CH218397A - Messvorrichtung für innere Messungen. - Google Patents

Description

  



     Messvorrichtnng iiir    innere Messungen.



   Die Erfindung betrifft eine   MeBvorrich-    tung für innere Messungen, die zum Messen der Innendurchmesser von Bohrungen beim Drehen, Frasen oder Bohren benützt werden kann. Erfindungsgemäss besitzt diese Messvorrichtung einen Tastkopf mit quer   verstell-    baren Tastarganen und zwei in axialem Abstand voneinander angeordnete, zwecks Quer  verstellung der Tastorgane    mit diesen zusammenarbeitende und in zueinander ent   gegengesetzten Richtungen axial verschieb-    bare   Eegelflächen.   



   ZweckmäBig sind zur Verschiebung der   beiden Eegelflächen    zwei mit einem gemeinsamen Antriebsorgan in   Wirkungsverbin-    dung stehende, je eine der   Eegelflächen    antreibende Mikrometerschrauben vorgesehen, von den die eine ein rechtsgängiges und die andere ein linksgängiges Gewinde aufweist, damit bei Betätigung des gemeinsamen An  triebsorganes    die beiden   Eegelflächen    in zueinander entgegengesetzten Richtungen ver  schoben    werden.



   Die Tastorgane sind zweckmäBig als Kugeln ausgebildet, die von den Kegelflächen in radialen Führungen verstellt werden können.



   In der Zeichnung ist eine   Ausführungs-    form des Erfindungsgegenstandes beispielsweise dargestellt.



   Fig.   1    stellt einen senkrechten, axialen Schnitt durch   die Messvorriohtung    dar.



   Fig. 2 ist ein Querschnitt längs der Linie II-II der Fig.   1.   



   Fig. 3 ist eine Ansicht des mit einer der   Kugelserien    zusammenwirkenden   gegelflache.   



   Fig. 4 ist ein Schnitt längs der Linie IV-IV der Fig. 3.



   Fig. 5 ist eine Detailansicht des   Mess-    kopfes der Vorrichtung.



   Fig. 6 zeigt den Tastkopf der MeBvorrichtung, über welchen zur Vornahme von Messungen grösserer Bohrungen ein   zusätz-    licher   Tastkorper    gesteckt ist.



   Fig. 7 ist ein Schnitt längs der Linie VII-VII der Fig. 6.



   Die   dargestellte Messvorriohtung ist    als   Lochlehre    ausgebildet. Sie weist einen hülsenförmigen Lehrenkörper 1 auf, dessen unteres Ende den Tastkopf und dessen oberes Ende den Messkopf trägt. Am untern Ende des Körpers 1 sind drei   rechteckformige    Einschnitte 2 vorgesehen, so dass drei Zungen 3 gebildet werden, zwischen denen eine erste Serie von drei Tastkugeln 4 liegen, welche durch die senkrechten Flächen 5 der Zungen 3 in radialer Richtung geführt werden. Auf die Zungen 3 ist mittels Schrauben 6 eine   Ringseheibe    7 festgeschraubt, auf welcher die Kugeln 4 in radialer Richtung rollen können. Unterhalb der Ringscheibe 7 ist eine zweite Serie von drei Tastkugeln 8 angeordnet, die in einem Führungsring 9 in radialer Richtung geführt sind.

   Die Kugeln 8 liegen auf der Mantelfläche 10 eines Kegels   11,    der mittels einer Schraube 12 am untern Ende einer zentralen Stange 13 befestigt ist, deren oberes Ende ein rechtsgängiges   Sehrauben-    gewinde 14 aufweist. Die Kugeln 4 wirken mit einer Kegelfläche 15 zusammen, die am untern Ende einer über die Stange 13 geschobenen Hülse 16 vorgesehen ist, deren oberes Ende ein linksgängiges Schraubengewinde   17    von gleicher Steigung wie das Gewinde 14 aufweist.

   Über das untere Ende des   Lehrenkörpers      1,    den Führungsring 9 und den Kegel 11 ist eine   Haltehiilse    18 ge  schoben,    die mit der Lage der Kugeln 4 und 8 entsprechenden Offnungen 19 von solchem Durchmesser versehen ist, dass die Kugeln zur Ausführung einer Messung durch diese Öffnungen hindurchragen, aber nicht herausfallen können. Die   Kegelfläehe    15 besitzt drei Einschnitte   15',    durch welche die   Zun-    gen 3 des   Lehrenkorpers    1 hindurchgreifen.



   Der mit Gewinde 14 versehene Teil der zentralen Stange 13 ist in eine   Hiilse    20 eingeschraubt, und das Gewinde 17 der Hülse 16 ist in eine zweite   Hiilse    21 eingeschraubt.



