Messgerät, insbesondere zum Messen von Abständen und Prüfen von
Innendurchmessern und dergleichen
Die Erfindung betrifft ein Messgerät, das mit äusserster Präzision über einen verhältnismässig weiten Bereich eingestellt werden kann.
Es sind bisher keine Messgeräte bekanntgeworden, die sich zum wirklich präzisen Ausmessen innenliegender Flächen eignen. Bekannt sind lediglich die USA Patente des Erfinders Nrn. 2735 188 vom 21. Februar 1956,2785473 vom 19. März 1956und2 8013 886 vom 27. August 1957. Bisher- hat man in solchen Messgeräten Kaliber, Ringlehren und andere Grobmessinstrumente benutzt, von denen keines genau und vielseitig genug ist, um den wachsenden Anforderungen von Industrie und Wirtschaft gerecht zu werden.
Diese und andere Nachteile der bekannten Geräte sollen bei dem Messgerät nach der Erfindung vermieden werden.
Zweck der vorliegenden Erfindung ist darum die Schaffung eines robusten Messgerätes, das schnell und genau auf jede Abmessung innerhalb eines vorbestimmten Messbereiches eingestellt und im Bedarfsfalle durch Blockieren auf ein bestimmtes Mass fest eingestellt werden kann.
Das Messgerät nach der Erfindung ist gekennzeichnet durch ein Gehäuse, eine Einstellanordnung mit einem Paar von im Abstand voneinander angeordneten, feststellbaren Einstellvorrichtungen, die an dem Gehäuse befestigt ist und aus folgenden Teilen besteht: einem drehbaren Teil, einem mit Gewinde in diesen drehbaren Teil eingesetzten Mechanismus, der mit dem drehbaren Teil zusammenwirkt und in axialer Richtung zu diesem verstellbar ist und dabei innerhalb des Gehäuses nach Massgabe der Drehungen des drehbaren Teiles verschiebbar ist, einer unterteilten Skala zur Anzeige der Stellung des drehbaren Teiles entsprechend den Bewegungen des axial verschiebbaren Teiles gegenüber dem Gehäuse,
wobei die axial verschiebbaren Teile beider Einstellvorrichtungen der Einstellanordnung sich in linearer Ausrichtung zueinander bewegen und der Abstand der beiden in axialer Richtung verschiebbaren Teile gleich der Summe der Skalenangaben ist.
In der nun folgenden Beschreibung werden einige beispielsweise Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes mit Bezug auf die Zeichnung näher beschrieben.
In der Zeichnung ist:
Fig. 1 eine Ansicht von vorn auf die erste Ausführungsform des Messgerätes nach der Erfindung, das an ein bekanntes Gerät angebaut ist,
Fig. 2 eine Seitenansicht des Gerätes nach Fig. 1,
Fig. 3 ein Schnitt durch das eigentliche Einstellgerät, der durch die Mittellinie von Fig. 2 gelegt ist.
Fig. 4 ein vergrösserter Querschnitt nach der Linie 4-4 von Fig. 3,
Fig. 5 ein vergrösserter Querschnitt nach der Linie 5-5 von Fig. 3,
Fig. 6 ein vergrösserter Querschnitt nach der Linie 6-6 von Fig. 3,
Fig. 7 ein vergrösserter Querschnitt nach der Linie 7-7 von Fig. 3,
Fig. 8 eine Vorderansicht einer anderen Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes und
Fig. 9 ein Längsschnitt nach der Mittellinie durch die abgeänderte Ausführungsform gemäss Fig. 8.
In den Fig. 1, 2 und 3 der Zeichnung ist mit 10 die gesamte Einstellanordnung bezeichnet, mit 12 das Gehäuse des Messgerätes bezeichnet, das eine obere Brücke 14, eine untere Brücke 16, eine linke Endstütze 18 und eine rechte Endstütze 20 besitzt.
Die linken und rechten Endstützen 18 und 20 haben aufeinander ausgerichtete Bohrungen 22 bzw.
24 (siehe Fig. 3). Die Bohrung 22 enthält eine Buchse 26, die einen Teil einer Grobeinstellung 28 darstellt, die an der Stütze 18 mit Schrauben 30 und 32 angeschraubt ist. Die Bohrung 24 enthält eine andere Buchse 34, die einen Teil einer Feineinstellung 36 bildet; diese ist mit Schrauben 38 und 40 so an der Endstütze 20 festgemacht, dass die Buchse 34 durch die Bohrung 24 hindurchgreift und auf die linke Stütze 18 zu weist. Die Einzelheiten des Aufbaues der Grobund Feineinstellung 28 und 36 werden später näher beschrieben werden.
