Schraublehre.
Für das Verstellen von Schraublehren wird oft ein trommel- oder scheibenartiges Organ verwendet, welches eineloezifferte Skalateilung trägt. Bei solchen Lehren sind nun oft mehmere lTmdrehungen der Trommel notwendig, um das angetriebene Organ um eine ganze Masseinheit axial zu bewegen. In diesem Falle gelten die Zahlen der Trommelteilung nur für die erste Umdrehung, während bei weiteren Umdrdiungen diese zu der Ablesung noch zugezählt werden müssen, um das rich tige Ableseresultat zu ergeben. Dies stellt eine Quelle für Fehlergebnisse dar.
Es sind Sehraublehren bekanntgeworden, bei welcher hinter fensterartigen öffnungen in der Trommel Zahlenscheiben angeordnet sind, welche bei jeder Trommeldrehung durch einen Schaltnoeken lum eine Zahl weitergeschaltet werden.
Eine andere Lösung wurde durch Anbringen von sehieberförmigen, in der Trommel gelagerten Elementen gefunden, welche, durch spezielle Kurvennuten gesteuert, in Aussparungen abwechselnd Zahlen erscheinen lassen. Da bei beiden Löstmgen bei gewissen Stellen des Trommelumganges Schaltwiderstände auftreten, ergibt sich bei einer so gebauten Sehraublehre auch bei konstanter Antriebskraft eine durch das periodische Auftreten dieser Sehaltwiderstände. beeinflusste, lmregel- mässige Messkraft.
Diesen bekannten Lösungen gegenüber zeichnet sich die Schraublehre, die eine auf einer Messspindel befestigte Trommel aufweist, welche an ihrem Umfange Öffnungen trägt, in welchen in Abhängigkeit von der Anzahl der erfolgten Trommelumdrehungen wechselnde Zahlen erscheinen, gemäss der Erfindung dadurch aus, dass die Zahlen auf drehbar gelagerten Zahlenzylindern angeordnet sind, welche beim Drehen der Trommel durch ein Getriebe stetig angetrieben werden, zum Zwecke, über die ganze Trommeldrehung einen praktisch gleiehmässigen Widerstand gegen Verdrehen zu erhalten.
Eine beispielsweise Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes ist auf der beiliegenden Zeichnung veranschaulicht, und zwar bedeuten:
Fig. 1 eine Ansicht des Erfindungsgegenstandes,
Fig. 2 einen Längsschnitt durch den Schaftteil von Fig.1, in grösserem Massstab,
Fig. 3 eine Teilvariante zu Fig. 2,
Fig. 4 eine schematische perspektivisehe Ansicht des in Fig. 2 im Schnitt ersichtlichen Getriebes.
In Fig. 1 ist eine Sehraublehre, wie sie dem Erfindungsgedanlren beispielsweise entspricht, in äusserer Ansicht dargestellt. In bekannter Weise ist eine Messschraube 1 in einem bügelförmigen Körper 2 so gelagert, dass sie durch Drehen einer Trommel 3 einem Gegen anschlag 4 genähert oder von diesem entfernt werden kann. Durch eine Klemmvorrichtung 5 bekannter Art kann die Spindel 1 in einer beliebigen Einstellung blockiert werden. Die Trommel 3 kann über einen, den Messdruck begrenzenden, als Ratsche ausgebildeten Antrieb 6 gedreht werden.
Zur besseren Übersicht ist der in Fig. 2 im Schnitt erkenntliche Mechanismus in Fig. 4 mit andern Zahnraddurehmessern noch einmal perspektivisch dargestellt. Der Einfachheit halber ist hier nnr ein Zahlenzylinder gezeichnet, während normalerweise deren mehrere am Trommelumfang verteilt sind.
Die relativ zum Bügel 2 unverdrehbare Hülse 7 trägt an ihrem diesem Messbügel abgewandten Ende eine exzentrische Ausdrehung 7c. In der Exzenteraussparung 7c ist ein Innenzahnrad 21 drehbar gelagert. In diesem Zahnrad sind zwei um 1800 versetzte Stifte 22 eingelassen, welche in Nuten 23a einer Scheibe 23 gleiten. In weiteren zwei reehtwinklig hierzu angeordneten Nuten 23b der Scheibe 23 gleiten Stifte 24, welche mit der Messtrommel 3 fest verbunden sind. Die ganze Anordnimg bewirkt, dass die Trommel 3 bei ihrer Dre ilung die Scheibe 23 mitnimmt und diese ihrerseits über die Stifte 22 das Zahnrad 21 antreibt und im Exzenter 7c dreht.
