Mikrometer
Die gebräuchlichen Mikrometer weisen bekanntlich den Nachteil auf, dass die Steigung ihrer Messschraube nicht einer vollen Masseinheit entspricht.
Hieraus können Ablesefehler resultieren. Zur Behebung dieses Umstandes wurden bereits verschiedene Lösungen vorgeschlagen; die einen sehen den Einbau von einem Umdrehungszähler oder von mit einem Malteserkreuz gesteuerten Zählelementen vor; andere bringen schieberartige, durch Kurvenscheiben gesteuerte Zahlenorgane in Vorschlag. Eine weitere Lösung wurde gefunden durch Einbau von drehbaren Zahlenrollen in die Messtrommel, wobei die Zahlenrollen über ein Zahnradgetriebe mit der Messspindel verbunden sind.
Die Nachteile der Malteserkreuz- und Zählergetriebe zeigen sich vor allem in der ruckartigen, der Funktion des Messgerätes abträglichen Fortschaltung der Getriebeteile.
Schiebersteuerungen ergeben relativ hohe Reibungswiderstände und sind zudem empfindlich gegen Verschmutzung.
Zahnradgetriebe endlich erhöhen infolge der naturgemässen Kleinheit ihrer Teile die Empfindlichkeit der Mikrometer gegen äussere Einflüsse.
Die vorliegende Erfindung bezweckt, diese Nachteile zu vermeiden, indem Zahlenkörper vorgesehen werden, welche hinter fensterartigen Öffnungen einer Messtrommel drehbar gelagert sind und welche mit einer sich nicht drehenden, mit einer Rille versehenen Steuerbahn in Eingriff stehen, auf welcher sie sich während ihrer Drehung um die Trommelachse abwälzen, derart, dass sie bei einer vollen Trommeldrehung eine Teildrehung um ihre eigene Achse ausführen.
Die beiliegende Zeichnung zeigt schematisch ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes.
Fig. 1 zeigt einen teilweisen Längsschnitt durch einen Mikrometer.
Fig. 2 zeigt eine entsprechende Aussenansicht desselben Mikrometers.
Fig. 3 zeigt eine Einzelheit in etwas vergrössertem Massstab (Schnitt a-a, Fig. 1).
In einem Körper 1 (Fig. 1 und 2) ist eine Mikrometerschraube 2 in bekannter Weise gelagert. Mittels einer Schraube 18 ist eine Trommel 4 auf dem zylindrischen Ende 2a der Schraube 2 befestigt. Eine Schutzhülse 12 deckt das freie Ende der Trommel 4 ab.
Auf dem Körper 1 kann eine Hülse 3 gleiten.
Eine Drehung dieser Hülse 3 wird dadurch verhindert, dass ein in ihr eingelassener Stift 19 in eine Längsnut la des Körpers 1 eingreift. Die Hülse 3 und die Trommel 4 sind über einen Ring 5 miteinander gekuppelt. Dabei ist dieser Ring 5 mittels eines Sprengringes 7 auf der Hülse 3 gesichert, währenddem er anderseits mittels einer Schraube 6 in der Trommel 4 festgeklemmt ist. Wenn also die Spindel 2 mit Hilfe der Trommel 4 gedreht wird, so macht die Hülse 3 diese Drehung nicht mit, sondern verschiebt sich nur in der Längsrichtung auf dem Körper 1.
In die Trommel 4 eingelassen und mit dieser durch Schrauben 13 festgehalten, befindet sich ein Körper 8, welcher an seinem Umfang mit fünf Schlitzen 8a versehen ist. In diesen Schlitzen finden würfelförmige Zahlenkörper 9 Platz, welche mittels Stiften 10 im Körper 8 drehbar gelagert sind. Die Drehachsen der Zahlenkörper 9 liegen dabei tangential zu einem Drehkreis um die Trommelachse.
Die Zahlenkörper 9 werden auf einer Steuerbahn 1 1a des Teiles 11 geführt, wobei diese auf einem Teil ihrer Länge eine Rille llc aufweist.
Durch Fenster 4a können die auf den Zahlenkörpern 9 eingravierten Zahlen von aussen abgelesen werden (Fig. 2).
In bekannter Weise ist eine Umfangsteilung 17 auf der Trommel 4 angebracht, welche an einem Bezugsstrich 16 der Hülse 3 abgelesen werden kann. Die Zahl der vollen Messeinheiten kann an einer auf dem Körper 1 angebrachten Teilung 15 ermittelt werden.