  Die obern Enden der beiden Hülsen 20 und 21 sind konisch ausgebildet und besitzen gleiche Steigung, so dass sie passend ineinander gefügt werden können. Der konische Teil der äussern Hiilse 21 ist passend in eine entsprechend konische   Offnung    22 einer   Messhülse    23 eingesteckt. Die Messhülse besitzt ein Innengewinde 24, welches mit einem entsprechenden Aussengewinde einer   Schiebe-    hülse 25 in Eingriff steht, die auf dem verstärkten Teil 26 des Lehrenkörpers   1    auf und ab   versehiebbar    ist. Ein Führungsglied in Form eines Woodruffkeils 27 ist im Teil 26 befestigt und greift in einen Schlitz 28 der   Schiebehiilse    25 ein.

   Auf dem Teil 26 des Lehrenkörpers ist ein Kugellager 29 gelagert, auf welchem eine   Hiilse    30 abgestützt ist, die mittels eines Gewindes 31 an der   Messhiilse    23 fest verschraubt ist. Die Hülse 30 nimmt ein weiteres Kugellager 32 auf, welches zur Abstützung der mit dem obern Ende des   Lehrenkörpers    verschraubten Mutter 33 und Gegenmutter 34 dient. In dieser Weise wird der   Lehrenkörper    1 in der   MeBhülse    23 festgehalten, die   MeBhülse    kann sich aber in bezug auf den   Lehrenkörper    drehen und durch die beiden Kugellager 29 und 32 erfolgt deren Drehung möglichst reibungsfrei.



  Eine Nute 35, die sich längs des   Lehrenkör-      pers 1,    des Kugellagers 29 und der Eülse 30 erstreckt, gestattet die Einführung eines Instrumentes bis zur Hülse 30, um diese   fest-    zuhalten, wenn die Verschraubung am Gewinde 31 festgezogen oder gelöst werden soll.



   Am Rand der konischen   Offnung    22 in der Messhülse 23 ist ein Schraubenkopf 36 abgestützt, dessen Schaft 36'in das konische obere Ende der Hülse 20 verschraubt ist, und die Hülse 20 und 21 fest in die   konische Off-    nung 22 hineinzieht, so dass die   Messhülse    23 fest mit den beiden Hülsen 20 und 21, die Rechts-und Linksgewinde aufweisen, verbunden ist. Auf dem Schraubenkopf 36 ist mittels einer weiteren Schraube   37    eine Be  dienungshülse    38 drehbar gelagert. Die untere Flache dieser Bedienungshülse trägt eine Sperrzahnung 39, mit welcher ein Stift 40 mit abgeschrägtem Kopf durch eine Feder 41 in Eingriff gehalten wird.



   An der   Sehiebehalse    25 ist eine   Milli-    meterteilung 42 angebracht, die mit dem Rand der MeBhtlse 23 zusammenwirkt, und die Messhülse trägt eine Umfangsteilung, die das Ablesen von   Hundertstelmillimeter    ge   stattet.    Ein mit der Umfangsteilung der MeBhiilse zusammenwirkender Nonius 43 gestattet ein Ablesen von   Tausendstelmilli-    meter.



   An der Hülse 16 ist ein Führungsglied in der Form eines Woodruffkeils 44 befestigt, welcher in eine Nut 45 des   Lehrenkorpers      1    greift, um eine Drehung der Hülse 16 zu verhindern. Die Hülse 16 ist ihrerseits mit einer Nute 46 versehen, in welche ein an der Stange 13   befestigterWoodruffkeil    47 greift, um eine Drehung dieser Stange zu verhindern.



   In der in Fig.   1    dargestellten Lage sind die beiden   Kegelflachen    10 und 15 in der am weitesten voneinander entfernten Stellung, die Tastkugeln 4 und 8 befinden sich in ihrer innersten Lage, in welcher sie mit der zentralen Stange 13 in Beriihrung stehen. Zur Messung des Durchmessers einer Bohrung wird der die Tastkugeln tragende Teil der Vorrichtung in die Bohrung eingeführt, bis sich beide Kugelserien 4 und 8 im Innern der Bohrung befinden. Alsdann wird das   Bedienungsglied    38 im Uhrzeigersinn gedreht, so dass die Schrägfläche einer der Sperrzähne 39 gegen die abgeschrägte Fläche des Stiftes 40 wirkt,   wodure-h    der Schraubenkopf 36 und die an ihm festgeklemmte Messhülse   23    ebenfalls gedreht wird.