Es sind auch andere Kupplungsmittel denkbar, welche den gleichen Zweck erfüllen, so z. B. ein Kreuzgelenk irnd andere mehr.
Die aus den Fig. 2 und 4 hervorgehende Konstruktion weist diesen gegenüber den Vorteil kleineren Platzbedarfes auf.
In das Innere des Zahnrades 21 ragt eine auf dem glatten Teil la, der Spindel 1 frei drehbar gelagerte 1Hülse 25, welche ein Zahnrad 25a trägt, das mit der Verzahnung 21a des Rades 21 an einer Stelle im Eingriff steht.
An ihrem andern Ende trägt die Hülse 25 ein weiteres Zahnrad 25b, welches mit der Verzahnung 20a der Zahlenzylinder 20 im Eingriff steht. Die Zahlenzylinder 20 sind auf in die Trommel 3 eingelassenen Stiften 26-drehbar gelagert. Die Zylinder 20 ragen, zur Erhöhung der Ablesbarkeit, in die Fensteröff- mmgen 19 der Trommel 3 hinein, so dass gleichzeitig ihr Spiel in der Ijangsriehtung durch die seitlichen Ränder der Öffnungen begrenzt wird.
Wird nun die Trommel 3 gedreht, so dreht sich in bereits besehriebener Weise das Innenzahnrad 21 im Exzenter 7c mit. Hierdurch wird das Rad 25a mitgenommen und dreht über das Zahnrad 25b die Zahnräder 20a der Zahlenzylinder 20 stetig, wobei ein praltiseh gleichmässiger Widerstand beim Verdrehen der Trommel 3 erhalten wird. Die Zahnverhältnisse der einzelnen Räder können beispielsweise so gewählt werden, dass sich der Zylinder 20 bei einer Trommeldrehung um einen Viertel einer Umdrehung dreht. Wenn nun auf dem Umfang des Zylinders 20 vier Zahlen aufgebracht werden, so wird nach je vier Trommeldrehungen wiederum dieselbe Zahl in einer bestimmten Öffnung 19 erscheinen.
Die Anordnung des Getriebes zum Antrieb der Zahlenzylinder ist eine solche, dass der Drehsinn dieser letzteren und derjenige der Trommel einander entgegengesetzt sind und dass sich beim Drehen der Trommel 3 die Zahlenzylinder 20 um einen Betrag verdrehen, weleher der Differenz der Zähnezahlen der sieli exzentisch ineinanderdrehenden Zahnräder 21, 25a proportional ist. Diese Anordnung trägt wesentlich zur Erhöhung der Ablesbarkeit bei. Dies ist beispielsweise nützlich bei Schraubenlehren mit englischer Teilung. Für metrische Teilung kann einer Trommeldrehung die halbe Drehung der Zahlenzylinder 20 entsprechen.
Selbstverständlich ergeben sieh weitere Möglichkeiten, sofern in den Bedingungen für das Instrument solehe verlangt werden.
Um Verunreinigungen vom Innern des Instrumentes fernzuhalten, können die Öffnungen 19 mit einem durchsichtigen Material verschlossen werden. Vorteilhaft werden sämtliche Öffnungen mit einem durchsichtigen Ring 27 abgedeckt, wie dies aus den Fig. 1 und 2 ersichtlich ist.
Eine Schraublehre soll leicht geeicht und nachgestellt werden können. Zu diesem Zwecke muss die Messtrommel bei einer bestimmten Lage der Messspindel gelöst und leicht in Axial und Drehrichtung versehoben werden können. Es sind Lösungen bekanntgeworden, bei denen die Spindel mit einem Konus versehen ist, wobei die Messtrommel mittels eines konischen Sprengringes auf der Messspindel festgeklemmt wird. Da es sehwierig ist, Sprengringe so auszuführen, dass sie ihren Rundlauf auch nach dem Aufweiten beibehalten, verlangt die beschriebene Anord nung in der Ilerstellung grosse Sorgfalt.
