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Universalmeßgerät
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Die Erfindung betrifft ein Universalmeßgerät, insbesondere ein Höhen-
und Längenmeßgei'ät, mit einer Feinmeßeinrichtung, die in Grobmeßschritten längs
einer Führung mittels aufeinanderfolgend, insbesondere aufeinanderliegend, angeordneter
Meßkörper feststellbar ist, indem eine an der Feinmeßeinrichtung angebrachte Einstecknase
an den Meßkörpern zum Einrasten gebracht wird.
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Das durch die Erfindung vorgeschlagene Universalmeßgerät stellt ein
Universalmeßzeug für Höhen- und Längenmessung in Kombination als Vertikalanschlagwinkel,
hareiß-Meßgerät und Meßuhrenständer mit Meßverfahren der gleitenden Meßstufen mit
Stufendifferenzmessung zur direkten Meßanzeige von Sollmaß zu Istmaß und Istmaß
zu Sollmaß, mit Nuilpunkteinstellung zur Meßbezugs ebene und Nuilpunkteinstellung
innerhalb der Meßstufen dar.
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Es sind Anreiß-Meßgeräte bekannt, z.B. in Form einfacher Anreißgeräte-oder
Parallelreißer bzw. Höhenmeßgeräte, bei denen eine mit Maßeinteilung versehene Profilschiene
benutzt wird, auf welcher ein mit Nonius versehener Gleitschieber geführt wird und
uf ein gewünschtes Maß einstellbar oder zum Abgreifen eines vorhandenen Längen-
bzw. Höhenmaßes einregulierbar ist.
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Des weiteren sind Höhenmikrometer in verschiedenen Ausführungen bekannt,
die jedoch nicht zur direkten Maßübertragung geeignet sind. Der besondere Nachteil
dieser Höhenmikrometer liegt darin, daß man für sie noch ein Ubertragungswerkzeug
benötigt, z.B.
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einen Meßuhrenständer, wobei wegen dieser Ubertiagungserkzeuge bei
den zu übertragenden Maßen Ubertragungsfehler entstehen können.
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Der wesentliche Nachteil derartiger Geräte ist einmal darin zu sehen,
daß durch Verwenden profilierter Meßschienen, z.B.
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allgemein von rechteckigem Querschnitt, ein Höchstmaß an Bearbeitungsgenauigkeit
erforderlich ist, um ein Präzisionsmeßgerät zu fertigen. Diese Fertigungsgenauigkeit
von erheblichem Aufwand ist nicht nur für die Meßschiene, sondern auch für den gleitbeweglich
darauf anzubringenden Schieber mit Nonius erforderlich. Im praktischen Gebrauch
des Gerätes ergibt sich dann aber der weitere Nachteil, daß durch das Auf- und Abwärtsbewegen
des Schiebers sowohl dieser selbst als auch die Gleitschiene sehr bald verschleißen
und hiermit zwangsläufig die Genaugikeit des Apparates laufend abnimmt, wie es ja
auch für einfachere Meßlehren, z.B. Schublehren o. dgl. der Fall ist. Hinzu kommt
noch, daß vor allem bei langen Maßstäben die Gefahr besteht., daß sich ein rechteckiger
Materialquerschnitt leicht verziehen kann, was wieder in die Genauigkeit bzw. die
Gängigkeit des Meßgerätes eingeht.
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Weitere Nachteile der bekannten Meßgeräte ergeben sich von der Seite
des anzubringenden Maßstabes her, der allgemein durch auf die Meßschiene aufgebrachte
Linienteilung kenntlich gemacht wird.
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Werden hierbei haarfeine Risse verwendet, so ist zwar die Ablesegenauigkeit
gesteigert, aber das Ablesen schlechthin erschwert, da sie schlecht mit hinreichender
Genauigkeit mit bloßem Auge zu erkennen sind. Beim Benutzen starker Maßlinien sind
diese wieder besser zu erkennen, aber die Ablesegenauigkeit ist nicht groß, da es
sich praktisch um eine Maßteilung mit Flächenstreifen handelt. Gerade das Ablesen
kleiner und kleins-ter Maßeinheiten ist sehr erschwert, wenn nicht gar unmöglich,
und selbst die Ablesung am Nonius wird nur ein ungefähres Mittelmaß ergeben können.
Liegen dann noch z.B. schlechte Sichtverhältnisse oder eine Sichtbehinderung, z.B.
durch reflektiertes Licht vor, so wird ein Ablesen immer schwieriger. Hier kann
z.B. auch nicht nur Reflexion auf dem blanken Maßstab störend sein, sondern auch
ein Beschlag, z.B. eine Oxydschicht o. dgl.
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Um diesen vielfältigen Schwierigkeiten abzuhelfen, hat man versucht,
Rasten oder konische Bohrungen auf der Meßschiene anzubringen, wodurch aber die
Fertigung noch mehr verteuert wird und z.B. die eingangs behandelte Verschleißgefahr
des Gerätes im Gebrauch nicht behoben werden kann.