Die Mikrometerschraube ist mit einer an sich bekannten Antriebs schraube 14 versehen.
Beim Drehen der Trommel 4 werden die Zahlenkörper 9 mitgenommen und gleiten entlang der sich nicht drehenden Steuerbahn 1 1a des Teiles 11, derart, dass sie sich auf dieser abwälzen und - für eine ganze Trommeldrehung - eine Viertelsdrehung um ihre eigene Achse ausführen. In Fig. 3 sind, von der rechten Seite der Fig. 1 aus gesehen, die Zahlenkörper 9 in ihrer Lage zum Teil 11 und der Steuerbahn 1 1a dargestellt, wobei im Sinne einer Vereinfachung die Übersicht störende Teile weggelassen wurden. Der Rillengrund der Rille 1 1c beschreibt eine Kurve 11 b, welche die Form eines Plangewindes aufweist, das heisst, diese Kurve läuft spiralförmig vom Innenrand zum Aussenrand der Steuerbahn 1 la.
Diese Rille 1 lc ist nur über einen Teil der Länge der Steuerbahn geführt, so dass die in Fig. 3 obere Hälfte der Bahn 11 a eine ebene Fläche besitzt, so dass während ihres Gleitens über diesen Teil der Steuerbahn die Zahlenkörper 9 keine Eigendrehung ausführen können. Letztere erfolgt nur während der Zeit, da sich die Zahlenkörper 9 über die untere Hälfte der Steuerbahn 11 a in Fig. 3 bewegen. Durch diese Massnahme erscheinen einem Beobachter, der in Richtung des Pfeiles P auf Fig. 3 blickt, die in seinem Blickfeld befindlichen drei Zahlenkörper 9 der oberen Hälfte der Fig. 3 als in bezug auf die Fensteröffnungen 4a unverrückt. Das Drehen der Zahlenkörper um ihre eigene Achse erfolgt erst ausserhalb des Blickfeldes und kann deswegen nicht bemerkt werden.
Die Beschriftung der Zahlenkörper 9 erfolgt dem Zwecke des Mikrometers entsprechend. Unter der Annahme, dass das Gewinde der Schraube 2 eine Steigung von 0,5 mm aufweise, wie dies bei metrischen Instrumenten der Fall ist, entspricht einer vollen Umdrehung der Messtrommel 4 ein Schraubenvorschub von 0,5 mm. Bei fünf Fenstern in der Messtrommel müssen in diesen also, wenn der Trommelumfang in fünfzig Teile eingeteilt ist, nacheinander die Zahlen 0-10-20-30-40 in Erscheinung treten. Bei der zweiten Umdrehung der Trommel ergeben sich sinngemäss die Zahlen 50-60-70- 80-90.
Mit der dritten Trommelumdrehung beginnt das Spiel wieder von vorne. Die würfelförmigen Zahlenkörper 9 müssen also auf je zwei gegenüberliegenden Seiten gleichlautende Zahlen enthalten, so dass beispielsweise der oberste Zahlenkörper in Fig. 3 die Zahlenfolge 0- 50 - 0 - 50 erhält. Eoür das Zollsystem ergeben sich entsprechend andere Zahlenverhältnisse.
Die Masse der Zahlenkörper ist sehr gering, und dadurch sind auch die Beschleunigungs-und Bremskräfte, welche beim Drehen auftreten, unbedeutend und können deshalb auf die Messung keinen Einfluss haben. Infolge des einfachen Aufbaues ist die beschriebene Anordnung zudem billig in der Herstellung und einfach im Unterhalt.
Micrometer
The conventional micrometers are known to have the disadvantage that the pitch of their micrometers does not correspond to a full unit of measurement.
This can result in reading errors. Various solutions have already been proposed to remedy this situation; some provide for the installation of a revolution counter or counting elements controlled by a Maltese cross; others propose slide-like numerical organs controlled by cam disks. Another solution was found by installing rotatable number rollers in the measuring drum, the number rollers being connected to the measuring spindle via a gear drive.
The disadvantages of the Maltese cross and counter gear are mainly shown in the jerky switching of the gear parts, which is detrimental to the function of the measuring device.
Slide controls result in relatively high frictional resistance and are also sensitive to contamination.
