Verstell-Kaliber.
Das genaue Messen kleiner und mittlerer Bohrungen kann bis heute nur vermittelst sogenannter Grenzlehrdorne ausgeführt wer- den. Diese Lehrdorne besitzen eine Gutseite und eine um die Toleranz grössere Ausschuss- seite. Mit derartigen Lehrdornen kann eine Bohrung jedoch erst gemessen werden, wenn sie schon fertig bezw. mindestens grösser ist als die Kalibergutseite. Dagegen kann das jeweilige sogenannte Istmass während der Bearbeitung der Bohrungswandung nicht festgestellt werden.
Es ist jedoch wünschens- wert, jederzeit feststellen zu k¯nnen, welche Zugabe bis zum vorgeschriebenen Mass noch vorhanden ist, denn dadurch wird es möglich, die Arbeitszeit durch weniger, dafür aber grössere Spanabhebungen zu verkürzen, wÏhrend man sich heute vorsichtig an das Fertigmass herantasten muss, stets besorgt, das s Nennmass nicht zu überschreiten. Die je weilige Spanabnahme darf deshalb den To leranzbetrag nicht überschreiten, weil sonst Ausschussgefahr besteht.
W rde man jedoch stets das jeweilige Istmass der Bohrung kennen, so könnte man eventuell in einem oder maximal zwei Arbeitsgängen die ganze Zugabe wegarbeiten. Ausserdem brauchte nicht der ganze Toleranzbetrag in Anspruch genommen zu werden.
B. ei der heute üblichen Einheitswellenpassung benötigt man für jede Passung einen Grenzlehrdorn. Die MeBwerkzeugkosten sind daher bei diesem Passsystem ausserordentlich hohe.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist nun ein Verstellkaliber, welcher die vorerwähnten Mangel beheben soll. Zu diesem Zwecke besitzt der Verstellkaliber erfindungsgemϯ einen hohlzylindrischen Halter, dessen eines Ende mit einer zylindrisch ge formten Messschulter versehen ist, deren äusserer Krümmungsdurchmesser mindestens um den Verstellbereich des Ealibers kleiner ist als das Nennmass der zu kalibrierenden Bohrung, wobei in dem Halter eine Verstellspindel gelagert ist, die bei der Messschulter ein Exzenter aufweist, das so bemessen ist,
dass der grösste Abstand zweier einander ge genüberliegender Mantellinien der Messschulter und des Messexzenters in mindestens einer Exzenterstellung kleiner und in einer zu dieser um l811 verdrehten Exzenterstellung grösser ist als das Nennmass der zu kalibrierenden Bohrung.
In der Zeichnung ist eine beispielsweise Ausführungsform des Erfindungsgegenstan- des dargestellt, und zwar zeigt :
Fig. 1 den Verstellkaliber im Längs- schnitt nach der Linie 1-1 in Fig. 3, mit dem Messexzenter in der dem kleinsten Kalibermass entsprechenden Stellung,
Fig. 2 eine Seitenansicht des Verstellkalibers in Richtung des in Fig. 4 eingezeich neten Pfeils II gesehen,
Fig. 3 eine Vorderansicht des Verstellkalibers in Richtung des in Fig. 2 eingezeich- neten Pfeils III gesehen,
Fig. 4 eine Riiekansicht des Verstellkali- bers in Richtung des in Fig. 2 eingezeichneten Pfeils IV gesehen und
Fig. 5 und 6 zwei den Fig.
3 und 4 entsprechende Ansichten mit dem Mcssexzenter in der Stellung des grössten Kalibermasses.
1 bezeichnet einen hohlzylindrischen Halter, an dessen einem Ende eine Klemmhiilse 3 mit einem Me¯skalensegment 2 aufgesetzt ist.
Am gegeniiberliegenden Ende mündet der Halter in eine zylindrische Messschulter 4 mit kreisringsegmentförmigem Querschnitt aus, deren Allssendurehmesser D1 kleiner ist als der Nenndurchmesser D (Fig. 3) der zu kalibrierenden Bohrung, wobei der Durch- messer 7) bestenfalls so gross sein darf wie der Nenndurchmesser D abzüglieh dem Mass des Verstellbereiches des Kalibers. Beträgt beispielsweise der Nenndurchmesser D = 30 Millimeter und der Kaliberverstellbereieh 0. 3 Millimeter, so darf der Durehmesser D höchstens 29, 7 Millimeter betragen.
Im Halter 1 ist eine Verstellspindel 5 gelagert, an deren einem Ende ein Drehknopf 6 aufgesetzt und mittels einer Schraube 7 auf dem Konus 8 der Spindel festgezogen ist.