Die obere Brücke 14 besitzt einen nach oben herausragenden Teil 42 in der Mitte ihrer Länge. An ihm ist drehbar eine verschiebbare Vorrichtung 44 angebracht, die dazu dient, den Anbau 10 an einem Skalengehäuse, beispielsweise dem Gehäuse 46, aufzuhängen und an diesem abzustützen (siehe Fig. 1 und 2). Die Vorrichtung 44 besitzt ein Gehäuse 48, das mit Hilfe eines Zapfens 50 drehbar an den Teil 42 angeschlossen ist. Das Gehäuse trägt einen nach unten herausstehenden Zapfen 52, der durch den Druck einer Feder 54 auf der einen Seite des Gehäusezapfens gegen die obere Brücke 14 gedrückt wird und ferner einen einstellbaren Druckteil 56, der an seinem oberen Ende einen gerändelten Knopf 58 trägt. Durch Drehen des Knopfes 58 kann der Aufbau relativ zu dem Messgerät eingestellt werden, nachdem der Teil
10 an dem Teil 46 befestigt ist, wie dies später noch erläutert werden wird.
Die verschiebbare Vorrichtung 44 besitzt zwei sich frei drehende Räder 60 (Fig. 2 und 3), die die Einstellanordnung 10 an der oberen Kante einer Messplatte 62 auf dem Messgerät 46 tragen (Fig. 1 und 2) und eine freie Bewegung derselben auf dieser Messplatte ermöglichen. Ist die Einstellanordnung 10 auf der Messplatte 62 montiert, dann dient der gerändelte Knopf 58 dazu, sie auszurichten, und eine Libelle 64 auf der verschiebbaren Vorrichtung 44 zeigt genau an, wenn die obere Kante der Messplatte 62 genau horizontal liegt. Es ist sehr wichtig, dass die obere Kante der Messplatte 62 so eben wie möglich ist, um jede Neigung des Aufbaues 10 in der Längsrichtung dar auf zu rollen, zu verringern oder auszuschalten. Jede derartige Möglichkeit hat zur Folge, dass die Einstellung verlorengeht.
Die Grobeinstellung
Es soll nun zunächst die Grobeinstellung 28 im einzelnen beschrieben werden. Aus Fig. 3 ist zu er sehen, dass diese in einem Gehäuse 66 untergebracht ist. Das Gehäuse 66 hat die Form eines Rohres und ist gegen die Stütze 18 zu offen, während es am an deren Ende durch einen Ringflansch 68 teilweise ge schlossen ist. Eine ringförmige Scheibe 70 mit einem kreisringförmigen Laufring 71 dient als Abschluss des offenen Endes des Gehäuses 66. Die Scheibe 70 ist mit Schrauben 77 an der Stütze 18 befestigt und be sitzt eine Bohrung 73, in der die Buchse 26 drehbar gelagert ist. Eine weitere ringförmige Lagerscheibe 72 ist in der Nähe der Scheibe 70 in dem Gehäuse 66 un tergebracht und hält einen Kugellagerring 74 in entsprechenden Löchern 76.
Die Kugeln 74 liegen auf der einen Seite an dem Spurlager 71 an und auf der anderen Seite an einem ähnlichen Lager 75 an einer anderen ringförmigen Lagerscheibe 78. Die Scheibe 78 ist fest auf der Buchse 26 angeordnet.
Unmittelbar neben der Scheibe 78 ist in dem Gehäuse 66 ein ringförmiger Indikator 80 für die Grobeinstellung untergebracht. Dieser ist drehbar in dem Gehäuse 66 gelagert, und seine Aussenfläche trägt eine dort aufgezeichnete Anzeige für die Grobeinstellung. Die einzelnen Anzeigen können durch ein Fenster 82 in dem Gehäuse (Fig. 1) beobachtet werden, und der Rand der Fensteröffnung trägt eine feste Bezugslinie 81, die mit den Anzeigen auf dem Indikator 80 zusammenwirkt, um eine exakte Justierung der Grobeinstellung bewirken zu können.
Der Indikator hat innenliegende Getriebezähne 84, die an seiner Innenfläche auf der linken Seite herausgearbeitet sind und mit Zähnen eines Stirnradgetriebes 88 zusammenarbeiten, das auf einer Stiftwelle 90 gelagert ist. Die Welle 90 ragt zwischen zueinander ausgerichteten Bohrungen 92 und 94 in den verlängerten Teilen 95 bzw. 96 bis zu der rohrförmigen Buchse 26 durch, und zwischen den Teilen 95 bzw. 96 ist eine Aussparung für das Getriebe 88 freigelassen.
Das rechte Ende des Getriebes 88 kämmt, wie gesagt, mit den inneren Zähnen 84 auf dem Teil 80, während das linke Ende des Getriebes mit nach innen weisenden Zähnen 98 auf dem Flansch 68 des Gehäuses 66 kämmt. Da die Gehäusezähne 98 feststehend sind, wälzt sich das Getriebe 88 wie ein Pla netengetriebe längs der Innenseite des Gehäuses ringsherum immer dann ab, wenn die Stellung der Grobeinstellung 28 geändert wird.
