Einstellbares Endmass.
Im Werkzeugmaschinenbau und ganz allgemein in der Metallbearbeitung werden geometrische Abmessungen auf verschiedene Weise gemessen, wobei der Messvorgang meistens mit dem Ablesen einer oder mehrerer Skalen verbunden ist, wie beispielsweise bei der Sehublehre, dem Mikrometer und der Messuhr. Das genaue Einstellen eines vorbestimmten Masses erfordert bei den genannten Messinstrumenten ein erhebliches Mass von Aufmerksamkeit und T < : Tonnen. Eine Aus- nahme bilden die sogenannten Parallelendmasse, bei denen durch einfaches Zusammensetzen von Massklötzen das gewünschte Mass hergestellt wird.
Die vorliegende Erfindung betrifft nun ein einstellbares Endmass, welches so ausgebildet sein kann, dass das genaue Einstellen eines vorbestimmten Masses erleichtert ist, wobei es zum unmittelbaren Ausmessen jedoch weniger geeignet ist.
Das Endmass gemäss der Erfindung kennzeichnet sich durch wenigstens zwei nebeneinander angeordnete Einstellorgane mit mindestens je einer keilflächenartig zu ihrer Be wegungsrichtung beim Verstellen des Organs liegenden Gleitfläche und mindestens zwei quer zn den Gleitflächen verschiebbar geführte Körper, das Ganze derart, dass durch Verstellung von mindestens einem der Einstellorgane der Abstand zweier Messflächen veränderbar ist, wobei mindestens einer der Versehiebekörper an einer äussern Gleitfläche eines der Organe angeordnet ist und die eine Messfläche aufweist.
Auf der Zeichnung sind zwei beispielsweise Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1 das Endmass gemäss einer ersten Ausführungsform im Schnitt nach der Linie I-I in Fig. 2,
Fig. 2 im Schnitt nach der Linie II-II in Fig. 1,
Fig. 3 im Schnitt nach der Linie 111-ITT in Fig. 1,
Fig. 4 das Endmass gemäss einer zweiten Ausführungsform im Schnitt nach der Linie IV-IV in Fig. 5,
Fig. 5 im Schnitt nach der Linie V-V in Fig. 4,
Fig. 6 einen Teil eines analogen Schnittes nach der Linie VI-VI in Fig. 4.
Gemäss der ersten in Fig. 1 bis 3 dargestellten Ausführungsform weist das Endmass ein angenähert parallelepipedisches Gehäuse 10 von flacher Gestalt auf, welches in passenden, nebeneinanderliegenden Ausnehmungen vier geradlinige Keile 11, 12, 13 und 14 beherbergt, die als Einstellorgane für den Messwert des Endmasses dienen. Diese Keile weisen je zwei schräg zueinander stehende Gleitflächen 15, 16 auf, deren eine parallel und deren andere schief zur Längsachse der Keile angeordnet ist. Der Anzuglder schief stehenden Gleitfläche ist bei jedem Keil anders gewählt, und zwar so, dass er jeweils beim benachbarten Keil zehnmal grösser bzw. kleiner ist, wobei die Länge der Keile gleich ist.
Jeder Keil ist einzeln und unabhängig von den andern in seiner Längsrichtung zur Einstellung des Endmasses verschiebbar, wobei das eine Ende der Keile aus dem Gehäuse 10 hinaustreten kann. Gleichzeitig sind die Keile 11, 12 und 13 auch quer zu den keilförmig angeordneten Gleitflächen je um eine gewisse Strecke verschiebbar gelagert. Das eine Ende jedes Keils ist mit einer Quernut 17 versehen, in welche ein schwalbensehwanzförmiger Ansatz 18 einer im übrigen prismatisehen Schiebesehiene 19 passend hineingreift, so dass jeder Keil gegenüber der zugeordneten Schiebesehiene seitlich, das heisst quer zu seinen Gleitflächen, verschiebbar ist. Die Schiebesehienen sind lediglich in ihrer Längsrichtung verschiebbar im Gehäuse 10 geführt und ragen mit dem freien Ende aus demselben heraus.
An diesem Ende ist je ein quer abstehender Handgriff 20 vorhanden, der zum Verschieben der Schiene und damit des zugeordneten Keils dient. Die Führung jeder Schiene im Gehäuse ist so ausgebildet, dass in Verbindung mit dem Gleitsitz, des Ansatzes 18 in der Quernut des zugeordneten Keils ein Verkanten des letzteren verhindert ist.
