Gerät zum Messen, Prüfen und Anreissen von Längenmassen
Die Erfindung bezieht sich auf ein Gerät zum Messen, Prüfen und Anreissen von Längenmassen, insbesondere einen Höhenreisser, mit einem stufenweise längs einer Stativsäule verstellbaren Skalenlineal und einem Einstellschieber, der längs der Stativsäule in Bezug auf das Skalenlineal einstellbar ist.
Das Gerät soll ermöglichen, dass gegebenenfalls aus einem Ausgangsmass durch Addition und/oder Subtraktion von Einzelmassen gebildete Gesamtmasse gemessen, geprüft und angerissen werden können, ohne die Additionen und Subtraktionen im einzelnen rechnerisch durchführen zu müssen. Das Gerät soll deshalb mit höchster Präzision arbeiten, aber bei einfacher Konstruktion leicht und bequem zu bedienen sein.
Während die bekannten Geräte dieser Art mit einer getrennten Grob- und Feineinstellung arbeiten, ist gemäss der Erfindung als einzige Einstellvorrichtung für den Einstellschieber eine mit dem Einstellschieber verbundene, unter ständigem Federdruck spielfrei an einer von der Stativsäule getrennten und zu ihr parallelen glatten Führungsleiste abrollende, zylindrische Friktionsrolle mit selbsthemmend profilierter Oberfläche vorgesehen.
Im besonderen kann die mittels Handrad drehbare Friktionsrolle und eine mit ihr zusammenwirkende, an der gegenüberliegenden Seite der Führungsleiste laufende, ebenfalls unter ständigem Federdruck stehende zylindrische Druckrolle in den Schenkeln je eines von zwei ineinander angeordneten, die Führungsleiste von der vom Einstellschieber abgewendeten Seite her umgreifenden U-Bügeln gelagert sein, die im Bereich ihrer U-Stege einen Abstand voneinander aufweisen und durch Federwirkung derart ineinandergezogen werden, dass sie die Führungsleiste zwischen den Rollen verklemmen.
Der Einstellschieber kann ausserdem mit einem verschiebbaren Arretierstift und das Skalenlineal mit mehreren, in gleichen Abständen voneinander angeordneten Rastausnehmungen zur genauen Einstellung des Skalenlineals in Bezug auf den Einstellschieber versehen sein.
Die erfindungsgemässe Ausbildung hat den Vorzug gegenüber den bekannten Geräten mit Grob- und Feineinstellung unter Verwendung von Zahnstangen, Schraubspindeln, Mikrometerschrauben u. dgl., dass mit nur einem Bedienungselement ohne vorbereitetes Profil der Führungsleiste eine zwangläufige Verstellung des Einstellschiebers bei ständig spielfreier, sich selbst federnd nachstellender Führung desselben bewirkt wird. Dabei wird gleichzeitig in einfacher Weise ein sehr genaues Zusammenspiel zwischen dem Einstellschieber und dem die Einstellskalen tragenden Skalenlineal sichergestellt.
Ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. In. dieser zeigt:
Fig. 1 ein Gerät nach der Erfindung im Aufriss,
Fig. 2 dasselbe im Seitenriss,
Fig. 3 einen Schnitt nach A-B in Fig. 2 in vergrössertem Massstab.
Mit Fig. 1 und 2 ist eine Fussplatte bezeichnet, die mit Gleitbolzen 2 versehen ist und eine Stativsäule 3 trägt. Auf der Säule 3 ist ein Einstellschieber 13 geführt, der eine Reissnadel 5 trägt. Längs der Säule 3 ist ein Skalenlineal 6 mit Griff 7 verschiebbar und mittels einer Knebelschraube 8 feststellbar angebracht.
Die Knebelschraube 8 greift durch einen Längsschlitz 9 im Skalenlineal 6. Seine höchstmögliche Stellung erreicht das Lineal, wenn die Schraube 8 am unteren Ende 10 des Schlitzes 9 anliegt, seine unterste Lage, wenn es mit seinem unteren Ende 11 auf einen Anschlagstift 12 in der Fussplatte 1 trifft.
Auf der Stativsäule 3 gleitet ein Einstellschieber 13, der mit zwei Führungsbacken 14, 15 die beiden Längsseiten des Skalenlineals 6 umfasst. Auf zur Flachseite des Skalenlineals 6 geneigten Flächen 16, 17 an den Führungsbacken 14, 15 sind in gleicher Höhe über der durch die unteren Endflächen der Gleitbolzen 2 festgelegten Bezugsebene 18 Ablesestriche 19 eingraviert, an die sich je nach oben und unten gleichartige Noniusteilungen 20, 21 anschliessen. Zu den Ablesestrichen 19 und den Noniusteilungen 20, 21 gehören zwei nebeneinander liegende Teilungen 22, 23 auf dem Skalenlineal 6, die mit ihren Nullstrichen übereinstimmen und von denen die linke Skala 23 mit aufsteigender, die rechte Skala 22 mit absteigender Bezifferung versehen ist. In gleicher Art sind jeweils die entsprechenden Noniusteilungen 21, 20 beziffert.