Beim Erfiuduugsgegenstand ist die Verbindung gemäss Fig. 2 zwisehen Spindel 1 und Trommel 3 so vorgenommen, dass die Spindel 1 einen zylindrischen Ansatz la aufweist, auf welchem die Trommel 3 mit kleinem Spiel Sitzt, und dass in dem mit einem Schlitz 1b versehenen Ende dieses Ansatzes eine mit konisch angedrehtem Kopf versehene Schraube 28 eingepasst ist. Beim Anziehen der Schraube 28 weitet sieh das geschlitzte Ende des Ansatzes lb auf und presst sich an die Wand der Trommelbohrung. Die Trommel 3 wird so festgehalten. Nach Lösen der Schraube 28 kann die Trommel 3 auf dem Schaft la verschoben werden.
Im Gegensatz zu schon bekannten Schraublehren bewegt sich bei der dargestellten Lehre die Trommel 3 axial nicht gegenüber einer auf dem Körper 2 ortsfesten Bezugsskala, sondern sie ist an die diese Bczugsskala 10 tragende Hülse 7 gekuppelt, welche ihrerseits auf einer mit dem Lagerteil 11 verbundenen je Hülse 8 wohl in Längsrichtung gleiten, sich auf derselben jedoch nicht verdrehen kann. Diese Anordnung bewirkt, dass die Trommelteilung 9 und eine Bezugsteilung 10 auf Zylinderflächen gleichen Durchmessers angebracht werden können, so dass Ablesefehler bei schräger Sicht auf die zu vergleichenden Teilstriche nicht mehr vorkommen können.
Zur Erhöhung der Ablesegenauigkeit wurde als Bezugsteilung eine Noninsteilung vorgesehen.
Durch weiter unten beschriebene Mittel werden die beiden Teilungen 9 und : 10 stets so in Kontakt gehalten, dass sich die miteinander zu vergleichenden Teilstriche in jeder ATessstellung einander stets gegenüberstehen.
Auf diese Weise wird die Ablesegenauigkeit der Schraublehre stark erhöht.
In Fig. 2 stellt 11 den Lagerteil für die Messspindel 1 dar, auf welchem die am Teil 2 befestigte Hülse 8 fest aufgepresst ist. Die Messspindel 1 ist im Gewinde 11a gelagert.
Durch eine Klemmutter 12, welche sich auf einem konisehen Gewinde 11b des an seinem Ende geschlitzten Lagerteils 11 befindet, kann das Spindelspiel in bekannter Weise nach gestellt werden.
In der Hülse 8 ist in eine Nute 8 eingearbeitet, in welcher der Nutenstein 13 gleiten kann. Da dieser Stein 13 seinerseits an der Hülse 7 befestigt ist, kann sich letztere wohl in Längsrichtung auf der Hülse 8 verschieben, sich ihr gegenüber jedoch nicht verdrehen.
Der Ansatz 7 der Hülse 7 wird von der Trommel 3 aufgenommen. Eine Ringfeder 14 dient zur Kupplung von Trommel 3 und Hülse 7, indem sie gleichzeitig in eingedrehte Nuten 3s6 und 7b der beiden Teile eingreift. Vor dem Zusammenbau dieser Teile wird die geschlitzte Ringfeder 14 in die Nute 7b der Hülse 7 eingelegt, in welche sie sich infolge ihrer Federkraft so einsenkt, dass die Trommel 3 leicht iiber sie geschoben werden kann. Nach erfolgtem Zusammenfügen wird die Ringfeder 14 durch in der Hülse 7 geführte Stifte 15 auseinandergespannt und sichert mm die Kupplung für axiale Bewegungen der Trommel 3 und der Hülse 7.
Die Sicherungsstifte 15 sind ihrerseits zur Erleichterung des Zusammen baues in einem Ring : 16 befestigt.
Eine zweite beispielsweise Ausführlmgs- form zeigt Fig; 3. Hier sind die Sicherungs- stifte 17 radial beweglich in der Hülse 7 geführt. Sie werden durch Einsehrauben des Ringes 18 gegen die Feder 14 gedrückt und sichern so die Kupplung der Hülse 7 mit der Trommel 3.
Eine dritte Ausführungsmöglichkeit liegt darin, dass zwischen Trommel 3 irnd Hülse 7 nach Art eines Kugellagers Wälzkörper wie Kugeln usw. angeordnet werden, wobei die eine Laufbahn mit der Trommel, die andere mit der Hülse verbunden ist. Der Einbau der Kugeln kann vorteilhaft durch wenigstens eine verschliessbare Einfüllöffnung erfolgen, wel che sich in einem der beiden Teile befindet.