Der Keil 14 liegt mit der einen der keilförmig zueinander stehenden Gleitflächen an der Wandung 22 des Gehäuses 10 an, welche an ihrer Aussenseite einen mit einer Messfläche 23 versehenen Vorsprung aufweist.
Zwischen den einzelnen Keilen sind in entsprechenden Ausnehmungen des Gehäuses quer zur Längsrichtung der Keile verschiebbar geführte Körper 24, 25 und 26 vorhanden, die mit ihren Stirnflächen an die gegeneinander gekehrten Gleitflächen benachbarter Keile anliegen, wobei diese Stirnflächen vorzugsweise die Neigung der anliegenden Gleitflächen der Keile aufweisen. An der nach aussen gewendeten Gleitfläche 15 des Keils 11 liegt ein äusserer Körper 27 an, der in gleicher Weise wie die zwischen den einzelnen Keilen angeordneten Körper verschiebbar im Gehäuse gelagert ist, derart, dass eine Messfläche 28 dieses Körpers 27 stets ausserhalb des Gehäuses liegt.
Die Anordnung ist so getroffen, dass die beiden Messflächen 23 und 28 parallel zueinander und zur Längsaxe der Keile liegen und rechtwinklig zur Axe der Verschiebekörper stehen. Es ist klar, dass jeder Keil nur eine zur Axe keilfläehenartig liegende Gleitfläche aufzuweisen braucht, während die zweite Gleitfläche keilförmig zur ersten sein kann oder wie beim Ausführungsbeispiel axparallel ist.
Der äussere Körper 27 weist eine Kerbe 32 auf, in welche eine am Gehäuse befestigte Blattfeder 33 hineingreift, die das Bestreben hat, sämtliche Körper 24 bis 27 und Keile in Fig. 1 und 3 nach rechts gegen die Wandung 22 des Gehäuses zu schieben, wodurch stets eine sichere Anlage der Körper an den Gleitflächen der Keile erreicht wird.
Aus dem Vorstehenden und aus Fig. 1. ist erkennbar, dass der gegenseitige Abstand der Messflächen 23 und 28 von der Stellung der Keile im Gehäuse abhängig ist und durch Einschieben der Schienen 19 in das Gehäuse 10 vergrössert werden kann. Der Anzug der Gleitflächen des Keils 11 mit dem grössten Keilwinkel ist zweckmässig so gering gewählt, dass die beim Verstellen der Keile auftretende Abstandsänderung der Messflächen nur eine kleine Komponente des hierzu von den einzelnen Keilen bzw. den einzelnen Schienen 19 auszuführenden Bewegtmgsweges ist.
Ausserdem tritt beim Betätigen jeder einzelnen Schiene 19 eine unterschiedlich starke Abstandsänderung der Messfläehen des Endmasses auf, was durch den verschiedenen Anzug der Keile bedingt ist. Auf jeder Schiebeschiene 19 ist eine Skala 29 angeordnet, die mit Hilfe einer als Marke dienenden Ausnehmung 30 einer Deckschiene 31 ablesbar ist und die der betreffenden Lage der Schiebe- schiene entsprechende Änderung des Abstandes der Messfläche gegenüber dem Mindest- abstand derselben erkennen lässt.
Um ein bequemes Einstellen bestimmter Abstände der Messflächen des Endmasses zu ermöglichen, weisen die Keile an einer ihrer rechtwinklig zu den Gleitflächen stehenden Flächen je mit einem Schnäpper 34, 35 zu sammenarbeitende Kerben 36 mit Rasten auf, die derart angeordnet sind, dass sieh der Messwert des Endmasses beim Verstellen eines Keils um den Abstand zweier benachbarter Kerben jeweils um ein ganzzahliges Vielfaches einer Masseinheit verändert. Das dargestellte Endmass kann z.