   Mit der   Messhülse    drehen aber auch die beiden Hülsen 20 und 21, wodurch die zentrale Stange 13   hinaufgezogen    und die Hülse 16 hinuntergestossen wird. Die beiden   Eegelflächen    1Q und 15   nahern    sich einander und der Ringscheibe 7, und die Kugeln   4 und    8 wälzen sich   längs der Segelfläche ab und    werden von dieser nach aussen gestossen, bis sie gegen die Wandung der Bohrung anliegen. Alsdann können sich die Hülse 16 und die Stange 13 nicht mehr   gegenseitig verschie-    ben.

   Die   Messhülse    23 und der Schraubenkopf 36 können nicht mehr drehen und bei Weiterdrehen des   Bedienungsgliedes      38    wird der Stift 40 von den Schrägflächen der   Sperrzähne 39 niedergedrückt,    so da. die die Messung ausführende Person merkt, dass die Tastkugeln an die Wandung der Bohrung anliegen. Während der Drehung der Messhülse wurde die Hülse 25 in die MeBhülse 23 hineingezogen und das R ; esultat der Messung kann   nam    an der Umfangsteilung der Messhülse abgelesen werden.



   An Stelle der Drehung des Bedienungsgliedes 38 kann natürlich auch unmittelbar die MeBhiilse 23 von Hand gedreht werden.



  Es besteht dann jedoch Gefahr, dass man infolge des verhältnismässig grossen Durchmessers der MeBhülse diese mit einer zu groBen Kraft dreht und das Anstossen der Kugeln gegen die Wandung der Bohrung nicht merkt, so daB die   Mikrometergewinde    14,17 oder 24 beschädigt werden könnten und die Messungen dadurch ungenau würden.



  Bei Benützung des   Bedienungsgliedes      38    zum Ausspreizen der Kugeln   hört    durch Ausklinken des Stiftes 40 jede Drehung der   MLeRhülse    auf, sobald die Kugeln in   Beriih-    rung mit der Wandung der Bohrung gelangen.



   Durch Drehen des   Bedienungsgliedes    38 oder der   MeBhülse    23 in umgekehrber   Rich-    tung werden die beiden Kegelflächen 10 und 15 voneinander entfernt und die Tastkugeln können gegen die zentrale   Stange. 13 zurück-    kehren. Bei Drehung des   Bedienungsgliedes    in dieser Richtung wirkt die senkrechte Fläche eines Sperrzahnes 39 gegen den Stift   40    und man kann die   Messhülse    zurückdrehen bis die Stange 13 und die Hülse 16 am Ende ihres Hubes anlangen.



   Die Verwendung von zwei Serien Kugeln 4 und 8 gewährleistet, dass die Messvorrichtung beim Messen einer Bohrung sich von selbst in genau axiale Lage einstellt, die Messung also in der zur Achse der Bohrung senkrecht liegenden Ebene erfolgt. Es ist na  türlich    auch möglich, bei weniger tiefen Bohrungen nur mit Hilfe der untern Kugeln   8    eine Messung auszuführen.



   Die Gewinde 14,17 und 24 besitzen gleiche Steigung, welche in einem   bestimm-    ten Verhältnis zur Steigung der beiden   Kegelflachen    10 und 15 und zur Teilung 42 auf der Hülse 25 steht. Wenn beispielsweise die Gewindesteigung   1    mm beträgt und die  Teilung 42 in Millimetern ausgeführt ist, so muss die Steigung der Kegelflächen   50%    betragen, damit die Tastkugeln bei einer Umdrehung der   hlesshülse      23      sich t mm    verschieben.



   Da für die Messung von Bohrungen mit grösserem Durchmesser, beispielsweise 100 mm oder mehr, das die Tastkugeln enthaltende Ende der Messvorrichtung zu schwer würde, um eine Messung mit dem erforderlichen sicheren Gefühl durchzuführen, kann gemäss Fig. 6 und 7 ein zusätzlicher Tastkörper verwendet werden, der auf den Tastkopf der in Fig.   1    gezeigten Vorrichtung aufgesteekt wird. Dieser   Tastkorper    besteht aus einer Traghülse 48 aus Leichtmetall, z. B. Hartaluminium. In dieser Hülse sind entsprechend der Lage der Kugeln 4 und 8 Öffnungen 49 vorhanden, in welchen Tastbolzen 50 geführt sind. Eine schwache Feder 51 hält diese Bolzen gegen die entsprechenden   Ku-    geln anliegend. Zur Abstützung der Federn dient einerseits eine äussere Hülse 52 und anderseits ein Bund 53 der Tastbolzen 50.



  Zur Befestigung der Traghülse 48 auf dem die Kugeln enthaltenden Tastkopf dient eine gespaltene federnde Hülse 54 mit konischer Aussenfläche, auf welcher die entsprechend konische Innenfläche der Traghülse 48 aufsitzt. Nachdem dieser   Tastkorper    über die Hülse 18 gesteckt wurde, wird eine Mutter 55 auf den obern mit Gewinde versehenen Teil der konischen Hülse 54 aufgeschraubt und diese Hülse unter Festklemmung auf die Hülse 18 in die   Traghülse    48 hineingezogen.



