CH668636A5 - Vorrichtung zur laengenmessung, insbesondere von durchmessern. - Google Patents

Vorrichtung zur laengenmessung, insbesondere von durchmessern. Download PDF

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CH668636A5
CH668636A5 CH1122/85A CH112285A CH668636A5 CH 668636 A5 CH668636 A5 CH 668636A5 CH 1122/85 A CH1122/85 A CH 1122/85A CH 112285 A CH112285 A CH 112285A CH 668636 A5 CH668636 A5 CH 668636A5
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CH1122/85A
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Mohammed Mohsen Dr-Ing Saadat
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Mohammed Mohsen Saadat Dr Ing
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Description

BESCHREIBUNG
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Längenmessung, insbesondere von Durchmessern, mit wenigstens einem als Koppel eines Gelenkparallelogramms angeordneten Messtaster, der durch Federkraft in seine Wirklage gedrängt wird und auf eine Anzeigeeinrichtung rückwirkt.
Eine derartige Vorrichtung ist durch die DE-OS 27 56 242 bekannt. Die bekannte Vorrichtung weist mehrere sternförmig auf einem rohrförmigen Träger angeordnete Parallelkurbelgetriebe auf, an deren Koppeln Messtaster angeordnet sind, die zur Innenmessung von Rohrdurchmessern jeweils von einer Feder radial nach aussen gedrängt werden. Die Zentrierung erfolgt bei dieser Messvorrichtung über zwei beidseits der Parallelkurbelgetriebe angeordnete nachgiebige Scheiben, deren Durchmesser etwa dem zu messenden Rohrdurchmesser entspricht und die auf den rohrförmigen Träger aufgeschoben und dort befestigt sind.
Die bekannte Messvorrichtung weist verschiedene Mängel auf. Zunächst sind die auf den Koppeln der sternförmig verteilten Parallelkurbeln angeordneten Messtaster nicht zwangläufig miteinander gekoppelt. Deshalb ist eine Zentrierung der Messtaster über diese Koppeln nicht möglich. Die Zentrierung erfolgt vielmehr über die beiden nachgiebigen Scheiben, deren Durchmesser gegenüber dem zu messenden Rohrinnendurchmesser ein gewisses Übermass aufweisen muss, um eine Zentrierung überhaupt zu ermöglichen. Die Zentrierung der Messachse kann somit wegen der Nachgiebigkeit der beiden Scheiben nicht exakt sein. Sollen unterschiedliche Rohrinnendurchmesser gemessen werden, dann müssen jedesmal die beiden nachgiebigen Scheiben ausgewechselt werden. Dabei muss man zunächst den später zu messenden Rohrinnendurchmesser kennen und mit einem anderen Messgerät überschlägig messen, um entsprechende nachgiebige Scheiben auswählen zu können. Die auf der Koppel der Gelenkparallelogramme angeordneten Messtaster erfahren eine sog. Kreisschiebung, d. h. sie bewegen sich zwar stets zueinander parallel, ihre Punkte wandern jedoch auf einem Kreis. Wegen dieses Mangels besteht kein proportionaler Zusammenhang zwischen dem tatsächlichen Messwert und der Bewegung des Messtasters, die über Verbindungsglieder zur Anzeigeeinrichtung weitergeleitet wird. Ausserdem ist dieses Messgerät nur zur Innenmessung von Durchmessern geeignet.
Unter einer gleichschenkligen zentrischen Schubkurbel versteht man ein zwangläufiges viergliedriges Geradfüh-rungsgetriebe, das zwei Punkte der Koppelebene auf zueinander senkrechten exakten Geraden führt, vgl. z. B. Autorenkollektiv, «Getriebetechnik-Lehrbuch», 2. Aufl., VEB Verlag Technik Berlin, März 1972, Seiten 70 und 71. Bei der gleichschenkligen zentrischen Schubkurbel verläuft die Schubachse des Schiebers durch den gestellfesten Kurbeldrehpunkt; sie heisst deshalb zentrisch. Die Antriebskurbel ist ebenso lang wie die Koppel, weswegen diese Schubkurbel gleichschenklig heisst. Der Punkt der Koppelebene, der auf der Verlängerungsgeraden der Koppel im gleichen Abstand wie Kurbel- oder Koppellänge bezogen auf die Schubachse auf der der Kurbel zugewandten Seite liegt, erfährt eine exakte Geradführung, die die Schubachse senkrecht kreuzt und durch den gestellfesten Kurbeldrehpunkt verläuft.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Messgerät zu schaffen, das universell einsetzbar ist, indem es zum einen eine allgemeine Längenmessung und auch eine Tiefenmessung sowie zum anderen eine Innen- und Aussenmessung von Durchmessern ermöglicht.