Der Drehknopf 6 ist mit einem Zeiger 9 aus gerüstet, der beim Drehen des Knopfes über die Messskala des Segmentes 2 gleitet. An dem dem Drehknopf 6 gegenüberliegenden Ende besitzt die Verstellspindel 5 einen zu ihr exzentrischen Zapfen 10 von der Exzentrizität e. Auf diesem Exzenterzapfen 10 ist eine Rolle 11 drehbar gelagert. Die Anordnung ist dabei so, dass die Rolle 11 in die Bohrung der kragenartig über den Halter 1 hinausragenden Messschulter 4 zu liegen kommt (Fig. 1).
Angenommen, die Exzentrizität e des Messexzenters betrage 0, 15 Millimeter. Der Verstellbereieh des Kalibers betrÏgt dann 0. 3 Millimeter. Entsprechend diesen 30 Hunderbstelsmillimetern ist die sich über einen Winkel von 180 Grad erstreckende Messskala in 30 ungleiche Teile eingeteilt, derart, dass der Abstand zwischen je zwei Teilstrichen einer Abweichung von einem Hundertstelsmillimeter des Kalibermasses vom Nennmass entspricht.
Die Handhabung des Verstellkalil) ers ist folgende. Vor dem Messen der Bohrung wird der Drehknopf 6 in die aus Fig. 1 bis 4 ersichtliche Stellung gebracht. Der Zeiger 9 zeigt dann, von rückwärts gesehen (Fig. 4), nach links und die Me & exzenterrolle 11 ist wcitmoglichst in die Bohrung der Messschulter 4 hineingetreten, das hei¯t das Kaliber- mass ist am kleinsten. In dieser Stellung wird der Kaliber mit der einen Hand erfasst und in die zu kalibrierende Bohrung B ein- geführt. Befinden sich Rolle 11 und Messschulter 4 innerhalb der Bohrung, so wird der Drehknopf 6 mit der andern Hand im Sinne des in Fig. 4 eingezeichneten Pfeils A gedreht, wobei (lie Rolle 11 aus der Bohrung der Messschulter 4 herausgeschwenkt wird.
Die Drehung des Knopfes 6 wird soweit fortgesetzt, bis sich ein fiihlbarer Widerstand bemerkbar macht, das Zeichen, dass nun die einander gegeniiberliegenden, den grössten Abstand voneinander aufweisenden Mantel- linien der Rolle 11 und der Messschulter 4 an der Wandung der Bohrung anliegen. Besitzt die Bohrung ihr Nennmass, so kann der T) rehknopf nur soweit gedreht werden, bis der Zeiger 9 auf die Nullmarke (Fig. 4 und 6) zu stehen kommt. Jede Abweichung des Zei gers von der Nullmarke bedeutet, dass die Bohrung- (bei Einheitsbohrlmgpassung) ent weber zu gross oder zu klein ist.
Das Mass der Abweichung wird durch den Zeiger und : die Me¯skala auf den Hundertstelsmillimeter genau angezeigt. Damit eine leichte und ge naue Ablesung jedes einzelnen Hundertstelsmillimeters möglich ist, wird die Bogenlänge der Messskala zweckmässig so gewählt, dass die Hundertstelsmillimetermarken auf der Skala mindestens einen Millimeter voneinander entfernt sind.
Gemäss den Fig. 5 und 6 ist die Exzenter- stellung gegenüber der Stellung in den Fig. 3 und 4 um 180 verdreht. Der grösste Abstand zweier einander gegenüberliegender Mantellinien der Messschulter und des Meus- exzenters erreicht hier ein Maximum, das heisst das Kalibermass ist am grössten.
Es ist möglieh, die Mess exzenterrolle 11 gegen eine solche von grösserem oder klei nerem Durchmesser auszuwechseln, so dass innerhalb gewisser Grenzen ein und derselbe Kaliber zum Messen von Bohrungen mit verschieden grossem Nennmass verwendet werden kann.
Der beschriebene Verstellkaliber gestattet in bequemer Weise das genaue Messen der Bohrung wÏhrend der Fabrikation. Dank seiner Verstellbarkeit ist es überflüssig, für jede Passung einen besonderen Kaliber zu nalten, vielmehr genügt ein einziger Kaliber für alle Passungen einer Bohrung, wodurch die lukrative Anwendung der Binheitswellenpassung erst möglich wird.
