Messinstrument zum Ausmessen von Löchern
Es sind Messinstrumente zum Ausmessen von Löchern bekannt, welche eine meistens mehrteilige Hülse haben, die an ihrem einen Ende mit einer Anzeigevorrichtung und an ihrem andern Ende mit quer zu ihrer Achsrichtung verlaufenden Führungen versehen ist, in welch letzteren Tastorgane in der Form von Kugeln oder von sphärisch abgerundeten zylindrischen Körpern ruhen. Innerhalb der Hülse befindet sich eine axial verschiebbare Messstange, deren eines Ende am Messteil der Anzeigevorrichtung anliegt und deren anderes Ende derart zwischen den Tastorganen durchgreift, dass die quer zur Achsrichtung der Hülse verlaufende Bewegung der Tastorgane auf den Messteil der Anzeigevorrichtung übertragen werden kann.
Der Messteil der Anzeigevorrichtung hat dabei das Bestreben, die Messstange gegen die Tastorgane zu drücken und die Tastorgane in den Führungen der Hülse nach aussen zu schieben, bis sie an der Lochwandung anliegen, deren Durchmesser gemessen werden soll. In den bekannten Messinstrumenten dieser Art werden meistens drei Tastorgane verwendet, wobei der zwischen ihnen durchgreifende Teil der Messstange konisch zugespitzt ist. Die Messstange wird dabei häufig vermittels in der Hülse angebrachten Gleitlagern geführt und liegt mit ihrem einen Ende flach am Messteil der Anzeigevorrichtung an. Da bei einer solchen Ausführung des Messinstrumentes die Tastorgane sich gegenüber der Hülse stets um gleiche Beträge verschieben müssen, kann leicht eine fehlerhafte Messung entstehen, wenn nämlich die Hülse nicht genau zentriert in das zu messende Loch eingeführt worden ist.
Um diesen Mangel zu beseitigen, hat man die Messstange an ihren beiden Enden konisch gestaltet, ihr eines konische Ende in einer Ausnehmung des Messteils der Anzeigevorrichtung schwenkbar gelagert, das andere konische Ende der Messstange unmittelbar zwischen drei Tastorganen abgestützt und im übrigen die Messstange innerhalb der Hülse unter Vermeidung jeglicher Lager mit allseitigem Spiel angeordnet. Die Tastorgane können dann offenbar verschieden weit aus der Hülse hervorragen, ohne dass hierdurch in axialer Richtung auf die Messstange einwirkende Kräfte entstehen.
Eine wesentliche Voraussetzung für diese Bauart des Messinstrumentes ist jedoch, dass drei Tastorgane vorgesehen sind, denn nur mit drei Tastorganen kann der zwischen ihnen durchgreifende konische Teil der Messstange geführt werden.
Die mit Messinstrumenten der letztgenannten Art nur durchführbare Dreipunktmessung des Durch- messers eines Loches ist aber häufig nicht erwünscht, wenn leicht unrunde Löcher ausgemessen werden sollen. Bei der Ausmessung von unrunden Löchern wünscht man meistens zu wissen, wie stark sich winklig zueinander gelegene Lochdurchmesser unterscheiden.
Demgemäss befasst sich die vorliegende Erfindung mit einem Messgerät zum Ausmessen von Löchern, welches eine Hülse aufweist, die an ihrem einen Ende mit einer Anzeigevorrichtung und an ihrem andern Ende mit quer zu ihrer Achsrichtung verlaufenden Führungen für die Aufnahme von zwei Tastorganen versehen ist, und bei welchem innerhalb der zweckmässig mehrteiligen Hülse eine vorzugsweise mit quer zur Achsrichtung verlaufendem Spiel und axial verschiebbare Messstange angeordnet ist, deren eines Ende am Messteil der Anzeigevorrich- tung anliegt und deren anderes Ende derart zwischen den Tastorganen durchgreift, dass die quer zur Achsrichtung der Hülse verlaufende Bewegung der Tastorgane auf den Messteil übertragen wird.