Diese Aufgabe wird gemäss den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 dadurch gelöst, dass beide Lenker des Gelenkparallelogramms unmittelbar auf dem Schieber einer gleichschenkligen zentrischen Schubkurbel angelenkt
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sind, deren Kurbel mittig an einem der beiden Lenker des Gelenkparallelogramms drehbeweglich angreift. Die abhängigen Ansprüche gestalten den Gegenstand nach dem unabhängigen Anspruch zu einem Universalmessgerät im Baukastenprinzip aus.
Das erfindungsgemässe Führungsgetriebe führt die Koppelebene des Gelenkparallelogramms, auf der der Messtaster angeordnet ist, parallel und senkrecht zur Messachse auf einer exakten Geraden. Der Abstand des Messtasters zum Gestell entspricht unmittelbar dem Mess wert und kann auf die Anzeigeeinrichtung rückwirken. Aufgrund der Parallelführung der Koppelebene ist die Messgenauigkeit unabhängig von der Messarmlänge. Abhängig von der Wirklage der Federkraft, d.h. ihren Angriffspunkten zwischen zwei verschiedenen Gliedern des Führungsgetriebes, wird die Koppelebene des Gelenkparallelogramms entweder radial nach innen oder radial nach aussen gedrängt. Die Messtaster können sowohl nach innen als auch nach aussen gerichtet sein, je nachdem, ob es sich um Aussen- oder Innenmessung handelt.
Das Führungsgetriebe nach der Erfindung kann in einfacher Anordnung vorhanden sein. Zur Einpunktmessung wird das Gestell des Führungsgetriebes in definierte Lage zum Messobjekt gebracht, indem es z.B. auf eine ebene Fläche aufgesetzt wird. Zur Zweipunktmessung wird ein zweiter Messtaster ortsfest am Gestell des Führungsgetriebes angeordnet. Es können aber auch zwei der erfindungsgemässen Führungsgetriebe in einander gegenüberliegenäer Anordnung vorhanden sein; beide Messtaster befinden sich dann jeweils auf der Koppel des Gelenkparallelogramms; die gegenüberliegenden Gelenkparallelogramme sind auf einem gemeinsamen Schieber angeordnet, dessen Schubachse auf der Messachse liegt.
Es können aber auch drei bis sechs Führungsgetriebe sternförmig um die Messachse angeordnet sein, deren Schieber wahlweise nach Belieben miteinander fest verbunden werden können. In dieser Anordnung sind solche Messtaster, deren Schieber miteinander fest verbunden sind, zueinander zwangsläufig geführt. Vorzugsweise werden immer drei Messtaster miteinander gekoppelt; dies bedeutet Dreipunktmessung. Infolge des Zwangslaufs zwischen den miteinander gekoppelten Messtastern wird die erfindungsgemässe Messvorrichtung durch die auf die Messtaster einwirkenden Federkräfte selbsttätig auf der Messachse zentriert.
In vorteilhater Weiterbildung der Erfindung weisen die Koppelglieder der Gelenkparallelogramme jeweils einen weiteren Lenker auf, dessen eines Ende zwischen den beiden Drehgelenken der Koppel angelenkt ist und an dessen anderem Ende die Feder angreift. Die ausserhalb der beiden Drehgelenke angreifende Feder kann zwischen zwei Anschlägen, an denen sie sich in stabiler Lage abstützt, um den Drehpunkt ihres Lenkers von der einen auf die andere Seite der Koppel verschwenkt werden und drängt somit den Messtaster in der einen Lage radial nach innen und in der anderen Lage radial nach aussen. Mit diesem zusätzlichen und zwischen Anschlägen verschwenkbaren Lenker ist das erfindungsgemässe Messgerät sowohl für Innen- als auch für Aussenmessung verwendbar. Vorzugsweise werden der Drehpunkt dieses Lenkers an der Koppel des Gelenkparallelogramms und der Angriffspunkt der Feder am Schieber der gleichschenkligen zentrischen Schubkurbel in Bezug auf die vier Drehgelenke des Gelenkparallelogramms etwa paralle-logrammförmig angeordnet. In dieser Anordnung nimmt nämlich bei zunehmender Federkraft der wirksame Hebelarm ab, so dass die Messandruckskraft sowohl bei Innen- als auch bei Aussenmessung im gesamten Messbereich annähernd gleich bleibt. Ein geringes Spiel in den Drehgelenken spielt dann keine Rolle, weil infolge der wirkenden Federkraft vor und während der Messung kein Anlagewechsel in den Gelenken stattfindet. Zur Erweiterung des Messbereichs werden weitere Messtaster auf die vorhandenen Messtaster aufgesetzt. Ebenso ist es möglich, auf die Messtaster Taststifte aufzusetzen, die ggf. federn können, um bspw. Nuttiefen relativ zum Durchmesser zu messen.
