DE2458083A1 - Messdorn - Google Patents

Description

• Messdorn Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Messdorne, welche Xugeln als Tasterorgane aufweisen, die senkrecht zur Dornachse beweglich sind. Diese Taster'Kugeln, im allgemeinen sind deren drei vorhanden, sind mit einem gewissen Spiel in einem Führungskanal gelagert und gehalten, der durch die Wand des Messdornes geführt ist. Im Inneren des Messdornes stützen sich die Kugeln auf einen konischen Teil ab, der koaxial zum IIessdorn steht und mit einer im Messdorn achsial beweglichen Welle verbunden ist. Diese Welle überträgt die Ächsialbewegungen auf einen Transduktor, beispielsweise ein elektronisches Tastergerät oder eine Messuhr.
• Eine Rückholfeder verschiebt den konischen Teil in achsialer wichtung, um diesen gegen die Tasterkugeln in Anlage zu bringen. Bei dieser Ausbildung werden sämtliche Radialbewegungen der Kugeln in eine Achsialverschiebung des konischen Teiles und damit auch der mit diesem verbundenen Welle, welche auf den gleichen Transduktor wirkt, umgesetzt. Der genannte Transduktor vermittelt dadurch eine Information in bezug auf den Durchmesser der von den Kugeln abgetasteten Bohrung.
• Es sind verschiedene Ausführungsformen derartiger Geräte bekannt. Die OH- Patentschrift Nr. 214 425 hat ein derartiges Gerät zum Gegenstand, in welchem die Kugeln in einem zylindrischen Kanal geführt sind.
• Die OH- Patentschrift Nr. 230 931 beinhaltet ebenfalls ein Gerät dieses Typs, in welchem die Tasterkugeln allerdings geführt sind und radial auf einer, senkrecht zur Wellenachse stehenden Führungsfläche rollen.
• Das Gerät gemäss der OH- Patentschrift Nr. 230 931 weist einen erheblichen Nachteil auf, welcher übrigens auch dem Gegenstand der OH- Patentschrift Nr. 214 425 anhaftet. In der Tat, um dieses Gerät richtig handhaben zu können, muss dieses in der zu messenden Bohrung richtig zentriert werden. Um diese Zentrierung vornehmen zu können, muss allerdings der Körper des Gerätes innerhalb eines Kreises drehbar sein, dessen Durchmesser wenn möglich dem Durchmesser der Bohrung entspricht, sonst besteht die Gefahr, dass der Moasdorn innerhalb der Bohrung verkantet wird, wodurch das ermittelte Messergebnis mit dem Durchmesser der Bohrung nicht übereinstimmt, da die Kontaktpunkte der Kugeln mit der Bohrung nicht in einer senkrecht zur Bohrungsachse gerichteten Ebene liegen. Daraus geht hervor, dass mit einem Messdorn dessen Körper innerhalb eines bestimmten Durchmessers liegt, lediglich solche Bohrungen genau gemessen werden können, deren Durchmesser praktisch mit demjenigen des Messdornes übereinstimmen (unter Beachtung der erforderlichen Toleranz zum inführen des Messdornes in die Bohrung). Dies trotz der Tatsache, dass der Messweg der Kugeln, d.h. genügend gross ist. Aus diesem Grunde kann die theoretische Messkapazität des Gerätes, wie sie durch den Nessweg der-Kugeln definiert ist, nicht benutzt werden und man ist gezwungen, mehrere Geräte zu verwenden um einen beschränkten lIessbereich überbrücken zu können.
• Die vorliegende Erfindung bezweckt die Behebung dieser Nachteile. Hierzu ist der Messdorn mit einem röhrenförmigen Körper, in welchem eine achsial beweg liche Welle zentriert ist, deren eine Ende zur Uebertragung der Achsialbewegungen auf einen mit dem röhrenförmigen Körper verbundenen Transduktor bestimmt ist und deren andere Ende einen konischen, koachsial zu der genannten Wolle angeordneten Teil aufweist, dessen Mantelfläche auf Tasterkugeln abgestützt ist, die je in einem quer zur Längsachse des röhrenförmigen Körpers vorgesehenen Fuhrungskanal radial beweglich gelagert sind, dadurch gekennzeichnet, dass der röhrenförmige Körper auf mindestens einem Teil seiner Länge und koachsial zu ihm eine Zentrierhülse trägt, die abnehm- und auswechselbar ist und mit Queröffnungen für den Durchtritt der Kugeln versehen ist.
• Eine Ausführungsform sowie eine Ausführungsvariante des Brfindungsgegenstandes werden nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen: Fig. 1 eine Vorderansicht des iIessdornes, der mit einem elektronischen Tasterorgan gekuppelt ist; Fig. 2 eine teilteise Ansicht des in der Figur 1 gezeigten Messdornes, welcher mit einer lIessuhr verbunden ist; Fig. 3 verschiedene Schnittdarstellungen von Teilen des in der figur 1 gezeigten Gerätes; Fig. 4 einen vergrösserten Längaschnitt eines Einzelteiles; Fig. 5 eine Perspektivansicht eines anderen Einzelteiles; Fig. 6 eine Ansicht nach der Linie I - I der Figur 4; Fig. 7a, 7b und 8a, 8b schematische Quer- und Längsschnitte, welche die Wirkungsweise eines konstruktiven Teils des erfindungsgemässen Messdornes veranschaulichen; Fig. 9 einen Schnitt durch einen Einzelteil der Figur 1; Fig. lo einen teilweisen Längsschnitt einer Ausführungsvariante und iii liii Fig. 11 einen Schnitt nach der Linie III - III der Figur lo.