Die Bezifferungen der Skalen auf dem Skalenlineal 6 sind nicht fortlaufend, sondern wiederholen sich periodisch in Abständen gleich dem Skalenintervall.
Das Gerät ist so eingerichtet, dass bei Grundstellung des Einstellschiebers 13 einerseits, d. h. wenn dieser mit der Reissnadel 5 auf die Bezugsebene 18 einspielt, bei tiefster Stellung des Skalenlineals 6 andererseits diese beiden gegeneinander arretiert werden können. Diesem (ersten) Rastpunkt entspricht zugleich ein Nullpunkt 24 der Skalen 22, 23.
Zur Arretierung trägt das Skalenlineal 6 an einer Schmalseite 25 äquidistante kurze konische Bohrungen 26, die mit einem an seiner Spitze 27 gleichfalls konischen Arretierstift 28 im Einstellschieber 13 zusammenarbeiten können. Der Stift 28 ist mit einem Aussengewinde 29 und einem Rändelgriff 30 versehen und kann zur gegenseitigen Arretierung des Einstellschiebers 13 und des Skalenlineals 6 gegen dieses bewegt und festgezogen werden, so dass er in die Rastbohrungen 26 eingreift.
Die Abstände der Rastbohrungen 26 entsprechen dabei genau dem oben erwähnten Skalenintervall; infolgedessen entsprechen die durch die Arretiereinrichtung festgelegten Raststellungen genau Ablesungen O auf den Skalen 22,23.
Zum Verschieben und Einstellen des Einstellschiebers 13 auf der Stativsäule 3 dient eine selbsthemmende Verschiebevorrichtung. Sie besteht im wesentlichen aus einer parallel zur Stativsäule 3 angeordneten und mit dieser und der Fussplatte 1 starr verbundenen Führungsleiste 31 und einem längs dieser Leiste be wegbaren Läufer, der sich wie folgt zusammensetzt:
Zwei U-förmige Bügel 32, 33 greifen von einer Seite der Führungsleiste 31 her mit ihren Schenkeln 34, 35 um diese herum, so dass der innere Bügel 32 vom äusseren Bügel 33 einen geringen, von der Leiste 31 einen etwas grösseren Abstand hat.
In den Schen keln 34 des inneren Bügels 32 ist eine Friktionsrolle 36 mit Achse 37 und Handrad 38 gelagert, in den Schenkeln 35 des äusseren Bügels 33 eine Druckrol je 39.
Dazu sind in den Schenkeln 34, 35 längs dieser verlaufende Schlitze 40, 41 vorgesehen, die an je einem Ende zu prismatischen Lagerstellen 42, 43 für die Achse 37 der Friktionsrolle 36 bezw. für eine Achse 44 der Druckrolle 39 ausgebildet sind. Die Schlitze 40, 41 sind weiter so ausgebildet, dass jeweils die Achse 44 bzw. die Achse 37 frei hindurchtreten können.
Durch einen durch die Stirnseiten 45, 46 der Bügel 32, 33 hindurchtretenden Schraubenbolzen 47 mit Mutter 48 und Tellerfeder 49 werden die Bügel 32 und 33 gegeneinander gezogen, so dass die Friktionsrolle 36 und die Druckrolle 39 fest gegen einander gegenüberliegende Seitenflächen 50, 51 der Führungsleiste 31 gedrückt werden.
Die Friktionsrolle 36 ist mit einer stumpfen Spiralverzahnung 52 versehen. Sie besteht vorzugsweise aus gehärtetem Material und die Führungsleiste 31 aus weniger hartem Werkstoff.
Beim Abrollen der Friktionsrolle 36 und der Druckrolle 39 auf der Leiste 31 einerseits und durch die Reibung der Achsen 37 und 44 in ihren prismatischen Lagern 42, 43 entstehen Gegenkräfte bezw. Gegenmomente, die eine völlig ausreichende selbsttätige Hemmung der Bewegung des Läufers 32 bis 49 ergeben. Infolgedessen sind Mittel entbehrlich, die üblicherweise angebracht werden, um den Einstellschieber 13 in irgendeiner gewünschten Lage auf der Stativsäule 3 festzustellen.
Der Einstellschieber 13 ist mit dem Läufer 32 bis 49 in der Weise gekuppelt, dass er an dessen Bewegung ohne Spiel teilnimmt. Dazu sind am Einstellschieber 13 zwei seitliche Winkelstücke 53 und 54 mit flachen Schenkeln (Armen) befestigt, die mit beiderseitigem Luftspalt zwischen die Führungsleiste 31 und den Bügel 32 greifen. Die Schenkel 53 und 54 sind oben und unten je mit seitlich heraustretenden Stegen 55 versehen, zwischen denen die Schenkel 34, 35 der Bügel 32, 33 satt passend geführt sind.
Durch diese Anordnung, die ganz allgemein bei längs einer Stativsäule bewegbaren Einstellschiebern verwendet werden kann, ist der Einstellschieber 13 mit dem Läufer 32 bis 49 absolut ohne Spiel gekuppelt und dadurch nicht nur sehr genau einzustellen, sondern vermöge der Selbsthemmung des Läufers auch in jeder Lage selbsttätig festzuhalten.