Die rohrförmige Buchse 26 besitzt ausserdem noch einen sich nach links erstreckenden hülsenartigen Teil 102, der aus dem linken Ende des Gehäuses 66 herausragt. Diese Hülse 102 greift durch eine Bohrung 104 in dem mit einem Flansch 68 versehenen Teil des Gehäuses 66 hindurch und trägt einen Knopf 106, der gegen die Hülse 102 durch eine Ringdichtung 108 abgedichtet und gegen eine Verdrehung gegenüber der Hülse 102 durch eine oder mehrere Kugeln 112 gesichert ist, deren Lage und Stellung aus Fig. 3 ersichtlich ist.
Ein Teil der Innenfläche der Hülse 26 ist mit einem verhältnismässig feinen Gewinde versehen, das in eine Spindel 114 für die Grobeinstellung eingreift.
Diese Spindel 114 liegt im Innern der Hülsen 26 und
102, hat am rechten Ende 116 eine glatte Oberfläche und ragt nach rechts aus der Buchse 26 heraus. Das rechte Ende der Spindel 114 ist entweder gehärtet oder enthält einen gehärteten Einsatz, der allmählich bis auf eine kleine flache Endfläche 120 abnimmt.
Der Einsatz 118 besteht vorzugsweise aus Wolframkarbid oder einem anderen sehr harten Material, das widerstandsfähig gegen Abnutzung ist.
Wird der Knopf 106 am linken Ende der Einstell anordnung 10 gedreht, dann drehen sich auch die Buchse 26 und die Hülse 102 zusammen mit ihm, und das Getriebe 88 wälzt sich auf dem Zahnkranz 98 auf der Innenseite des Gehäuses ab. Auf diese Weise schraubt sich die Spindel 114 in die Buchse 26 hinein oder aus dieser heraus und ändert ihre Stellung in der Längsrichtung innerhalb der Buchse, weil sie durch noch zu beschreibende Mittel an jeglicher Drehung gehindert ist. Der Indikator 80 dreht sich natürlich auch mit, weil er auf der Verlängerung 96 der Buchse 26 fest angeordnet ist und in Eingriff mit dem Zahnradgetriebe 88 steht. Das Getriebe 84 auf dem Teil 80 hat nun bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel einen Zahn mehr als das Getriebe 98 an dem Gehäuse 66.
Hat also das Getriebe 88 eine Umdrehung in dem Gehäuse gemacht, dann wird sich der Indikator 80 um ein kleines Stück annähernd 1160 seines Umfanges weiterbewegt haben. Bei einer Umdrehung des Knopfes 106 und der Buchse 26 bewegt sich die Spindel 114 ebenfalls um ein Stück, das gleich der Breite eines Gewindeganges ist. Um die Spindel 114 zwischen zwei Punkten der Grobeinstellung zu bewegen, muss der Knopf daher mehrere Umdrehungen ausführen, abhängig von der Steigung des Gewindes und der Entfernung zwischen den beiden Einstellungen.
Der Indikator 80 hat bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel Einstellungen, die bei 2,5, 7,6,12,7, 17,7, 22,8, 27,9 und 33 mm liegen, gemessen vom Nullpunkt oder von dem Punkt der Stellung der voll ausgefahrenen Spindel 114.
In jeder der sieben Stellungen ist die Stellung der Spindel 114 relativ zu dem Gehäuse festgelegt, und die Spindel 114 kann blockiert werden, wie dies später noch gezeigt werden soll.
An dem glatten Teil 116 der Spindel 114 ist in der Nähe ihres freien Endes ein Kompensationsarm 124 befestigt, der von der Spindel nach unten in eine Ausnehmung 126 in der unteren Brücke 16 (Fig. 6 und 7) hineinragt, an seinem oberen Ende abgerundet ist und eine Bohrung 128 (Fig. 6) zur Aufnahme der Spindel 114 besitzt. Unterhalb der Bohrung 128 ist der Arm 124 geschlitzt (Fig. 6); eine Schraube 130 greift durch den Arm 124 hindurch und ist fest angezogen, um den Arm 124 auf der Spindel 114 festzuklemmen. Ein unterer Fortsatz 132 des Armes 124 ragt nach unten unmittelbar in die Ausnehmung 126 hinein und hat flache vordere und rückwärtige Flächen 134 und abgeschrägte Kanten 136.
Die Wände der unteren Brücke 16 in der Nähe der Ausnehmung 126 sind mit Reihen im Abstand voneinander angeordneter Gewindebohrungen 138 versehen (Fig. 7). Die Bohrungen 138 gehen auf beiden Seiten der Ausnehmung 126 durch die Brücke 16 hindurch und dienen zur Aufnahme der Madenschrauben 140, die an ihren Enden in der Nähe der Ausnehmung 126 abgerundet sind und in den Gewindebohrungen justiert werden können. Je ein Kanal 144 erstreckt sich zu beiden Seiten der Ausnehmung 126 in der Nähe der Bohrungen 138. In jedem Kanal 144 liegt ein länglicher Plastikstreifen 146 in Eingriff mit den Gewindeflächen der Madenschrauben 140; er verhindert willküfliche Relativbewegungen, wenn die Schrauben einmal fabrikmässig eingestellt worden sind.