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Um diese Nachteile zu beheben ist in der vorveröffentlichten deutschen
Patentschrif-t 928 201 ein Anreiß-Meßgerät mit auf einer Schiene zu bewegendem Meßlineal
bzw. Reißnadel vorgeschlagen worden, bei dem als Meßschiene ein Präzisionsrohr mit
darin festgelegten, die Gröbmeßeinheiten fixierenden Präzisionskugeln bzw. Stahlrollen
verwendet, über welche eine Arretierschraube eines dergroben Einstellung dienenden
Schiebers hinwegrastet, der zwecks Feineinstellung mit einem darüber befindlichen
zweiten, das Meßlineal bzw. die Reißnadel tragenden Schieber derart zusammenwirkt,
daß aus der Abstandsver':jnderung beider Schieber zueinander die unterteilten Meßeinhei-ten,
also die Feinmeßeinheiten, festgelegt werden können.
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Bei diesem Gerät sind die Präzisionkugcln bzw. Stahlrollen unbeweglich
und dicht aneinanderanliegend in dem Präzisionsrohr angeordnet. Die vorerwähnte
Arretierschraube rastet mit ihrem entsprechend nasenförmig ausgebilde-ten Ende im
Grobschieber über die Präzisionskugeln bzw. Stahlrollen hinweg und legt so den Schieber
in vorbestimmten Grobmeßabständen fest.
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Das Nasenende der Arretierschraube besteht im einzelnen aus einem
Schnapperteil, der unter der Einwirkung einer Druckfeder immer das Bestreben hat,
sich in den durch die Rundungen der Präzisionskugeln bzw. S-tahlrollen gebildeten
Einschnitt zwischen zwei Präzisionskugeln bzw. Stahlrollen einzujtellen.
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Zieht man die Arretierschraube fest, so wird der Schnapperteil
und
damit der ganze Grobschieber auf die Mitte des Einschnitts gezogen, so daß er in
seiner damit fixierten Einstellung bleibt.
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Nachteilig ist an dem Meßgerät nach der deutschen Patentschrift 928
201 vor allem, daß die Kugelflächen an den Berührungsstellen mit der Rastnase der
zur Grobeinstellung dienenden Arretierschraube verschleißen, und zwar sowohl durch
die Beanspruchung bei dem darüber Hinweggleiten als auch beim eigentlichen Einstellen
der Arretierschraube. Weiterhin können sich die Verschleißflächen der Kugeln verdrehen
und dann zu nicht unbeträchtlichen Meßungenauigkeiten führen.
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Schließlich müssen Präzisionsführungen für den Grobschieber vorgesehen
sein, ebenso wie eine Präzisionsbohrung für die Kugeln, wodurch sich ein erheblicher
fertigungstechnischer Aufwand ergibt.
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Endlich erfolgt die Einrastbewegung senkrecht zur Schieberbewegung,
so daß die Genauigkeit der Einstellung des Grobschiebers nur in bestimmten Grenzen
liegt.
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Aufgabe der Erfindung ist es, ein Universalmeßgerät der eingangs genannten
Art zu schaffen, mit dem sich eine genauere Einstellung bei vorzugsweise geringerem
fertigungstechnischem Aufwand erzielen läßt und das weniger verschleißanfällig ist.
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Diese Aufgabe wird mit einem Universalmeßgerät der eingangs genannten
Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Einstecknase zwischen zwei der Meßkörper
unter Auseinanderschieben der Meßkörper einsteckbar und zwischen den von ihr getrennten
Meßkörpern einspannbar ist.
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Die Meßkörper können als, vorzugsweise quaderförmige, Meßklötzchen
aber auch rund, ausgebildet sein.Vorzugsweise wird die Einspannung der Meßkörper
bzw. -klötzchen zusammen mit der Einstecknase mittels Federkraft bewirkt; hierbei
kann die Anordnung so getroffen sein, daß die Federkraft über einen Druckbolzen
auf den oberen Erdbereich des mit seinem unteren Endbereich auf dem letzten Meßkörper
bzw. -klötzchen aufliegenden kurzen Hebelarms eines Hebels einwirkt, der in einem
die Meßkörper bzw. -klötzchen aufnehmenden Gehäuse um eine zur Richtung des Auseinanderschiebens
der Meßkörper bzw. -klötzchen senkrecht verlaufende Achse verschwenkbar und dessen
langer Hebelarm gegen die Federkraft betätigbar ist.
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In einer besonders bevorzugten Ausführungsform sind sowohl die Einstecknase
an ihrer Oberseite als auch die Meßkörper bzw.
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-klötzchen an ihrer Unterseite mit derart verlaufenden Druckflächen
versehen, daß durch das Zusammenwirken der Druckflächen aufgrund der zwischen den
Meßkörper bzw. -klötzchen und der Einstecknase wirkenden Einspannkraft eine die
Feinmeßeinrichtung
an eine für diese längs der Meßkörper bzw. -klötzchen
vorgesehene Führungsfläche heranziehende Kraftkomponente erzeugen.
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Von besonderem Vorteil ist es, daß man die Meßkörper bzw.
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-klötzchen so aneinander bzw. aueinanderfügen kann, daß sich ihre
Toleranzfehler immer wieder längs der Meßkörper- bzw.
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-meßklötzchensäule ausgleichen.