• Der dargestellte Messdorn weist einen röhrenförmigen Körper 1 auf, dessen hinterer Teil mit Hilfe einer Scheibe 2 abgeschlossen ist, die einen herausragenden Gewindezapfen 3 aufweist, welcher koaxial zur Längsachse des röhrenförmigen Körpers 1 liegt und zum Verbinden mit einem Transduktor bestimmt ist, beispielsweise mit einem elektronischen Tasterorgan 4, wie es in der Figur 1 dargestellt ist, oder mit einer Messuhr 5, wie sie in der Figur 2 veranschaulicht ist, oder aber mit irgendeinem anderen Uebertragungssystem, das eine analoge oder digitale Ablesung der durch den flessdorn ermittelten Information ermöglicht, oder schlussendlich mit einem Ixontrollsystem einer numerisch gesteuerten Maschine. Die Befestigung des Transduktors 4 oder 5 an den Gewindezapfen 3 erfolgt mit Hilfe einer Spannmutter 40, wie sie beispielsweise schematisch in der Figur 9 dargestellt ist. Diese Mutter weist einen gerändelten Körper 41 auf, der auf eine konische Spalthülse aufgeschraubt ist, welche ein Aussengewinde 42 und ein Innengewinde aufweist. Der Gewindezapfen 3 ist in das Innere der Hülse 42 geschraubt, die mit dem Transduktor verbunden ist und zwar solange, bis der genannte Gewindezapfen 3 sich in der in bezug auf den Transduktor achsialen Lage befindet. Das Aufbringen des gerändelten Körpers 41 auf das Itussengewinde der konischen Hülse gewährleistet die Verriegelung der Einheit.
• Diese Anordnung, welche eine Veränderung der achsialen Lage des Körpers 1 des Messdornes und des Transduktors gestattet und diese in eine bestimmte Lage verriegeln kann, ist allerdings nicht unbedingt erforderlich und könnte durch andere äquivalente Anordnungen ersetzt werden, welche die gleichen Einstell-und Verriegelungsmöglichkeiten der achsialen Lage des Messdornes und des Transduktors ermöglichen würden.
• Im vorderen Teil 6 der ligand des Körpers 1 sind drei in bezug aufeinander um 120° versetzte Oeffnungen 7 vorgesehen. Jede dieser Oeffnungen 7 weist einen Boden 8 auf (Fig. 4 und 6), der quer zur Längsachse des Körpers 1 liegt und mit zwei Seitenwänden 9, die parallel zur Körperachse sind, verbunden ist. Der Boden 8 jeder Oeffnung 7 besitzt eine im allgemeinen schalenförmige Form, deren Achse tangential zu einem konzentrisch zur Körperachse 1 stehenden Scheinkreis liegt, während die Seitenwände 9 einen ebenfalls abgerundeten Querschnitt aufweisen. Diese Anordnung kann beispielsweise mit Hilfe eines, eine entsprechende Form aufweisenden Drehwerkzeuges erhalten werden, dessen Drehachse tangential zu einem Scheinkreis steht, der konzentrisch zur Achse des Körpers 1 liegt und der parallel zu dieser Achse verschoben wird. Dadurch erhält man eine Ausnehmung oder einen Kanal, dessen Querschnitt von der Innenseite zur Aussenseite der Wand 6 des Körpers 1 abnimmt.
• Im vorderen Ende lo des Körpers 1 (Fig. 4 und 5) ist ein Ring 11 angeordnet, der gegen die Querwand 51 des genannten Körpers 1 gerichtet ist und dessen im Inneren des Körpers 1 angeordnete Fläche durch drei Ausschnitte 12 gebildet ist, die abwechselnd zwischen drei ebenen Vorsprüngen 13 verteilt sind, welche Vorsprünge senkrecht zur Längsachse des Körpers 1 gerichtet sind. Der Grund der Ausschnitte 12 liegt gegen die Querwand 51 des Endes lo vom Körper 1 an, während die ebenen Vorsprünge 13 je in die Oeffnungen 7 ragen, und dort eine ebene und senkrecht zur Längsachse des Körpers 1 gerichtete Schliesswand bilden. Jede Oeffnung 7 bildet somit mit dem entsprechenden Vorsprung 13 einen Führungskanal. Der Ring 11 kann mit dem Körper 1 in an sich bekannter Weise verbunden sein, beispielsweise mittels nicht dargestellter Schrauben, welche die Ausschnitte 12 durchqueren und in die Querwand 51 des Endteiles lo eingeführt sind, oder aber durch Verkleben des Bodens der Ausschnitte 12 gegen die Querwand 51 des Endteiles lo.