Das Gerät nach der Erfindung wird nun in folgender Weise verwendet:
Zuerst werden Einstellschieber 13 und Skalenlineal 6 in der oben angegebenen Weise in ihre Grundstellungen gebracht, wobei, wie ebenfalls schon angegeben, auf Grund der Justierung des Geräts auf den Skalen 22, 23 sich die Ablesung 0 ergeben muss. Dann wird bei festgeklemmtem Skalenlineal 6 der Einstellschieber 13 mittels der Verschiebevorrichtung entsprechend dem vorgegebenen, sogenannten Ausgangsmass nach oben bewegt. Dabei muss der Bedienende wegen der sich periodisch wiederholenden Teilung die entsprechende Vielfachheit des erwähnten Skalenintervalls berücksichtigen. In der erreichten Stellung kann dieses Ausgangsmass beispielsweise an einem Werkstück angerissen werden.
Soll nun auf Grund eines weiter vorgegebenen Einzelmasses ein neues Gesamtmass eingestellt werden, das beispielsweise aus dem Ausgangsmass durch Addieren dieses Einzelmasses zu bilden ist, so wird zunächst das Skalenlineal 6 durch Lösen der Knebelschraube 8 freigemacht und dann mittels des Griffs 7 soweit nach oben bewegt, bis die Ablesestriche 19 auf dem Einstellschieber 13 ein erstes Mal mit einem Nullstrich der Skalen 22, 23 zusammenfallen. Der Einstellschieber 13 behält dabei wegen der selbsthemmenden Bewegungseinrichtung seine Stellung selbsttätig bei. In dieser Stellung muss, wie oben beschrieben, der Einstellschieber 13 und das Skalenlineal 6 gegenseitig arretiert werden, was durch Einführen des Arretierstifts 27, 28 in die entsprechende Bohrung 26 am Skalenlineal 6 erreicht wird.
Damit ist eine neue Ausgangsstellung des Einstellschiebers 13 in Bezug auf das Skalenlineal 6 genau festgelegt.
Hierauf werden das Skalenlineal 6 mit der Knebelschraube 8 wieder festgeklemmt und mit dem Arretierstift 27, 28 wieder gelöst. Dann wird ganz entsprechend wie bei der Einstellung des Ausgangsmasses das hinzutretende Einzelmass mit dem Einstellschieber 13 auf der Skala 23 eingestellt. In diesem Falle wird die Skala 23 verwendet, weil sie durch ihre aufsteigende Bezifferung für die Addition eingerichtet ist. Damit ist das neue Grundmass eingestellt.
Dabei war es, wie ersichtlich, nicht erforderlich, das neue Gesamtmass durch Ausführen der Addition von Ausgangsmass und Einzelmass zahlenmässig zu bilden. Soll gleichwohl die Einstellung nachträglich nach Ausführen dieser Rechnung - kontrolliert werden, so ist nur das Skalenlineal 6 nach Lösen der Knebelschraube 8 nach unten bis an den Anschlag 12 zu bewegen. Dann muss das errechnete Gesamtmass an der linken Skala 23 abzulesen sein.
In ganz entsprechender Weise wird vorgegangen, wenn ausgehend von irgend einem eingestellten Gesamtmass durch Subtraktion eines Einzelmasses ein neues Gesamtmass gebildet werden soll. Es wird dann nur anstelle der Skala 23 die rechte Skala 22 mit ihrer absteigenden Bezifferung verwendet. Es wird wiederum nach Lösen der Knebelschraube 8 das Skalenlineal 6 nach oben oder unten verschoben, bis der nächstgelegene Rastpunkt erreicht ist und die genaue gegenseitige Lage von Einstellschieber 13 und dem Skalenlineal 6 durch Arretieren festliegt. Nach Aufheben der Arretierung 27, 28 wird dann der Einstellschieber 13 entsprechend dem abzuziehenden Einzelmass abwärts bewegt.
Ein wesentlicher Vorteil nach der Erfindung wird, wie nunmehr zu erkennen ist, dadurch erreicht, dass mehrere Rastpunkte zusammen mit Skalen vorgesehen sind, die sich in entsprechenden Intervallen periodisch wiederholende Bezifferungen tragen.
Dadurch genügt es, wie oben ausgeführt, beim Addieren oder Substrahieren eines Einzelmasses jeweils nur den nächstgelegenen Rastpunkt einzustellen, von dem aus dann die Addition oder Subtraktion, wie beschrieben, vorgenommen werden kann. Das hat zur Folge, dass das Skalenlineal 6 jeweils nur um kleine Strecken und nicht wie es sonst sein müsste, um das ganze zuvor eingestellte Gesamtmass verschoben werden muss und das führt letzten Endes zu dem für ein Präzisionsgerät sehr wichtigen baulichen Vorteil, dass die gegenseitige Führung zwischen der Stativsäule 3 und dem Skalenlineal 6 immer ausreicht, ohne dass eine grosse Baulänge von Stativsäule 3 und Skalenlineal 6 vorgesehen werden muss.