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Als Feinmeßeinrichtung wird vorzugsweise ein Mikrometer verwendet,
das so ausgebildet ist, daß der im Mikrometergehäuse verschiebbare, mit einer Spindel
mit Außengewinde versehene Mikrometerläufer mit der zu seiner Betätigung vorgesehenen
Mikrometertrommel über ein Zwischenstück verbunden ist, das einerseits an der Mikrometertrommel
betestigt ist und andererseits mit einem darin befindlichen Innengewinde in Eingriff
mit dem Außengewinde der Spindel steht und derart federnd ausgebildet ist, daß sein
Innengewinde zur weitgehenden Ausschaltung des Gewinde spiels radial nach einwärts
gedrückt werden kann.
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Zum Ausgleich eines e-twa noch verbleibenden Gewinde spiels ist eine
den Mikrometerläufer in Richtung weg von der Mikrometertrommel mit Druck beaufschlagende
Feder vorgesehen, die sich an einem gehäusefesten Widerlager, vorzugsweise einem
in eine Innenut im Mikrometergehäuse eingreifenden Federring abstützt.
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Die vorstehenden sowie weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung
sind aus der folgenden Beschreibung sowie den Ansprüchen zu entnehmen.
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Die Erfindung wird nachstehend anhand eines besonders bevorzugten
Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Figuren 1 bis 4d der Zeichnung näher
erläutert; es zeigen: Fig. 1 eine Seitenansicht eines Universalmeßgeräts nach der
Erfindung, wobei einige, an sich verdeckte Teile zur besseren Veranschaulichung
des Aufbaus und der Funktionsweise des Universalmeßgeräts in gestrichelten Linien
dargestellt sind: Fig. 2 eine Seitenansicht des Mikrometers des Universalmeßgeräts
nach Fig. 1 in gegenüber Fig. 1 vergrößertem Maßstab mit zwei Meßstufenklötzchen,
wobei in dem Mikrometer einzelne, an sich verdeckte Teile mit gestrichelten Linien
angedeutet sind:
Fig. 3 einen Längsschnitt durch das Mikrometer
des Universalmeßgeräts nach Fig. 1; Fig. 4a eine Seitenansicht des Mikrometergehäuses
allein; Fig. 4b eine Seitenansicht des Mikrometerläufers mit der Mikrometerspindel,
teilweise i.m Schnitt dargestellt; Fig. 4c eine teilweise im Schnitt gezeichne-te
Seiten-Ansicht der Mikrometertrominel; Fig. 4d das die Mikrometertrommel mit dem
Mikrometerläufer verbindende Zwischenteil, welches die Mikrometerspindel verdrehbar
aufnimmt; Fig. 5 eine mehr schematische perspektivische Schnittansicht der Meßklötzchen-
und Mikrometerführung nach der Linie V - V der Fig. 1;
Fig. 6 eine
Seitenansicht, welche der Ansicht der Fig. 2 entspricht, wobei jedoch an dem Läufer
des Mikrometers, welches zur Feineinstellung dient, ein Meßuhreinstellmikrometer
angebracht ist, welches in einer Seitenansicht dargestellt ist, in der die an sich
verdeckten Innenteile gestrichelt angedeutet sind; Fig. 7a eine Vorderansicht des
Meßuhreinstellmikrometers der Fig. 6 allein, in der ebenfalls verdeckte Teile durch
gestrichelte Linien veranschaulicht sind; Fig. 7b eine Seitenansicht des Gehäuses
des Meßuhreinstellmikrometers nach den Fig. 6 und 7a, teilweise im Schnitt; Fig.
7c eine Seitenansicht des Läufers des Meßuhreinstellmikrometers, teilweise im Schnitt;
Fig.
7d eine Vorderansicht des Läufers des Meßuhreinstellmikrometers, teilweise im Schnitt;
Fig. 7e eine teilweise im Schnitt gezeigte Seitenansicht der Mikrometertrommel des
Meßuhreinstellmlkrometers; und Fig. 8 eine Seitenansicht des Meßuhreinstellmikrometers
der Fig. 6, wobei jedoch anstelle der mit einem Innentaster ausgerüsteten Meßuhr
der Fig. 6 eine mit einem Außentaster versehene Meßuhr herkömmlicher Art an dem
Meßuhreinstellmikrometer angebracht ist.
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Das in Fig. 1 in Gesamtansicht dargestellte Universalmeßgerät weist
einen, vorzugsweise aus Gußeisen bestehenden, Fuß 1 auf, der ein sich in seiner
Längsrichtung senkrecht erstreckendes Meßklötzchengehäuse 2 trägt. In dem Meßklötzchengehäuse
2 sind zwischen zwei seitlichen Parallelführungen Meßklötzchen 3 senkrecht übereinandergeschichtet,
derart, daß die waagerechten Enden der Meßklötzchen 3 in je eine dieser Parallelführungen
lose eingreifen, so daß die Meßklötzchen in senkrechter Richtung einzeln, in Gruppen
oder gemeinsam verschoben werden können. Durch einen zwischen den beiden Parallelführungen
vorgesehenen seitlichen Schlitz kann eine fest an dem Mikrometer 4 angebrachte Einstecknase
5 zwischen zwei beliebige Meßklötzchen eingesteckt werden; in der untersten pro
Meßstufe allerdings wird die Einstecknase 5 oberhalb des un-tersten Meßklötzchens
und einer im Meßklötzchengehäuse 2 vorgesehenen Auflage 6* eingesteckt.
