DE2435626C3

DE2435626C3 - Caliper

Info

Publication number: DE2435626C3
Application number: DE19742435626
Authority: DE
Inventors: Hiroshi; Onuma Kaoru; Utsunomiya Tochigi Sasaki (Japan)
Original assignee: KX. Mitutoyo Seisakusho, Tokio
Priority date: 1973-07-30
Filing date: 1974-07-24
Publication date: 1977-05-26

Description

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Beim Messen mit einer üblichen Schieblehre treten immer wieder Fehler auf, die in den unterschiedlichen Kräften begründet sind, mit deuen die Meßbacken der Schieblehre am zu messenden Objekt zusammengedrückt werden. Es kann hier zu einer elastischen Verformung an der Schieblehre und ihren Einzelteilen sowie am zu messenden Objekt kommen, speziell wenn letzteres aus einem nachgiebigen Material besteht, die in das Meßergebnis eingehen. Bei herkömmlichen Schieblehren wurde der Druck beim Messen mehr oder weniger mit dem Fingerspitzengefühl bestimmt, woraus augenscheinlich ist, daß bei zu großer Druckanwendung beim Messen von Außenmaßen sich ein kleineres Ergebnis einstellt als beim Messen mit kleinerem Druck.When measuring with a conventional caliper, errors occur again and again, in the different Forces are justified, with the measuring jaws of the caliper on the object to be measured pressed together will. This can lead to elastic deformation of the calliper and its individual parts as well as on the object to be measured, especially if the latter consists of a flexible material, the are included in the measurement result. With conventional callipers, the pressure when measuring was more or less sensitive, from which it is evident that if too much pressure is applied When measuring external dimensions, the result is smaller than when measuring with less pressure.

Aus der US-PS 27 41 848 ist eine Schieblehre mit einer an einer Schiene befestigten ersten Meßbacke und einer an einem Schlitten angeordneten, längs der Schiene verschiebbaren zweiten Meßbacke mit Mitteln zur Messung deren Verschiebeweges bekannt, die einen in Schienenrichtung gegen eine: in Richtung des Meßkontaktes wirkende Federkraft begrenzt beweglichen Meßfühler mit Anzeigeeinrichtung für den Meßkontaktdruck aufweist. Besagter Meßfühler ist ein in der zweiten Meßbacke verschiebbar gelagerter, aus der Meßbacke herausschauender Stift, dessen Bewegung auf einen an ihn gelenkig angekuppelten Skalenzeiger übertragen wird.From US-PS 27 41 848 a slide gauge with a first measuring jaw attached to a rail and a second measuring jaw with means, which is arranged on a slide and can be displaced along the rail to measure their displacement known, which one in the rail direction against one: in the direction of the Measuring contact acting spring force limited movable measuring sensor with display device for the Has measuring contact pressure. Said measuring sensor is a displaceably mounted in the second measuring jaw the measuring jaw protruding pin, its movement on an articulated to it Dial pointer is transferred.

Bei sehr sorgfältigem Hantieren ist es mit dieser Schieblehre möglich, mit stets gleichbleibendem Kontaktdruck zu messen. Nachteilig an dieser Schieblehre ist, daß ein flächiges Anlegen der Meßbacken etwa an einen zu messenden planparallelen Körper nicht möglich ist, somit die Gefahr zum Verkanten gegeben ist und folglich leicht Meßfehler möglich sind.With very careful handling it is with this one Caliper possible to measure with constant contact pressure. Disadvantage of this caliper is that a flat application of the measuring jaws about a plane-parallel body to be measured is not is possible, so there is a risk of tilting and consequently measurement errors are easily possible.

In der gleichen Druckschrift ist eine alternative Ausführungsform angegeben, bei der das Kontaktelement an der zweiten Meßbacke gelenkig angeordnet und gegen die Kraft einer Feder verschwenkbar ist. Die Gefahr von Mebfehle. η ist hier noch größer.In the same document, an alternative embodiment is given in which the contact element is articulated on the second measuring jaw and is pivotable against the force of a spring. the Risk of misuse. η is even larger here.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schieblehre der erstgenannten Art so auszubilden, daß die Meßbacken ohne Schwierigkeit exakt an die zu messenden Ojekte angelegt werden können und somit eine bessere Meßgenauigkeit erzielbar ist.The present invention is based on the object of providing a sliding caliper of the first-mentioned type to train that the measuring jaws are applied exactly to the objects to be measured without difficulty can and thus a better measurement accuracy can be achieved.

