Längenmessgerät für Innen und Aussenmessungen
Die Erfindung betrifft ein LÏngenmessgerÏt f r Innen- und Aussenmessungen. Zur Messung von Innenund Aussendurchmessern sind Schublehren bekannt (schweizerisches Patent 145 481), bei denen ein Schieber zwei mit Schneiden versehene Tastarme aufweist, die mit zwei entsprechenden festen Tastarmen zusammen- arbeiten, wobei das eine Tastarmpaar ur Aussenmes- suage-a den Messkörper zwischen sich aufnimmt und das andere Tastaimpaar für Innenmessungen in eine Boh r, ung des Messkörpers eingeführt wird.
Die Schneiden der Schiebertastarme und die Schneiden der festen Tastarme liegen in einer Ebene, so dass die an einer Skala ablesbare Stellung des Schiebers den gleichen Messwert für Innen-und Aussendurchmesser ergibt. Es ist ferner bei derartigen Schublehren bekannt (schwei- zerische Patentschrift 191 883), die üblicherweise festen Tastarme gemeinsam nach einer zweiten Skala mittels einer eine dritte Skala tragende Mikrometereinrichtung zu verstellen. Es ist weiterhin bei Schublehren mit zwei Tastarmpaaren bekannt (britische Patentschrift 905 745), die blicherweise feste Skala mittels einer eine Feinskala tnagende Mikrometerschraube zu verschieben.
Es ist ferner eine schublehrenartige Einrichtung bekannt, bei der zwei mit je zwei Tastarmen versehene Schieber vorhanden sind, von denen jeder einzeln auf einer Messschiene nach Massgabe je einer Skala verschiebbar und festklemmbar sind (USA-Patentschrift 1 007 400). Aussendem ist eine mit zwei Tastarmpaaren ausgerüstete Schublehre bekannt (österreichische Patentschrift 174 481), bei der als Madenschrauben ausgebildete Messbolzan verstellbar in eine Gewindebohrung der Tasbarme eingeschraubt sind.
Bei allen bekannten Schublehren mit zw. ei Tastarmpaaren für Innen-und Aussenmessungen ist eine höhere Messgenauigkeit nicht erreichbar, insbesondere deshalb nicht, weil der Messdruck nicht definiert ist und von der Handhabung der Schublehre abhängt.
Es sind anderseits Längenmessvornchtungen bekannt, bei denen grössere Messgenauigkeit erreichbar ist, weil sie mit einer Messuhr und mit einem durch eine Federkraft definierten Messdruck arbeiten. Bei einem bekannten Messgerät dieser Art (schweizerische Patent- schrift 250 403) ist auf einem rohrf¯rmigen TrÏger einerseits ein Messschieber befestigt, der einen Tastarm trägt, anderseits ein Messschlitten mit einem entspre- chenden Tastarm gefuhrt, wobei der Messschlitten unter dem Einfluss einer Messfader steht. Die Verschiebung des Messscbüttens wird auf eine Messuhr üblicher Bauart übertnagen und von dieser angezeigt.
Es ist bei diesem Gerät nur ein Tastarmpaar vorhanden, an dem auswechselbare Tastjglieder angebracht sind. Will man bei diesem Messgerät von einer Innenmessung zu einer Aus senmessung übergehen,, so muss mandias Messgerät umstellen und u., a. an dem einzigen Tastarmpaar die Tastglieder gegen andere austauschen.
Bei einem anderen Längemnessgerät dieser Art (DAS 1 100 300) ist in. einem einerseits einen Tastarm tragenden Rohr ein den. anderen Tastarm tragender Messschlitten axial verschiebbar geführt. Der Messschlit- ten ist federnd gegen einen im Rohr axial verstellbar gelagerten Kern abgestützt, der eine vom Messschlitten gesteuerte Messuhr trägt. Die beidenTastarmesind mit Messbolzen'versehen, die innen und aussen aus den Tastarmen herausragen, so dass Innen-und Aussenmes- sungen vorgenommen werden können. Das Gerät ist nur zum Messen grosser Durchmesser bei nelativ geringem Messbereich geeignet.