• Im Körper 1 (Fig. 4) ist eine Welle 14 gelagert, deren Ende 19 verschiebbar in einer Führung 15 eingesetzt ist, welch letztere in den Gewindezapfen 3 eingeschraubt ist. Die Verschiebung der Welle 14 in der Führung 15 erfolgt auf einen kleinen Teilstück 16 derselben, derart, dass die Berührung zwischen der Welle 14 und der Führung 15 im wesentlichen auf eine Kreislinie liegt oder auf einen Punkt beschrankt ist, beispielsweise wenn ein Spiel in der Führung vorhanden ist. In der Figur 4 ist diese Berührung stark vergrössert dargestellt um dies besser veranschaulichen zu können. Ein mit der Welle 14 verbundener Stift 17 ist in zwei Rillen 18 der Führung 15 verschiebbar und verhindert eine Drehung der Welle 14. Das Ende 24 der Welle 14 ist in einem konischen Teil 25 zentriert und eingeschraubt und durch eane begenmutterl26' li] mit diesem fest verbunden. Der konische Teil 25 ist im Körper 1 gegen die Oeffnungen 7 gerichtet und stösst gegen drei Kugeln 27 die je in Führungskanäle gelagert sind die durch die Oeffnungen 7 und die Vorsprünge 13 des Ringes 11 gebildet sind. Diese Kugeln 27 sind in je einem Führungskanal mit einem gewissen Spiel gelagert, um sich frei in dem betreffenden Kanal verschieben zu können, wobei ihre Bewegungen gegen das Aeussere des Körpers 1 begrenzt sind, da der Quersdinitt der Oeffnungen 7 von der Innenseite zur Aussonseme der Wand 6 vom Körper 1 abnimmt und dadurch eine Aufnahme bzw. Rückhalt für die Kugeln bildet.
• Auf seinem vorderen Teil trägt der Körper 1 (Fig. 1 und 3) eine abnehm- und auswechselbare Zentrierhülse 28, deren vorderes Ende ?9 abgeschrägt ist und mit drei, um 120° zueinander versetzten Radialbohrungen 30 versehen ist; die zur Aufnahme der Kugeln 27 dienen. Das hintere Ende 31 der Hülse 28 weise ein Loch 32 auf, das zum Aufsetzen auf eine Rückhaltekugel 33 bestimmt ist, die in die Wand des Körpers 1 (Fig. 3 und 6) versenkbar ist, wo sie in an sich bekannter Weise beweglich und unter der Wirkung einer nicht dargestellten Feder gehalten ist. Die Anordnung der versenkbaren Kugel 33 in der Wand des Körpers 1 ist an sich bekannt und soll daher hier nicht näher umschrieben werden.
• Der vordere Teil des Körpers.1 trägt einen Tiefanschlag 34 (Fig. 1 und 3), der in Längsrichtung des Körpers 1 beweglich ist, wie dies durch den Pfeil 44 in der Figur 1 veranschaulicht ist, und weist eine zylindrische Muffe 35 auf, die koaxial zum Körper 1 angeordnet ist und deren Innendurchmesser genügend gross ist um auf die Hülse 28 geschoben zu werden. Der hintere Teil der Muffe 35 ist mit Hilfe von Schrauben 36 gegen einen Spannring 37 befestigt, der den Körper 1 umschliesst und mit einem radialen Spannspalt 38 versehen ist, mit dessen Hilfe der Ring unter Wirkung einer Schraube 39 (Fig. 1) auf den Körper 1 festgeiegt werden kann, wobei der Kopf der Schraube 39 in die Wand des Ringes 37 auf der einen Seite des Spaltes 38 abgestützt wird und der Gewindeteil in ein Gewinde des Ringes 37 auf der anderen Seite des Spaltes 38 eingeschraubt ist.
• Die allgemeine Wirkungsweise des beschriebenen Messdornes ist die folgende: Wenn die Welle 14 und dadurch der konische Teil 25 achsial gegen das vordere Ende'lo des Körpers 1 verschoben werden, überträgt sich der achsiale Druck des konischen Teils 25 in einen radialen Druck auf die Kugeln 27, welche im Anschlag gegen den verkleinerten Querschnitt der Oeffnungen 7 gehalten sind.
• Wenn der Messdorn in eine Bohrung eingeführt wird, verschieben sich die Kugeln 27 radial gegen das Innere des Körpers 1 und rollen gegen die ebenen Vorsprünge 13 des Ringes 11. Diese Radialbewegung überträgt sich in eine Achsialbewegung des konischen Teils 25 und damit der Welle 14. Dadurch kann das Ende 19 der Welle 14, das aus dem mit dem Transduktor verbundenen Gewindezapfen 3 vorsteht, dem genannten Transduktor die der radialen Verschiebung der Kugeln 27 entsprechende Information übermitteln.
• Die allgemeine Wirkungsweise des Transduktors ist bekannt und soll hier daher nicht näher umschrieben werden. Hingegen sollen die Wirkungsweise des erfindungsgemässen Messdornes und die sich durch dessen besondereigenschaften ergebende Vorteile nachfolgend eingehender erläutert werden.
• Wie vorstehend umschrieben worden ist, weist der erfindungsgemässe Messdorn eine abnehm- und auswechselbare, koaxial angeordnete Zentrierhülse 28 auf. Diese Anordnung ermöglicht eine Zentrierung des Messdornes in allen Bohrungen, deren Durchmesser innerhalb der Messkapazität des Gerätes liegen, welche Kapazität durch den Messweg der Kugeln bestimmt ist. Ueberdies verhindert die genannte Hülse, dass der Messdorn sich innerhalb der zu messenden Bohrung verkanten kann.
