Längenmessgerät
Es sind Längenmessgeräte bekannt geworden, welche, gleitend in einem Körper mit festem Messanschlag, einen beweglichen Kern aufweisen, welcher an seinem äusseren Ende mit einer Messuhr ausgerüstet ist, die mit ihrem Tastbolzen den beweglichen Messanschlag bildet. Der Kern ist dabei meist mit dem Körper durch eine Mikrometerschraube verbunden. In bekannter Weise geschieht dann das Messen in der Art, dass mittels der Mikrometerschraube der Kern des sich in Messstellung befindlichen Gerätes so lange verstellt wird, bis sich die Messuhr auf ihren Nullwert einspielt. Das Messresultat ist dann auf der Trommelteilung des Mikrometers ablesbar.
Ihrem Aufbau gemäss eignen sich die Geräte der beschriebenen Art für einfache Innenmessungen, bei welchen die Messachse mit der Instrumentenachse übereinstimmt. Liegt aber die Messachse in einem gewissen Abstand zur Instrumentenachse, wie dies bei vielen Innenmessungen der Fall ist, so ergeben sich Schwierigkeiten. In einem solchen Fall müssen nämlich abgekröpfte Messanschläge verwendet werden. Die letzteren sind nun am Körper ohne Schwierigkeiten anzubringen, jedoch nicht an der Messuhr, an welcher jeder exzentrische Angriff der Messkraft Störungen und Messungenauigkeiten hervorruft. Man ist deshalb gezwungen, für Sonderfälle des Innenmessens zu relativ kostspieligen zusätzlichen Mitteln zu greifen. Das Gesagte gilt in verstärktem Masse für das Aussenmessen.
Hiezu eignen sich Geräte der beschriebenen Art erst nach ihrer Ausrüstung mit komplizierten Zusatzeinrichtungen wie beispielsweise Umlenkhebeln usw.
Die Erfindung bezweckt, die erwähnten Nachteile auszuschalten. Sie betrifft ein Längenmessgerät, bestehend aus einem Körper und einem daran befestig ten Endstück mit einer ersten Bezugsfläche, einem über eine Mikrometerschraube mit dem Körper verbundenen und gegenüber demselben verstellbaren Kern, gekennzeichnet durch einen im Körper axial beweglich gelagerten Schlitten, dessen äusseres Ende als zweite Bezugsfläche ausgebildet ist und welcher in seiner Bewegung relativ zum Kern begrenzt ist, und ein anzeigendes Messgerät, welches die Relativstellung des Kernes zum Schlitten anzeigt.
Die Vorteile des Längenmessgerätes gemäss der Erfindung beruhen darin, dass es gleicherweise für Innen- wie für Aussenmessungen brauchbar ist, wobei die Messgenauigkeit auch dann erhalten bleibt, wenn sich die Messachse in einem gewissen Abstand von der Instrumenten achse befindet.
Die beiliegende Zeichnung zeigt beispielsweise eine Ausführungsart des Gerätes gemäss vorliegender Erfindung.
Fig. 1 ist ein Längsschnitt durch das Gerät.
Fig. 2 ist eine Ansicht von oben auf das Gerät.
Fig. 3 zeigt die Stellung des Schlittens zum Kern beim Innenmessen, im Schnitt gezeichnet.
Fig. 4 zeigt die Stellung des Schlittens zum Kern beim Aussenmessen, im Schnitt gezeichnet.
Das in den Fig. 1 und 2 dargestellte Längenmessgerät weist einen rohrförmigen Körper 1 auf, welcher an seinem einen Ende mit einem Endstück 2 fest verbunden ist. In diesem Körper ist ein Schlitten 3 längsbeweglich gelagert. Dabei bildet die Innenfläche la des Körpers 1 die eine, die Aussenfläche 3a des Schlittens 3 die andere Bahn eines mit Kugeln 4 und Käfig 5 ausgerüsteten linearen Kugellagers.
Der Schlitten 3 ist mit zwei Lagern 6 und 7 ausgerüstet, in welchen ein Kern 8 gleiten kann. Ein in diesen Kern 8 eingeschraubter Führungsstift 9, welcher durch Längsnuten des Schlittens, des Kugelkäfigs und des Körpers hindurchgreift, bewirkt, dass einerseits sich Kern, Schlitten und Kugelkäfig gegen über dem Körper 1 nicht drehen, sondern nur in Längsrichtung verschieben können, anderseits die Relativverschiebung zwischen Kern 8 und Schlitten 3 begrenzt wird.
Über eine im Körper 1 gelagerte Mikrometerschraube 12, deren Gewinde in ein entsprechendes Gegengewinde 8a des Kernes 8 eingreift, kann dei Kern gegenüber dem Körper verstellt werden. In bekannter Weise ist dabei die Mikrometerschraube mit einer Trommel 11 versehen, welche mittels der Schraube 10 auf dem Schaft der Mikrometerschraube befestigt ist und die Umfangsteilung lla trägt. Die Mikrometerschraube steht unter dem Längsdruck einer starken Feder 13, welche über eine Unterlagscheibe 14 und einen Sprengring 15 an ihr angreift und sie an den im Messanschlag 2 eingelassenen Bolzen 16 presst. Dadurch wird jedes mögliche Spiel zwischen Körper 1 und Mikrometerschraube 12 aufgehoben. Die Feder 13 ist so stark gewählt, dass sie einem auf den Schlitten 3 einwirkenden Messdruck nicht nachgibt.
Für die Betrachtung der Wirkungsweise des Gerätes kann also davon ausgegangen werden, dass der Kern 8 über die Mikrometerschraube 12 fest an den Körper 1 angeschlossen ist und es auch während des Messvorganges bleibt.
