DE1020798B

DE1020798B - Measuring device for length measurements

Info

Publication number: DE1020798B
Application number: DED22795A
Authority: DE
Inventors: Rene Droz; Hans Meyer
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1955-05-17
Filing date: 1956-04-19
Publication date: 1957-12-12
Also published as: FR1153212A

Description

Meßgerät für Längemessungen Es sind Meßgeräte für Längenmessungen bekannt, die eine in einem Meßgehäuse drehbar gelagerte Kurvenscheibe enthalten. Unter dem Einfluß einer auf sie einwirkenden Spiralfeder legt sich die Kurvenscheibe an eine auf einem Meßgestänge gelagerte Rolle so an, daß die Stellung dieser Rolle den Drehwinkel der Kurvenscheibe bestimmt.Measuring device for length measurements There are measuring devices for length measurements known, which contain a cam rotatably mounted in a measuring housing. The cam disc settles under the influence of a spiral spring acting on it to a roller mounted on a measuring rod so that the position of this role determines the angle of rotation of the cam.

Meßgeräte für hohe Genauigkeiten sind jedoch nach diesem Prinzip bisher noch nicht hergestellt worden. Der Grund hierfür ist darin zu sehen, daß die serienmäßige Fertigung der Kurvenscheiben, an die sehr hohe Anforderungen gestellt wird, langwierig und infolgedessen sehr kostspielig ist. Selbst kleine Herstellungstoleranzen können schon so große Abweichungen ergeben, daß eine wirtschaftliche Fertigung in Frage gestellt ist. Andererseits liegt es im Interesse einer wirtschaftlichen Fertigung, Meßgeräte für verschiedene Meßempfindlichkeiten aus den gleichen Teilen herzustellen. However, measuring devices for high accuracies are based on this principle has not yet been manufactured. The reason for this is to be seen in the fact that the serial production of the cams, which are very demanding becomes tedious and, as a result, very expensive. Even small manufacturing tolerances can result in such large deviations that an economical production in Question is asked. On the other hand, it is in the interest of economical production, Manufacture measuring devices for different measuring sensitivities from the same parts.

Bei den bekannten Geräten ist dieses Ziel jedoch nicht zu erreichen, denn die Getriebe für verschiedene Übersetzungen müssen natürlich auch verschiedene Kurvenscheiben erhalten. With the known devices, however, this goal cannot be achieved, because the gears for different ratios must of course also be different Cams received.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu vermeiden. Sie geht von dem bekannten Meßgerät für Längenmessungen mit zwei in einem Gehäuse gelenkig gelagerten, mit glatten Wälzbahnen versehenen und zusammenwirkenden Wälzkörpern aus, welche von dem Meßbolzen entgegen einer Federkraft so betätigt werden, daß eine Veränderung ihres Gelenkabstandes ein Auslenken der Wälzkörper bewirkt, und besteht im wesentlichen darin, daß bei mindestens einem der Wälzkörper die Wälzbahn in bezug auf den Gelenkmittelpunkt verstellbar ist. The invention is based on the object of avoiding these disadvantages. It is based on the known measuring device for length measurements with two in one housing articulated, provided with smooth rolling tracks and cooperating rolling elements from which are actuated by the measuring pin against a spring force so that a change in their joint spacing causes the rolling elements to deflect, and consists essentially in the fact that the rolling path in at least one of the rolling bodies is adjustable with respect to the center of the joint.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Meßgerätes nach der Erfindung ist die Anordnung so getroffen, daß mindestens einer der Wälzkörper aus zwei Teilen besteht, von denen der eine die Wälzbahn, der andere das Gelenk trägt, und daß beide Teile in Bezug aufeinander verstellbar sind. In a preferred embodiment of the measuring device according to the invention the arrangement is made so that at least one of the rolling elements consists of two parts consists of which one carries the rolling track, the other the joint, and that both Parts are adjustable in relation to each other.

Die das Auslenken der Wälzkörper bewirkende äußere Kraft kann gemäß einem weiteren Erfindungsgedanken über einen Hebel an einem der Gelenke angreifen. The external force causing the deflection of the rolling elements can according to attack another idea of the invention via a lever on one of the joints.