• In der Tat kann infolge der Abnehm- und Auswechselbarkeit der Zentrierhülse, mit einem einzigen Gerät ein ganzes Spiel von Hülsen Verwendung finden, wobei jede einzelne Hülse die Zentrierung des Gerätes in einer sich innerhalb der Nesskapazität liegenden Bohrung ermöglicht. Hierzu muss die am Körper 1 befestigte Hülse von diesem abgezogen und durch eine andere Hülse ersetzt werden, deren Durchmesser mit demjenigen der zu messenden Bohrung übereinstimmt, selbstverständlich mit der Toleranz zum Einführen des Messdornes in die genannte Bohrung. Dadurch wird auch verhindert, dass das Gerät in der Bohrung schlecht zentriert oder verkantet ist. Im linken Abschnitt der Figur 3 ist eine Hülse 28' dargestellt, deren vorderes Ende 29' die Oeffnungen 30' für den Durchlass der Kugeln und deren hinteres Ende 31' das Loch 32' für die Aufnahme der Rückhaltekugel 33 des Körpers 1 aufweist. Wie aus der Zeichnung hervorgeht, weist diese Hülse 28' einen Durchmesser 2 auf, der grösser ist als der Durchmesser 1 der Hülse 28, welche sich bereits auf dem Körper 1 befindet. Die Wegnahme der Zentrierhülse erfolgt mühelos, da hierzu lediglich eine Verschiebung der Hülse in der Längsrichtung des Körpers 1 erforderlich ist, damit die Kugeln 27 und auch die Rückhaltekugel 33 in den Körper 1 gedrängt werden. Zwecks Aufsetzen einer Hülse auf den Körper 1 wird der beschriebene Vorgang in umgekehrter Weise vollführt, indem die Hülse auf dem Körper 1 verschoebn wird, bis die Rückhaltekugel 33 in das Loch 32 der Hülse einrastet, wodurch jede ungewollte Längs- oder Drehverschiebung der Hülse in bezug auf den Körper 1 verhindert wird. Da es sich bei den genannten Hülsen lediglich um Zentrierelemente handelt, brauchen die abnehm- und auswechselbaren Hülsen nicht aus einem gehärteten Metall gefertigt zu sein, sondern können beispielsweise aus Messing oder aus einem Kunststoff hergestellt sein.
• Dadurch erhält man einen Messdorn, dessen Messkapazität vollständig ausgenutzt werden kann, dies mit einer maximalen Präzision und in sehr vorteilhafter Weise, da ja ein einziges Gerät für einen breiten Messbereich genügt. Selbstredend könnte der Messdorn auch ohne Zentrierhülse Verwendung finden. Allerdings ist diese Arbeitsweise nicht zu empfehlen, da in diesem Falle sehr dünne und daher anfällige Hülsen verwendet werden müssen. In der Tat muss, wenn der kleinste zu messende Durchmesser 20 mm beträgt und der Durchmesser des Körpers ebenfalls 20 mm misst, beim Messen eines Loches von 21 mm Durchmesser eine Hülse mit einer Wandungsdicke von 0,5 mm Verwendung finden. Es ist daher vorteilhaft, einen Körper 1 mit einem Durchmesser von 18 mm zu verwenden und die verbleibenden 2 mm in bezug auf den minimalen Messdurchmesser von 20 mm durch eine Hülse mit einer Wanddicke von 1 mm zu kompensieren, derart, dass wenn mit dem gleichen Gerät eine Bohrung mit einem Durchmesser vom 21 mm gemessen werden soll, die zu verwendende Hülse eine Wanddicke von 1,5 mm aufweisen muss, welche Hülse also genügend widerstandsfähig ist. Die Zentrierhülsen 28 können selbstverständlich auf einen mehr oder weniger langen Teil des Körpers 1 verteilt sein.
• Aus den vorstehend gemachten Ausführungen geht hervor, daas der beschriebene Messdorn einen Tiefenanschlag 34 aufweist, der in Längsrichtung des Körpers 1 bewegbar ist. Diese Anordnung ermöglicht eine beliebige Voreinstellung der Messtiefe der Gerätes, was insbesondere dann nützlich ist, wenn eine Serie von Ausnehmungen mit derselben Tiefe zu messen sind. Aus der Figur 1 ist ersichtlich, dass die vordere Seite 45 der Muffe 35 in bezug auf eine durch das Zentrum der Kugeln 27 gehenden Ebene eine Seite {z bestimmt, welche der Tasttiefe der Kugeln entspricht, wenn die vordere Seite 45 gegen die der zu messenden Bohrung anliegenden Seiten abgestützt ist. Wenn man den Anschlag 34 in Längsrichtung des Körpers 1 verschiebt, wird also die Seite 22 verändert und dadurch auch die Tasttiefe der Kugeln 27 in der Bohrung. Die Verschiebung des Tiefenanschlages 34 kann erfolgen, nachdem die Schraube 39 gelöst worden ist, wodurch auch der Spannring 37 gelöst wird. Wenn sich die Muffe 35 in der der gewünschten Seite 11 entsprechenden Längslage auf dem Körper 1 befindet, muss die Schraube 39 lediglich wieder angezogen werden, damit der Ring 37 wieder gegen den Körper 1 gepresst wird und so die Verriegelung des Tiefenschlages 34 bewirkt. Die Muffe 35 bildet ausserdem einen Griff, mit welchem das Gerät gehalten werden kann. Auch erhält man mit Hilfe dieses Griffes eine gute Wärmeisolierung des Körpers 1 und seiner Strukturen, da zwischen dem Körper 1 und der Muffe 35 ein Hohlraum gebildet ist.
• Die Figuren 7a, 7b, 8a und 8b veranschaulichen die Vorteile einer anderen Eigenschaft des erfindungsgemässen Messdornes. Aus dem Vorstehenden geht hervor, dass die Welle 14 mit dem konischen Teil 25 verschiebbar in der Führung 15 gelagert ist, mit welcher das Ende der Welle 14 in punktförmiger Berührung steht.