Will man von einer Innenmessung zur Aussenmessung übergehen, so muss man auch hier eine Umstellung des Gerätes vornehmen, und u. a. die Einstellung des Kerns verändam um an der Messuhr die relative Verschiebung des Messschlittens zum Kern ab les. en zu können. Eine Messung von ; gleichen Innen-und Aussendurchmessern ist ohne Umstellung des Messgerä- tes nicht möglich.
Schliesslich ist ein Messgerät für Innen-und Aussen- messungen bekannt (deutsche Patentschrift 896 117), bei dem ein fester, nach Massgabe einer Skala einstell- barer Tastarm, ider für Innen-und Aussenmessungen eingerichtet ist, mit einem gekröpften, schwenkbar gelagerten Tastarm zusammenarbeitet, dessen Schwenkbe wegung zur Steuerung einer Messuhr dient. Dieser schwenkbar gelagerte Tastarm ist um eine durch seine Schwenkachse verlaufende Achse verdrehbar und wird beim tub-rang von Innenmessung zur Aussenmessung um 180'verdreht.
Es ist also kein mit einem Messschlitten, einer den Messdruck definierenden Messfeder und einer die Verlagerung des Messschlittens anzeigenden Messuhr arbeitendes und daher höheren Genauigkeitsforderungen ge- nügendes Messgerät bekannt, das es gestattet, in einer bei Schublehren üblichen Weise gleiche Innen,-und Aus sendurchmesser ohne Umstellung des Messgerätes zu messen.
D : r Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Gerät zu schaffen, bei dem ein Differenzmass beliebig wähl- barer Grosse zwischen einem Aussenmass (z. B. Welle) ! und einem Innenmass (z. B. Bohrung) mittels einer Messuhr oder dgl. eingestellt oder geprüft werden kann, ohne dass beim Übergang von der Aussenmessung zur Innenmessung bzw. umgekehrt eine Umstellung von Ge räteteilen erforderlich ist.
Zur Lösung dieser Aufgabe ge. ht die Erfindung aus von einem Längenmessgerät für Innen-und Aussenmessungen mit einem auf einem Trä- ger geführten Messschieber und einem am Träger leichtgängig geführten, unter dem Einfluss einer Feder stehen- den Messschlitten, dessen Stellung auf eine Messwertanzeigevorrichtung, z. B. Messuhr, übertragen wird, wobei sowohl der Messschieber als auch der Messschlitten zwei Tastglieder für Aussen-bzw. Innenmessung aufweisen und die Tastglieder für die Aussenmessung ge genüber den Tastgliedern für die Innenmessung zur Achse der Lehre um 180 verdreht angeordnet sind.
Mit einem solchen Längenmessgerät wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass wenigstens eines der Tastglieder relativ zu den anderen einstellbar und feststellbar angeordnet ist, um eine Feinjustierung zwischen Innen-und Aussenmass zu ermöglichen. Zweckmässigerweise ist am Messschlitten ein das Tastglie, für die Innenmessung tragemder Schlitten verschiebbar angeordnet, der am Messschlitten beispielsweise mittels Stellschrauben justierbar und feststellbar ist.
Bei einer solchen Anordnung kann das Tastglied für die Innenmessung relativ zu dem Tastglied für die Aussenmessung um ein bestimmtes, z. B. einer Pasísung entspreche, ndes Differenzmass verstellt und einjustiert werden und beide Masse, d. h. das Innenmass und das Aussenmass können bei gleicher Einstellung des Messschlittens an der Messuhr ohne Umstellung von Geräteteilen abgelesen und überprüft werden. Dadurch wird die Messung und Überprüfung von Passungstoleranzen mit grosser Genauigkeit möglich, da die Messung von Lnnen-und Aussenmass mit dem gleichen Gerät unter gleichen Verhältnissen erfolgen kann.
Zweckmässigerweise wird d. ie Anondnung so getroffen, dass die am Messschlitten angreifende, im Innern des Trägers angeordnete Federwahlweise als Zugfeder oder als Druckfeder auf den Messschlitten einwirkt. Man kann jedoch auch vorsehen, dass wenigstens eines der Tastglieder für Innenmessung als exzentrisch gelagerter Messbolzen ausgebildet und zwecks Einjustierun. g verdrehbar und feststellbar ist. Durch die Einstellmöglich- keit eines der Tastglieder wird nicht allein die Möglich- keit geschaffen zwischen Innen- und Aussenmass eine z. B. einer Toleranz entsprechenden Differenz einzujustie- ren sondern es können dadurch auch Fehler, die z.