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Die Parallelführungen für die Meßklötzchen und die Führungsflächen
für das Mikrometer sind aus der mehr schematischen -Vorder- und Schnittansicht der
Fig. 5 näher ersichtlich. Hier ist, soweit die Fig. 5 geschnittene Flächen zeigt,
ein Schnitt nach der Linie V - V der Fig. 1 dargestellt, während die nicht geschnittenen
Flächen in einer Vorderansicht auf die Stirnfläche des Universalmeßgeräts, d.h.
in Fig. 1 von links her gesehen, perspektivisch dargestellt sind. Außerdem ist in
Fig. 5
das Spiel zwischen den Meßklötzchen und dem Meßklötzchengehäuse
sowie zwischen den einzelnen Meßklötzchen übermäßig vergrößert dargestellt, und
die Meßklötzchen sind zur besseren Klarheit der Darstellung und zum Zwecke der Vereinfachung
als scharfkantige Quader gezeichnet, obwohl sie tatsächlich, wie aus den Fig. 1
und 2 ersichtlich ist, abgeschrägte Kanten besitzen.
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Im einzelnen sind in Fig. 5 die Parallelführungen für die Meßklötzchen
mit 7 bezeichnet. Der Abstand der Parallelführungen 7 voneinander muß, wenn man
runde Meßklötzchen 3 mit horizontaler Achse verwendet, sehr eng toleriert sein;
verwendet man hingegen quadrische Meßklötzchen 3, so sind die Toleranzforderungen
in fertigungstechniÇh vorteilhafter Weise wesentlich schwächer.
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Zwischen den beiden Parallelführungen weist das Meßklötzchengehäuse
2 an seiner vorderen Stirnseite einen in senkrechter Richtung verlauf enden Schlitz
auf, durch den ein Teil der Stirnseiten der Meßklötzchen frei liegt. Die seitlichen
Wände dieses Schlitzes sind mit senkrecht, also parallel zum Meßklötzchenstapel
verlaufenden Führungsflächen 8 für das Mikrometer 4 versehen. Im vorliegenden Falle
sind die Führungsflächen 8 durch Abschrägung der äußeren Kanten der planen Seitenwände
9 des oben
erwähnten Schlitzes hergestellt worden. Die Seitenwände
9 werden möglichst breit gehalten, um eine Schwenkbarkeit des Mikrometers 4 in der
Horizontalebene zu vermeiden.
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Die Meßklötzchen 3 werden gemeinsam mit der zwischen dieselben eingefügten
Einstecknase 5 mittels eines unter dem Druck einer Feder 10 stehenden Hebels 11
.in vertikaler Rich-tung mit Druck beaufschlagt. Der um eine horizontale, im Meßklötzchengehäuse
2 vorgesehene Achse 12 verschwenkbare Hebel 11 liegt mit der Unterseite des vorderen
Endes seines kurzen Hebelarms auf der Oberseite des obersten Meßklötzchens auf,
während der Druck
der Feder 10 über einen Druckbolzen 13 auf die
obere Seite des Endes des kurzen Hebelarms übertragen wird, wozu der in vertikaler
Richtung verschiebbar angeordnete Druckbolzen.l3 einen Flansch 14 aufweist, auf
den das untere Ende der Feder 10 drückt, deren oberes Ende sich an einer auf dem
Meßklötzchengehäuse 2 mit Schrauben 15 befestigten Abschlußkappe 16 abstützt.
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Die Feder 10 soll eine fast waagerechte Federkennlinie besitzen; zu
diesem Zweck kann sie beispielsweise auch aus mehreren Tellerfedern zusammengesetzt
sein, wie in Fig. 1 angedeutet ist.
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1 mit nun das Mikrometer 4 in senkrechter Richtung genau ausgerichtet
ist, sind am Mikrometergehäuse rundumlaufende, ein wenig über die sonstigen Umfangsabmessungen
des Mikrometers vorstehende Fübrungsvorsprünge 17 vorgesehen, die sich an den Führungsflächen
8 abstützen. Selbstverständlich müssen diese Führungsvorsprünge 17 nicht unbedingt
um den ganzen Umfang des Mikrometergehäuses herum verlaufen, es würde vielmehr genügen,
wenn sie lediglich in den Bereichen vorgesehen sind, die den Führungsflächen 8 benachbart
zu liegen kommen, jedoch ist es aus fertigungstechnischen Gründen einfacherer, die
Führungsvorsprünge 17 ringförmig um das Mikrometergehäuse herum verlaufend auszubilden.
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Damit die beiden, in senkrechtem Abstand voneinander angeordneten
Führungsvorsprünge 17 an die Führungsflächen 8 angedrückt werden, ist die Einstecknase
5, wie sich besonders gut aus Fig. 2 ersehen läßt, auf ihrer Oberseite mit einer
Ausnehmung 18 versehen, die eine Schrägfläche 19 besitzt, auf welche die, nach der
Ansicht der Fig. 2, rechte untere Kante des oberen der beiden mit der Einstecknase
in Berührung gelangenden Meßklötzchens 3 drückt. Der Verlauf der Schrägfläche 19
und der Abschrägung 20 der Meßklötzchenkante sind so gewählt, daß das jeweils unmittelbar
auf die Oberseite der Eitecknase 5 einwirkende Meßklötzchen 3 mit seiner Unterseite
nicht plan auf dem Boden der Ausnehmung 18 aufliegen kann sondern vielmehr die Einstecknase
5 nach einwärts, d.h. in den Fig. 1 und 2 nach rechts zu drückt. Dadurch wird das
Mikrometer an die Stirnseite des Universalmeßgeräts herangezogen, so daß die Führungsvorsprünge
17 auf die Führungsflächen 8 gedrückt werden.