Statt am Verstellkaliber eine Skaleneinteilung vorzusehen, die pro Teilstrich eine Abweichung von einem Hundertstelsmilli- meter des KalibermaBes vom Nennmass anzeigt, könnte auch eine Skaleneinteilung für Abweichungen von Tausendstelsmillimetern gewählt werden, wenen dafür ein kleinerer Verstellbereich des Kalibers in Kauf genommen wird.
Eine Abnützung des Kalibers tritt praktisch nicht ein, da die Exzenterrolle 11 beim Mess Vorgang auf der Bohrungswand abrollt.
Der Ka-liber wird erst in der Bohrung gespreizt, das MaB in diesem Zustand abgelesen, der Kaliber wiederverkleinertundaus der Bohrung herausgezogen, so dass Gleitreibungen an den M. essflächen vermieden werden.
Der beschriebene Verstellkaliber ist wie die Grenzlehrdorne selbstzentrierend, im Gegensatz zu Stichmassen, bei welchen stets zuerst der kleinste Durchmesser gesucht werden muss, was nur Facharbeitern fehlerfrei gelingt. Mit dem Verstellkaliber kann sodann die Bohrung auch auf Rundheit geprüft werden, indem er um 90 um seine Achse gedreht und die Messung in dieser Stellung wiederholt wird, eine Möglichkeit, die beim Grenzlehrdorn fehlt.
Der beschriebene Verstellkaliber besitzt weder Gewinde, noch Zahnräder oder olim- men usw., die leicht zerstört werden können and die lessgenauigkeit stark herabsetzen.
Auch ein allfälliges Spiel der Spindel 5 im Halter l ist ohne Nachteil, da der beim Messen auf die Lagerfläehe der Spindel aus geübte Druck stets in derselben Richtung wirkt. Der Kaliber kann jederzeit vermittelst eines kalibrierten Messringes geprüft und die Messskala ohne Demontage lediglich durch Drehen der Hülse 3 neu eingestellt werden.
Adjustable caliber.
The precise measurement of small and medium-sized bores can still only be carried out using so-called limit plug gauges. These plug gauges have a good side and a reject side that is larger by the tolerance. With such plug gauges, however, a hole can only be measured when it is already finished BEZW. is at least larger than the potash side. On the other hand, the respective so-called actual dimension cannot be determined during machining of the bore wall.
However, it is desirable to be able to determine at any time which allowance is still available up to the prescribed size, because this makes it possible to shorten the working time with fewer, but larger chip removals, while nowadays one is careful with the finished size must approach, always worried not to exceed the s nominal size. The respective chip removal must therefore not exceed the tolerance amount, otherwise there is a risk of rejects.
However, if you always knew the actual size of the hole, you could possibly work off the entire allowance in one or a maximum of two work steps. In addition, the entire tolerance amount did not have to be claimed.
B. ei of today's standard shaft fit you need a limit plug gauge for each fit. The measuring tool costs are therefore extremely high with this fitting system.
The subject of the present invention is now an adjustable caliber, which is intended to remedy the aforementioned deficiency. For this purpose, the adjustable caliber according to the invention has a hollow cylindrical holder, one end of which is provided with a cylindrically shaped measuring shoulder, the outer curvature diameter of which is at least the adjustment range of the Ealiber smaller than the nominal size of the bore to be calibrated, with an adjusting spindle mounted in the holder which has an eccentric at the measuring shoulder that is dimensioned
that the greatest distance between two opposing surface lines of the measuring shoulder and the measuring eccentric is smaller in at least one eccentric position and greater in an eccentric position rotated by 1811 than the nominal dimension of the bore to be calibrated.
The drawing shows an example of an embodiment of the subject matter of the invention, namely:
1 shows the adjustment caliber in longitudinal section along the line 1-1 in FIG. 3, with the measuring eccentric in the position corresponding to the smallest caliber dimension,
Fig. 2 is a side view of the adjustable caliber in the direction of the arrow II drawn in Fig. 4,
3 shows a front view of the adjustable caliber in the direction of the arrow III drawn in FIG. 2,
4 shows a rear view of the adjustment caliper in the direction of the arrow IV drawn in FIG. 2, and FIG
Figs. 5 and 6 two the Fig.
3 and 4 corresponding views with the Mcsse eccentric in the position of the largest caliber.
1 denotes a hollow cylindrical holder, at one end of which a clamping sleeve 3 with a mescale segment 2 is placed.
At the opposite end, the holder opens into a cylindrical measuring shoulder 4 with a circular segment-shaped cross-section, the universal diameter of which D1 is smaller than the nominal diameter D (Fig. 3) of the bore to be calibrated, the diameter 7) at best being as large as the nominal diameter D subtract the size of the adjustment range of the caliber. For example, if the nominal diameter is D = 30 millimeters and the caliber adjustment range is 0.3 millimeters, the diameter D may not exceed 29.7 millimeters.