Zur mechanischen Längenmessung eignet sich zweckmässigerweise die exakte Geradführung zwischen dem auf der Koppel des Gelenkparallelogramms angeordneten Messtaster und dem Gestell der gleichschenkligen zentrischen Schubkurbel. Der Messwert kann dann direkt auf die Anzeigeeinrichtung rückwirken.
Zur elektronischen Längenmessung bietet sich die Relativbewegung zwischen dem Gestell der gleichschenkligen zentrischen Schubkurbel und dem zugehörigen Schieber an. Der Zusammenhang zwischen der gemessenen Relativbewegung und dem tatsächlichen Messwert wird in diesem Fall über den Tangens des Winkels berechnet, den die Kurbel der gleichschenkligen Schubkurbel mit der Messachse ein-schliesst. Noch genauer lässt sich der Messwert mit Hilfe des Lehrsatzes von Phythagoras berechnen, da der zu messende Weg, der Schubweg des Schiebers und die Koppellänge der gleichschenkligen zentrischen Schubkurbel stets ein rechtwinkliges Dreieck einschliessen. In vorteilhafter Weise werden aber beide Messungen zugleich angewandt, um insbesondere Relativmessungen durchführen zu können. Mit den gruppenweise gekoppelten Messtastern lassen sich bspw. Innen* und Aussenmessung an einem Rohr gleichzeitig durchführen; es lässt sich auch die Exzentrizität von Innen- und Aussendurchmesser bestimmen. Mit dem erfindungsgemässen Messgerät lassen sich mit zwei Gruppen von je drei Messtastern z. B. bei einem Polygonprofil wahlweise zwei In-nen- oder zwei Aussen- oder aber je ein Innen- und ein Aussendurchmesser gleichzeitig messen. Gleiches gilt für eine Kerbverzahnung.
Die gewünschte Dämpfung der Bewegung mit einem weichen Endanschlag wird vorzugsweise mit einer Dämpfungseinrichtung erreicht, die die Relativbewegung zwischen dem Gestell und dem Schieber der gleichschenkligen zentrischen Schubkurbel nutzt.
Ist auch eine Tiefenmessung erwünscht, lässt sich diese durch die Relativbewegung zwischen dem Gestell und dem Schieber der gleichschenkligen zentrischen Schubkurbel durchführen.
Das Messgerät nach der Erfindung eignet sich besonders gut als Messgreifer für Handhabungsgeräte zur automatischen Messung und Kontrolle in automatisierten Fertigungsstrassen. Der Antrieb kann elektromotorisch, magnetisch, hydraulisch oder auch pneumatisch erfolgen, wobei dann lediglich das einzige Schubgelenk dementsprechend auszubilden ist.
Somit handelt es sich bei der Erfindung um ein universelles Messgerät mit vielfachen Anwendungsmöglichkeiten, das sich infolge seiner Vielseitigkeit wirtschaftlich einsetzen lässt.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Einander entsprechende Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen:
Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch ein erstes Ausfüh-rungsbeispiel der Erfindung, mit nur einem einzigen zwangsläufigen Führungsgetriebe, das den auf der Koppelebene befindlichen Messtaster geradlinig parallelführt.
Fig. 2 zeigt eine Variante der Erfindung in perspektivischer Darstellung, bei der zwei zwangsläufige Führungsgetriebe einander spiegelbildlich gegenüberliegend vorhanden sind, deren Schieber miteinander fest verbunden sind.