Diese Aufgabe wird gemäß der vorliegenden Erfindung dadurch gelöst, daß die am Meßobjekt anliegende erste Meßbacke über ein Federparallelogramm längsbeweglich mit einem an der Schiene fest angeordneten, die Anzeigeeinrichtung tragenden Endteil verbunden isi, und daß die Bewegung der ersten Meßbacke über eine Stift-Langlochverbindung auf ein am Endteil drehbar gelagertes Sektorzahnrad übertragen wird, dessen stirnseitigen Zähne mit einem Zeigerritzel der Anzeigeeinrichtung in Eingriff stehen.This object is achieved according to the present invention in that the measurement object adjacent first measuring jaw can be moved lengthways via a spring parallelogram with one fixed to the rail arranged, the display device carrying end part is connected, and that the movement of the first Transfer the measuring jaw to a sector gear rotatably mounted on the end part via a pin-elongated hole connection whose front teeth are in engagement with a pointer pinion of the display device.

Die Schiene ist hier in üblicher Weise der Hduptskalenträger der Schieblehre, wobei die verschiebbare zweite Meßbacke ebenfalls in üblicher Weise eine Noniusskala aufweisen kann. Das Federparallelogramm wirkt bei einer erfinungsgemäßen Schieblehre zur Messung von Außenmaßen so. daß die erste Meßbacke in Richtung auf die zweite Meßbacke gedrängt wird. Eine Schieblehre zur Messung von Innenmaßen ist gewöhnlich mit zwei schneidenförmigen Meßüacken ausgestattet. Bei einer solchen Schieblehre ist das Federparallelogramm so auszulegen, daß die erste Meßbacke von der /weiten Meßbacke weggedrückt wird. Gleiches gilt für die Messung von Tiefenmaßen, bei der ein an der zweiten Meßbacke angebrachter, in Nullstellung bündig mit dem Hauptskalenträger abschließender Meßdorn Verwendung findet.The rail is here in the usual way the main scale carrier of the caliper, with the sliding second measuring jaw can also have a vernier scale in the usual way. The spring parallelogram acts in this way in the case of a caliper according to the invention for measuring external dimensions. that the first Measuring jaw is urged in the direction of the second measuring jaw. A caliper for measuring Inner dimensions is usually equipped with two knife-shaped measuring jaws. With such a caliper the spring parallelogram is to be designed in such a way that the first measuring jaw is pushed away from the / wide measuring jaw will. The same applies to the measurement of depth dimensions with one on the second measuring jaw attached measuring pin, which is flush with the main scale carrier in the zero position, is used.

Die Erfindung und weitere Ausgestaltungen derselben seien nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert, in denen ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt ist. Es zeigt:The invention and further refinements thereof are given below with reference to FIG Drawings explained in more detail, in which a preferred embodiment of the invention is shown. It indicates:

F i g. 1 eine Vorderansicht eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Schieblehre mit voneinander beabstandeten Meßbacken;F i g. 1 shows a front view of an embodiment of the slide caliper according to the invention with one another spaced measuring jaws;

F i g. 2 die Anordnung nach F i g. 1 in Nullstellung, bei der sich die Meßbacken berühren und die Anzeigeeinrichtung auf Null steht;F i g. 2 the arrangement according to FIG. 1 in zero position, in which the measuring jaws touch and the display device is at zero;

F i g. 3 die erfindungswesentlichen Teile der Schieblehre nach den F i g. 1 und 2 in vergrößerter Darstellung im Schnitt;F i g. 3 the parts of the caliper that are essential to the invention according to FIGS. 1 and 2 in an enlarged view on average;

F i g. 4 einen Querschnitt durch die Anordnung nach F i g. 3 längs der Linie IV-IV von F i g. 3.F i g. 4 shows a cross section through the arrangement according to FIG. 3 along the line IV-IV of FIG. 3.