An adjusting spindle 5 is mounted in the holder 1, at one end of which a rotary knob 6 is placed and tightened by means of a screw 7 on the cone 8 of the spindle.
The rotary knob 6 is equipped with a pointer 9, which slides over the measuring scale of segment 2 when the knob is turned. At the end opposite the rotary knob 6, the adjusting spindle 5 has an eccentric pin 10 of eccentricity e. A roller 11 is rotatably mounted on this eccentric pin 10. The arrangement is such that the roller 11 comes to rest in the bore of the measuring shoulder 4 protruding like a collar over the holder 1 (FIG. 1).
Assume that the eccentricity e of the measuring eccentric is 0.15 millimeters. The adjustment range of the caliber is then 0.3 millimeters. Corresponding to these 30 hundredths of a millimeter, the measuring scale, which extends over an angle of 180 degrees, is divided into 30 unequal parts, so that the distance between each two graduation marks corresponds to a deviation of one hundredth of a millimeter of the caliber from the nominal dimension.
The handling of the adjustment caliper is as follows. Before measuring the bore, the rotary knob 6 is brought into the position shown in FIGS. 1 to 4. The pointer 9 then points to the left, seen from the rear (FIG. 4), and the measuring eccentric roller 11 has entered the bore of the measuring shoulder 4 as far as possible, that is to say the caliber is the smallest. In this position, the caliber is grasped with one hand and inserted into the bore B to be calibrated. If the roller 11 and measuring shoulder 4 are inside the bore, the rotary knob 6 is turned with the other hand in the direction of the arrow A drawn in FIG. 4, the roller 11 being pivoted out of the bore of the measuring shoulder 4.
The rotation of the knob 6 is continued until a perceptible resistance is noticeable, the sign that the opposite, the greatest distance from one another, the outer lines of the roller 11 and the measuring shoulder 4 are in contact with the wall of the bore. If the bore has its nominal dimension, the knob can only be turned until the pointer 9 comes to the zero mark (Fig. 4 and 6). Every deviation of the pointer from the zero mark means that the bore (with standard bore fitting) is either too big or too small.
The degree of the deviation is indicated by the pointer and: the measuring scale to the hundredth of a millimeter. So that an easy and accurate reading of every single hundredth of a millimeter is possible, the arc length of the measuring scale is expediently chosen so that the hundredths of a millimeter marks on the scale are at least one millimeter apart.
According to FIGS. 5 and 6, the eccentric position is rotated by 180 compared to the position in FIGS. 3 and 4. The greatest distance between two opposing surface lines of the measuring shoulder and the measuring eccentric reaches a maximum here, that is to say the size of the caliber is greatest.
It is possible to replace the measuring eccentric roller 11 with one of larger or smaller diameter, so that within certain limits one and the same caliber can be used for measuring bores with different nominal dimensions.
The described adjustment caliber allows the exact measurement of the bore in a convenient manner during manufacture. Thanks to its adjustability, there is no need to use a special caliber for each fit; rather, a single caliber is sufficient for all the fits of a bore, which is what makes the lucrative use of the binary shaft fit possible.
Instead of providing a scale division on the adjustment caliber, which shows a deviation of one hundredth of a millimeter of the caliber size from the nominal size per graduation, a scale division for deviations of thousandths of a millimeter could also be selected if a smaller adjustment range of the caliber is accepted.
There is practically no wear and tear on the caliber, since the eccentric roller 11 rolls on the wall of the bore during the measurement process.
The caliber is first spread in the bore, the measurement is read off in this state, the caliber is reduced again and pulled out of the bore so that sliding friction on the muscle surfaces is avoided.
The adjustment caliber described is like the limit plug gauges self-centering, in contrast to pitches, for which the smallest diameter must always be found first, which only skilled workers can do without errors. With the adjustable caliber, the bore can then also be checked for roundness by turning it 90 about its axis and repeating the measurement in this position, a possibility that is missing with the limit plug gauge.
The adjustment caliber described has neither threads nor gears or olim- nes, etc., which can easily be destroyed and greatly reduce the accuracy.
Any play of the spindle 5 in the holder 1 is also without disadvantage, since the pressure exerted on the bearing surface of the spindle when measuring always acts in the same direction. The caliber can be checked at any time using a calibrated measuring ring and the measuring scale can be readjusted without dismantling simply by turning the sleeve 3.