Die Madenschrauben 140 sind paarweise gegenüberliegend längs der Ausnehmung 126 angeordnet, und jedes Schraubenpaar ist so eingestellt, dass es an dem unteren Fortsatz 132 des Armes 125 entlang gleiten kann. Liegt der Fortsatz 132 zwischen zwei einander gegenüberliegenden Schrauben 140, dann sollte kein Spiel oder keine freie Bewegungsmöglichkeit für den Arm 124 bestehen, die eine Drehung des Teiles 116 hervorrufen oder einen Fehler in der Einstellung verursachen könnte. Der Fehler in der Spindel 114 kann sehr klein sein, aber die Justierung der Madenschraubenpaare 140 gestattet bei jeder Stellung der Madenschrauben eine Korrektur.
Bei der besonderen Ausführungsform, die in der Zeichnung dargestellt ist, sind Plätze für sieben Paare einander gegenüberliegender Madenschrauben 140 vorgesehen, wobei für jede Einstellung der Grobeinstellvorrichtung 28 bestimmte Stellung vorgesehen ist.
Durch Justieren der Grobeinstellvorrichtung 28 (die später noch näher erläutert werden wird), derart, dass der untere Fortsatz 132 des Armes in irgendeiner der sieben Stellungen steht, ist die Stellung der Grobeinstellspindel 114 relativ zu der Buchse 26 und zu der Stütze 18 festgelegt. Die Feineinstelivorrichtung 36 ist dann über einen Bereich einstellbar, der annähernd gleich der Differenz zwischen nebeneinanderliegenden Grobeinstellungen ist. Auf diese Weise ist auch der Abstand zwischen der Endfläche 120 an der Spindel 114 und einer ähnlichen Endfläche 224 an'einer Feineinstellspindel (deren Wirkungsweise noch beschrieben werden wird) festgelegt.
Vor Abschluss der Beschreibung der Grobeinstellvorrichtung 28 sollen noch bestimmte andere Kennzeichen des Ausführungsbeispiels des Erfindungsgegenstandes erwähnt werden. So geht z. B. eine Gewindebohrung 150 durch den verbreiterten Teil 96 der Buchse 26 (Fig. 3) hindurch und dient zur Aufnahme einer hohlen Kopfschraube 152, die einen Kolben 154, der vorzugsweise aus nachgiebigem Material besteht, umschliesst; dieser wird von einer Feder 156 aus der Kopfschraube 152 herausgedrückt und gegen die Gewindegänge auf der Spindel 114 gepresst.
Der Kolben 154 ist hinzugefügt, um die freie Beweglichkeit oder das Spiel zwischen der Spindel 114 und der Buchse 26 einzuschränken.
Ein weiterer radial gerichteter Durchlass 158 (Fig. 3 und 4) ist in dem Teil 56 nahe bei der Gewindebohrung 150 vorgesehen; in ihm liegt ein Teil 159, der eine Kreuzform und ein oberes Stück 15 9a und zwei sich seitlich erstreckende Arme 159b und 159c besitzt. Eine Gewindebohrung 160 hat Verbindung mit dem Durchlass 158 und dient zur Aufnahme einer Madenschraube 161, die den Teil 159 in dem Durchlass 158 festhält.
Auf dem Flansch 68 des Gehäuses 66 in der Nähe des oberen Endes befindet sich ein Drehzapfen 162, der eine doppeitwirkende Sperrklinke 164 trägt. Die Sperrklinke 164 besitzt einen länglichen Schlitz 166, in welchem eine Drahtfeder 168 untergebracht ist, um die Sperrklinke 164 in unwirksamer Stellung festzuhalten, wie dies in Fig. 4 in ausgezogenen Linien dargestellt ist. Ein zweiter Drehzapfen 170 wird von dem Indikator 80 getragen und bewegt sich mit dieser auf einem kreisförmigen Bogen, der durch den Drehzapfen 162 hindurchgeht. Dreht man nun den Indikator 80 in irgendeiner Richtung fast bis zum Ende seines Weges, dann greift der Drehzapfen 170 in das entsprechende Querhaupt des Zapfens 164 ein, und jede weitere Bewegung drückt das erfasste Ende der Klinke 164 einwärts.
Bei weiterer Drehung der Buchse 26 und damit des kreuzförmigen Teiles 159 erfasst der obere Teil 159a des kreuzförmigen Teiles 159 den Drehzapfen 164 und verhindert jede weitere Bewegung in der gleichen Richtung.
Es ist ferner Vorsorge getroffen, um die Grobeinstellvorrichtung in irgendeiner ihrer sieben Steliungen zu blockieren. Der Blockierungsmechanismus (Fig. 3) besteht aus einem Blockierungsarm 174, der an seinem linken Ende in die ungleichen Teile 1 74a und 174b eingreift, während der Arm 174 drehbar auf einem Zapfen 176 an dem Gehäuse gelagert ist.
