 5 mm Radius, d. h. 10 mm im Durchmesser angewendet worden. Diese Wegeinheit entspricht dem axialen Schiebeweg der Messspindel des handelsüblichen Einbaumikrometers, was eine Erleichterung für die Kombination bedeutet.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Innen-Mikrometer mit drei Messtaster, dadurch gekennzeichnet, dass die drei Messtaster (10,
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ser der Mikrometertrommel (3 ; 50 ; 54) entsprechende Länge aufweisen, wobei die verlängerten Tasterstiele (15 ; 36 ; 45) der drei Messtaster zueinander in der Höhe versetzt angeordnet sind, so dass sie an der Kreuzungsstelle übereinander verlaufen und dass die Messtaster (10. 11, 12 ; 33, 34, 35 ; 42, 44, 46) zumindest auch mit ihren rückwärtigen Enden in der Mikrometertrommel geführt sind.