B. so ausgebildet sein, dass sieh der Abstand der Messfläehen 23 und 28 beim Verstellen des Keils 11 in Stufen von 1 mm, beim Verstellen des Keils 12 in Stufen von l/lo mm, beim Verstellen des Keils 13 in Stufen von l/loo mm und beim Verstellen des Keils 14 in Stufen von l/Looo mm verändert, wobei für jeden Keil ausser einer Grundstellung 0 noch neun weitere Stelhuigen 1 bis 9 vorhanden sind. Dadurch ist im gegebenen Beispiel eine Verstellung des Endmasses um insgesamt 9,999 Millimeter möglich.
Der jedem Keil zugeordnete Schnäpper weist eine Kugel 34 auf, die unter der Wirkung einer Druckfeder 35 an keilförmige Rastenflächen 36a, die an den äussern Enden der Seiten der Kerben 36 gebildet sind, gepresst wird. Hierdurch ist die Kugel beim Verstellen des Keils entgegen der Wirkung der Druckfeder 35 wieder selbsttätig aus den Rasten ausrüekbar, wobei die Kerben 36 selbst nicht beansprucht werden. Jedem Keil ist ferner ein Feststellelement zugeordnet, um denselben in seinen durch den Sehnäppereingriff gegebenen Lagen zu arretieren. Hierzu sind schwenkbar im Gehäuse 10 gelagerte Klinken 37 vorhanden, die mit einer prismatisehen Nase 38 in die durch eine entsprechende prismatische Ausnehmung gebildeten Kerben 36 eingreifen können, wie dies deutlich aus Fig. 2 hervorgeht.
Die Klinken 37 stehen einerseits unter dem Einfluss von je einer Zugfeder 39, die bestrebt ist, die Klinke aus den Kerben auszurücken, und sind anderseits durch Exzenternocken 40 in die Arretierstellung rückbar. Durch die Anordnung von Kugelrastenflächen 36a und Feststellflächen 36 werden die letzteren, die sehr genau ausgeführt sein müssen, von mechanischer Abnützung weitgehend gesehont.
Um die Feststellelemente sämtlicher Keile gleichzeitig betätigen zu können, sitzen alle Exzenternoeken 40 auf einer gemeinsamen Welle 41, die mit Hilfe eines ausserhalb des Gehäuses angeordneten Schwenkhebels 42 betätigt werden kann.
Der kleinste einstellbare Abstand der Messflächen 23 und 28 des Endmasses, der dann erreicht ist, wenn sämtliche Schiebeschienen 19 auf 0 stehen, kann je nach dem Verwendungszweck des Endmasses gewählt sein, wird im allgemeinen jedoch ein ganzes Vielfaches einer Masseinheit betragen. Er kann beispielsweise genau 100 Millimeter messen.
Soll nun der Abstand der Messflächen beispielsweise um 7,358 mm vergrössert werden, so hat man einfach die Sehiebesehiene des Keils 11 auf die Stellung 7 , diejenige des Keils 12 auf die Stellung 3 , diejenige des Keils 13 auf die Stellung 5 und diejenige des Keils 14 auf die Stellung 8 zu schieben, wobei die Reihenfolge dieser Operationen belanglos ist. Von der ausführenden Person wird dabei keine besondere Geschicklichkeit oder Kenntnis gefordert, da das eingestellte Mass als Zahl in den Fenstern 30 der Abdeckschiene 31 jederzeit ersichtlich und kontrollierbar ist.
Durch einfaches Umlegen des Schwenkhebels 42 können anschliessend die Feststellelemente 37, 38 zur Wirkung gebracht werden, die hierbei die Keile gleichzeitig in die genaue, dem gewünschten Mass entsprechende Lage bringen und in dieser festhalten.
Die Genauigkeit des eingestellten Masses hängt einzig von der Genauigkeit der Keile ab, das heisst von deren Steigung und dem Kerbenabstand, Längenabweichungen der zwischen den Keilen angeordneten Körper bleiben ohne Einfluss auf die erzielte Änderung des Messflächenabstandes. Die genaue Herstellung von Messkeilen ist wesentlich einfacher als die von genauen Mikrometerspindeln. Im Unterschied zu Spindeln bleiben die Keile wegen der Blattfeder dauernd absolut spielfrei.
Die beschriebene besonders flache Ausführungsform des einstellbaren Endmasses ist hauptsächlich für den An- bzw. Einbau in Maschinen gedacht.