• Diese Anordnung ist schematisch mit 47 in den Figuren 7b und 8b dargestellt, wo, um die Zeichnung nicht zu überladen, der Körper 1 des Messdornes ohne die Hülse 28 dargestellt ist. Der Vorteil ist darin zu sehen, dass der konische Teil 25 schwebend am Ende eines langen Trägers, im vorliegenden Fall die Welle 14, gelagert ist, dies unter gleichzeitiger Führung, und dass eine eventeuelle schlechte Zentrierung des Körpers 1 in der zu messenden Bohrung aufgefangen werden kann, beispielsweise wenn der Messdorn mit einer in bezug auf den zu messenden Bohrungsdurchmesser zu kleinen Hülsen verwendet wird. In den Figuren 7a und 7b ist der Körper 1 in der Bohrung 49 korrekt zentriert dargestellt.
• In diesem Falle verschieben sich die Kugeln 27 um gleiche Wege in bezug auf die Achse des Köpers 1 und der konische Teil 25 bleibt im Körper 1 zentriert, während die durch die Welle 14 an den schematisch da^"gestellten Transduktor 47 übermittelte Information nicht verändert wird. Auf den Figuren 8a und 8b ist der Körper 1 in der Bohrung 49 schlecht zentriert dargestellt. In diesem Falle werden die Kugeln 27 um ungleich lange Wege in bezug auf die Achse des Körpers 1 verschoben, d.h. dass die eine derselben radial mehr in den Körper eingedrückt wird als die anderen. Allerdings kann sie, da ja der konische Teil 25 schwebend gelagert ist, aen ungleichen radialen Verschiebungen der Kugeln 27 folgen, wodurch die einen Verschiebungen durch die anderen kompensiert werden.
• Die achsiale Verschiebung des konischen Teils 25 bleibt somit genau erhalten, da dieser Teil durch die ungleichmässige Verschiebung der Kugeln in bezug auf die achse des Gerätes nicht beeinflusst wird. Da die Schwingung des konischen Teils 25 am Ende eines in bezug auf den kurzen Teil 50 der Welle 14 verhältnismässig langen Hebelarmes erfolgt, wird die Berührung der Welle auf eine Kreislinie 46 begrenzt und wirkt auf den Transduktor 47. Die Auslenkung dieses Teils 50 der Welle 14 ist vernachlassigbar und beeinflusst daher die dem Transduktor übermittelte Information in keiner Weise.
• Ausser der Tatsache, dass der konische Teil 25 schwebend gelagert ist, kommt noch die Tatsache in Betracht, dass dieser Teil auf der Welle 14 geschraubt ist und dort mit Hilfe einer Gegenmutter 26 gesichert ist. Dadurch ist es möglich, sobald Abnützungsspuren-festgestellt werden, die von dem durch die Kugeln 27 ausgeUbten Druck herrühren können, die Drehwinkellage des konischen Teils 25 in bezug auf die Welle 14 derart zu verändern, dass die mit den Kugeln in Berührung kommende Fläche wiederum unbenützt ist. Damit ergibt sich ein einfaches Mittel zur Kompensation von Abnutzungserscheinungen.
• Wie bereits beschrieben worden ist, erfolgt die Verbindung zwischen dem Nessdorn und dem Transduktor mit Hilfe einer Spannr:lutter, welche eine Veränderung der Lage des Messdornes in bezug auf diejenige des'Transduktors herbeiführen kann. Dies erfolgt durch Veränderung der Lage des Tasters vom Transduktor in bezug auf das Ende 19 der Welle 14, wodurch eine Nullstellung desselben mbglich ist.
• Da der Ring 11 an drei Punkten der Querwand 51 am Znde lo des Körpers 1 anliegt, welche Punkte im vorliegenden Fall durch die drei Stützausschnitte 12 gebildet sind, verfügt man über eine stabile Abstützung, welche eine absolut senkrechte Führung der ebenen Vorsprünge 13 auf der Längsachse des Körpers 1 und damit auch eine ebene Fzung der Kugeln gewährleistet, wodurch jegliche Beeinflussung der durch die Kugeln 27 übermittelten Information vermieden wird, wenn diese kugeln auf den genannten ebenen Vorsprüngen 13 abrollen. Ausserdem ist ein Ueberschleifen der Flächen, auf welchen die Kugeln abrollen weniger kostspielig, da hierzu lediglich die Oberfläche der Vorsprünge 13 behandelt werden muss. Wenn der ting 11 durch Verkleben mit dem Körper 1 verbunden ist, werden, da die Abrollflächen in bezug auf die Stütz- und Halteflächen des Ringes versetzt sind, die Stütz- und Halteflächen, d.h. der Boden der Ausschnitte 12, aufgerauht, wodurch eine gute Aufnahme des Klebemittels geschaffen wird, da die Bearbeitung der Abrollflächen sich auf die Vorsprünge 13 beschränkt, welche in einem Abstand vom Boden der Ausschnitte 12 und damit auch von der Querwand 51 liegen. Ausserdem besteht keine Gefahr, dass das Iwlebemittel mit den Vorsprüngen in Berührung kommt, wodurch eine Reinigung dieser Abrollflächen nach der Befestigung des Ringesisich erübrigt.
• Schlussendlich verhindert die besondere Form des Bodens 8 und der Seitenwände 9 der Oeffnungen 7, d.h. die Schalenform bzw. die im Querschnitt abgerundete Form, jegliche Verklemmung der Kugeln, wenn sich diese i; anschlag gegen den sich verengenden Teil der Oeffnungen befinden.