In der Zeichnung ist eine Ausführungsform des Meßgerätes nach der Erfindung beispielhaft dargestellt. In der Zeichnung ist Fig. 1 eine Ansicht des Meßgerätes bei abgehobenem Deckel und im Schnitt nach Linie T-I der Fig. 2, Fig. 2 ein Schnitt durch das Meßgerät nach Linie II-II der Fig. 1, Fig. 3 eine Wiedergabe der Berührungsstelle der Wälzkörper in größerem Maßstab und in Schnittansicht und Fig. 4 eine schematische Darstellung der Wirkungsweise des Meßgerätes nach der Erfindung. In the drawing is an embodiment of the measuring device according to the Invention shown by way of example. In the drawing, Fig. 1 is a view of the Measuring device with the cover lifted off and in section along line T-I of Fig. 2, Fig. 2 shows a section through the measuring device along line II-II of FIG. 1, FIG. 3 shows a reproduction the contact point of the rolling elements on a larger scale and in sectional view and Fig. 4 shows a schematic representation of the mode of operation of the measuring device according to the invention.

Gemäß den Fig. 1 und 2 besteht das Gehäuse des Meßgerätes aus zwei mittels Schrauben 3 aneinander befestigten Gehäusehälften 1 und 2. In diesem Gehäuse sind zwei Wälzkörper 4 und 5, deren Wälzbahnen 6 und 7 sich aufeinander abwälzen, schwingbar gelagert. Diese Wälzkörper haben im allgemeinen die Form von Kreissektoren. Der Wälzkörper 4 sitzt auf einer Achse 8, die sich in zwei Kugellagern 9 und 10 dreht, die ihrerseits in entsprechenden Bohrungen der Gehäuseteile 1 und 2 befestigt sind. According to FIGS. 1 and 2, the housing of the measuring device consists of two housing halves 1 and 2 fastened to one another by means of screws 3. In this housing are two rolling elements 4 and 5, whose rolling paths 6 and 7 roll on each other, pivotably mounted. These rolling elements generally have the shape of sectors of a circle. The rolling element 4 sits on an axle 8, which is in two ball bearings 9 and 10 rotates, which in turn is fastened in corresponding bores in the housing parts 1 and 2 are.

Der Wälzkörper 5 ist mit einem zwei Kugellager 11 und 12 tragenden Lagerteil 13 mittels zweier Schrauben 14 und 15 verstellbar verbunden. Zu diesem Zweck weist der Teil 13 einen Schlitz 15 a auf, in welchem die Schraube 15 gleiten kann. Nach gegenseitiger Einstellung der Teile 5 und 13 werden die Schrauben 14 und 15 fest angezogen. Eine in den Kugellagern 11 und 12 liegende Achse 16 ist ihrerseits mit einem Hebel 17 fest verbunden, der sich auf einem im Gehäuseteil 1 eingelassenen Stift 18 drehen kann. The rolling element 5 is supported by two ball bearings 11 and 12 Bearing part 13 connected adjustably by means of two screws 14 and 15. To this Purpose, the part 13 has a slot 15 a, in which the screw 15 slide can. After the parts 5 and 13 have been mutually adjusted, the screws 14 and 15 firmly tightened. A shaft 16 located in the ball bearings 11 and 12 is in turn firmly connected to a lever 17, which is embedded in a housing part 1 Pin 18 can rotate.

Auf dem Wälzkörper 4 ist ein Zahnsegment 20 mit Hilfe von zwei Schrauben 19 befestigt, das mit seiner Verzahnung in ein Ritzel 21 eingreift, dessen Achse 22 einen über einer Skala 23 spielenden Zeiger 24 trägt. Auf einen Teil 25 der Achse 22 wirkt eine Spiralfeder 26 ein, die an dem Gehäuseteil 2 in einer nicht zur Darstellung gelangten beliebigen Weise verankert ist. On the rolling element 4 is a toothed segment 20 with the aid of two screws 19 attached, which engages with its teeth in a pinion 21, the axis of which 22 carries a pointer 24 playing over a scale 23. On part 25 of the axis 22 acts a spiral spring 26, which is not shown on the housing part 2 in a is anchored in any way.

Eine durch einen Federring 27 am Gehäuseteil 1 festgehaltene durchsichtige Scheibe 28 ist über der Skala 23 angeordnet. A transparent one held by a spring ring 27 on the housing part 1 Disk 28 is arranged above scale 23.

