Messgerät zum Messen konischer Innengewinde
Die Erfindung betrifft ein Messgerät zum Messen konischer Innengewinde, das für den Gebrauch in der Werkstatt zur Kontrolle der fertig geschnittenen konischen Innengewinde dienen soll und vorzugsweise für die Gewindekontrolle bei Graphitelektroden bestimmt ist.
Bisher wurde das Gewinde mit Hilfe von Einschraubdornen einer Prüfung unterzogen. Diese Prüflehren sind jedoch nicht nur teuer und unterliegen der Abnutzung, sondern gestatten auch keine objektive Messung des Gewindes hinsichtlich des Gewindeflankendurchmessers in bestimmtem Abstand von der Stirnfläche des Gewindes. Es ist bereits vorgeschlagen, bei der Ermittlung des Flankendurchmessers konischer Gewinde von einer bestimmten Entfernung des Gewindeganges von der Stirnfläche des Gewindekörpers auszugehen und den Flankendurchmesser durch mit Messansätzen versehene, auf Messuhren einwirkende Taster zu bestimmen, die an eine auf die Gewindestirnfläche aufsetzbare Grundplatte gelagert sind, die die Bezugsfläche für den Flankendurchmesser bildet.
Ein solches Gerät ist jedoch für den werkstattmässigen Gebrauch wenig geeignet, da es von dem Bedienenden ein grosses Einfühlungsvermögen erfordert, so dass nur geschulte Kräfte einwandfrei messen können.
Durch die Erfindung wird ein leicht bedienbares Handgerät geschaffen, das auch von ungeschulten Kräften benutzt werden kann. Erreicht wird dieser Vorteil nach der Erfindung dadurch, dass das Messgerät drei im Winkel zueinander und entsprechend der Gewindesteigung versetzte und unter Federwirkung stehende Messbolzen besitzt, die mit dem einen Ende im Gewindegang und mit dem anderen Ende an einer schrägen Gleitfläche eines in Richtung der Gewindeachse im Gehäuse der Messbolzen geführten, unter Federwirkung stehenden Kolbens zur Anlage kommen, der auf eine sich auf der Gewindestirnfläche abstützende Messuhr einwirkt. Die Messuhr kann mittels einer Einstellehre auf den Sollwert eingestellt werden.
Die Einstellehre besteht vorzugsweise aus einem Ring, dessen Ringfläche die Bezugsebene für die Messuhr bildet und drei für die Dreipunktmessung eingearbeitete Messstellen in verschiedenen Abständen von der Ringfläche entsprechend der Gewindesteigung aufweist. Beim Einsetzen des Messgerätes in die Einstellehre oder in das zu messende Innengewinde wird der im Gehäuse der Messbolzen geführte Kolben, der an einem Auslegerarm die Meil- uhr trägt, mittels eines Handgriffes entgegen einer Feder angehoben, so dass die unter Federwirkung stehenden Messbolzen an den Schrägen des Kolbens abgleiten und sich damit der Durchmesser, gemessen über die Messstifte, entsprechend verringert.
Auf diese Weise lässt sich das Messgerät bequem in das Innengewinde einsetzen, da die Messbolzen nach Fortfall des vom Handgriff auf die Feder ausgeübten Druckes durch die Schrägflächen des Kolbens gegen das Gewinde gepresst werden. Wenn die in den Kolben eingefrästen Schrägen genau den gleichen Winkel wie der halbe Kegelwinkel des Werkstückes aufweisen, so ergibt sich zwangläufig zu einem bestimmten Durchmesser ein bestimmter Abstand von der Stirnfläche zur Mitte der Messbolzen. Wird in verschiedenen Gewindegängen gemessen, so werden durch die Konizität des Gewindes die drei Messbolzen zusammengedrückt oder auseinandergespreizt. Damit verändert sich aber zwangläufig der Abstand von Mitte Messbolzen bis zum die Messuhr tragenden Hebel.
Sind der Kegelwinkel des Gewindewerkstückes und der Abstand von der Gewindestirnfläche zur Durchmesserebene genau innegehalten, so zeigt die Messuhr immer den gleichen Wert an. Wird eine Abweichung festgestellt, so ist damit der Beweis erbracht, dass der Durchmesser nicht innegehalten ist.
Falls der Durchmesser zu klein ist, muss das Gewinde so lange nachgeschnitten werden, bis die Messuhr den vorgeschriebenen Wert zur Bezugsebene anzeigt. Ist der Durchmesser zu gross, so muss um den auf der Messuhr angezeigten Wert die Stirnfläche abgeplant werden.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
Fig. 1 zeigt das Messgerät im Schnitt, das in das zu messende Innengewinde eingesetzt ist.
Fig. 2 zeigt das Messgerät in Aufsicht.