Der Arm 174 ist in einem Schlitz 178 an der unteren Schmalseite der Scheibe 70 radial bewegbar und kann auch in einem einzigen Schlitz 180 in der Schmalseite der Scheibe 78 bewegt werden. Da der Teil 174b an dem Blockierungshebel 174 dicker ist als der Teil 174a, und da die kombinierte Breite der Teile 174a und 174b etwas grösser ist als die Breite des Schlitzes 180, drückt der Teil 174b während eines Blockierungsvorganges gegen eine Seite des Schlitzes 180 und bewirkt, dass der Teil 174a leicht nachgiebig abgebogen wird, wenn er in den Schlitz 180 gelangt. Auf diese Weise ist in den drehbaren Teilen jeglicher toter Gang vermieden. Wird der Hebel 174 von Hand im Gegenzeigersinne verschwenkt, dann gibt er die Schmalseite der Scheibe 78 frei und ermöglicht es dadurch der Scheibe 78 und den Hülsen 26 und 102, sich zu drehen.
Das Ende der Hebelteile 174a und 174b arbeitet auch mit Schlitzen 181 in dem Indikator 80 zusammen. Stellungen für sieben Schlitze 181 sind in dem Teil 80 vorgesehen ; sie entsprechen den sieben Einstellungen. Um den Schlitz 180 mit den Schlitzen 181 in Übereinstimmung zu bringen, muss die Scheibe 78 eine ganze Anzahl von Umdrehungen ausführen, während der Indikator 80 nur um ein Stück gedreht wird, das gleich ist dem Abstand zwischen nebeneinanderliegenden Schlitzen 181. Wird der Arm 174 im Uhrzeigersinne in einen der sieben Schlitze 181 hineinbewegt, dann werden die Scheibe 78, der Indikator 80 und die zugehörigen drehbeweglichen Teile an einer Bewegung gehindert. Die blokkierte Stellung ist in Fig. 3 wiedergegeben. Der Drehzapfen 176 ragt aus dem Vorderteil des Anbaues heraus und besitzt einen Griff 182 (Fig. 1) zu seiner Betätigung.
Es muss auch noch erwähnt werden, dass zwischen den Gehäuseflansch 68 und den verbreiterten Teil 95 der Buchse 26 eine Feder 184 gelegt ist, welche die Buchse 26 und die Scheibe 78 nach rechts in das Gehäuse 66 drückt und dadurch die Lager 74 belastet und jede freie axiale Bewegung zwischen den verschiedenen Teilen ausschaltet.
Feineinstellung
Die Vorrichtung 36 zur Feineinstellung ist an der rechten Gehäusestütze 20 angebracht und in ein Gehäuse 190 eingeschlossen. Das Gehäuse 190 ist rohrförmig und am linken Ende offen, während es am rechten Ende durch einen Flansch 192 teilweise verschlossen ist. Das Gehäuse 190 ist an der Stütze 20 mit Schrauben 38 und 40 befestigt, und sein linkes Ende ist durch eine ringförmige Scheibe 194 abgeschlossen, die mit Schrauben 196 an der Stütze 20 befestigt ist. Die Scheibe 194 hat eine ringförmige Lagerfläche 198, die mit einer Anzahl von Kugeln 200 zusammenwirkt, die in Löchern in einem Ring 202 liegen. Die gegenüberliegenden Seiten der Kugeln laufen auf einer zweiten kreisförmigen Bahn 204 auf einem ringförmigen Teil 206, der an der Buchse 34 befestigt ist und mit dieser zusammen umläuft.
Die Buchse 34 geht durch das Gehäuse 190 hindurch und ragt aus dessen beiden Enden heraus. Der mittlere Teil der Buchse 34 ist bei 208 verbreitert, und ihr rechtes Ende 210 trägt einen Knopf 212, der durch eine Kugel 214 daran befestigt ist. Ringdichtungen 216 und 218 sind auch hier eingebaut, um den Knopf 212 auf der Hülse 210 federnd abzudichten. Ein Teil der Innenfläche der Buchse 34 trägt Gewinde und arbeitet mit einem ähnlichen Gewinde auf einer Feineinstellspindel 220 zusammen. Die Spindel 220 ragt aus dem Ende der Buchse 34 heraus und weist auf die Spindel 114 zu; das innenliegende Ende ist gehärtet oder mit einer gehärteten Einlage, beispielsweise der Einlage 222, versehen, die eine kleine flache Endfläche 224 aufweist. Die Endfläche 224 ist axial mit der Endfläche 120 auf der Grobeinstellspindel 114 ausgerichtet und kann sich auf diese zu und von dieser weg bewegen.
An dem inneren freien Ende der Spindel 220 ist ein Kompensationsarm 226 befestigt, er ist, wie der Hebelarm 124, geschlitzt und durch eine Schraubverbindung 228 auf die Spindel 220 festgeklemmt. Das untere Ende des Armes 226 hat kleinere Abmessungen und einen abgerundeten Teil 230, der sich in einer Ausnehmung 232 in einem Block 234 (Fig. 3 und 7) bewegen kann. Der Teil 234 ist in der unteren Brücke 16 in einer Fassung 235 gelagert und hat eine flache Oberfläche 236. Zwei Justierschrauben 238 sind in der Brücke 16 befestigt und wirken gegen die ebene Fläche 236, um den Teil 234 in eine erwünschte verdrehte Stellung zu bringen, so dass die Ausnehmung 232 ausgerichtet ist, um jeglichen Spielraum oder seitliches Lockerwerden in der Stellung der Spindel 220 für die Feineinstellung zu vermeiden.