Um eine zwangläufige gegenseitige Bewegung der Wälzkörper 4 und 5 zu erreichen, sind diese durch Bänder 29 und 30 miteinander verbunden, wobei ein Ende eines jeden Bandes auf einem der Wälzkörper befestigt ist, so daß sie sich im Berührungspunkt der Wälzkörper kreuzen. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Bänder als Doppelbänder ausgeführt. Das Band 29 ist mit einem Ende am ÄVälzkörper 4 durch eine Schraube 31 befestigt. während sein anderes Ende in eine am Wälzkörper 5 mittels einer Schraube 32 befestigte Spannfeder 33 eingehängt ist. In gleicher Weise verläuft das Band 30 vom Wälzkörper 5, wo es mit einer Schraube 34 festgehalten ist. zu einer Spannfeder 35, die mit einer Schraube 36 am Wälzkörper 4 befestigt ist. In order to ensure a positive mutual movement of the rolling elements 4 and 5 To achieve, these are connected to one another by straps 29 and 30, with a End of each belt is attached to one of the rolling elements so that they are cross at the point of contact of the rolling elements. In the illustrated embodiment the belts are designed as double belts. The band 29 has one end on the ÄVälzkörper 4 fastened by a screw 31. while its other end into one on the rolling element 5 by means of a screw 32 attached tension spring 33 is suspended. In the same The band 30 runs from the rolling element 5, where it is held in place with a screw 34 is. to a tension spring 35 which is fastened to the rolling element 4 with a screw 36 is.

Wie aus Fig. 3 ersichtlich ist, können sich die beiden Wälzbahnen 6 und 7 direkt aufeinander abwälzen, während die beiden Doppelbänder 29 und 30 in seitlichen Aussparungen der Wälzkörper 4 und 5 geführt sind. Dadurch wird vermieden, daß die unter Umständen veränderliche Dicke der Bänder 29 und 30 das Meßergebnis beeinflussen könnte. Aus Fig. 3 ersieht man ferner, daß die das Doppelband bildenden beiden Bänder 29 symmetrisch zwischen den WTälzhahnen 6 und 7 einerseits und den beiden Bändern 30 andererseits gelagert sind. Auf diese Weise werden die Zugkräfte der Bänder kompensiert, und es kann kein Kräftemoment entstehen, welches in den Lagern der Wälzkörper 4 und 5 zusätzliche Reibungskräfte erzeugen könnte. As can be seen from Fig. 3, the two rolling tracks can 6 and 7 roll directly on top of one another, while the two double belts 29 and 30 in lateral recesses of the rolling elements 4 and 5 are performed. This avoids that the thickness of the bands 29 and 30, which may be variable, affects the measurement result could affect. From Fig. 3 it can also be seen that the forming the double band two bands 29 symmetrically between the WTälzhahnen 6 and 7 on the one hand and the two belts 30 are stored on the other hand. In this way the tensile forces of the ligaments compensates, and no moment of force can arise, which in the Storage of the rolling elements 4 and 5 could generate additional frictional forces.

Die Wälzbahn 6 des Wälzkörpers ist kreisbogenförmig und hat den Radius Ro. Ihr NIittelpunkt fällt mit der Drehachse des Wälzkörpers 4 zusammen. Die Wälzbahn 7 des Wälzkörpers 5 ist ebenfalls kreisbogenförmig und hat den Radius R.,. Ihr SIittelpunkt liegt um die Strecke e exzentrisch zum Drehpunkt 4 des Wälzkörpers 5. Die Exzentrizität e läßt sich durch Einstellen des Lagerstückes 3 ändern. The rolling path 6 of the rolling element is circular and has the radius Ro. Its center point coincides with the axis of rotation of the rolling element 4. The Wälzbahn 7 of the rolling element 5 is also circular and has the radius R.,. Your focal point is eccentric to the pivot point 4 of the rolling element 5 by the distance e. The eccentricity e can be changed by adjusting the bearing piece 3.