Fig. 3 zeigt das in die Einstellehre eingesetzte Messgerät im Schnitt.
Fig. 4 zeigt das in die Einstellehre eingesetzte Messgerät in Aufsicht.
Das Messgerät besitzt drei Messbolzen 1, die im Winkel zueinander versetzt in einem Gehäusekörper 2 geführt sind und unter Wirkung je einer Feder 3 stehen, die sich am Messbolzen 1 und im Gehäuse 2 abstützen. Durch einen Gewindering 4 ist der Federdruck einstellbar. Die Messbolzen 1 besitzen eine kugelige Spitze 5, die in den zu messenden Gewindegang 6 einsetzbar ist, während das andere Ende des Messbolzens 1 mit einer Schrägfläche 7 versehen ist, die auf eine Schrägfläche 8 eines Kolbens 9 gleitet, der im Gehäuse 2 in Richtung der Gewindeachse geführt ist. Dieser Kolben 9 besitzt an seinem aus dem Gehäuse 2 herausragenden Teil einen Auslegerarm 10, an dem die Messuhr 11 befestigt ist. Der Messbolzen 12, der auf die Messuhr 11 einwirkt, stützt sich auf der Stirnfläche 13 des zu messenden Gewindekörpers 14 ab.
Durch eine Bohrung 15 des Kolbens 9 ist eine mit einem Handgriff 16 versehene Zugstange 17 hindurchgeführt. In den unteren Teil des Kolbens 9 ist eine Buchse 18 eingeschraubt, an der sich eine Druckfeder 19 abstützt, die ihre Gegenlage an der mit dem Gehäuse 2 starr verbundenen Abdeckplatte 20 findet. Die Feder 19 ist durch eine Schutzkappe 21 abgedeckt, durch die gleichzeitig die Endlage der Zugstange 17 bestimmt ist, die an ihrem Ende einen Verdickungsring 22 besitzt, der beim Anheben des Handgriffes 16 sich gegen die Buchse 18 legt, so dass die Feder 19 beim Anheben des Handgriffes 16 zusammengedrückt wird. Gleichzeitig wird der Kolben 9 in Pfeilrichtung P bewegt. Da hierbei sich die Schrägfläche 8 nach oben bewegt, gleiten die unter Wirkung der Feder 3 stehenden Messbolzen 1 ab, so dass der durch die drei Messbolzen gekennzeichnete Durchmesser sich verringert.
Das Anheben des Kolbens 9 durch den Handgriff 16 erfolgt beim Einsetzen des Messgerätes in das Gewinde. Sobald die Zugkraft am Handgriff 16 nicht mehr vorhanden ist, wird der Kolben 9 durch die Feder 19 entgegen der Pfeilrichtung P bewegt und die Messbolzen 1 gegen das Gewinde gepresst. In dieser Stellung zeigt die Messuhr 11 die Abweichung des gemessenen Gewindeflankenkegeldurchmessers in bestimmtem Abstand von der Stirnfläche 13 des Gewindekörpers an, da die Messuhr vorher auf den Sollwert mit Hilfe der in Fig. 3 und 4 dargestellten Einstellehre eingestellt ist.
Die Einstellehre besteht aus einem Ringkörper 23, der mit drei eingearbeiteten Messstellen 24 versehen ist, die derart in ihrer Höhe in bezug auf die Ringfläche 25 versetzt sind, dass die Messbolzen 1 ihre Gegenlage an der Innenmantelfläche des Lehrenkörpers 23 entsprechend der Gewindesteigung finden.
Durch Verstellen des Einstell-Skalenringes 26 wird die Messuhr 11 so eingestellt, dass sie den Nullwert anzeigt. Durch Anheben des Handgriffes 16 wird dann das eingestellte Messgerät der Einstellehre entnommen und kann nunmehr in das zu messende Innengewinde, wie bereits erläutert, eingesetzt werden. Die Abweichungen an der Messuhr zeigen dann an, um welchen Betrag der Durchmesser des Gewindes in bestimmtem Abstand von der Stirnfläche des Werkstückes zu gross oder zu klein ist.
Measuring device for measuring conical internal threads
The invention relates to a measuring device for measuring conical internal threads, which is intended to be used in the workshop to control the finished cut conical internal threads and is preferably intended for thread control in graphite electrodes.
So far the thread has been tested with the help of screw-in mandrels. However, these test gauges are not only expensive and are subject to wear, but also do not permit any objective measurement of the thread with regard to the thread pitch diameter at a certain distance from the end face of the thread. It has already been proposed, when determining the pitch diameter of conical threads, to start from a certain distance of the thread turn from the end face of the thread body and to determine the flank diameter by means of probes provided with measuring attachments, acting on dial indicators, which are mounted on a base plate that can be placed on the thread end face, which forms the reference surface for the pitch diameter.