• Der erfindungsgemässe Messdorn könnte auch mit nur zwei einander diametral gegenüberliegenden Tasterkugeln versehen sein.
• In der in den Figuren lo und 11 dargestellten Ausführungsvariante, ist der Messdorn, welcher mit dem vorstehend erläuterten IIessdorn identisch ist, mit einem Steuerhandgriff 60 verbunden, der einen röhrenförmigen Körper 61 aufweist, in dessen vordere Ende ein Schieber 62 gelagert und mittels Schrauben 63 gehalten ist und eine Feststellmutter 64 ähnlich der vorstehend erläuterten iiutter 40 aufweist, in welcher ein Zapfen 3 des röhrenförmigen Körpers des Nessdornes ragt, Im Schieber 62 ist eine Welle 65 verschiebbar gelagert, welche mit dem Ende 19 der aus dem Zapfen 3 vorstehenden Weile 14 in Berührung kommen kann.
• Gegen das Ende des Schiebers 62, das sich im Inneren des Körpers 61 befindet, ist eine Scheibe 66 abgestützt, die auf der Welle 65 befestigt ist und in der zwei konische, einander diametral gegenüberliegende Ausnehmungen 67 vorgesehen sind. Die Scheibe 66 ist fest angeordnet; die Verbindung derselben mit dom Schieber 62 erfolgt mittels eines Stiftes 71, der mit dem Schieber 62 verbunden ist. Die zelle 65 kann frei durch die Scheibe 66 bewegt werden.
• Gegen die Scheibe 66 ist ein Teller 68 abgestützt, der mit Spiel auf der Welle 65 und drehbar im Körper 61 angeordnet ist. Der Teller weist zwei einander diametral gegenüberliegende Oeffnungen 69 auf, in denen je eine Kugel mit Spiel gelagert ist, wobei der Durchmesser der Kugel wesentlich grösser ist als die Dicke des Tellers 68. Die einander gegenüberliegenden Oeffnungen 69 im Teller 68, wie auch die konischen Ausnehmungen 67 im Teller 66, sind auf einem gleichen Durchmesser zentriert, derart, dass sie bei der Drehung des Tellers 68 einander gegenüberliegen können. Der Stift 71, welcher die Verbindung der Scheibe 66 gewährleistet, ragt durch einen Schlitz 72 (Fig. 11) des Tellers 68, und begrenzt dessen Drehbewegung.
• Auf dem röhrenförmigen Körper 61 ist eine Trommel 73 drehbar angeordnet, welche eine Schraube mit radialem Kopf 74 aufweist wobei der Kopf 75 durch einen Querspalt 67 (Fig. 11) des Körpers 61 vorsteht, um in eine Schulter 77 des Tellers 68 ragen zu können. Dadurch ist der Teller drehfest mit der Trommel 73 verbunden.
• Auf dem rückwärtigen Teil des Körpers 61 ist eine Gewindehülse 78 drehbar gelagert, die mit einem Gewinde zylinder 79 zusammenwirkt, der eine Schulter 80 aufweist, mit Hilfe dessen er auf dem Körper 61 verschiebbar ist. Der Gewindezylinder 79 ist nicht drehbar angeordnet; ein an der Schulter 80 befestigter Stift 81 gleitet in einen Längsschlitz 72 des Körpers 61, um die Drehwinkellage zu sichern.
• Ueber dem Gewindezylinder 79 ist eine Zylindermuffe 83 angeordnet, deren eine Ende sich gegen einen Ring 84 im Körper 61 abstützt und mit der trommel 73 verklebt ist. Die Muffe 83 ist mit dem Ring 84 durch eine Schraube 85 verbunden, die durch den genannten Ring 84 ragt und deren eine Ende in die Rillen 82 des Körpers 61 ragt. Diese Anordnung verhindert jegliche lkehhewegunjrr der Muffe 83. Das andere Ende der Muffe 83 stützt sich in einer Trommel 86 ab, welche auf der Hülse 78 mittels einer Zapfenschraube 87 befestigt ist. Gegen die Trommel 86 stützt sich eine Unterlagsscheibe 88 ab, die am vorderen Teil 89 des Gehäuses vom Transduktor gehalten ist, welcher Teil am Ende 9o des röhrenförmigen Körpers 61 befestigt ist, beispielsweise mit Hilfe nicht dargestellter Schrauben. Demnach kann sich die Trommel 86 drehen, ohne jedoch eine Längsbewegung ausführen zu können. Dasselbe gilt auch für die Gewindehülse 78, welche mit der genannten Trommel verbunden ist. Die Zylindermuffe 83 ist mit einem l'enster 91 versehen, durch welches ein abschnitt 92 der Oberfläche des Gewindezylinders 79 sichtbar ist. ii ii 1 1 ir.
• Im Inneren des Zylinderkörpers 61 ist das Tasterorgan 93 des Transduktors angeordnet, das mittels einer Hülse 94 geführt wird, die im Körper 61 mit Hilfe einer Schraube 95 befestigt ist. Das Ende 96 der Welle des Tasterorganes 93 stützt sich gegen das Ende der Welle 65 ab. Auf dem Tasterorgan 93 ist ein Anschlag 97 verschiebbar gelagert, der drei Stifte 98 aufweist, die um 1200 in bezug aufeinander versetzt sind und in Rillen 82 des Körpers 61 greifen.
• Jeder dieser Stifte 98 stützt sich gegen die Schulter 80 des Gewindezylinders 79 ab. Eine Druckfeder 99, die konzentrisch zum Tasterorgan 93 angeordnet ist, stützt sich einerseits gegen'den Stützanschlag 97 und andererseits gegen den Auslöseanschlag loo ab, der am einen Ende der Welle 65 angeordnet ist. Der Anschlag loo stützt sich seinerseits gegen die Kugeln 70 des Tellers 68 ab und seine Achsialbewegungen werden durch eine Wand lol des Körpers 61 begrenzt.