Eine Zweipunktmessung wird nun erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass das zwischen den zwei Tastorganen durchgreifende Ende der Messstange mit zwei im Schnitt winkelförmigen - und diametral einander gegenüberliegenden, schräg zur Achsrichtung der Messstange verlaufenden Einschnitten versehen ist und die Tastorgane eine solche Form haben, dass sie einerseits je in einer der Führungen der Hülse und anderseits je in einem der schrägen Einschnitte der Messstange anliegen können. Die Tastorgane sind dabei vorzugsweise Kugeln, und die in der Hülse angebrachten Führungen haben zweckmässig eine solche Querschnittsform, dass die Kugeln während des Ausmessens eines Loches nur an zwei Punkten der Führungen anliegen.
Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist in der Zeichnung unter Weglassung für das Verständnis der Erfindung nicht unmittelbar erforderlicher Teile des Messinstrumentes schematisch dargestellt, und zwar zeigt:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch das Messinstrument,
Fig. 2 eine gegenüber der Fig. 1 um 90 Grad gedrehte Ansicht der Messstange,
Fig. 3 das mit den Tastorganen versehene Ende der Hülse in einer gegenüber der Fig. 1 um 90 Grad gedrehten Ansicht,
Fig. 4 eine der Fig. 3 entsprechende Ansicht, welche eine Variante hinsichtlich des Querschnittes der Führungen zeigt, und
Fig. 5 eine weitere Variante für die in den Führungen verwendbare Querschnittsform.
Das in der Fig. 1 gezeigte Messinstrument weist eine Anzeigevorrichtung 1 auf, die wie üblich einen Zeiger mit Skala enthalten kann, aus Gründen der Übersichtlichkeit aber nur teilweise veranschaulicht ist. Diese Anzeigevorrichtung ist im Teil 2 einer zweiteiligen Hülse 2, 3 befestigt. Die beiden Teilhülsen 2, 3 haben je ein Gewinde und sind ineinander verschraubt; mittels einer Feststellmutter 4 kann die einmal eingestellte gegenseitige Lage der Teilhülsen 2, 3 fixiert werden. Im einen Ende der Hülse 2, 3 sind zwei koaxiale Führungen 5 von kreisförmigem Querschnitt angebracht, deren gemeinsame Achsrichtung die Längsrichtung der Hülse 2, 3 schneidet und auf derselben senkrecht steht. In jeder der beiden Führungen 5 ist eine Kugel 7 verschiebbar gelagert, welche Kugeln als Tastorgane dienen.
Bei der Durchführung einer Messung werden die Kugeln in den Führungen 5 nach aussen gedrückt, bis sie an der Wandung des auszumessenden Loches anliegen. Das Nachaussendrücken der Kugeln 7 erfolgt mit Hilfe einer Messstange 9, die einerseits innerhalb der Hülse 2, 3 in ihrer Längsrichtung verschiebbar ist, anderseits aber auch so mit quer zur Längsrichtung der Hülse 2, 3 verlaufendem Spiel angeordnet ist, dass sie sich innerhalb gewisser Grenzen auch seitlich zu bewegen vermag. An ihrem den Kugeln 7 zugewendeten Ende hat die Messstange 9 zwei im Schnitt winkelförmige Einschnitte 18, die einander diametral gegenüberliegen. Die Kugeln 7 können somit einerseits in den Führungen 5 und anderseits in den Einschnitten 18 anliegen.
An ihrem andern Ende hat die Messstange 9 einen Zapfen 12, der vorn etwa halbkugelförmig abgerundet ist und in einer konischen Aussparung 13 ruht, die im beweglichen Messteil 11 der Anzeigevorrichtung 1 vorgesehen ist. Das halbkugelige Ende des Zapfens 12 ist mit drei gegeneinander um 120 Grad versetzten Abschrägungen 19 versehen, die einander jedoch nicht überschneiden, so dass zwischen den Abschrägungen 19 immer noch Teile von Kugelflächen erhalten bleiben. Die Messstange 9 ruht demnach nach Art eines Kugelgelenkes in der konischen Aussparung 13 und kann verschieden geneigte Lagen einnehmen.