However, such a device is not very suitable for workshop use, since it requires a great deal of empathy from the operator, so that only trained personnel can measure properly.
The invention provides an easy-to-use hand-held device that can also be used by untrained workers. This advantage is achieved according to the invention in that the measuring device has three measuring bolts offset at an angle to each other and according to the thread pitch and under spring action, which have one end in the thread and the other end on an inclined sliding surface in the direction of the thread axis Housing of the measuring pin guided, spring-loaded piston come into contact, which acts on a dial gauge supported on the thread face. The dial gauge can be set to the target value using a setting gauge.
The setting gauge preferably consists of a ring, the ring surface of which forms the reference plane for the dial gauge and has three measuring points incorporated for the three-point measurement at different distances from the ring surface according to the thread pitch. When the measuring device is inserted into the setting gauge or the internal thread to be measured, the piston, which is guided in the housing of the measuring pin and which carries the mileage clock on a cantilever arm, is lifted against a spring by means of a handle, so that the measuring pin, which is under spring action, is on the slopes slide off the piston and the diameter, measured using the measuring pins, is reduced accordingly.
In this way, the measuring device can be easily inserted into the internal thread, since the measuring pins are pressed against the thread by the inclined surfaces of the piston after the pressure exerted by the handle on the spring has ceased. If the bevels milled into the piston have exactly the same angle as half the cone angle of the workpiece, there is inevitably a certain distance from the end face to the center of the measuring pin for a certain diameter. If measurements are made in different threads, the conicity of the thread compresses or spreads the three measuring pins together. However, this inevitably changes the distance from the center of the measuring pin to the lever carrying the dial gauge.
If the taper angle of the threaded workpiece and the distance from the thread face to the diameter plane are exactly maintained, the dial gauge always shows the same value. If a discrepancy is found, this is proof that the diameter has not been maintained.
If the diameter is too small, the thread must be recut until the dial indicator shows the specified value for the reference plane. If the diameter is too large, the face must be planned around the value shown on the dial gauge.
An exemplary embodiment of the invention is shown in the drawing.
Fig. 1 shows the measuring device in section, which is inserted into the internal thread to be measured.
Fig. 2 shows the measuring device in plan.
3 shows the measuring device inserted in the setting gauge in section.
4 shows the measuring device inserted into the setting gauge in a plan view.
The measuring device has three measuring pins 1, which are guided in an offset angle to one another in a housing body 2 and are each under the action of a spring 3, which are supported on measuring pin 1 and in housing 2. The spring pressure can be adjusted by means of a threaded ring 4. The measuring pin 1 have a spherical tip 5 that can be inserted into the thread 6 to be measured, while the other end of the measuring pin 1 is provided with an inclined surface 7 that slides on an inclined surface 8 of a piston 9 that is in the housing 2 in the direction of the Thread axis is guided. This piston 9 has on its part protruding from the housing 2 a cantilever arm 10 to which the dial indicator 11 is attached. The measuring bolt 12, which acts on the dial indicator 11, is supported on the end face 13 of the threaded body 14 to be measured.
A pull rod 17 provided with a handle 16 is passed through a bore 15 of the piston 9. A bushing 18 is screwed into the lower part of the piston 9, on which a compression spring 19 is supported, which finds its counter-position on the cover plate 20 rigidly connected to the housing 2. The spring 19 is covered by a protective cap 21, by which the end position of the pull rod 17 is determined at the same time, which has a thickening ring 22 at its end which rests against the socket 18 when the handle 16 is lifted so that the spring 19 when lifting of the handle 16 is compressed. At the same time, the piston 9 is moved in the direction of arrow P. Since the inclined surface 8 moves upwards, the measuring pins 1 under the action of the spring 3 slide off, so that the diameter identified by the three measuring pins is reduced.
The piston 9 is lifted by the handle 16 when the measuring device is inserted into the thread. As soon as the tensile force on the handle 16 is no longer present, the piston 9 is moved by the spring 19 against the direction of the arrow P and the measuring pin 1 is pressed against the thread. In this position, the dial gauge 11 shows the deviation of the measured thread flank cone diameter at a certain distance from the end face 13 of the threaded body, since the dial gauge is previously set to the target value with the aid of the setting gauge shown in FIGS.
The setting gauge consists of an annular body 23, which is provided with three incorporated measuring points 24, the height of which is offset in relation to the annular surface 25 in such a way that the measuring pins 1 find their counter-position on the inner surface of the gauge body 23 according to the thread pitch.
By adjusting the setting dial ring 26, the dial indicator 11 is set so that it shows the zero value. By lifting the handle 16, the set measuring device is then removed from the setting gauge and can now be inserted into the internal thread to be measured, as already explained. The deviations on the dial gauge then indicate the amount by which the diameter of the thread at a certain distance from the end face of the workpiece is too large or too small.