Due to the natural smallness of their parts, gear drives finally increase the sensitivity of the micrometer to external influences.
The present invention aims to avoid these disadvantages by providing numerical bodies which are rotatably mounted behind window-like openings of a measuring drum and which are in engagement with a non-rotating, grooved control track on which they move during their rotation around the Roll off the drum axis in such a way that with a full drum rotation they perform a partial rotation around their own axis.
The accompanying drawing shows schematically an embodiment of the subject of the invention.
Fig. 1 shows a partial longitudinal section through a micrometer.
Fig. 2 shows a corresponding external view of the same micrometer.
Fig. 3 shows a detail on a slightly enlarged scale (section a-a, Fig. 1).
A micrometer screw 2 is mounted in a known manner in a body 1 (FIGS. 1 and 2). A drum 4 is fastened to the cylindrical end 2a of the screw 2 by means of a screw 18. A protective sleeve 12 covers the free end of the drum 4.
A sleeve 3 can slide on the body 1.
A rotation of this sleeve 3 is prevented in that a pin 19 embedded in it engages in a longitudinal groove 1 a of the body 1. The sleeve 3 and the drum 4 are coupled to one another via a ring 5. This ring 5 is secured on the sleeve 3 by means of a snap ring 7, while on the other hand it is clamped in the drum 4 by means of a screw 6. When the spindle 2 is rotated with the aid of the drum 4, the sleeve 3 does not take part in this rotation, but only moves in the longitudinal direction on the body 1.
Embedded in the drum 4 and held there by screws 13, there is a body 8 which is provided with five slots 8a on its circumference. There is space in these slots for cube-shaped number bodies 9, which are rotatably mounted in the body 8 by means of pins 10. The axes of rotation of the number bodies 9 are tangential to a rotation circle around the drum axis.
The number bodies 9 are guided on a control path 11a of the part 11, this having a groove 11c over part of its length.
The numbers engraved on the number bodies 9 can be read from the outside through the window 4a (FIG. 2).
In a known manner, a circumferential graduation 17 is attached to the drum 4, which can be read from a reference line 16 on the sleeve 3. The number of full measuring units can be determined from a graduation 15 attached to the body 1.
The micrometer screw is provided with a drive screw 14 known per se.
When the drum 4 rotates, the number bodies 9 are carried along and slide along the non-rotating control path 11a of the part 11 in such a way that they roll on this and - for a full drum rotation - execute a quarter turn around their own axis. In Fig. 3, seen from the right side of Fig. 1, the number bodies 9 are shown in their position in relation to part 11 and the control path 11a, with parts that interfere with the overview being omitted for the sake of simplification. The groove bottom of the groove 11c describes a curve 11b, which has the shape of a plane thread, that is, this curve runs in a spiral shape from the inner edge to the outer edge of the control path 11a.
This groove 11c is only guided over part of the length of the control path, so that the upper half of the path 11a in FIG. 3 has a flat surface so that the number bodies 9 cannot rotate by themselves while sliding over this part of the control path . The latter takes place only during the time when the number bodies 9 move over the lower half of the control path 11 a in FIG. As a result of this measure, an observer who looks in the direction of arrow P at FIG. 3, the three number bodies 9 in his field of vision of the upper half of FIG. 3 appear as immovable with respect to the window openings 4a. The rotation of the number bodies around their own axis only takes place outside the field of vision and can therefore not be noticed.
The numbering body 9 is labeled according to the purpose of the micrometer. Assuming that the thread of the screw 2 has a pitch of 0.5 mm, as is the case with metric instruments, one full revolution of the measuring drum 4 corresponds to a screw feed of 0.5 mm. With five windows in the measuring drum, if the drum circumference is divided into fifty parts, the numbers 0-10-20-30-40 must appear one after the other. The second rotation of the drum results in the numbers 50-60-70- 80-90.
With the third revolution of the drum, the game starts all over again. The cube-shaped number bodies 9 must therefore contain identical numbers on each of two opposite sides, so that, for example, the top number body in FIG. 3 receives the number sequence 0-50-0-50. There are correspondingly different numerical relationships for the customs system.
The mass of the numerals is very small, and as a result the acceleration and braking forces that occur when turning are insignificant and therefore cannot have any influence on the measurement. As a result of the simple structure, the arrangement described is also cheap to manufacture and easy to maintain.