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Fig. 3 zeigt eine perspektivische Darstellung einer weiteren Variante eines Messgerätes nach der Erfindung mit insgesamt sechs der zwangläufigen sechsgliedrigen Führungsgetriebe in sternförmiger Anordnung, deren Schieber in zwei Gruppen von jeweils drei fest miteinander verbunden sind, und zwar derart, dass jeder Schieber der einen Gruppe sich axial verschiebbar zwischen zwei Schiebern der anderen Gruppe befindet. Die
Fig. 4 bis 8 zeigen beispielhaft die vielseitigen Messmöglichkeiten, die das erfindungsgemässe Messgerät bietet,
Fig. 9 zeigt einen auf die Koppelebene oder auf das Gestell aufsetzbaren Messtaster, und
Fig. 10 zeigt beispielhaft eine Möglichkeit, wie durch das Aufsetzen anderer Messtaster und/oder Messstifte auf die Koppelebene des Gelenkparallelogramms mit ein und demselben Messgerät ein völlig anderes Messverfahren ermöglicht wird.
Gemäss Fig. 1 ist eine Schubstange 3 als ortsfestes Bezugssystem (Gestell) zu betrachten. Auf der Schubstange 3 ist ein Schubkurbelgetriebe angeordnet, das aus einem Schieber 4, einer Kurbel 5 und einer Koppel 6 besteht. Die Kurbel 5 ist mit ihrem gestellfesten Drehpunkt 19 an einem mit der Schubstange 3 fest verbundenen Ring 25 angeordnet.
Das Schubkurbelgetriebe 3,4, 5, 6 weist spezielle kinematische Abmessungen auf. Es ist nämlich zum einen gleichschenklig, d.h. Kurbel 5 (Abstand der Drehpunkte 19 und 20) ist von gleicher Länge wie Koppel 6 (Abstand der Drehpunkte 18 und 20). Zum anderen ist das Schubkurbelgetriebe 3,4, 5,6 zentrisch, d.h. Anlenkpunkt 19 von Kurbel 5 an der Schubstange 3 und Anlenkpunkt 18 von Koppel 6 am Schieber 4 befinden sich auf einer zur Schubachse A parallelen Geraden. Mit diesen kinematischen Abmessungen erfährt der auf der Verlängerungsgeraden der beiden Koppeldrehpunkte 18 und 20 im gleichen Abstand wie Kurbel- 5 oder Koppellänge 6 zur Kurbelseite 5 hin gelegene Punkt 16 der Koppel 6 eine exakte Geradführung längs einer die Schubachse A senkrecht kreuzenden und durch den Drehpunkt 19 der Kurbel 5 verlaufenden Geraden. Im geradgeführten Koppelpunkt 16 ist ein Messtaster 1 angelenkt, und zwar derart, dass er über einen weiteren Lenker 7 die Koppel eines Gelenkparallelogramms 1.4, 6, 7 bildet, das die Drehgelenke 15,16,17 und 18 aufweist. Ein Lenker 6 des Gelenkparallelogramms 1,4, 6,7 ist also zugleich Koppel 6 der gleichschenkligen zentrischen Schubkurbel 3,4, 5, 6. Kurbel 5 kann ohne weiteres auch am anderen Lenker 7 in analoger Weise angreifen.
In dieser kinematischen Anordnung wird die Ebene der Koppel 1 stets parallel zum Gestell 3 auf einer exakten, zur Schubrichtung A senkrechten Geraden geführt. Das Koppelglied 1 ist so gestaltet, dass es selbst als Messtaster dienen kann und/oder zur Aufnahme weiterer Messtaster und/oder Messstifte dienen kann. Hierbei können die Messtaster und/ oder Messstifte radial nach innen oder aussen weisend auf der Ebene der Koppel 1 angeordnet sein. Messtaster und/ oder Messstifte können auch auf einer oder beiden Achsen 2 federnd angeordnet sein, um Relativbewegungen zu ermöglichen.
Ist ein rotatorischer Antrieb gewünscht, dann lässt sich das Gestell 3 als Gewindestange ausbilden, auf der der Ring 25 drehbar und axial unverschiebbar anzuordnen ist. Der Schieber 4 ist dann mit einem Innengewinde zu versehen. Auf diese Weise wird die Bewegung des Schiebers 4 durch Drehung der Gewindestange 3 erzeugt, bspw. mit einem kleinen Elektromotor.