Der Teil 234 ist im allgemeinen im Hersteflerwerk so justiert, dass die Achse der Ausnehmung 232 den eigentlichen Winkel relativ zu der Brücke 16 bestimmt. Durch richtige
Einstellung des Blockes 234 können praktisch sämt liche Fehler der Leitspindel ausgeschaltet werden.
Eine Bohrung 240 befindet sich in dem rechten
Ende der Spindel 220, und in ihr'ist ein Kolben 242 gleitbar angeordnet. Der Kolben 242 hat einen Teil
244 verringerten Durchmessers an der Innenseite der
Bohrung 240, und eine Feder 245 befindet sich an dem Teil 244 und drückt gegen den Grund der Boh rung 240, um den Kolben 242 nach rechts gegen den
Knopf 212 zu bewegen. Auf diese Weise wird ein nach links gerichteter Druck auf die Spindel 220 aus geübt, der jegliches axiales Spiel oder jegliche axiale
Bewegung der Spindel 220 in der Buchse 34 beseitigt.
Ein Ring 246 ist auf dem verbreiterten mittleren
Teil 208 der Buchse fest angeordnet. Dieser Ring 246 ist in seiner Lage auf dem Teil 208 durch eine oder mehrere Madenschrauben, z. B. die Schrauben 248 (Fig. 3), fixiert und seine Aussenfläche besitzt eine breite Rinne zur Aufnahme eines Bandes 250 aus flachem, ebenem, federähnlichem Material in normalem Zustand, das zu einer verhältnismässig kleinen Windung gebogen ist. Das eine Ende des Bandes 250 ist mit üblichen Mitteln an dem Ring 246 befestigt, beispielsweise mit nicht dargestellten Schrauben, während das entgegengesetzte Ende an einer kleinen Rolle 254 befestigt ist, die in dem Gehäuse 190 unter dem Ring 246 drehbar gelagert ist. Die kleine Rolle 254 ist auf einer in dem Gehäuse 12 befestigten Welle 256 gelagert.
Die Aussenfläche des Bandes 250 trägt eine fein unterteilte Skala, die den gesamten Bereich zwischen benachbarten Grobeinstellungen bedeckt. Wird der Knopf 212 gedreht, dann dreht sich mit ihm der Ring 246 und wickelt das Band 250 auf oder ab, wobei die Skala auf dem Band 250 unter einem Fensterchen 258 (Fig. 1) durchläuft. Das Fensterchen trägt eine Haarlinie 260, die darin sichtbar ist und zeigt die Bandstellung an. Wird das Band 250 auf den Ring 246 aufgewickelt, dann wird es entgegen seiner normalen Kondition beansprucht, so dass es sich von selbst wieder auf die kleine Rolle 254 aufwickelt, wenn es von dem Ring 246 abgewickelt wird.
Die Vorrichtung 36 zur Feineinstellung enthält auch noch eine Einrichtung, um die Drehbewegungen der drehbaren Teile in beiden Richtungen zu begrenzen. Dies geschieht in erster Linie zur Vermeidung einer Verklemmung des ganzen Mechanismus, dann aber auch, um zu verhindern, dass das Band lose wird.
Die Anhaltevorrichtung besteht bei der Feineinstellung 36 aus einem Getrieberad 262, das am rechten Ende des verbreiterten Teiles 208 der rohrförmigen Buchse 34 angeordnet ist. Sie ist mit Schrauben 264 an den Teil 208 angeschraubt und besitzt im rechten Teil Zähne 266 auf einem kleineren Durchmesser.
Ein Zahnradgetriebe 268 greift in die Zähne des Getrieberades 262 ein und dreht sich auf einem Zapfen 270, der auf dem Flansch 192 des Gehäuses 190 befestigt ist. Die linke Seite des Getriebes 268 trägt ein seitlich herausragendes Element 272 (Fig. 5), das mit dem Getriebe umläuft. Dieses ist gesteuert und so ge staltet, dass es mit einem anderen Vorsprung 274 auf dem Getrieberad 262 immer dann in Eingriff kommt, wenn die Getrieberäder 262 und 268 in eine be stimmte Stellung bewegt werden. Der Zyklus des Eingriffes der Vorsprünge ist zeitlich so eingeteilt, dass der Eingriff ungefähr bei jeder achten Umdrehung des Rades 262 eintritt, so dass der Knopf 212 sich annähernd achtmal drehen kann. Bei den inzwischen erfolgten Umdrehungen der Räder 262 und 268 nehmen die Vorsprünge 272 und 274 eine solche Stellung ein, dass sie aneinander vorbeilaufen.
Greifen die Teile 272 und 274 jedoch ineinander ein, dann verhindern sie eine weitere Drehung des Knopfes 212.