B. durch eine Verkippung des Messschlittens entstehen, durch eine Nachjustierung ausgeglichen werden.
Zweckmässigerweise wird die Umschaltung der Messfeder von Zug (bei Aussenmessungen) auf Druck (bei Innenmessungen) dadurch ermöglicht, dass die Messfeder sich an einem axial verschiebbar, im Träger angeordneten, von aussen zu betätigenden Umschaltglied abstützt. Um das Einsetzen der Längenmessvorrichtung zu erleichtern, kann vorgesehen werden, dass am Messschlitten zwei Handhebel kraftschlüssig angreifen, von , denen der eine für Aussenmessungen den Messschlitten vom Messschieber weg und der andere für Innenmessun- gen zum Messschieber hin jeweils-unter Spannung der Messfeder zu bewegen gestattet.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist im folgenden unter Bezugnahme auf die Abbildungen näher erläutert :
Fig. 1 ist ein Aufriss der Längenmessvorrichtung nach der Erfindung ;
Fig. 2 stellt die Vorrichtung in Ansicht von, der Vorderseite ;
Fig. 3 von der Rückseite dar ;
Fig. 4 ist ein Längsschnitt durch die Vorrichtung ;
Fig. 5 ist ein teilweiser Längsschnitt längs der Linie V-VderFig. 2.
Fig. 6 ist ein Schnitt längs der Linie VI-VI der Fig. 1 ;
Fig. 7 ist ein Schnitt längs der Linie VII-VII der Fig. 2 ;
Fig. 8 ist ein Schnitt längs der Linie VIII-VIII der Fig. 2 ;
Fig. 9 ist ein Schnitt längs der Linie IX-IX der Fig. 2.
Mit 10 ist generell ein nach der Erfindung ausgebil- detes Längenmessgerät bezeichnet. Dieses besteht aus einem rohrförmigen Träger 11, der an einem Ende eine übliche Messuhr 12 trägt. Ein Messschieber 13 ist an dem rohrförmigen Träger 11 einstellbar befestigt. Ein Messschlitten 14 ist längsverschiebbar am Träger 11 angebracht und mit einem Schaft 15, der im Innern des Trägers 11 gleitet, fest verbunden. Der Schaft 15 weist an seinen Enden Gleitzapfen 17 und 18 auf.
Das Ende des Gleitzapfens 17 liegt an dem Fühler 19 der Messuhr 12 am, während das Ende des Gleitzapfens 18 durch eine Wendelfeder 20 mit einem kolbenförmigen Umschaltglied 21 verbunden ist, dessen Stellung in noch zu be schreibender Weise axial durch ein Betätigungsglied 22 veränderlich ist.
Der Messschieber 13 und der Messschlitten 14 tragen ein Paar Tastglieder 23, 24 für Aus senmessungen und ein Paar Tastglieder 25, 26 für In nenmessungen. Beim Gebrauch wird der Messschieber 13 so eingestellt, dass die Messuhr 12 null anzeigt, wenn das ein zwischen die Tastglieder 23, 24 eingebrachtes Messobjekt, das gewünschte Aussenmass oder ein über die Tastglieder 25, 26 gestecktes Messobjekt das gewünschte Innenmass aufweist. Bei Aussenmessungen wird durch das Betätigungsglied 22 das Umschaltglied 21 nach unten gestellt, so dass die Wendelfeder 20 den Messschlitten 14 in Richtung auf den Messschieber 13 hin zieht.
Bei Innenmessungen wird das Umschaltglied 21 durch das Betätigungsglied 22 nach oben verschoben, so, dass die Wendelfeder 20 als Druckfeder den Messschlitten 14 vom Messschieber 13 wegzudrücken sucht.