Gemäss Fig. 1 ist zwischen den beiden Drehgelenken 15 und 16 an der Koppel 1 im Gelenk 10 ein bogenförmiger weiterer Lenker 9 drehbar gelagert, an dessen Ende eine Feder 8 angreift, wobei sich der Lenker 9 unter der Wirkung der Feder 8 an einem ersten Anschlag 11 abstützt. Die Feder 8 greift mit ihrem einen Ende am Lenker 9 ausserhalb der beiden Drehgelenke 15 und 16 an und mit ihrem anderen Ende zwischen den beiden Drehgelenken 17 und 18 am Schieber 4 an (bei 22). Die Verbindungslinie zwischen dem Angriffspunkt 22 der Feder 8 am Schieber 4 und dem Drehpunkt 10 des Lenkers 9 verläuft mittig zwischen und parallel zu den beiden Lenkern 6 und 7 des Gelenkparallelogramms 1,4, 6, 7. Der Lenker 9 kann selbstverständlich in äquivalenter Weise auch am Schieber 4 angeordnet sein. In der gezeichneten Darstellung erzeugt die Feder 8 an der Koppel 1 ein Drehmoment, das den Messtaster radial nach aussen drängt; dies bedeutet Innenmessung. Wird der Lenker 9 um seinen Drehpunkt 10 gegen einen zweiten, auf der anderen Seite der beiden Drehgelenke 15 und 16 angeordneten Anschlag 11 verschwenkt, dann drängt die Feder 8 den Messtaster radial nach innen, so dass das Messgerät zur Aussenmessung umgerüstet ist. Die Anschläge 11 werden zweckmässigerweise derart an der Koppel 1 angeordnet, dass die Feder 8 bei Innenmessung etwa unter gleicher Vorspannung steht wie bei Aussenmessung. In dieser Anordnung nimmt bei zunehmender Federkraft der wirksame Hebelarm ab, so dass die Messandruckskraft sowohl bei Innen- als auch bei Aussenmessung im gesamten Messbereich etwa konstant ist. Die Feder 8 bringt in beiden Stellungen das Gelenkparallelogramm 1,4, 6, 7 in seinen Gelenken 15 bis 18 so zum Anliegen, wie es zur Messung erforderlich ist. Somit gibt es weder bei der Innen- noch bei der Aussenmessung einen Anlagewechsel in den Gelenken 15 bis 20.
Zur Messwertbildung wird die exakt senkrecht geradverlaufende Relativbewegung der Koppel 1 zum Gestell 3 genutzt. Dies kann mittels eines Fadens 13 erfolgen, der senkrecht zur Schubrichtung A des Schiebers 4 geführt wird und auf der Schubachse A um eine Rolle oder einen Stift 14 umgelenkt auf eine Messwert-Anzeigeeinrichtung (nicht dargestellt) einwirkt, die fest an der Schubstange 3 angebracht ist. Der Faden 13 kann an jeder beliebigen Stelle der Koppel 1 befestigt sein. Der Messwert wird also direkt auf die Anzeigeeinrichtung gegeben. Zur Messwertbildung eignet sich aber auch die Realtivbewegung des Schiebers 4 zum Gestell 3. Der zu messende Durchmesser ist dann dem Messwert proportional; der Messwert lässt sich aus dem Zusammenhang zwischen dem Weg des Schiebers 4 und dem Winkel bilden, den die Kurbel 5 mit der Schubrichtung A des Schiebers 4 einschliesst. Diese Art der Messwertbildung eignet sich somit vorzugsweise für eine elektronische Messung.
Eine andere und sehr genaue Möglichkeit, den Messwert elektronisch zu ermitteln, bietet der Lehrsatz von Pythago-ras, denn der zu messende Weg (Abstand der Gelenke 16 und 19), der Schubweg des Schiebers 4 (Abstand der Gelenke 18 und 19) und die Länge der Koppel 6 (Abstand der Gelenke 16 und 18) der gleichschenkligen zentrischen Schubkurbel 3,4, 5,6 schliessen stets ein rechtwinkliges Dreieck ein.
Der Schieber 4 wird zweckmässig als Griff ausgebildet, so dass das Messgerät durch die Relativbewegung zwischen Griff und Gestell 3 bedient werden kann; nach Freilassen von Griff und Gestell 3 werden die Messtaster dann selbsttätig durch Federkraft in die vorbestimmte Messrichtung gedrängt. Es kann aber auch die Koppel 1 oder das Gestell 3 als Griff dienen.