Die Vorrichtung 26 zur Feineinstellung besitzt auch noch eine Blockierungseinrichtung, um die einzelnen Einstellungen festzuhalten. Sie ähnelt derjenigen der Vorrichtung 28 für die Grobeinstellung und besteht aus einem Blockierungsarm 276, der an seinem Ende geschlitzt ist, um einen toten Gang zu vermeiden, einer Ausnehmung 280 für den Hebel 276 in der Scheibe 194 und einer Anzahl von Kerben oder Nuten in der Schmalseite der Scheibe 206, an Stellen, die den grösseren Feineinstellungen entsprechen. Ein Handgriff 284 (Fig. 1) ist an dem Zapfen 278 befestigt, um die Blockierungseinrichtung zu betätigen und den Arm 276 zwischen der blockierten und der nicht blockierten Stellung hin und her zu bewegen.
Die Vorrichtung 36 zur Feineinstellung muss in einer Stellung für eine grössere Einstellung stehen, bevor die Nuten 280 und 282 so ausgerichtet sind, dass die betreffende Einstellung blockiert werden kann.
Wirkungsweise
Die Einstellanordnung 10 dient insbesondere dazu, Messgeräte, wie z. B. das Gerät 46, in den Fig. 1 und 2 exakt einzustellen, lässt sich aber auch in allgemeiner Weise als Kaliber (Bohrungsmessgerät) und als Präzisionsmessgerät verwenden.
Wird die Einstellanordnung dazu benutzt, eine bestimmte Abmessung in dem Gerät 46 festzuhalten, dann wird die verschiebbare Vorrichtung 44 auf der Messplatte 62 in die richtige Lage gebracht, und die Instrumente werden so eingestellt, wie dies oben beschrieben ist. Ist die obere Kante der Messplatte 62 nicht waagrecht, dann kann die Einstellanordnung 10 dazu neigen, leicht in Richtung auf das tiefere Ende hin zu rollen, und diese Neigung sollte, wenn möglich, ausgeschlossen werden. Bevor die Einstellanordnung an die Platte 62 angelegt werden kann, müssen die Spindeln 114 und 220 voneinander entfernt werden, um die Messfinger 286 und 288 zwischen sich aufnehmen zu können (Fig. 1 und 2). Diese beiden Finger und ein dritter Finger 290 greifen nach vorn durch eine passende Öffnung in der Messplatte bis auf das Messgerät selbst durch.
Der Abstand der Finger 286, 288, 290 wird in dem Messgerät 46 genau eingestellt, damit er der Einstellung in der Einstellanordnung 10 entspricht. Dies geschieht dadurch, dass die Finger 286 und 288 unabhängig voneinander bewegt werden, bis sie gerade mit den Flächen 120 und 224 auf den Spindeln 114 bzw. 220 in Berührung kommen. Konstruktion und Wirkung dieser Finger bilden keinen Teil der Erfindung; ihre grosse Bedeutung geht jedoch aus dem Inhalt der oben angeführten USA-Patentschriften hervor. Eine ähnliche Messplatte 62a und ein ähnlicher, aber grösserer Satz von Fingern 286a, 288a und 290a ragt an der Rückseite des Messgerätes 46 heraus und dienen dazu, die genaue Masshaltigkeit von Innenflächen grösseren Durchmessers zu kontrollieren.
Um den Abstand der Finger 286 und 288 für eine bestimmte Messung einzustellen, werden die Vorrichtungen zur Grob- und Feineinstellung auf die erforderlichen besonderen Einstellungen gebracht; Grob- und Feinablesungen wirken dann additiv. Die Einstellanordnung 10 wird dann an die Messplatte 62 des Messgerätes 46 angelegt, und schliesslich werden die Finger 286 und 288 des Messgerätes so eingestellt, dass sie die Fläche 120 und 224 an den einander gegenüberstehenden Enden der Spindeln 114 bzw.
220 gerade eben berühren. Nach erfolgter Justierung wird die Einstellanordnung entfernt, und das Messgerät 46 wird zu dem beabsichtigten Zweck benutzt.
Selbstverständlich kann jede beliebige Einstellung innerhalb des Bereichs der Einstellanordnung und des Messgerätes ganz exakt eingestellt werden.
Es sei beispielsweise angenommen, man wünsche die Messfinger 286 und 288 in dem Messgerät 46 (Fig. 1) so einzustellen, dass man die Masshaltigkeit einer innen geschliffenen Fläche mit einem Durchmesser von 21,92 mm ganz exakt messen kann. Um dies zu erreichen, wird die Blockierung der Vorrichtung 28 für die Grobeinstellung gelöst und der Knopf 106 bis zu einer Stellung gedreht, in der die Skala der Grobeinstellung 80 ihre Anzeige unter dem Beobachtungsfensterchen erscheinen lässt und die Ablesung 17,78 mm zeigt. Die Vorrichtung 28 für die Grobeinstellung wird dann wieder blockiert. Als nächster Schritt erfolgt dann die Aufhebung der Blockierung der Vorrichtung 26 für die Feineinstellung; der Knopf 212 wird gedreht, um den Streifen 250 zu bewegen, bis in dem Beobachtungsfensterchen 258 der Wert 4,14 mm abgelesen werden kann. Hierauf wird die Vorrichtung blockiert.