  Damit der zusätzliche   Tastkorper    immer in der erforderlichen gleichen Lage auf die Hülse 18 aufgesetzt wird, ist an dieser eine Nute   56    vorgesehen, in die ein Stift 57 der Hülse 54 eingreifen kann. Jeder einzelne Tastbolzen konnte auch mit seiner Feder in einer besonderen Hülse untergebracht sein, die von aussen in die Offnungen der Traghülse einsteekbar sind.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH : Messvorrichtung für innere Messungen, gekennzeichnet durch einen Tastkopf mit quer verstellbaren Tastorganen,. und durch zwei in axialem Abstand voneinander angeordnete, zwecks Querverstellung der Tastorgane mit diesen zusammenarbeitende und in zueinander entgegengesetzten Richtungen axial versehiebbare Kegelflächen.

   UNTERANSPRÜCHE : 1. Messvorrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass im Tastkopf zwei in axialem Abstand voneinander angeordnete Serien von quer verstellbaren Tastorganen angeordnet sind, die mit je einer der axial versehiebbaren Kegelfläehen zusammenwirken, und dass zur Verschiebung der beiden Kegelfläehen zwei mit einem gemeinsamen Antriebsorgan in Wirkungsverbindung stehende, je eine der Kegelflächen antrei bende Mikrometerschrauben vorgesehen sind.

   2. MeBvorrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, daB die beiden Kegelflächen zueinander entgegengesetzt ge richtete Steigungen aufweisen, und dass die eine Mikrometerschraube rechtsgängiges und die andereMikrometerschraube linksgängiges Gewinde aufweist, damit bei Betätigung des gemeinsamen Antriebsorganes die beiden Kegelflächen in zueinander entgegengesetzter Richtung versehoben werden.

   3. Messvorrichtung nacli Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das gemeinsame Antriebsorgan der beiden Mikrometer- schrauben als drehbare aber axial feststehende Messhülse ausgebildet ist, die über ein Gewinde zum Zusammenwirken mit einer axial verschiebbaren aber nicht drehbaren Hülse verbunden ist.

   4. Messvorriehtung nach Unteranspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Messhülse mit zwei konzentrischen Gewindehülsen starr verbunden ist, in die je eine der beiden axial versehiebbaren Mikrometerschrauben verschraubt ist.

   5. Messvorrichtung nach Unteranspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Mi krometerschrauben, die eine am obern Ende einer Stange, die andere an einer konzentri- schen Hülse vorgesehen sind, während die jntern Enden der Stange und der Hülse je eine der KegeIflachen aufweisen.

   6. Messvorrichtung nach Unteranspruch 5, ladurah gekennzeichnet, dass zwischen den beiden Eegelflächen eine feststehende feststehende angeordnet ist, gegen deren obere und untere Fläche jeweils die als Kugeln ausgebildeten Tastorgane der beiden Serien von der zugehörigen Eegelfläche während der Verstellung anliegend gehalten werden.

   7. MeBvorrichtung nach Unteranspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass zur Drehung der Messhülse eine Antriebsvorrichtung vorgesehen ist, die in der die Ausspreizung der Tastorgane bewirkenden Drehrichtung selbsttätig ausklinkbar ist, sobald infolge An stossens der Tastorgane gegen die Wandung der zu messenden Bohrung der weiteren Verstellung der Tastorgane ein Widerstand ent gegengesetzt wird.

   8. Messvorrichtung nach Unteranspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsvorrichtung ein mit der Messhülse fest verbundenes Glied aufweist, welches einen unter Federwirkung stehenden Klinkenstift trägt, welcher mit einer Sperrzahnung in Eingriff steht, die an einem in bezug auf die Mess- hülse drehbaren Bedienungsorgan angeordnet ist.

   9. MeBvorrichtung nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass auf den Tastkopf ein zusätzlicher Tastkorper aufsteckbar ist, welcher für jedes Tastorgan des Tastkopfes einen mit diesem Tastorgan zusammenwirkenden, radial verstellbaren Tastbolzen aufweist.

   10. Messvorrichtung nach Unteranspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Tastbolzen in Öffnungen einer aus Leichtmetall be stehenden Traghülse verstellbar sind.

   11. Messvorrichtung nach Unteranspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der zusätz- liche Tastkorper einen elastischen, konischen Ring aufweist, mittels welchem er auf den Tastkopf festklemmbar ist.

   12. MeBvorrichtung nach Unteranspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Tastbolzen in Hülsen angeordnet sind, die von aussen in Offnungen der Traghülse einsteekbar sind.