Insbesondere bei Anzeigeeinrichtungen mit analoger Messwertanzeige ist eine stosshafte Beaufschlagung der Anzeigeeinrichtung unerwünscht. In den Griff des Messgeräts lässt sich ohne weiteres eine Dämpfungseinrichtung einbauen. Hierzu wird gemäss Fig. 1 ein Kolben 12 fest an der Schubstange 3 angeordnet und am Schieber 4 wird ein Griff 23 angebracht, der mit einem Innenzylinderraum versehen
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ist, dessen axiale Länge dem Messbereich entspricht. Im Boden des Griffs 23 befindet sich eine Drosselbohrung 24, die die Bewegung des Schiebers 4 verlangsamt. Es kann aber auch ein beidseitig geschlossener Innenzylinder vorhanden sein, kurz vor dessen beiden Enden radial gerichtete Drosselbohrungen 24 nach aussen führen, die vor dem Endanschlag des Kolbens 12 von demselben verschlossen werden, so dass noch ein ausreichendes Luftpolster für einen weichen Endanschlag verbleibt. Die Dämpfungseinrichtung lässt sich auch senkrecht zwischen Koppel 1 und Gestell 3 anordnen. Kolben und Zylinder wären dann fest an der Koppel 1 bzw. am Gestell 3 anzubringen.
In dieser Anordnung kann das Messgerät bei definierter Lage der Achse A des Gestells 3 zum Messobjekt zur Einpunktmessung dienen. Bspw. werden das Messgerät mit seinem Gestell 3 ebenso wie das Messobjekt auf eine ebene Unterlage aufgesetzt.
Zur Zweipunktmessung kann das in Fig. 1 dargestellte Führungsgetriebe in einfacher Anordnung vorhanden sein. Ein zweiter Messtaster 21 oder Messstift wird dann dem ersten gegenüberliegend an der verlängerten Schubstange 3 angeordnet.
Zur Zweipunktmessung können aber auch zwei der Führungsgetriebe 1 und 3 bis 7 einander spiegelbildlich gegenüberliegend auf der Achse A des Gestells 3 angeordnet werden, wie dies in Fig. 2 dargestellt ist, wobei sich dann beide Messtaster oder Messstifte jeweils auf den Koppeln 1 der Gelenkparallelogramme 1,4, 6,7 befinden. Um Zwanglauf zwischen den beiden Koppeln 1 herzustellen, müssen beide Schieber 4 miteinander fest verbunden werden; dies geschieht gemäss Fig. 2 mittels dem als Griff ausgebildeten Ring 23. Es kann auch ein gemeinsamer Schieber 4 vorhanden sein. Infolge des Zwanglaufs zwischen den beiden miteinander gekoppelten Messtastern, die mit den zu messenden Innenwandungen in Linienberührung stehen, zentriert sich das Messgerät bei Innenmessungen selbsttätig auf der Messachse A. Bei Verwendung von konkaven Oberflächen auf der Innenseite der Messtaster findet auch bei der Zweipunkt-Aussenmessung von Durchmessern eine Selbstzentrierung des Geräts auf der Messachse A statt. Gemäss Fig. 2 sind beide Kurbeln 5 mit ihrem gegabelten Ende am anderen Lenker 7 (vgl. Fig. 1) des zugehörigen Gelenkparallelogramms 1,4, 6,7 angelenkt. Am Ring 25 sind Laschen angeordnet, zwischen denen der gestellfeste Drehpunkt 19 der Kurbeln 5 aufgenommen wird.
Ersichtlich ist der Ring 25 gemäss Fig. 2 zur Aufnahme von bis zu sechs Kurbeln 5 zugehöriger Führungsgetriebe 1 und 3 bis 7 vorbereitet. Deshalb lässt sich auch eine zweckmässige sternförmige Dreieranordnung der Führungsgetriebe 1 und 3 bis 7 um die Achse A des Gestells 3 realisieren, die eine Dreipunktmessung von Durchmessern ermöglicht, weil sich das Messgerät dann infolge seiner Dreipunktabstützung sowohl bei Innen- als auch bei Aussenmessung nach dem Loslassen von Griff 23 selbsttätig auf der Messachse A zentriert. Ein einfaches Verschwenken von drei Hebeln 9 um ihren Drehpunkt 10 vom einen zum anderen Anschlag, vgl. Fig. 1, rüstet das Messgerät von der Innen- zur Aussenmessung um.