Das in Fig. 4 bis 6 gezeigte Endmass ist kompakter gebaut und deshalb als selbständiges Element für den Maschinen- und Leh renbau ¯ gedacht, wobei in den Figuren die - gleiche Funktionen ausübenden Elemente gleich wie beim ersten Ausführungsbeispiel bezeichnet sind.
Bei diesem Beispiel sind als Einstellorgane an Stelle der Keile Trommeln : 11, 12, 13 und 14 vorhanden, welche sowohl drehbar als, bis auf die Trommel 14, auch axial verschiebbar auf einer gemeinsamen Achse 43 angeordnet, im Gehäuse 10 untergebracht sind.
Jede Trommel weist längs des Umfanges an den Stirnseiten zwei Gleitflächen auf, die wiederum keilförmig zueinander stehen, indem die eine zu ihrer Bewegungsrichtung beim Drehen der Trommel parallel, die andere keilflächenartig geneigt ist. Die Keile des ersten Ausführungsbeispiels sind hier gleichsam um Trommeln herumgelegt. Während die Trommel 14 wieder mit der einen Gleitfläche an eine fest an der Wandung 22 des Gehäuses angeordnete Gegeufläche anliegt, so liegen die Gleitflächen sämtlicher übrigen Trommeln jeweils an zwischengeschaltete Körper 24, 25 und 26 bzw. an einen äussern Körper 27 an, welche sämtliche parallel zur Drehachse 43 der Trommeln im Gehäuse verschiebbar gelagert sind.
Eine Blattfeder 33 schiebt wiederum die Körper und die Trommeln gegen die feste Wandung 22, wobei eine um die Achse 43 gelegte Druckfeder 44 diesen Vorgang unterstützt.
Zum Einstellen der Trommeln sind dieselben mit je einem Handgriff 45 versehen, der durch einen Schlitz eines Deckels 46 des Gehäuses hindurehragt. Die jeder Trommel zugeordnete Skala kann entweder auf der betreffenden Trommel selbst angeordnet sein und durch ein Fenster des Deckels abgelesen werden oder die Skala kann auf dem Deckel 46 des Gehäuses angebracht sein und mit Hilfe des Handgriffes 45 der Trommel abgelesen werden.
Die Kerben 36 und Rasten, die zur Arretierung der Trommeln in der eingestellten Lage bzw. zur Zusammenarbeit mit den die Einstellung der Trommeln erleichternden Schnannern 34, 35 dienen, sind hier an der 1antelfläehe der Trornmln - angeordnet, wo bei die Kerben und Rasten, die Sehnäpper und die Feststellelemente genau gleich wie beim ersten Beispiel ausgebildet sind.
Die Wirkungsweise des beschriebenen Endmasses ist völlig analog wie beim erstbeschriebenen Beispiel.
Adjustable gauge block.
In machine tool construction and more generally in metalworking, geometric dimensions are measured in various ways, the measuring process usually being associated with reading one or more scales, such as with a dial gauge, micrometer and dial gauge. The precise setting of a predetermined amount requires a considerable amount of attention and T <: tons in the above-mentioned measuring instruments. The so-called parallel gauge blocks are an exception, in which the desired size is produced by simply putting together measuring blocks.
The present invention relates to an adjustable gauge block which can be designed in such a way that the precise setting of a predetermined size is facilitated, although it is less suitable for direct measurement.
The gauge block according to the invention is characterized by at least two adjacently arranged adjusting members with at least one sliding surface each like a wedge surface to their direction of movement when adjusting the organ and at least two bodies displaceably guided across the sliding surfaces, the whole in such a way that by adjusting at least one of the Adjusting organs, the distance between two measuring surfaces can be changed, at least one of the displacement bodies being arranged on an outer sliding surface of one of the organs and which has a measuring surface.
In the drawing, two exemplary embodiments of the subject matter of the invention are shown. Show it:
1 shows the gauge block according to a first embodiment in section along the line I-I in FIG. 2,
Fig. 2 in section along the line II-II in Fig. 1,
Fig. 3 in section along the line 111-ITT in Fig. 1,
4 shows the gauge block according to a second embodiment in section along the line IV-IV in FIG. 5,
Fig. 5 in section along the line V-V in Fig. 4,
6 shows part of an analogous section along the line VI-VI in FIG. 4.