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Die Höhe H der einzelnen Meßklötzchen 3 ist jeweils gleich einem Grobmeßschritt,
beispielsweise 10 mm. Für die Einstellung von 25 Grobmeßschritten zu je .10 mm sind
im vorliegenden Ausführungsbeispiel 27 Meßklötzchen mit einer Höhe von je lo mm
vorgesehen, da das oberste und unterste Meßklötzchen gewissermaßen jeweils nur als
Hilfsklötzchen dient, nämlich das unterste Meßklötzchen als sichere Auflage für
die Unterseite der an dem Gehäuse des Mikrometers 4 fest angebrachten Einstecknase
5
beim kleinsten Grobmeßschritt dient, und da weiterhin das oberste Meßklötzchen im
größten Grobmeßschritt auf die Oberseite der Einstecknase einwirkt, um die Führungsvorsprünge
17 zur Anlage an die Führungsflächen 8 zu bringen. Zum Zwecke der Gewichtserleichterung
ohne Minderung ihrer Stabilität können die Meßklötzchen 3 durchbohrt und in der
Bohrung gehärtet sein. Zur Anzeige der Grobmeßschritte sind auf der in Fig. 1 dem
Betrachter zugewandten Seite des Meßklötzchengehäuses 2 entsprechende Zahlen "O",
"10" etc. angebracht, und zwar beispielsweise derart, daß die den jeweiligen Grobmeßschritt-
anzeigende Zahl neben den Nullstrich der Skala 21 des Mikrometers zu liegen kommt.
In Fig. 1 sind die Zahlen '0", "10", "240" und "250'1, welche als Anzeige der Grobmeßschritte
dienen, als Beispiele eingetragen.
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Zum Fehlerausgleich der durch die Bearbeitungstoleranzen der Meßklötzchen
3 bedingten Abweichungen in der Höhe H können die einzelnen Klötzchen so übereinandergeschichtet
werden, daß sich diese Fehler subtrahieren, man also bei fortschreitender Höhe an
mehreren Stellen der Meßklötzchensäule einen Nullausgleich der Fehler der einzelnen
darunterliegenden Klötzchen erreicht.
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Weiterhin können, wenn die Meßklötzchen abgerieben worden sind, diese
umgedreht werden. Wenn man die Meßklötzchen im Querschnitt (wie er in Fig. 2 zu
sehen isd, abgesehen von den abgeschrägten Kanten, quadratisch ausführt, so hat
man sogar die Möglichkeit, im Laufe einer sehr langen Benutzungsdauer das Universalmeßgeräts
vier verschiedene Seiten als Auflageflächen für die Einstecknase
5
verwenden zu können. Die Abschrägung der Meßklötzchenkanten außer dem bereits oben
erläuterten Zweck weiterhin den Vorteil, daß das kegelig zugespitzt verlaufende
vordere Ende 22 in Verbindung mit den Abschrägungen 23 und 24 an der vorderen Kante
der Meßklötzchen ein leichtes Einführen der Einstecknase 5 zwischen zwei beliebige
Meßklötzchen bei geringstmöglicher Beanspruchung bzw. geringstmöglichem Verschleiß
der Meßklötzchen ermöglicht.
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An dem Läufer des Mikrometers 4 ist mit einer Innensechskantschraube
25 über einen Bolzen 26 und eine an sich bekannte Justier- bzw. Winkelverstelleinrichtung
27 ein ebenfalls an sich bekannter Kleintaster 28 mit Meßuhr.29 angebracht. Der
Kleintaster kann mittels der Innensechskantschraube 30 durch eine Anreißnadel 31
ersetzt werden. Für die verschiedensten Maß zwecke können an dem Mikrometer 4 bzw.
der Justierelnrichtung 27 die.verschiedensten, an sich bekannten Geräte, Hilfseinrichtungen
o. dgl. angebracht werden, worauf hier nicht näher einzugehen ist, weil derartige
Geräte, Einrichtungen o.
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dgl. und deren Anwendung dem Fachmann geläufig sind.
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Nachstehend wird nunmehr unter Bezugnahme auf die Fig. 2 bis 4d das
Mikrometer des Universalmeßgeräts näher erläutert: Bevor im einzelnen auf den Aufbau
des in den Fig. 2 bis 4d dargestellten Mikrometers eingegangen wird, sei bemerkt,
daß
dieses Mikrometer abweichend von dem in Fig. - 1 gezeigten
Mikrometer 4 keine gesonderten Führungsvorsprünge 17 aufweist, weil hier das gesamte
Mikrometergehäuse 32, abgesehen von der oberen und unteren Abschrägung, als Führungsvorsprung
dient, der sich radial über den Rändelkopf 33, die Umfangsskala 34 und die sonstigen
Teile der in Fig. 4c für sich dargestellten Mikrometertrommel 35 erstreckt, so daß
das Mikrometergehäuse durch die beim Einspannen zwischen zwei Meßklötzchen auftretende
seitliche Kraft über seine gesamte Länge an die Führungsflächen 8 (siehe Fig. 5)
zur Anlage herangezogen wird.