• Der Anschlag loo ist ebenfalls mit einem Fenster versehen, durch das der Stift 71 hindurchragt.
• Diese Ausführungsvariante arbeitet wie folgt: Wenn die Trommel 73 gedreht wird, werden der Teller 68 und damit auch die Kugel 70 mitgenommen. Diese werden fortwährend von der Kraft des Anschlages loo beeinflusst, dies infolge der Kraftwirkung der Feder 99. Wenn durch die Drehung des Tellers 68 die Kugeln gegenüber die konischen Ausnehmungon 67 des Tellers 66 zu liegen kommen, werden sie folglich in die genannten Ausnehmungen 67 gedrückt, wodurch der Anschlag loo unter Wirkung der Feder 99 eine entsprechende Verschiebung ausführen kann. Dadurch wird die Welle 67 mitgenomnen und kommt mit dem Ende 19 der Welle 14 in Berührung und übt auf diese eine Stosswirkung aus, die auf den konischen Teil 25 (Fig. 4) und damit auch auf die Kugeln 27 übertragen wird. Diese Stosswirkung, welche die Kugeln 27 gegen ihre Verstauchungen zu drücken sucht, stellt die Messkraft dar, d.h. diejenige Kraft, mit welcher die Kugeln 27 gegen die Wandung einer zu messenden Ausnehmung gedrückt werden. Die Messkraft, wie auch die Halterung der Kugeln 27 in der l.esslage, werden lediglich durch die Wirkung der Feder 99 erhalten. Wenn die Trommel 73 im entgegengesetzten Drehsinne gedreht wird, nimmt der Teller 68 die aus den Ausnehmungen 67 tretenden Kugeln 70 mit. Dadurch stossen die Kugeln 70 den Anschlag loo gegen die Wirkung der Feder 99 zurück. Der Anschlag loo nimmt die Welle 67 mit, die sich dadurch vom Ende 19 der Welle 14 trennt und die Kugeln 27 des Tasterorganes werden somit von jeglicher Andruckkraft befreit.
• Wie aus den vorstehenden Ausführungen hervorgeht, ist die Messkraft durch die Feder 99 gegeben. Wenn die achsial festsitzende Trommel 86 gedreht wird, wird die mit dem Gewindezylinder 79 verbundene Gewindehülse 78 mitgenommen. Der Gewinde zylinder ist achsial beweglich, jedoch kann er keine Drehbewegungen ausführen. Dadurch erzeugt die Drehung der Gewindehülse 78 eine Achsialbewegung des Gewindezylinders und dadurch auch eine Achsialbewegung des Anschlages 97, dessen Stifte 98 gegen die Schulter 80 anliegen. Jede achsiale Verschiebung des Anschlages 97 beeinflusst die Spannung der Feder 99 und infolge der auf die Welle 67 wirkende Kraft, werden die Welle 14, der konische Teil 25 und die Tasterkugeln 27 ebenfalls mitgenommen. Man erhält damit eine Zunahme der Messkraft. lXåhrend den Achsialverschiebungen des Gewindezylinders 79, wird sich der Abschnitt 92 seiner Oberfläche, welcher Abschnitt gegenüber dem Fenster 91 der Muffe 83 liegt, vor dieses genannte Fenster verschoben. Dieser Abschnitt 92 ist mit einer einteilung (in der Zeichnung nicht ersichtlich) versehen, welche mit einer werke der Muffe 83 (nicht er-sichtlich) zussamenwirkt, um die erforderliche Einstellung der Messkraft zu ermöglichen. Auch die Trommel 86 weist eine Einteilung auf, welche mit einem Index auf der Muffe 83 zusammenwirkt, um die Bruchteile der auf dem Abschnitt 92 der Muffe 79 vorgesehenen Einteilung anzeigen zu können.
• Man erhält dadurch einfache aber wirksame Mittel um die.Tasterkugeln von dem Transduktor zu trennen und um die Messkraft einzustellen. Es sei noch einmal festgestellt, dass die Irlesskraft durch eine einzige Feder erzeugt wird, die sich ausserhalb des Messdorenes befindet und dass durch die gleiche Feder eine Trennung der Tasterktigeln vom Transduktor bewirkt wird.
• Die zur Verbindung bzw. zur Trennung der Tasterkugeln mit bzw. von dem Transduktor dienende Trommel 73 kann von Hand bedient werden, d.h. unmittelbar oder mittelbar, beispielsweise mit Hilfe eines Getriebes, das eine Fernbedienung ermöglicht.
• Das Organ 93 ist als Taster des Transduktors umschrieben worden Dieses Organ könnte allerdings als Welle ausgebildet sein, die auf das Tasterorgan des Transdulrtors wirken könnte. Auch könnten die Wellen 65 und 96 einstückig ausgebildet werden, wobei der Druck auf dem Tasterorgan des Transduktors über die Spitze dieses Teiles übertragen würde.
• Der Verschiebeweg des Anschlages loo unter der Wirkung der Kugeln 70 kann beliebig bestimmt werden. Vorzugsweise wird allerdings ein Verschiebeweg gewählt, der kleiner ist als derjenige des Tasterorganes vom Transduktor, um zu verhindern, dass dieser bei der Auslösung besc'nädigt wird. Der gesamte Verschiebeweg des Anschlages loo, d.h. der Weg den die Welle 65 aus irgendeinem Grunde zurücklegt, ist durch die Wand lol des Körpers 61 begrenzt, derart, dass er kleiner ist als der gesamte Verschiebeweg des Tasterorganes, dies jeweils aus Sicherheitsgründen.