According to the first embodiment shown in Fig. 1 to 3, the gauge block has an approximately parallelepiped housing 10 of flat shape, which accommodates four straight wedges 11, 12, 13 and 14 in matching, adjacent recesses, which are used as setting members for the measured value of the gauge block serve. These wedges each have two mutually inclined sliding surfaces 15, 16, one of which is arranged parallel and the other oblique to the longitudinal axis of the wedges. The slanted sliding surface is chosen differently for each wedge, namely in such a way that it is ten times larger or smaller for the neighboring wedge, the length of the wedges being the same.
Each wedge can be moved individually and independently of the others in its longitudinal direction in order to set the final dimension, with one end of the wedges being able to emerge from the housing 10. At the same time, the wedges 11, 12 and 13 are also mounted transversely to the wedge-shaped sliding surfaces each displaceable by a certain distance. One end of each wedge is provided with a transverse groove 17 into which a dovetail-shaped extension 18 of an otherwise prismatic sliding rail 19 fits into it, so that each wedge can be moved laterally with respect to the associated sliding rail, i.e. transversely to its sliding surfaces. The sliding rails are only guided in their longitudinal direction in the housing 10 and protrude from the same with the free end.
At this end there is a transversely protruding handle 20, which is used to move the rail and thus the associated wedge. The guidance of each rail in the housing is designed in such a way that, in conjunction with the sliding fit of the projection 18 in the transverse groove of the associated wedge, the latter is prevented from tilting.
The wedge 14 rests with one of the wedge-shaped sliding surfaces on the wall 22 of the housing 10, which has a projection provided with a measuring surface 23 on its outside.
Between the individual wedges there are bodies 24, 25 and 26 that are slidably guided transversely to the longitudinal direction of the wedges in corresponding recesses in the housing, the end faces of which rest against the opposing sliding surfaces of adjacent wedges, these end faces preferably having the inclination of the sliding surfaces of the wedges that lie against one another . An outer body 27 rests on the outwardly turned sliding surface 15 of the wedge 11, which is slidably mounted in the housing in the same way as the bodies arranged between the individual wedges, such that a measuring surface 28 of this body 27 is always outside the housing.
The arrangement is made such that the two measuring surfaces 23 and 28 are parallel to one another and to the longitudinal axis of the wedges and are at right angles to the axis of the displacement body. It is clear that each wedge only needs to have one sliding surface lying like a wedge surface to the axis, while the second sliding surface can be wedge-shaped to the first or, as in the exemplary embodiment, is ax-parallel.
The outer body 27 has a notch 32 into which a leaf spring 33 attached to the housing engages, which tends to push all the bodies 24 to 27 and wedges in FIGS. 1 and 3 to the right against the wall 22 of the housing, whereby a safe contact of the body on the sliding surfaces of the wedges is always achieved.
It can be seen from the above and from FIG. 1 that the mutual spacing of the measuring surfaces 23 and 28 depends on the position of the wedges in the housing and can be increased by pushing the rails 19 into the housing 10. The tightening of the sliding surfaces of the wedge 11 with the largest wedge angle is expediently chosen to be so small that the change in distance between the measuring surfaces that occurs when the wedges are adjusted is only a small component of the movement path to be performed by the individual wedges or the individual rails 19.
In addition, when each individual rail 19 is actuated, the distance between the measuring surfaces of the gauge block changes to different degrees, which is due to the different tightening of the wedges. A scale 29 is arranged on each sliding rail 19, which can be read with the aid of a recess 30 in a cover rail 31 serving as a mark and which shows the change in the distance between the measuring surface and the minimum distance corresponding to the respective position of the sliding rail.
In order to enable a comfortable setting of certain distances between the measuring surfaces of the gauge block, the wedges have on one of their surfaces standing at right angles to the sliding surfaces each with a catch 34, 35 to work together notches 36 with notches which are arranged in such a way that see the measured value of the Gauge when adjusting a wedge by the distance between two adjacent notches changed by an integral multiple of a unit of measurement. The final dimension shown can, for.
B. be designed so that see the distance between the measuring surfaces 23 and 28 when adjusting the wedge 11 in steps of 1 mm, when adjusting the wedge 12 in steps of l / lo mm, when adjusting the wedge 13 in steps of l / loo mm and when the wedge 14 is adjusted in steps of 1 / looo mm, with nine other positions 1 to 9 being available for each wedge in addition to a basic position 0. As a result, in the example given, it is possible to adjust the gauge block by a total of 9.999 millimeters.