Auf dem Kern 8 ist mittels der Platte 17 und der Schrauben 18 ein einen drehbaren Zeiger aufweisender Indikator 19 befestigt, dessen Taster 19a an der Kante 3b des Schlittens 3 anliegt. Der Indikator 19 zeigt also die Relativstellung des Kernes 8 zum Schlitten 3 an. Die Zeigerstellung des Indikators kann dabei durch Öffnungen im Körper 1, im Kugelkäfig 5 und im Schlitten 3 abgelesen werden. Eine durchsichtige Hülse 20 schützt den Mechanismus gegen Staub und andere äussere Einflüsse.
Zur Bedienung der Messtrommel 11 sowie zur Ablesung der Trommelteilung lla sind im Körper 1 Öffnungen 1b vorgesehen. Die Stellung des Kernes 8 relativ zum Körper 1 kann auf einer am letzteren angebrachten Teilung lc mittels eines auf der Platte 17 vorgesehenen Referenzstriches 17a abgelesen werden.
Der Schlitten 3 ist mit dem Kern 8 über eine elastische Kupplung verbunden. Im Schlitten 3 ist ein Verstellorgan in Gestalt eines Bolzens 21 mit einem Gewinde 21a und einem Schraubenkopf 21e eingeschraubt. Dieser Bolzen - und mit ihm der Kern 8 - ist gegenüber dem Schlitten begrenzt verstellbar. Die zusätzliche elastische Verstellmöglichkeit dieses Bolzens im Schlitten 3 wird einerseits begrenzt durch eine Schulter 21b, anderseits durch einen im Bolzen eingelassenen Sprengring 22. Auf einem zylindrischen Ansatz 21c des Bolzens 21 sind ferner eine Hülse 23, eine Druckfeder 24 und eine Ringscheibe 25 aufgeschoben, welche Teile durch eine im Bolzen 21 vorgesehene Schraube 26 auf demselben festgehalten werden. Die Scheibe 25 ist in der Bohrung 8b des Kernes 8 gleitend gelagert. Der Kern ist mit einer Mutter 27 abgeschlossen.
Die Teile 21... 27 bilden die genannte elastische Kupplung.
Das Messgerät ist mit zwei Tastarmen 28 ausgerüstet, welche ihrerseits Messbolzen 29 tragen. Mit Spannklötzen 30 und Schrauben 31 auf den Bezugsflächen 2a und 3c des Endstückes 2 bzw. des Schlittens 3 verstellbar befestigt, lassen sich die Tastarme 28 in beliebiger Höhenlage festklemmen.
Fig. 1 zeigt das Gerät in der Lage für Innenmessen. Die schraffierten Teile 32 in Fig. 1 und 2 stellen Teile einer durchschnittenen, zu messenden Bohrung dar. Durch entsprechendes Drehen der Trommel 11 wird das Gerät so eingestellt, dass der eingebaute Indikator 19 den Wert 0 anzeigt (Fig. 2). Der erhaltene Messwert kann dann an den Skalen lla und lc abgelesen werden.
Der Schlitten 3 steht einerseits unter der Wirkung der Messkraft, welche ihn in Fig. 1 von rechts nach links drückt, anderseits unter der entgegengesetzten Kraftwirkung der Feder 24. Die Schlittenstellung relativ zum Kern wird dabei, wie bereits erwähnt, durch den Indikator 19 angezeigt.
Wird das Gerät zum Innenmessen benützt, so wird der Schlitten 3 gemäss Fig. 3 eingestellt. Der Bolzen 21 ist dabei so eingeschraubt, dass sich der in ihm eingelassene Sprengring 22 an die Fläche 3f des Schlittens 3 anlegt. Unter der Einwirkung einer Messkraft P kann der Schlitten 3, entgegen der Wirkung der Feder 24, so weit in den Körper 1 hineingestossen werden, bis der im Kern 8 sitzende Stift 9 (Fig. 1) an der rechten Seite 3d der Nute im Schlitten 3 anstösst. Der Indikator 19 wird dabei zweckmässigerweise so eingestellt, dass er etwa in der Mitte der vom Schlitten 3 durchlaufbaren Wegstrecke den Nullwert anzeigt.
Um das Gerät für das Aussenmessen einzurichten, ist nichts weiteres notwendig, als den Bolzen 21 so weit zurückzudrehen, bis seine Schulter 21b innen am Schlitten 3 anliegt (Fig. 4). Wirkt diesmal eine Messkraft P von links nach rechts, wie dies beim Aussenmessen der Fall ist, so kann sich der Schlitten, entgegen der Wirkung der Feder 24, aus dem Körper 1 heraus bewegen, bis der in den Kern 8 eingelassene Stift 9 an der linken Seite 3e der Nute im Schlitten 3 anstösst (Fig. 1).
Die Wirkung der in den Fig. 3 und 4 gezeigten Verstellvorrichtung geht also dahin, durch einfaches Vor- oder Rückschrauben des Bolzens 21 dasselbe Messgerät sowohl für Innen- wie auch für Aussenmessungen einzurichten. Das Drehen des Bolzens 21 bewirkt den Transport des Schlittens 3 mittels des Gewindes 21 a in die der Messung entsprechende Ausgangslage. Fig. 4 zeigt die Schlittenstellung relativ zum Bolzen 21, wenn das Gerät zum Aussenmessen, Fig. 3 dieselbe, wenn es zum Innenmessen eingerichtet ist.
Wie Fig. 1 zeigt, können die Tastarme 28 mit doppelseitigen Messbolzen 29 ausgerüstet sein, um so für Innen- wie Aussenmessungen zu dienen. Es ist natürlich möglich, das Gerät auch mit anderen Tastbolzen zu versehen, deren Form speziellen Messauf gaben angepasst sein kann (Messen von Nuten, Gewinden usw.).