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Das Mikrometer weist im Prinzip drei Hauptteile auf, nämlich das in
Fig. 4a in einer Seitenansich-t dargestell-te Mikrometergehäuse 32, den in Fig.
4b gezeigten, kolbenförmig ausgebildeten und mit einer schraubenförmigen Mikrometerspindel
36 versehenen Mikrometerläufer 37, und weiterhin die.in Fig. 4c dargestellte Mikrometertrommel
35, sowie schließlich das in Fig. 4d veranschaulichte Zwischenteil 38, in dessen
Innengewinde 39 das Außengewinde 40 der Spindel 36 eingreift und das fest mit der
Mikrometertrommel 35 verbunden werden kann.
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Der Mikrometerläufer 37, der in seinem unteren Teil eine Bohrung 41
zur Aufnahme des Bolzens 26 und eine Bohrung 42 mit Innengewinde zur Aufnahme der
Innensechskantschraube 25 besitzt, paßt in das Mikrometergehäuse 32 und ist in diesem
in vertikaler Richtung
(bezogen auf die Zeichnungsdarstellungen)
verschiebbar, in dem für den Durchgang des Bolzens 26 ein sich in seiner Längsrichtung
senkrecht erstreckender, durch r:ke Gehäusewand hindurchgehender Schlitz 43 (siehe
Fig. 3) vorgesehen ist. Ein im oberen Teil, in eine der Innenwand des Gehäuses vorgesehene
umlaufende Nut eingreifender Federring 44 bilde-t ein gehäusefestes Widerlager für
das eine Ende einer Spiralfeder 45, die mit ihrem anderen Ende auf die Oberseite
des Kolbens 46 des Mikrometerläufers drückt. An dem Kolben 46 ist außerdem ein Skalenstrich
47 (siehe Fig. 2) vorgesehen, der durch einen Anzeigeschlitz 48 im Mikrometergehäuse
32 nach außen sichtbar ist und bei einer Vertikalverschiebung des Mikrometerläufers
37 über die Skala 21 wandert.
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Zur Vertikalverschiebung des Mikrometerläufers 37 im Mikrometergehäuse
32 ist an der Mikrometertrommel 35 das Zwischenstück 38 befestigt, und zwar mittels
einer Madenschraube 51, die in eine durch den unteren Teil der Mikrometertrommel
35 hindurchgehende Gewindebohrung 49 eingeschraubt wird und mit einer Ausnehmung
50 im Umfang des Zwischenteils 38 in Eingriff tritt.
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Diese Madenschraube hat noch eine weitere, sehr wichtige Aufgabe,
die nachstehend in Verbindung mit der näheren Erläuterung des Zwischenstücks 38
im einzelnen beschrieben wird:
Das Zwischenstück 38, das in Fig.
4d im oberen Teil in einer Seitenansicht, teilweise im Schnitt, und im unteren Teil
dieser Figur in Aufsicht gezeigt ist, besitzt eine im wesentlichen zylindrische
Form und das bereits erwähnte Innengewinde 39, das mit dem Außengewinde 40 der Mikrometerspindel
36 in Eingriff tritt. Um nun zum Zwecke der Erzielung einer höchstmöglichen Meßgenauigkeit
das Gewindespiel zwischen den beiden zuletzt erwähnten Gewinden möglichst weitgehend
zu beseitigen, ist das Zwischenteil so ausgebildet, daß es durch einen, auf seinen
äußeren Umfang ausgeüb-ten Druck in seinem Innendurchmesser verkleinert werden kann.
Hierzu sind beim vorliegenden Ausführungsbeispiel symmetrisch über den Umfang des
Zwischenstücks 38 verteilte, in Achsrichtung über die gesamte Länge des Zwischenstücks
verlaufende Schlitz 52, 53 und 54 vorgesehen. Während die beiden Schlitze 52 und
53 in radialer Richtung nur bis in eine vorbestimmte Tiefe des Man-tels des allgemein
rohrförmigen Zwischenstücks 38 verlallfen, also in radialer Richtung nicht durch
diesen Mantel hindurchgehen, so daß sie dem Zwischenstück eine Art federnder Zusannriendrückbarkeit
verleihen,. geht der dritte Schlitz 54 in radialer Richtung vollständig durch den
Mantel des Zwischenstücks hindurch, so daß es durch den Schlitz 54 praktisch an
einer Umfangsstelle über seine ganze axiale Länge hin durchgeschnitten wird. Wenn
nun das Zwischenstück 38 mit seinem oberen Teil in die Bohrung 55
(siehe
Fig. 4c), deren Innendurchmesser praktisch gleich dem Außendurchmesser des Zwischenstücks
ist und die sich axial in der Mikrometertrommel 35 erstreckt, und wenn dann die
Madenschraube 51 in der Gewindebohrung 49 angezogen wird, dann wird das Innengewinde
39 des Zwischenstücks etwas zusammengedrückt, wodurch das Gewindespiel zwischen
dem Außengewinde 40 der Mikrometerspindel 36 und dem Innengewinde 39 des Zwischenstücks
weitestgehend beseitigt wird.