Claims (18)

P a t e n t a n s p r ü c h e

1. Messdorn mit einem röhrenförmigen Körper, in welchem eine: axial bevegliche Welle zentriert ist, deren eines Ende zur Übertragung der Axialbewegungen auf einen mit dem röhrenförmigen Körper verbundenen Transduktor bestimmt ist und deren anderes Ende einen konischen* koaxial zu der genannten Welle angeordneten Teil aufweist, dessen Mantelfläche auf Tasterkugeln abgestUtzt ist, die je in einem quer zur Längsachse des röhrenförmigen Körpers vorgesehenen FUhrungskanal radial beweglich gelagert sind, dadurch gekennzeichnet, daß der röhrenförmige Körper (1) auf mindestens einem Teil seiner Länge und koaxial zu ihm eine Zentrierhtllse (28) trägt, die abnehm- und auswechselbar ist und mit Queröffnungen (30) fUr den Durchtritt der kugeln ( 27) versehen ist.

2. Messdorn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die abnehmbare Zentrierhülse eine Querbohrung (32) zur Aufnahme eines in den röhrenförmigen Körpers (1) versenkbaren Anschlages (33) aufweist.

3. Messdorn nach Anspruch 1, mit einem Tiefenanschlag als Tasterorgan, der längs des röhrenförmigen Körpers bezug bar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Tiefenanschlag (34) eine Muffe (35) aufweist, deren eines Ende (45) über die abnehmbare ZentrierhUlse (28) setzbar ist, und deren anderes Ende mit einem Ring (37) verbunden ist, der den röhrenförmigen Körper (1) umgibt und gegen diesen andrückbar ist.

4. Messdorn nach Anspruch 1, in welchem jeder Führungskanal aus einer Öffnung gebildet ist, die quer im röhrenförmigen Körper vorgesehen ist und einen senkrecht zur Längsachse dieses Körpers gerichteten Boden aufweist, sowie zwei Seitenwände und eine ebene Wand, die senkrecht zur Längsachse des röhrenförmigen Körpers gerichtet ist und eine ebene Führungsfläche bildet, auf der die Kugeln geführt sind und abrollen, dadurch gekennzeichnet, daß er einen Riny (11) aufweist, der abwechselnd mit Ausnehmungen (12) und Vorsprüngen (13) versehen ist, sodaß sich der Boden der genannten Ausnehmungen (12) gegen eine Querwand (51) des röhrenförmigen Körpers anlegt und daß die genannten Vorsprünge (13) in die Ausnehmungen ragen, welche die Führungskanäle (7) für die kugeln (27) und die ebene Seite jeder dieser Öffnungen bilden.

5. Messdorn nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (11) in abwechselnder Reihenfolge drei Ausnehmunyen <12) und drei Vorsprünge (13) aufweist.

6. Messdorn nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden (8) jeder der Ausnehmungen , welche die FUhrungskanäle für die Kugeln bilden, die allgemeine Form eines abgerundeten Tellers aufweist, dessen Achse tangential zu einem konzentrisch zur Achse des röhrenförmigen körpers (1) liegenden Kreis liegt.

7. Messdorn nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet-, daß die Seitenwände (9) jeder der die FUhrungskanäle für die kugeln bildenden Öffnungen (7) parallel zur Längsachse des röhrenförmigen Körpers (1) liegen und einen abgerundeten Querschnitt haben.

8. Messdorn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die den konischen Teil (25) tragende Welle (14) geführt und mit ihrem dem konischen Teil entgegengesetzten Ende (19) in einer Führung (15) verschiebbar ist, die koaxial zum röhrenförmigen Körper (1) liegt und mit diesem verbunden ist, wobei die Berührung zwischen der Welle und deren Führung stark vermindert ist, derart, daß die Welle um ihre. Führung herum schwingen kann.

9. Messdorn nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle (14) mit ihrer Führung (15) drehverbunden ist.

10. Messdorn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehwinkellage des koaxial zur Welle (14) angeordneten konischen Teils (25) veränderbar ist.

11. Messdorn nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der konische Teil (25) auf die Welle geschraubt und auf dieser mittels einer Gegenmutter (26) gesperrt ist.

12. Messdorn nach Anspruch 1, in welchem'die' axial bewegbare Welle einer elastischen kraft ausgesetzt ist, um den koaxial zu dieser Welle angeordneten konischen Teil gegen die radial beweglichen Tasterkugeln abzustützen, vobei die Wirkung der Federkraft unterbrochen werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß ein Federelement (99) auf einen beweglichen Anschlag (100) wirkt, der mit einer Achse (65) verbunden ist, die einerseits mit der Welle (14) und andererseits mit dem Transduktor (3) in Berührung bringbar ist, daß der genannte Anschlag (100) gegen kugeln (70) abgestützt ist, die in einem beveglichen Teller (68) angeordnet sind und auf einer feststehenden Fläche (66) mit unterschiedlichen Ebenen (67) abrollen, derart, daß in einer Lage des genannten Tellers (68), die genannten Kugeln (70) sich auf einer ersten Ebene befinden, die den Anschlag (100) in eine solche Lage bringt, daß die mit diesem verbundene Achse (65) mit der Welle (14) in Berührung kommt, und daß in einer anderen Lage des genannten Tellers (68) die genannten Kugeln (70) sich in einer zweiten Ebene befinden, die den Anschlag (100) in eine solche Lage bewegen, daß die mit diesem verbundene Achse (65) von der Welle (14) getrennt wird.

13. Messdorn nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die festangeordnete Fläche , auf der die Kugeln (70) des beweglichen Tellers (68) rollen, aus einer Scheibe (66) besteht, in deren Oberfläche konische Ausnehmungen (67) vorgesehen sind.

14. Messdorn nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der bewegliche Teller (68) drehbar ist.

15. Messdorn nach Anspruch 1, in welchem die axial bewegliche Welle einer elastischenXraft ausgesetzt ist, die den koaxial zur Welle liegenden konischen Teil gegen die radial bewegbaren Tasterkugeln zu drücken versucht, dadurch gekennzeichnet, daß die elastische Kraft einstellbar ist.

16. Messdorn nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das auf den beweglichen Anschlag (100) wirkende elastische Element (99) gegen einen beweglichen Teil (97) abgestützt ist, dessen Bewegungen eine Veränderung der Spannung des genannten elastischen Elements ermöglichen.

17. Messdorn nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegungen des beweglichen Teils (97), gegen welchen sich das elastische Element (99) abstützt, durch ein Gewindeelement (78) gesteuert werden, das in Wirkung verbindung mit dem genannten beweglichen Teil ist.

18. Messdorn nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der bewegliche Teil (97), gegen welchen sich das elastische Element (99) abstützt, eine Einteilung für die von dem elastischen Element auf den beweglichen Anschlag (100) ausgeUbte Kraft aufweist.

L e e r s e i t e