Allen diesen Ausführlmgsformen ist gemeinsam, dass Hülse 7 und Trommel 3 so miteinander verbunden werden, dass die zwischen ihnen erfolgende Reibung bei Relativverdre- hungen über den ganzen Messbereieh der Schranblehre dieselbe bleibt, was eine Grund bedingung für einwandfreie Messungen darstellt.
Screw gauge.
For adjusting screw gauges, a drum-like or disk-like organ is often used, which has a scaled graduation. With such teachings, several turns of the drum are often necessary in order to move the driven member axially by an entire unit of measurement. In this case, the numbers of the drum graduation only apply to the first revolution, while for further revolutions these must be added to the reading in order to obtain the correct reading result. This is a source of error results.
Visual gauges have become known in which number disks are arranged behind window-like openings in the drum, which are indexed by a number with each drum rotation by a switching button.
Another solution was found by attaching sehave-shaped elements mounted in the drum, which, controlled by special curved grooves, allow numbers to appear alternately in recesses. Since switching resistances occur in both solutions at certain points on the drum circumference, a visual gage constructed in this way results in a periodic occurrence of these switching resistances even with constant driving force. influenced, irregular measuring force.
Compared to these known solutions, the screw gauge, which has a drum attached to a measuring spindle and which has openings on its circumference in which numbers appear depending on the number of drum revolutions, is distinguished according to the invention in that the numbers can be rotated mounted number cylinders are arranged, which are continuously driven by a gear when the drum rotates, for the purpose of obtaining a practically uniform resistance to rotation over the entire rotation of the drum.
An example embodiment of the subject matter of the invention is illustrated in the accompanying drawing, namely:
1 shows a view of the subject matter of the invention,
FIG. 2 shows a longitudinal section through the shaft part of FIG. 1, on a larger scale,
3 shows a partial variant of FIG. 2,
FIG. 4 shows a schematic perspective view of the transmission shown in section in FIG.
In Fig. 1 a visual gauge, as it corresponds to the inventive concept, for example, is shown in an external view. In a known manner, a micrometer 1 is mounted in a bow-shaped body 2 so that it can be approached or removed from a counter stop 4 by rotating a drum 3. The spindle 1 can be blocked in any setting by a clamping device 5 of a known type. The drum 3 can be rotated via a drive 6 designed as a ratchet, which limits the measurement pressure.
For a better overview, the mechanism, which can be seen in section in FIG. 2, is shown again in perspective in FIG. 4 with other gear wheel diameter knives. For the sake of simplicity, only one number cylinder is drawn here, while several of them are normally distributed around the drum circumference.
The sleeve 7, which cannot rotate relative to the bracket 2, has an eccentric recess 7c on its end facing away from this measuring bracket. An internal gear 21 is rotatably mounted in the eccentric recess 7c. Two pins 22 offset by 1800 are embedded in this gearwheel and slide in grooves 23a of a disk 23. Pins 24, which are firmly connected to the measuring drum 3, slide in two further grooves 23b of the disk 23 arranged at right angles to this. The whole arrangement has the effect that the drum 3 entrains the disk 23 when it rotates and this in turn drives the gear 21 via the pins 22 and rotates in the eccentric 7c.
There are also other coupling means conceivable that serve the same purpose, such. B. a universal joint and others more.
The construction shown in FIGS. 2 and 4 has the advantage of smaller space requirements compared to this.
A sleeve 25 which is freely rotatably mounted on the smooth part 1 a of the spindle 1 and carries a gear 25 a which meshes with the toothing 21 a of the wheel 21 at one point protrudes into the interior of the gear 21.
At its other end, the sleeve 25 carries a further gear 25b which meshes with the teeth 20a of the number cylinder 20. The number cylinders 20 are rotatably mounted on pins 26 embedded in the drum 3. The cylinders 20 protrude into the window openings 19 of the drum 3 in order to increase readability, so that at the same time their play in the longitudinal direction is limited by the lateral edges of the openings.
If the drum 3 is now rotated, the internal gear 21 rotates in the eccentric 7c in a manner already described. As a result, the wheel 25a is entrained and continuously rotates the toothed wheels 20a of the number cylinder 20 via the toothed wheel 25b, a practically uniform resistance being obtained when the drum 3 rotates. The tooth ratios of the individual wheels can be selected, for example, so that the cylinder 20 rotates by a quarter of a revolution when the drum rotates. If four numbers are now applied to the circumference of the cylinder 20, the same number will again appear in a certain opening 19 after every four drum rotations.