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Vorzugsweise ist das Zwischenstück 38 so in der Bohrung 55 ausgerichte,
daß der Druck der Madenschraube auf die Stelle des äußeren Umfangs des Zwischenstücks
ausgeübt wird, welche dem radialdurchgehenden Schlitz 54 gegenüberliegt und im unteren
Teil der Fig. 4d durch den Pfeil 56 angedeutet ist. Die sich dabei ergebenden Andrucklinien
des Innengewindes 39 an das Außengewinde 40 sind bei 57 in Fig. 4d angedeutet.
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Zum Zwecke der Aufhebung eines etwa verbleibenden restlichen Spiels
zwischen Innengewinde 39 und Außengewinde 40 sowie zur Aufhebung eines Spiels zwischen
der Auflageschulter 58 an der Mikrometertrommel und der dafür bestimm-ten Auflagefläche
59 am Mikrometergehäuse 32 dient die bereits erwähnte Feder 45.
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Denn diese Feder-drückt den Mikrometerläufer 37, auf dessen Kolben
46 sich der Skalenstrich 47 befindet, nach unten, während sich seine Mikrometerspindel
36 im Gewindeeingriff mit
dem an der Mikrometertrommel 35 befestigten
Zwischenstück 38 befindet.
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Um nun nach einer Nullhöhenjustierung des Universalmeßgeräts eine
bestimmte Höhe einzustellen, geht man so vor, daß man zunächst den dieser Höhe am
nächsten kommenden kleineren Grobmeßschritt durch Einfügung der Einstecknase 5 zwischen
die betreffenden Meßklötzchen 3 eins-teck-t, wobei während des Einsteckens der Hebel
11 niedergedrückt wird. Dann stellt man mittels Verdrehen des Rändelkopfes 33 anhand
der Skala 21 die Millimeter und anhand der Skala 34 die Zehn-tel- und Hundertstelmillimeter
ein. Will man also beispielsweise eine Höhe von 254,87 mm einstellen, dann fügt
man die Einstecknase 5 an der in Fig. 1 angegebenen Stelle zwischen dem 25. und
26. Meßklötzchen ein und verdreht den Rändelkopf 33 soweit, daß der Skalenstrich
47 zwischen die Markierungen "4" und "5" der Skala 21 zu liegen kommt und der Teilungsstrich
"87" der Skala 34, der linke äußerste, noch sichtbare Skalenstrich ist, mit der
auf dem Mikrometergehäuse 32 vorgesehenen Skalenmarkierung 60 übereinstimmt.
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Um über eine längere Benutzungsdauer einen Staubschutz des Mikrometerinneren
zu erreichen, ist in das obere offene Ende der Bohrung 55 eine Kappe 61 eingesetzt,
die beispielsweise aus
elastischem Kunststoff bestehen und im Preßsitz
in der Bohrung sitzen kann.
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Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf das beschriebene Ausführungsbeispiel
beschränkt, sondern es sind eine ganze Reihe von Abwandlungen denkbar, die alle
im Rahmen der Erdindung liegen; so können beispielsweise die Meßklötzchen eine andere
als Quaderform besitzen, etwa zylindrisch unter entsprechender Anpassung der Einstecknase
ausgebildet sein. Weiterhin kann die Mikrometerspindel sta-tt am Mikrometerläufer
auch an der Mikrometertrommel vorgesehen und das Zwischenstück, in welches die Mikrometerspindel
eingreift, am Mikrqmeterläufer befestigt sein. Ein anderes Beispiel einer Abwandlung,
welche im Rahmen der Erfindung liegt, besteht darin, daß das Zusammendrücken des
Zwischenstücks mit einer um dieses herumverlaufenden Spiralfeder erzielt werden
kann, deren innerer Durchmesser von dem Zwischenstück gedehnt wird, so daß sie allseitig
auf den Umfang des Zwischenstücks drückt.
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Um die über den Bolzen 26 am Mikrometerläufer 37 angebrachte Meßuhr
29 mit dem Kleintaster 28 oder eine andere über den Bolzen 26 am Mikrometerläufer
anzubringende Meßuhr mit Taster sehr genau einstellen zu können, kann anstelle der
Justiereinrichtung 27 ein mit der vorliegenden Erfindung vorgeschlagenes
Meßuhreinstellmikrometer
verwendet werden, wie es in den Fig. 6 bis 8 dargestellt ist.