Wie die F i g. 1 und 2 zeigen, besteht die erfindungsgemäße Schieblehre aus einem üblichen Hauptskalenträger 1, an dem eine erste Meßbacke 2 angebracht ist, sowie einer zweiten Meßbacke 12, die auf dem Hauptskalenträger 1 verschiebbar angeordnet ist. Die zweite Meßbacke 12 ist weiterhin in üblicher Weise mit einem Fühler ausgestattet, der am rückwärtigen Ende des Hauptskalenträgers 1 hervorsteht (Fig. 1) und in Nullstellung mit diesem Ende bündig abschließt (Fig. 2). Zu dieser üblichen Anordnung tritt die Erfindung hinzu, wonach die erste Meßbacke 2 am Hauptskalenträger 1 nicht starr, sondern in Skalenrichtung beweglich angeordnet ist, wobei eine Anzeigeeinrichtung, beste-As the F i g. 1 and 2 show, the caliper according to the invention consists of a conventional main scale carrier 1, to which a first measuring jaw 2 is attached, and a second measuring jaw 12, which is on the Main scale support 1 is arranged displaceably. The second measuring jaw 12 is still in the usual way equipped with a sensor which protrudes at the rear end of the main scale support 1 (Fig. 1) and in Zero position is flush with this end (Fig. 2). The invention adds to this conventional arrangement, according to which the first measuring jaw 2 on the main scale carrier 1 is not rigid, but movable in the direction of the scale, with a display device, best-

hend aus einem Zeiger 10 und eir.r Skala ti, die Relativbewegung zwischen der erste Meßbacke 2 und dem Hauptskalenträger 1 anzeigt. D _*s sei nachfolgend unter Bezugnahme auf die jj_g. 3 und 4 näher erläutert.starting from a pointer 10 and a scale ti, the Relative movement between the first measuring jaw 2 and the main scale carrier 1 indicates. Let D _ * s follow with reference to the jj_g. 3 and 4 explained in more detail.

Durch den Abstand AC in Haup;skalenri.:htung voneinander getrennt sind am Hauptskalenträger 1 vier Federbefestigungsflansche 3 paarweise zu beiden Seiten desselben angeordnet. Im ober.:n Bereich der ersten Meßbacke 2 sind vier entsprechende Federbefestigungsflansche 5 in entsprechender Lage ausgebildet. Diese liegen wiederum in Hauptskalenrichtung hintereinander auf beiden Sehen der Meßbacke 2. Ihr gegenseitiger Abstand BD in Hauptskalenrichtung ist genauso groß wie der bereits erwähnte Abstand AC. Separated from one another by the distance AC in the main scale carrier 1, four spring fastening flanges 3 are arranged in pairs on both sides of the main scale carrier 1. In the upper.:n area of the first measuring jaw 2, four corresponding spring fastening flanges 5 are formed in a corresponding position. These in turn lie one behind the other in the main scale direction on both faces of the measuring jaw 2. Their mutual distance BD in the main scale direction is just as great as the above-mentioned distance AC.

Zwischen den Flanschen 3 und 5 ist jeweils eine Blattfeder 4 eingespannt. Wenn keine äußere Krafteinwirkung vorhanden ist, dann beschreiben die Punkte A. B, Cund Dein Rechteck, das bei Ausübung eines Drucks bei der Messung auf die Meßbacken 2 und 12 /u einem Parallelogramm verformt wird. Es sei hier betont, daß die Meßfläche der ersten Meßbacke 2 stets senkrecht zur Längsrichtung der Hauptskala \erläuft und parallel zur Meßfläche der zweiten Meßbacke 12 gehalten wird. Arn Hauptskaleniräger 1 ist ein sektorförmiges Zahnrad 7 drehbar befestigt, in dem ein Langloch 2' ausgebildet ist. in das ein Stift 8 lose eingreift, der kleine Bewegungen der Meßbacke 2 relativ zum Hauptskalenträger 1 auf das Sektorzahnrad 7 überträgt. Das Langloch 2' oder ein entsprechend ausgebildeter Schlitz kann statt dessen auch in der Meßbacke 2 ausgebildet sein, der Stift 8 ist dann am Sektorzahnrad 7 angebracht. Es ist auch möglich, den Längsschlitz 2' durch zwei parallele Stifte zu ersetzen, die den Stift 8 zwischen sich führen.A leaf spring 4 is clamped between the flanges 3 and 5. If there is no external force, the points A. B, C and your rectangle describe, which is deformed in a parallelogram when a pressure is exerted during the measurement on the measuring jaws 2 and 12 / u. It should be emphasized here that the measuring surface of the first measuring jaw 2 always runs perpendicular to the longitudinal direction of the main scale and is held parallel to the measuring surface of the second measuring jaw 12. A sector-shaped gear wheel 7, in which an elongated hole 2 'is formed, is rotatably attached to the main scale carrier 1. in which a pin 8 loosely engages, which transfers small movements of the measuring jaw 2 relative to the main scale carrier 1 to the sector gear 7. The elongated hole 2 ′ or a correspondingly designed slot can instead also be formed in the measuring jaw 2; the pin 8 is then attached to the sector gear 7. It is also possible to replace the longitudinal slot 2 'with two parallel pins which guide the pin 8 between them.