Nach der Erfindung ist die Tastebene, wenigstens eines der Tastglieder, einstellbar, so dass eine bestimmte Differenz zwischen dem Abstand der Tastebenen der Aussentastglieder 23 und 24 und dem Abstand der Tastebenen der Innentastglieder 25-26 einjustierbar ist.
Bei dem dargestellten Ausfühmngsbeispiel sind die Tastebenen beider Innentastglieder 25=26 einstellbar. Die Innentastglieder 25, 26 haben einen kreisrunden Kopf 27, 28 und einen Schaft 29, 30 der in einer Lageröff- nung 31, 32 von Ansätzen 33=34 des Messschlittens
13 bzw. des MassscMebecs 14 gelagert ist. Der Kopf 27, 28 sitzt exzentrisch zum Schaft 29, 30, so dass bei einer Verdrehung der Innentastglieder 25, 26 der Abstand zwischen den die Tastebenen bestimmenden Köpfen 27, 28 verändert werden kann.
Die Innentastglieder 25, 26 können in der einjustierten Lage mittels Feststellschrau- ben 35, 36 arretiert und gesichert werden, die in die Ansätze 33, 34 eingeschraubt sind und den Schaft 29, 30 so festklemmen, dass eine wiederholte Messung mit hoher Genauigkeit und Zuverlässigkeit möglich ist. Vor zugsweise gehärtete Anschlaaplatten 37, 38 sind an das äussere Ende der Ansätze 33, 34 mittels Schrauben 39, 40 angeschraubt.
Die Innentastglieder 25, 26 sind auf diese Weise auch axial einstellbar und ragen um einen einstellbaren Betrag aus den Anschlagplatten 37, 38 heraus. Dadurch ist es möglich, den Rand des zu messenden Körpers an den Anschlagplatten (37, 38) zur Anlage zu bringen und den Abstand des zu. messenden Durchmessers vom Rand genau festzulqgen.
In weiterer Ausbildung sind handbetätigte Hebelarme 41, 42 vorgesehen, die vom Finger des Bedienen- den betätigt werden, um den Messschlitten 14 zu verschieben. Wenn der Hebelarm 41 heruntergedrückt wird, bewegt sich der Messschlitten 14 um einen bestimmten Betrag vom Messschieber 13 weg, um das Messobjekt leicht mit dem zu messenden Durchmesser zwischen die Aussentastglieder 23, 24 bringen zu kön- nen. Beim Loslassen, des Hebelarmes 41 wird der Messschlitten 14 durch die als Zugfeder wirkende Wendelfeder 20 mit definiertem Messdruck an das Messobjekt angezogen.
Der Hebelarm 42 wird für Innenmessungen benutzt, wenn durch das Betätigungsglied 22 die Wendelfeder 20 umgeschaltet ist und als Druckfeder wirkt. Beim Niederdrücken des Hebelarmes 42 wird der Messschlit te, n 14 um ein beistimmtes Stück dem Messschlitten genÏhert, so das, s möglich ist, die InneataNtglieder 25, 26 in die Öffnung eines Messobjektes einzubringen.
Nach Loslassen des Hebelarms 42 wird der Messschlit te, genähert, so dass es möglich ist die Innentastglieder fe. der 20 vom Messschieber 13 weggedr ckt und unter etwa dem gleichen Messdruck an das Messobjekt angelegt. Die beiden Hebelarme 41=42 sind zu beiden Seiten n des rohrf¯rmigen TrÏgers 11 so angeordnet, dass sie nach verschiedenen Seiten herausragen und daher für die Bedienung bei Innen-und Aussenmsssungen zugäng- lich sind. Die Hebelarme 41, 42 weisen, für den Finger bestummte, äussere gebogene Handhaben 43, 44 auf, die von Armen 45, 46 von Naben 47, 48 getragen werden. Die Naben 47, 48 bilden die Enden von Schäften 49, 50, an. denen innen Arme 51, 52 sitzen.