Durch den Betrag der exzentrischen Verstellung e wird die Lage der Wälzbahn 7 gegenüber dem Drehpunkt A verstellt und damit auch das Übersetzungsverhältnis des ganzen Getriebes. Dadurch ist es leicht möglich, nicht nur gewisse Herstellungsfehler auszugleichen, sondern es kann auch das Übertragungsververhältnis in verhältnismäßig weiten Grenzen geändert werden. Der Drehsinn der Wälzübertragung kann durch entsprechende Wahl von e als positiver oder negativer Wert in bezug auf A bestimmt werden. By the amount of eccentric adjustment e, the position of the Rolling track 7 adjusted relative to the pivot point A and thus also the transmission ratio of the whole transmission. This makes it easy to avoid just certain manufacturing defects balance, but it can also be the transfer ratio in proportion wide limits can be changed. The direction of rotation of the rolling transmission can be determined by appropriate Choice of e as a positive or negative value with respect to A can be determined.

Eine am Bolzen 38 und 39 des Gehäuses 1 eingehängte und abgestützte Feder 37 wirkt in dem Sinne auf den Hebel 17, daß das durch sie erzeugte Drehmoment dem durdll die Spiralfeder 26 erzeugten entgegenwirkt. Infolgedessen kann der Mechanismus spielfrei arbeiten. One suspended from the bolts 38 and 39 of the housing 1 and supported Spring 37 acts on lever 17 in the sense that that is generated by it Torque which is counteracted by the spiral spring 26 generated by it. As a result, the mechanism work without play.

In der Zeichnung (Fig. 1) ist dieser NjIedanismus in einer mittleren Einstellungslage gezeichnet. Die beiden Endstellungen sind durch Anschläge bestimmt, gegen die sich der Wälzkörper 4 anlegen kann. Einer dieser Anschläge ist durch den Bolzen 38, der andere durch den Bolzen 42 gebildet. In the drawing (Fig. 1) this NjIedanism is in a middle Setting position drawn. The two end positions are determined by stops, against which the rolling element 4 can apply. One of these stops is by the Bolt 38, the other formed by bolt 42.

In Fig. 4 ist die Wirkungsweise des Mechanismus schematisch dargestellt. Unter dem Einfluß einer auf die Wälzliörper 4 und 5 wirkenden Kraft P führen diese infolge der Form und Anordnung ihrer ÄVälzbahnen eine Schwingbewegung in den Ricbtuiigen der eingezeichneten Pfeile aus. Das Verhältnis zwischen der Verschiebuigsgröße der Eraft P und des Ausschlages der Wälzliörper 4 und 5 hängt dabei von der Form der Wälzliörper und ihrer Wälzballnen ab. Im Prinzip köniite also die Meßkraft direkt in einer durch die Verbindungslinie der beiden Gelenke gegebenen Richtung arbeiten. Bei der beschriebenen Anordnung geschieht dies durch den Hebel 17. Der Vorteil eines solchen Aufbaues besteht darin, daß die Wälzkörper 4 und 5 beim Auftreten einer Meßkraft auf den Mefbolzen 41 entlastet werden und dadurch der ganze Mechanismus gegen unerwünschte Einwirkungen von Stößen auf den Meßtaster geschützt ist. In Fig. 4, the operation of the mechanism is shown schematically. Under the influence of a force P acting on the rolling elements 4 and 5, these lead due to the shape and arrangement of their corrugations, a swinging movement in the Ricbtuiigen the drawn arrows. The relationship between the displacement size of the Eraft P and the deflection of the rolling elements 4 and 5 depends on the shape of the Rolling bodies and their rolling balls. In principle, the measuring force could therefore be direct work in a direction given by the line connecting the two joints. In the arrangement described, this is done by the lever 17. The advantage of a Such a structure is that the rolling elements 4 and 5 when a Measuring force on the Mefbolzen 41 are relieved and thereby the whole mechanism is protected against undesirable effects of impacts on the probe.

Claims

PATENT CLAIMS 1. Measuring device for length measurements with two in one Housing articulated, provided with smooth rolling tracks and interacting Rolling bodies, which are actuated by the Älefibolzen against a spring force so, that a change in their joint distance causes a deflection of the rolling elements, characterized in that the rolling path in at least one of the rolling elements is adjustable with respect to the center of the joint.

2. Measuring device according to claim 1, characterized in that at least one of the rolling elements consists of two parts, one of which is the rolling track, the others carry the joint, and that both parts are adjustable with respect to one another.

3. Measuring device according to claim 1, characterized in that the Deflecting the rolling elements causing the outer I (raft via a lever on one of the Attacks joints.

Publications considered: German Patent No. 385 084; Swiss Patent No. 273 987; British Patent No. 723 853.