Das Sektorzahnrad 7 dreht sich um eine Achse 6, die starr oder drehbar vom Hauptskalenträger 1 getragen wird. Die Zähne des Sektorzahnrades 7 sind an seiner oberen Stirnseite angeordnet und sind mit einem Ritzel 9 im Eingriff, das drehbar am Hauptskalenträger 1 befestigt ist. Mit dem Ritzel 9 ist starr ein Zeiger 10 gekoppelt, der sich mit dem Ritzel dreht, wenn sich das Sektorzahnrad 7 um die Achse 6 dreht.The sector gear 7 rotates about an axis 6 which is rigidly or rotatably carried by the main scale carrier 1 will. The teeth of the sector gear 7 are arranged on its upper face and are connected to a pinion 9 in engagement, which is rotatably attached to the main dial support 1. A pointer 10 is rigidly connected to the pinion 9 coupled, which rotates with the pinion when the sector gear 7 rotates about the axis 6.

Die Stellung des Zeigers 10 kann so eingestellt werden, daß er auf der zugehörigen Skala 11 bei einem vorbestimmten Kontaktdruck, der auf die erste Meßbacke 2 ausgeübt wird, auf Null steht. Auf diese Weise kann man beim Messen erkennen, welcher Druck während der Messung auf das Meßobjekt ausgeübt wird.The position of the pointer 10 can be adjusted so that it is on the associated scale 11 at a predetermined contact pressure which is exerted on the first measuring jaw 2 is zero. To this Thus, when measuring, one can see what pressure is exerted on the measuring object during the measurement will.

Wie Fig. 3 zeigt, wird die erste Meßbacke 2 gegenüber dem Hauptskalenträger 1 leicht nach links verschoben, wenn mit Hilfe der ersten Meßbacke 2 ein Mdiubjekt gegen die /weile Meßbacke 12 gedruckt v,ird. Hierbei wird das Rechteck ABCD in ein Parallelogramm verlormt.As FIG. 3 shows, the first measuring jaw 2 is shifted slightly to the left with respect to the main scale carrier 1 when a subject is pressed against the measuring jaw 12 with the aid of the first measuring jaw 2. Here the rectangle ABCD is transformed into a parallelogram.

Diese Realtivbewegung zwischen erster Meßbacke 2 und Hauptskalenträger 1 wird über den Stift 8 auf das Sektorzahnrad 7 übertragen, das sich in der Folge um die Achse 6 dreht. Die Zähne des Sektorzahnrades 7 bewegen sich daher nach rechts und versetzen das Ritzel 9 in eine Drehbewegung entgegen dem Uhrzeigersinn, so daß auch der Zeiger 10 im Gegenuhrzeigersinn gedreht wird.This relative movement between the first measuring jaw 2 and the main scale carrier 1 is transferred to the Sector gear 7 transferred, which then rotates about axis 6. The teeth of the sector gear 7 therefore move to the right and put the pinion 9 in a rotational movement against the Clockwise so that the pointer 10 is also rotated counterclockwise.

Wenn der Zeiger 10 während der Messung nicht auf dem Nullpunkt der Skala 11 steht, dann kann dieser leicht dorthin gebracht werden, indem man die Meßbacke 12 auf dem Hauptskalenträger 1 leicht verschiebt und somit den Meßdruck erhöht oder verringert.If the pointer 10 is not on the zero point of the scale 11 during the measurement, then this can can be easily brought there by placing the measuring jaw 12 on the main scale support 1 easily shifts and thus increases or decreases the measuring pressure.