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Das Meßuhreinstellmikrometer 62, das in Fig. 6 durch den Bolzen 26
am Mikrometerläufer des Mikrometers 4 mittels einer Madenschraube 63 befestigt ist,
weist drei Hauptteile auf, nämlich ein Gehäuse 64, einen Läufer'65, welcher vom
Gehäuse 64 aufgenommen wird und in diesem Gehäuse, bezogen auf die Darstellungen,
senkrecht verschiebbar ist, sowie schließlich eine Mikrometertrommel 66, mit der
die Höheneins-tellung des Läufers 65 vorgenommen wird. Das in seinem Hauptteil zylindrisch
ausgebildete Gehäuse 64, welches in Fig. 7b in einer,.teilweise im Schnitt dargestellten,
Seitenansicht für sich gezeigt ist, besitzt einen Seitenansatz 67, der sich senkrecht
zur Achse des zylindrischen Hauptteils erstreckt und mit einer Bohrung 68 zur Aufnahme
des Bolzens 26 sowie mit einer Gewindebohrung 69 zur Aufnahme der Madenschraube
63 versehen ist. Der zylindrische Hauptteil des Gehäuses 64 besitzt einen Schlitz
70, der in der Vorderseite des Gehäuses 64 angebracht ist und sich in Achsrichtung
des zylindrischen Hauptteils erstreckt und den zylindrischen Hohlraum dieses Hauptteils
nach außen öffnet. Weiterhin sind an der Seite des Gehäuses 64 durch die Wandung
des zylindrischen Hauptteils dieses Gehäuses hindurchgehende Bohrungen 71, 72 und
73 vorgesehen, die in Richtung der Achse des zylindrischen
Hauptteils
im Abstand voneinander angeordnet sind.
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Der Läufer 65 des Meßuhreinstellmikrometers, der in den Fig. 7c und
7d für sich dargestellt ist, weist einen zylindrischen Kolben 74 und eine Gewindespindel
75 auf, wobei letztere vorzugsweise einstückig mit dem Kolben 74 ist. In dem Kolben
74 befindet sich eine senkrecht zu dessen Achse angebrachte Bohrung 76, die dazu
bestimmt ist, einen Bolzen 77 aufzunehmen, an dem eine an sich bekannte Meßuhr,
beispielsweise eine im Handel erhältliche Standard-Meßuhr, mit Taster angebracht
ist, beispielsweise die Meßuhr 78 mit dem Innentaster 79 (siehe Fig. 6) oder die
Meßuhr 80 mit dem Außentaster 81 (siehe Fig. 8). Der Bolzen 77 wird am Läufer 65
mittels einer Innensechskantschraube 82 bebefestigt, die in eine senkrecht zur Achse
der Bohrung 76 verlaufende und in die Bohrung 76 mündende Gewindebohrung 83 des
Läufers 65 eingeschraubt wird und nur so lang ist, daß sie von der Gewindebohrung
83 ganz aufgenommen werden kann. Die oben erwähnte Bohrung 73 im unteren Teil des
Gehäuses 64 ermöglicht in der untersten Stellung des Läufers 65 im Gehäuse 64 einen
Zugang zu der Innensechskantschraube 82, so daß in dieser Stellung die jeweils gewünschte
Meßuhr am Meßuhreinstellmikrometer befestigt oder von diesem gelöst werden kann.
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Der Läufer 65, dessen Kolben 74, abgesehen vom erforderlichen, möglichst
geringen Spiel, im Außendurchmesser gleich dem Innendurchmesser des zylindrischen
Hauptteils des Gehäuses 64 ist, ist mit dem Kolben nach unten in den vorerwähnten
Hauptteil eingesetzt, und kann in seiner Höhe mittels einer Rändelschraube (siehe'Fig.
7a), welche in die mit Gewinde versehene mittlere Bohrung 72 des Gehäuses 64 einschraubbar
ist, durch Druck auf die Seitenwand.des Kolbens 74 festgestellt werden.
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Die Höhenverstellung des Läufers 65 erfolgt mittels der in Fig.7e
für sich dargestellten Mikrometertrommel 66, die im wesentlichen zwei koaxiale zylindrische
Teile besitzt, nämlich einen Rändelkopf 85, und einen damit einstückigen Ansatz
86. Der Durchmesser des Rändelkopfes 85 ist größer als der Durchmesser des zylindrischen
Hauptteils des Gehäuses 64 und besitzt eine untere plane Auflagefläche 87, die auf
dem planen Rand 88 der am oberen Ende des Hauptteils des Gehäuses 64 mündenden zylindrischen
Innenbohrung desselben aufliegt. Der Außendurchmesser des Ansatzes 86 ist, abgesehen
vom erforderlichen Spiel, gleich dem Innendurchmesser der zylindrischen Bohrung
89 des Hauptteils des Gehäuses 64, in welcher der Läufer 65 verschoben werden kann.
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Der Ansatz 86 ist mit einem über seinen Umfang umlaufenden Einstich
90 versehen, in den eine Innensechskantschraube 91 eingreift,
welche
in die im oberen Teil des Gehäuses 64 befindliche, mit Gewinde versehene Bohrung
71 eingeschraubt ist und die Mikrometertrommel 66 in axialer Richtung festlegt,
so daß letztere nur um ihre Achse bewegbar ist. Schließlich befindet sich in der
Mikrometertrommel eine durchgehende axiale Gewindebohrung 92, deren Gewinde sich
in Eingriff mit der Gewindespindel 75 des Läufers 65 befindet, so daß letzterer
durch Drehen des Rändelkopfes 85 nach Lösen der Rändelschraube 84 in seiner Höhe
verstellt und dadurch der am Läufer 65 angebrachte Taster 79 bzw. 81 mit der zugehörigen
Meßuhr 78 bzw. 80 unter Verschiebung des Bolzens 77 in dem Schlitz 70 eingestellt
werden kann.
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L e e r s e i t e