Auf der Achse A des Gestells 3 lassen sich aber auch mehr als drei Führungsgetriebe sternförmig anordnen, wobei diese dann gruppenweise zwangläufig zusammenzufassen sind, indem die Schieber 4 in der oben bereits näher erläuterten Weise fest zu verbinden sind, wie dies in Fig. 3 anhand von sechs symmetrisch versetzten Führungsgetrieben 1 und 3 bis 7, die in zwei Gruppen von je drei Messtastern zwangläufig gekoppelt sind, gezeigt ist. Die eine Dreiergruppe der zwangläufig gekoppelten Führungsgetriebe 1 und 3 bis 7 ist gemäss Fig. 3 mit ' indiziert und die andere Dreiergruppe ist ohne Indizierung dargestellt. Jeder Schieber 4' der einen Gruppe ' ist zwischen zwei Schiebern 4 der anderen Gruppe in axialer Richtung relativ zu den anderen verschiebbar auf der Schubstange 3 angeordnet. Die eine Gruppe der drei Schieber 4' ist mittels eines ersten Rings 27' und die andere Gruppe 4 mittels eines zweiten Rings 27 fest miteinander verbunden. Die Ringe 27 und 27' sind mit entsprechendem Abstand hintereinander angeordnet.'
Mit der Gruppenanordnung zusammengehöriger Messtaster 1 bzw. Y lassen sich zahlreiche schwierige Messprobleme auf erstaunlich einfache Weise lösen. Einige Beispiele sind in den Fig. 4 bis 8 dargestellt:
Zunächst zeigt Fig. 4 die spiegelbildlich gegenüberliegende Anordnung von zwei zwangläufig geführten Messtastern la zur Zweipunktmessung des Innendurchmessers eines Rohres 30. Die Messtaster la sind an ihren inneren Oberflächen konkav und an ihren äusseren Oberflächen konvex ausgebildet. Nach dem Umschwenken der Hebel 9 (vgl. Fig. 1) vom einen zum anderen Anschlag 11 sind die Messtaster la in die mit 1b bezeichnete Lage zur Aussenmessung desselben Rohres 30 umgerüstet. Das Messgerät zentriert sich sowohl bei Innen- als auch bei Aussenmessung auf der Achse des Rohres 30. Gemäss Fig. 5 zeigen zwei Gruppen von je drei zwangläufig geführten Messtastern la bzw. l'b sowohl den Innen- als auch den Aussendurchmesser desselben Rohres 30 an. Bei Relativmessung lässt sich die Exzentrizität des Innen- zum Aussendurchmessers bestimmen. Gemäss Fig. 6 ist eine doppelte Dreipunktmessung des Innen- und des Aussenumfangs eines Polygonprofils 31 dargestellt. Mit ein und demselben Messgerät lassen sich also gleichzeitig entweder zwei verschiedene Innendurchmesser oder zwei verschiedene Aussendurchmesser oder aber ein Innen- und ein Aussendurchmesser erfassen. Fig. 7 zeigt in analoger Weise die Messung einer Kerbverzahnung. Selbstverständlich können auch hier gleichzeitig zwei Innen- oder zwei Aussendurchmesser erfasst werden. Gemäss Fig. 8 sind wiederum zwei Gruppen von Messtastern 1 bzw. V vorhanden. Hierbei übernimmt die eine Gruppe la bzw. l'b die Innen- bzw. Aussenmessung des Rohrdurchmessers, während die andere Gruppe l'a bzw. lb mit den auf der Achse 2 angeordneten Messstiften 35 eine Relativmessung des Innenbzw. Aussendurchmessers einer Ringnut durchführt.
Gemäss Fig. 9 ist ein aufsetzbarer Messtaster 34 dargestellt, der entweder auf die Achsen 2 der auf der Koppel 1 angeordneten Messtaster oder aber auf die verlängerte Schubstange 3 aufgesteckt werden kann, um den ohnehin sehr grossen Messbereich des Messinstruments im Bedarfsfall noch zu erweitern.
Gemäss Fig. 10 sind zwei weitere Messtaster 36 und 37 dargestellt, die entweder auf die Koppel 1 des Gelenkparallelogramms 1,4, 6, 7 und/oder auf die Verlängerung der Schubstange 3 aufgesetzt werden können, um bspw. eine radiale Dreipunktmessung zu ermöglichen.