Auf diese Weise ist es möglich, unter Verwendung der erfindungsgemäßen Schieblehre genauere und reproduzierbare Meßergebnisse zu erlangen, indem stets danach getrachtet wird, den Zeiger 10 in die Nullstellung auf der Skala 11 zu bringen.In this way, it is possible, using the caliper according to the invention, to be more precise and reproducible To obtain measurement results by always seeking to move the pointer 10 into the Bring zero position on the scale 11.

An den Blattfedern 4 können weiterhin Versteifungsglieder 4' angebracht werden, die verhindern, daß sich die mittleren Abschnitte der Blattfedern 4 wänrerid der Verformung des Rechtecks A BCD in ein Parallele gramm bauchig verbiegen.On the leaf springs 4 stiffening members 4 'can still be attached, which prevent the central portions of the leaf springs 4 from bending in a parallel gram bulbous during the deformation of the rectangle A BCD.

Es sei noch betont, daß die erfindungswesentlichen Teile der Schieblehre von einem Gehäuse 13 umgeben sind, welches diese vor Schlag und Verschmutzung schützt.It should also be emphasized that the parts of the caliper that are essential to the invention are surrounded by a housing 13 which protects them from shock and contamination.

Es sind zuvor auch Schieblehren erwähnt worden, mit deren Hilfe Innenmaße gemessen werden können. Bei diesen Schieblehren wird der Kontaktdruck beim Messen in umgekehrter Richtung gegenüber dem in den F i g. 1 bis 4 dargestellten Fall aufgebracht. Bei eine solchen Schieblehre, die in der erfindungsgemäßen Weise ausgestaltet ist, befindet sich in der Ruhelage der Zeiger 10 nicht am linken Ende der Skala II. wie in F i g. 3 dargestellt, sondern am rechten Ende. Die Relativbewegung von erster Meßbacke und I lauptskalcnträger vollzieht sich dann während des Messens ebenfalls in umgekehrter Richtung.Calipers have also been mentioned previously, with the aid of which internal dimensions can be measured. at With these callipers, the contact pressure when measuring is in the opposite direction to that in the F i g. 1 to 4 shown case applied. With such a caliper, which is in the inventive Is configured in the rest position of the pointer 10 is not at the left end of the scale II. As in FIG F i g. 3, but at the right end. The relative movement of the first measuring jaw and the main scale carrier then also takes place in the opposite direction during the measurement.

Bei einer Schieblehre, mit der unter Verwendung der Erfindung sowohl Innen- als auch Außenmaße gemessen werden können, hätte der Zeiger 10 in Ruhelage in der Mitte der Skala 11 zu stehen und es wären links und rechts neben diesem Ruhepunkt zwei entsprechende Nullpunkte anzubringen, von denen jeweils einer bei der Messung Verwendung findet, je nachdem, in welcher Weise gemessen wird.In the case of a caliper with which both internal and external dimensions are measured using the invention could be, the pointer 10 would have to be in the middle of the scale 11 in the rest position and it would be left and to the right of this rest point to attach two corresponding zero points, one of which is at the Measurement is used depending on how it is measured.

Hierzu 2 Blatt 2'eichnungenFor this purpose 2 sheets of 2 drawings

Claims

Patent claims:

1. Caliper with a first measuring jaw attached to a rail and one on one Slide arranged, along the rail displaceable second measuring jaw with means for Measurement of their displacement and one in the rail direction against one in the direction of the The spring force acting on the measuring contact limits the movement of the measuring sensor with display device for the measuring contact pressure, characterized that the first measuring jaw (2) resting on the object to be measured can be moved longitudinally via a spring parallelogram (3, 4, 5) with one on the rail (1) fixed, the display device (9,10,11) bearing end part (13) is connected, and that the movement of the first measuring jaw (2) via a Long slot pin connection (8.2 ') on one at the end part (13) rotatably mounted sector gear (7) is transmitted, the front teeth of which with a Pointer pinion (9) of the display device are in engagement.

2. Caliper according to Claim 1, characterized in that that the spring force of at least / white leaf springs (4) is applied.

3. Caliper according to claim 2, characterized in that the leaf springs (4) in their middle Area with stiffening members (4 ') are provided.

4. Caliper according to one of claims 1 to 3, characterized in that the elongated slot (2 ') is formed by two parallel pins.