Die Anbauvorrichtung kann jetzt an die Messplatte 62 angelegt und, falls erforderlich, in die waagrechte Lage gebracht werden. Die Waagrechtstellung ist deshalb von Bedeutung, weil sie verhindert, dass die seitliche Abrollbewegung der Einstellanordnung ihr Gewicht auf die Messflächen 120 und 224 der Spindeln legt. Bevor jedoch die Einstellanordnung an die Platte 62 angelegt wird, sollten die M der Buchse 364 getragen und ist mit Madenschrauben 370 starr an ihr befestigt. Eine zweite ringförmige Skala 371 ist ebenfalls auf dem Teil 368 drehbar angeordnet und besitzt einen nach innen weisenden Zahnkranz 372, der an seinem rechten Ende angebracht ist und mit einem Zahnradgetriebe 374 kämmt, das in einer Ausnehmung des dickeren Teiles 368 untergebracht ist. Das Getriebe 374 wirkt auch mit den Zähnen376 an dem Gehäuse 354 zusammen.
Das rechte Ende 378 der Buchse 364 ragt aus dem rechten Ende des Gehäuses 354 heraus und trägt einen Knopf 380, der dort mit Hilfe eines Stabes 382 befestigt ist, auf dessen Enden kleine Kugeln aufgeschraubt sind.
Eine Einstellspindel 386 ist mit Gewinde in die Buchse 364 eingesetzt und ragt links aus dieser heraus. Ein dem Arm 226 in der Einstellanordnung 10 ähnlicher Kompensationsarm ist an der Spindel 386 befestigt, ist ebenso ausgeführt und arbeitet auch in der gleichen Weise wie dieser. Ebenso sind ein Kolben 390 und eine Feder 392 in einer Bohrung 394 im rechten Ende der Spindel 386 untergebracht, und der Kolben 390 stösst an eine kreisförmige Scheibe 396, die an dem Stab 382 anliegt, und übt nach links einen Druck auf die Spindel 386 aus. Zwischen das Gehäuse 354 und die rotierenden Teile ist ebenfalls eine Feder 398 gelegt, um jegliche freie axiale Bewegung zwischen diesen Teilen zu unterdrücken.
Eine Blockierungsvorrichtung zum Festhalten der Einstellungen auf der Vorrichtung 352 zur Feineinstellung ist in ähnlicher Weise ausgeführt wie die Blockierungsvorrichtung 36 in der Einstellanordnung 10. Es dürfte sich daher erübrigen, diese Blockierungsvorrichtung noch einmal zu beschreiben.
In den Gehäusen 314 bzw. 354 (Fig. 8) sind ferner die Öffnung 402 und die Öffnungen 404 und 406 vorgesehen, um die Skalen auf den Teilen 330, 366 und 371 ablesen zu können. Die Einzelöffnung 402 besitzt eine aussen angebrachte feste Linie 408, die zum Ablesen der Grobeinstellungen dient, die auf der drehbaren Skala erscheinen und durch die Öffnung hindurch abgelesen werden können; die beiden nebeneinanderliegenden Öffnungen 404 und 406 haben einander zugeordnete feste Linien 410 bzw. 412 zum Ablesen der Feineinstellungen, die jeweils auf den Teilen 366 bzw. 371 erscheinen und durch die Öffnungen hindurch zu sehen sind.
In der Öffnung 404 erscheinen die Angaben für sehr kleine Anderungen der Feineinstellung, die der Teil 366 anzeigt, während in der Öffnung 406 die Angaben für relativ grössere An- derungen in der Feineinstellung erscheinen, die durch entsprechende Markierungen auf der Oberfläche des Teiles 371 angezeigt werden.
Eine Rollvorrichtung 414, ähnlich der Vorrichtung 44 auf der Einstellanordnung 10, ist auf der oberen Brücke 304 angeordnet. Ihre Wirkung ist ähnlich der oben beschriebenen Vorrichtung. Auch die Wirkungsweise der abgeänderten Ausführungsform 300 ist ähnlich der Wirkungsweise der Einstellanordnung 10 bei der ersten Ausführungsform und soll daher nicht noch einmal erläutert werden.
Das beschriebene Gerät stellt eine Vorrichtung zum Festhalten von Einstellungen dar, das eine ausser ordentlich hohe Präzision aufweist und alle Zwecke und Anforderungen erfüllt, die an solche Geräte gestellt werden. Das beschriebene Gerät, das aus einer Anordnung relativ zueinander beweglicher und mit äusserster Präzision einstellbarer Teile besteht, von denen der eine Teil eine Grobeinstellung, der andere eine Feineinstellung enthält, verkörpert eine völlig neue Art von Präzisionsmessgeräten, die bisher unbekannt war.