Normalerweise nimmt die Messstange 9 eine zur Hülse 2, 3 koaxiale Lage ein. Wenn jedoch während der Ausmessung eines Loches die Hülse 2, 3 nicht genau zentrisch zum Loch gehalten wird, werden die Kugeln 7 verschieden weit aus der Hülse vorstehen und die Messstange 9 nimmt gegenüber der Hülse 2, 3 eine dementsprechend schwach geneigte Lage ein. Dabei wird die Messstange 9 stets einerseits in der konischen Ausnehmung 13 und anderseits vermittels ihrer Einschnitte 18 von den Kugeln 7 in eindeutiger Weise geführt. Erforderlich ist hierzu aber, dass die Messstange 9 sich in der Hülse 2, 3 mit genügend seitlichem Spiel bewegen kann.
Damit die Kugeln 7 nicht aus den Führungen 5 herausfallen können, ist ein Federring 20 im Teil 3 der Hülse eingelassen, welcher die äussern Öffnungen der Führungen 5 so weit abdeckt, dass die Kugeln 7 nur entsprechend dem gewünschten Messbereich des Instrumentes aus der Hülse hervorragen können.
Um die Bewegung der Messstange 9 in axialer Richtung zu begrenzen, hat diese einen zapfenförmigen Ansatz 14 von etwas geringerem Durchmesser, so dass sich ein kreisringförmiger Anschlag 15 ergibt. Im Teil 3 der Hülse ist ferner eine durchbohrte Mutter 16 eingeschraubt, deren Bohrung einen Durchmesser hat, der einerseits grösser ist als der Durchmesser des zapfenförmigen Ansatzes 14, anderseits aber auch noch kleiner bleibt als der Durchmesser des Teils 9 der Messstange. Der Ansatz 14 hat ferner ein Gewinde, auf welchem zwei Gegenmuttern 17 aufgeschraubt sind. Da der Messteil 11 der Anzeigevorrichtung 1 das Bestreben hat, die Messstange 9 nach rechts zu drücken, wirken die Gegenmuttern 17 als Anschlag und liegen an der durchbohrten Mutter 16 an, sobald das Messinstrument nicht im Gebrauch ist.
Bei der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsform haben die Führungen 5 für die Kugeln 7 einen kreisförmigen Querschnitt. Man kann aber den Führungen 5 zweckmässigerweise solche Querschnittsformen geben, dass die Kugeln 7 während des Ausmessens eines Loches jeweils nur an zwei Punkten der Führungen anliegen können. Wie die Fig. 4 veranschaulicht, können als Führungen 5 eine im wesentlichen kreiszylinderförmige Oberfläche 5a und eine sich anschliessende winkelförmige Ausnehmung 21 dienen, wobei die Begrenzungs ebenen 22 der Ausnehmung 21 tangential in die kreiszylinderförmige Oberfläche 5a übergeht. Die Kugeln 7 werden in diesem Fall bei der Durchführung einer Messung stets an den Begrenzungsebenen 22 anliegen.
Bei der Ausführung nach der Fig. 5 besteht die Führung 5 aus einer kreiszylindrischen Oberfläche 5b, welche einseitig durch eine zu ihr parallele Rinne 23 erweitert ist. Die Kugeln 7 liegen bei dieser Ausführung an den Rinnenkanten 24 auf, sobald eine Messung durchgeführt wird.
An der Stelle von Kugeln 7 kann man als Tastorgane ferner kurze Zylinderstücke verwenden, die vorzugsweise an beiden Enden halbkugelig abgerundet sind. Die Führungen 5 sowie die Einschnitte 18 sind dann dementsprechend zu bemessen.