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3 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

668 636 PATENTANSPRÜCHE
1. Vorrichtung zur Längenmessung, insbesondere von Durchmessern, mit wenigstens einem als Koppel eines Gelenkparallelogramms angeordneten Messtaster, der durch Federkraft in seine Wirklage gedrängt wird und auf eine Anzeigeeinrichtung rückwirkt, dadurch gekennzeichnet, dass beide Lenker (6, 7) des Gelenkparallelogramms (1,4, 6,7) unmittelbar auf dem Schieber (4) einer gleichschenkligen zentrischen Schubkurbel (3,4, 5, 6) angelenkt sind, deren Kurbel (5) mittig an einem der beiden Lenker (6 bzw. 7) des Gelenkparallelogramms (1,4, 6,7) drehbeweglich angreift.
2. Vorrichtung zur Längenmessung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein zweiter Messtaster (21)
fest an der verlängerten Schubführung (3) des Schiebers (4) dem ersten Messtaster (1) gegenüberliegend angeordnet ist.
3. Vorrichtung zur Längenmessung nach Anspruch 1 mit mehreren sternförmig angeordneten Gelenkparallelogrammen, auf deren Koppeln jeweils ein Messtaster angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils an einem der beiden Lenker (6 bzw. 7) der Gelenkparallelogramme (1/4, 6,7) die Kurbel (5) einer gleichschenkligen zentrischen Schubkurbel (3,4, 5, 6) mittig angreift, und dass die Schieber (4) der gleichschenkligen zentrischen Schubkurbeln (3,4,5, 6) gruppenweise fest miteinander verbunden sind.
4. Vorrichtung zur Längenmessung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Feder zwischen einem ausserhalb der beiden Drehgelenke gelegenen Punkt der Koppel und einem Punkt an dem der Koppel gegenüberliegenden Lenker des Gelenkparallelogramms angreift, dadurch gekennzeichnet, dass die Feder (8) an einem weiteren Lenker (9) angreift, dessen Drehpunkt (10) zwischen den beiden Drehgelenken (15,16) der Koppel (1) des Gelenkparallelogramms (1,4, 6,7) liegt, und dass der weitere Lenker (9) aus dieser Wirklage zwischen Anschlägen (11) in eine in Bezug auf die beiden Drehgelenke (15,16) der Koppel (1) des Gelenkparallelogramms (1,4, 6,7) etwa gegenüberhegende Wirklage verschwenkbar ist.
5, 6) oder der Koppel (1) des Gelenkparallelogramms (1,4,
5. Vorrichtung zur Längenmessung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehpunkt (10) des weiteren Lenkers (9) und der Angriffspunkt der Feder (8) am Schieber (4) in Bezug auf das Gelenkparallelogramm (1,4, 6, 7) etwa parallelogrammförmig angeordnet sind.
6. Vorrichtung zur Längenmessung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erweiterung des Messbereichs auf einen oder mehrere Messtaster weitere Messtaster und/oder wenigstens ein Messstift aufsetzbar sind.
7. Vorrichtimg zur Längenmessung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Längenmessung die exakte Geradführung zwischen der den Messtaster aufweisenden Koppel (1) des Gelenkparallelogramms (1,4,6,7) und dem Gestell (3) der gleichschenkligen zentrischen Schubkurbel (3,4, 5, 6) ausgenutzt wird.
8. Vorrichtung zur Längenmessung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zur Längen-und/oder Tiefenmessung die Relativbewegung zwischen dem Gestell (3) und dem Schieber (4) der gleichschenkligen zentrischen Schubkurbel (3,4, 5, 6) ausgenutzt wird.
9. Vorrichtung zur Längenmessung nach den Ansprüchen 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, dass Längen- und Tiefenmessung miteinander kombiniert werden.
10. Vorrichtung zur Längenmessung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Relativbewegung zwischen dem Gestell (3) und dem Schieber (4) der gleichschenkligen zentrischen Schubkurbel (3,4,
6, 7) zur Dämpfung der Bewegung genutzt wird.
CH1122/85A 1984-04-02 1985-03-13 Vorrichtung zur laengenmessung, insbesondere von durchmessern. CH668636A5 (de)

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