The catch assigned to each wedge has a ball 34 which, under the action of a compression spring 35, is pressed against wedge-shaped detent surfaces 36a which are formed at the outer ends of the sides of the notches 36. As a result, when the wedge is adjusted, the ball can again be automatically disengaged from the notches against the action of the compression spring 35, the notches 36 themselves not being stressed. A locking element is also assigned to each wedge in order to lock it in its positions given by the tendon engagement. For this purpose, there are pawls 37 pivotably mounted in the housing 10, which can engage with a prismatic nose 38 in the notches 36 formed by a corresponding prismatic recess, as can be clearly seen from FIG.
The pawls 37 are on the one hand under the influence of a tension spring 39, which strives to disengage the pawl from the notches, and on the other hand can be moved back into the locking position by eccentric cams 40. Due to the arrangement of ball catch surfaces 36a and locking surfaces 36, the latter, which must be executed very precisely, are largely protected from mechanical wear.
In order to be able to actuate the locking elements of all wedges simultaneously, all eccentric shafts 40 sit on a common shaft 41 which can be actuated with the aid of a pivot lever 42 arranged outside the housing.
The smallest adjustable distance between the measuring surfaces 23 and 28 of the gauge block, which is reached when all the sliding rails 19 are at 0, can be selected depending on the intended use of the gauge block, but will generally be a whole multiple of a unit of measurement. For example, it can measure exactly 100 millimeters.
If the distance between the measuring surfaces is to be increased by 7.358 mm, for example, one simply has the sighting rail of wedge 11 in position 7, that of wedge 12 in position 3, that of wedge 13 in position 5 and that of wedge 14 to move to position 8, the order of these operations being irrelevant. No particular skill or knowledge is required from the person performing this, since the set dimension can be seen and checked at any time as a number in the windows 30 of the cover rail 31.
By simply turning over the pivot lever 42, the locking elements 37, 38 can then be brought into action, which at the same time bring the wedges into the exact position corresponding to the desired dimension and hold them there.
The accuracy of the set dimension depends solely on the accuracy of the wedges, that is, on their pitch and the notch spacing, length deviations of the bodies arranged between the wedges have no effect on the change in the measurement surface distance achieved. The precise manufacture of measuring wedges is much easier than that of precise micrometer spindles. In contrast to spindles, the wedges remain absolutely free of play due to the leaf spring.
The described particularly flat embodiment of the adjustable gauge block is mainly intended for attachment or installation in machines.
The gauge block shown in Fig. 4 to 6 is more compact and therefore intended as an independent element for mechanical engineering and teaching, with the same functions in the figures as in the first embodiment.
In this example, instead of the wedges, drums 11, 12, 13 and 14 are provided as adjusting elements, which are housed in the housing 10 both rotatable and, apart from the drum 14, also axially displaceable on a common axis 43.
Each drum has two sliding surfaces along the circumference on the end faces, which in turn are wedge-shaped to one another, in that one is inclined parallel to its direction of movement when the drum is rotated, the other being inclined like a wedge surface. The wedges of the first embodiment are here, as it were, placed around drums. While the drum 14 again rests with one sliding surface on a counter surface firmly arranged on the wall 22 of the housing, the sliding surfaces of all the other drums are in each case on intermediate bodies 24, 25 and 26 or on an outer body 27, which are all parallel are mounted displaceably to the axis of rotation 43 of the drums in the housing.
A leaf spring 33 in turn pushes the bodies and the drums against the fixed wall 22, a compression spring 44 placed around the axis 43 supporting this process.
To adjust the drums, they are each provided with a handle 45 which protrudes through a slot in a cover 46 of the housing. The scale assigned to each drum can either be arranged on the relevant drum itself and read through a window in the cover or the scale can be attached to the cover 46 of the housing and read off with the aid of the handle 45 of the drum.
The notches 36 and notches, which are used to lock the drums in the set position or to cooperate with the Schnannern 34, 35, which facilitate the adjustment of the drums, are here on the 1antelfläehe of the Trornmln - arranged where the notches and notches that Sehnäpper and the locking elements are designed exactly the same as in the first example.
The mode of operation of the gauge block described is completely analogous to that of the first example described.