The arrangement of the gearbox for driving the number cylinder is such that the direction of rotation of the latter and that of the drum are opposite to each other and that when the drum 3 rotates, the number cylinders 20 rotate by an amount which corresponds to the difference in the number of teeth of the eccentrically rotating gears 21, 25a is proportional. This arrangement contributes significantly to increasing readability. This is useful, for example, with screw gauges with English graduation. For metric graduation, half a rotation of the number cylinders 20 can correspond to one drum rotation.
Of course, there are other possibilities if the conditions for the instrument require them.
In order to keep contaminants away from the interior of the instrument, the openings 19 can be closed with a transparent material. All openings are advantageously covered with a transparent ring 27, as can be seen from FIGS. 1 and 2.
A screw gauge should be easy to calibrate and readjust. For this purpose, the measuring drum must be able to be released when the measuring spindle is in a certain position and can be easily moved in the axial and direction of rotation. Solutions have become known in which the spindle is provided with a cone, the measuring drum being clamped onto the measuring spindle by means of a conical snap ring. Since it is difficult to design snap rings in such a way that they maintain their concentricity even after expansion, the arrangement described requires great care in the creation.
In the case of the object of the invention, the connection according to FIG. 2 between the spindle 1 and the drum 3 is made so that the spindle 1 has a cylindrical extension la on which the drum 3 sits with a small amount of play, and that in the end of this extension provided with a slot 1b a screw 28 provided with a conically turned head is fitted. When the screw 28 is tightened, the slotted end of the shoulder 1b expands and presses against the wall of the drum bore. The drum 3 is thus held. After loosening the screw 28, the drum 3 can be moved on the shaft la.
In contrast to already known screw gauges, in the teaching shown, the drum 3 does not move axially with respect to a fixed reference scale on the body 2, but is coupled to the sleeve 7 carrying this reference scale 10, which in turn is connected to a sleeve connected to the bearing part 11 8 can slide in the longitudinal direction, but cannot twist on the same. This arrangement has the effect that the drum graduation 9 and a reference graduation 10 can be attached to cylindrical surfaces of the same diameter, so that reading errors can no longer occur when the graduation marks to be compared are viewed at an angle.
In order to increase the reading accuracy, a non-graduation was provided as a reference graduation.
By means described below, the two divisions 9 and 10 are always kept in contact in such a way that the graduation marks to be compared are always opposite one another in every position.
In this way, the reading accuracy of the screw gauge is greatly increased.
In FIG. 2, 11 represents the bearing part for the measuring spindle 1, onto which the sleeve 8 fastened to the part 2 is firmly pressed. The measuring spindle 1 is mounted in the thread 11a.
By means of a clamping nut 12, which is located on a conical thread 11b of the bearing part 11 slotted at its end, the spindle play can be adjusted in a known manner.
In the sleeve 8 is incorporated into a groove 8 in which the sliding block 13 can slide. Since this stone 13 is in turn attached to the sleeve 7, the latter can probably move in the longitudinal direction on the sleeve 8, but not twist in relation to it.
The extension 7 of the sleeve 7 is received by the drum 3. An annular spring 14 is used to couple the drum 3 and the sleeve 7 by simultaneously engaging in screwed grooves 3s6 and 7b of the two parts. Before these parts are assembled, the slotted ring spring 14 is inserted into the groove 7b of the sleeve 7, into which it sinks as a result of its spring force so that the drum 3 can easily be pushed over it. After the assembly has taken place, the annular spring 14 is stretched apart by pins 15 guided in the sleeve 7 and secures the coupling for axial movements of the drum 3 and the sleeve 7.
The locking pins 15 are in turn to facilitate assembly in a ring: 16 attached.
A second exemplary embodiment is shown in FIG. 3. Here, the locking pins 17 are guided in the sleeve 7 in a radially movable manner. They are pressed against the spring 14 by screwing in the ring 18 and thus secure the coupling of the sleeve 7 with the drum 3.
A third embodiment is that between drum 3 in the sleeve 7 in the manner of a ball bearing, rolling elements such as balls etc. are arranged, one track being connected to the drum and the other to the sleeve. The balls can advantageously be installed through at least one closable filling opening which is located in one of the two parts.
All of these embodiments have in common that the sleeve 7 and drum 3 are connected to one another in such a way that the friction occurring between them remains the same over the entire measuring range of the cabinet gauge when there is relative rotation, which is a basic condition for perfect measurements.