Die Arme 51, 52 arb & iten mit Stiften 53, 54 zusammen, die nach entgegengesetzten Seiten aus dem Messschlitten 14 her ausragen. Wie in Fig. 5 dargestellt ist, ragt der Arm 51 radial nach der einen Seite aus dem Schaft 49 heraus, während der Hebelarm 41 an, der anderen Seite des Schaftes 49 übersteht, so dass der Messschlitten 14 beim Niederdrücken des Hebelarmes 41 angehoben wird. In Fig. 8 ist erkennbar, dass der Hebelarm 42 und der Arm 52 nach, der gleichen Seite aus dem Schaft 50 her ausragen, so, dass beim Niederdrücken des Hebelarmes 42 der Messschlitten 14 nach unten gef hrt wird.
Im mittleren Teil des rohrförmigen Trägers 11 sind schlitz- artige Aussparungen 57, 58 vorgesehen, durch die der Messscblittsn 14 herausragt. Ausserdem sind zueinander parallele Seitenwänds 59, 60 zu beiden Seiten des Mzessschlittens 14 gebildet, an denen die Hebelarme 41, 42 angebracht sind. Wie in Fig. 6 dargestellt, ist der Schaft 49 in einem Lagerteil 61 gelagert, das an der Sei tenwand 59 mittels Schrauben 62 befestigt ist.
Der Hebelarm 41 wird durch eine um ein ; Verdickung 64 des Schaftes 49 gewundene P. ückholfeder 63 nach oben ge- drückt, deren eines Ende an der Schaftverdickung 64 befestigt und deren anderes Ende (siehe Fig. 7) in einem Schlitz 65 der Seitenwand 59 gehalten wird. In Ïhn licher V/eise ist der Schaft 50 des Hebelarmes 42 in einem Lagerteil 67 an der Seitenwand 60 gelagert und . unter den Einfluss einer Rückholfeder 68 gebracht (Fig. 9).
Zur reibungsfreien Führung des Messschlittens 14 sind in den rohrförmigen Träger 11 Führungsbuchsen 69, 70 eingebracht, in denen die Zapfen 17, 18 gleiten.
Beim Zusammenbau werden zunächst die Führungs- buchsen 69, 70 in den Träger 11 eingosetzt und be festigt. Danach wird der Messschlitten 14 zwischen die SeitenwÏnde 59, 60 eingeführt und nunmehr der die Führungszapfen 17 und 18 tragende Schaft 15 von oben durch den Messschlitten 14 hindurchgesteckt und mittels einer Schraube 71 an diesen (14) befestigt.
Um die Lage des Messschiebers 13 einstellen zu können, ist dieser mit einem Längsschlitz 72 versehen, der von zwei Querschlitzen 73, 74 geschnitten wird.
Dadurch entstehen zwei federnd miteinander verbundene Teile 75, 76, die durch eine Schraube 77 gegenein- andergezogen werden können, wodurch der Messschie- 'bec 13 durch Friktion auf dem Träger 11 festgeklemmt wird. Eine Verdrehung des Messschiebers 13 wird durch einen Keil 79 verhindert, der durch eins Feder 80 in eine Keilnut 81 des Trägers 11 gedrückt wird.
Zur Steuerung des Umschaltgliedes 21 ist vorgesehen, dass ein Schaft 83 des Betätigungsgliedes 22 durch einen wendelförmigen Schlitz 84 in der Wandung des Trägers 11 geführt und in einem Kragen 85 des Umschaltgliedes 21 eingeschraubt ist. Der Kragen 85 ist gegen ber dem Umschaltglied 21 verdrehbar zwischen einem Flansch 86 und durch eine Schraube 88 befestig- ten Scheibe 87 gehalten. Durch einen Stift 89 der durch einen LÏngsschlitz 90 hindurchtritt, wird eine Verdre- hung des Umschaltgliedes 21 verhindert.
Um die Aussenbastglieder 23, 24 in eine genaue Lage bringen zu können, werden diese auf vorspringende AnsÏtze 91, 92 des Messschiebers 13 bzw. des Messschlittens 14 aufgekittet. Zweckmässigerweise wird zwischen die Aussentastglieder 23, 24 bei noch weichem Kitt oder Kleber ein Messstein gebracht und dann das Härten des Kittes oder Klebers abgewartet. Dann ist gewährleistet, dass nach Entfernen des Messssteines die Tastglieder 23, 24 genau zueinander parallele Ebenen aufweisen.