DE2642594B2

DE2642594B2 - Digitalmikrometer

Info

Publication number: DE2642594B2
Application number: DE2642594A
Authority: DE
Inventors: Tetsunori Kure Hiroshima Tanada (Japan)
Original assignee: Mitutoyo Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Mitutoyo Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1975-09-23
Filing date: 1976-09-22
Publication date: 1979-02-22
Also published as: JPS5525681Y2; DE2642594A1; JPS5243457U; DE2642594C3; CH595612A5; US4094070A

Description

Die Erfindung betrifft ein Digitalmikrometer mit mindestens einem Digitalzähler und mit einer in einem rohrförmigen Mikrometerkörper mittels eines Betätiggungsringes längsverschieblichen und drehbaren Mikrometerspindel, wobei der Digitalzähler mit seinem Zählerrad in einem von der Drehung der Mikrometerspindel mitgenommenes, axial festgelegtes Zahnrad eingreift.

Derzeit kennt man ein Digitalmikrometer mit einem einzigen Digitalzähler, der die positiven und negativen Verschiebungen einer bewegbaren Spindel anzeigt. Bei diesem Mikrometer kann die positive Verschiebung der Spindel direkt abgelesen werden, jedoch ist eine direkte Ablesung der negativen Verschiebung nicht möglich. Messungen unter Verwendung eines solchen Mikrometers sind schwierig auszuführen, da die negative Verschiebung der Spindel errechnet werden muß, und zwar ausgehend von einem Wert, der an einem Bezugspunkt auf dem Fehler angezeigt wird, und von der Zähleranzeige der negativen Verschiebung der Spindel.

Des weiteren ist aus der DE-AS 2162 222 ein Digitalmikrometer der oben beschriebenen Art bekannt. Dieses erlaubt eine einfache und genaue Nullfeineinstellung durch ein mit dem Zahnrad des ersten Zifferrades des Zählmechanismus in Eingriff bringbares Einstellrad. Die Spindel des Mikrometers wird dabei bei einer Messung einer axialen Drehverschiebung unterworfen, wobei deren Drehung auf ein axial festgelegtes Zahnrad übertragen wird, uas mit

ίο einem Zählerrad des Zählmechanismus kämmt. Die Lagerung des Zahnrades erfolgt dabei über einen die Spindel koaxial frei umgebenden Klemmring, mit dem es über eine Passung und eine Schraubverbindung fest im Eingriff steht Der Klemmring ist dabei zwischen dim vorderen Ende einer Hülse und dem hinteren Ende einer Buchse angeordnet, wobei diese Teile ebenfalls die Spindel umgeben.

Aufgrund des notwendigen Spiels von Klemmring und Zahnrad gegenüber Spindel, Hülse und Buchse, kann sich in der Lagerung des Zahnrades leicht ein Fehler einstellen. Desweiteren erlaubt der Zählmechanismus aufgrund seines Ein- und Aufbaus nur eine positive Verschiebung der Spindel zu registrieren, nämlich aus dem Mikrometerkopf heraus. Die Ziffernräder des Zählmechanismus weisen dabei an ihrer einen Seite ein Zahnrad und auf der anderen Seite nur einen Ansatz auf, so daß ζ. 8. nach zehn Umdrehungen eines Übertragungszahnrades vorhergehenden Ziffernrades das Übertragungszahnrad des folgenden Ziffernrades eine Umdrehung macht. Dabei ist die Registrierung des Zählmechanismus nicht unter gleichzeitiger Nullstellung des Zählers umkehrbar.

Ein Digitalmikrometer ist desweiteren aus der DE-OS 22 05 405 bekannt. Der Zählmechanismus ist dabei unmittelbar am Mikrometerkopf angelegt. Im Unterschied zu dem Mikrometer nach der DE-AS 21 62 222 führt die dortige Spindel bei einer Drehung des Betätigungsringes aber keine Axialbewegung aus. Die Spindel wird vielmehr aufgrund ihr^r Lagerung unter Vermeidung von Führungsungenauigkeiten in Längsrichtung seitlich gegen das Mikromstergehäuse angedrückt. Eine Drehung der Spindel führt dabei zu einer Axialverschiebung einer mit ihr in Eingriff stehenden sich nach außen erstreckenden Spindelführung. Die Bewegung dieser Spindelführung wird dabei durch die Ziffern des Zählmechanismus angezeigt. Ein weiterer Unterschied zum Mikrometer der eingangs beschriebenen Art besteht in der Art des Antriebes des Zählmechanismus bei einer Verstellung der Spindel bzw. deren Spindelführung. Eine Verstellung wird nämlich zunächst auf eine Vielzahl von Zahnrädern und einer Getriebewelle übertragen, wobei ein mit einem Gewinde koaxial zur Spindel verdrehbares Zahnrad unmittelbar über eine Führung mit einem Zifferrad des Zählmechanismus in Eingriff steht. Ein derartiger Mikrometer weist insbesondere den Nachteil auf, daß bei ihm ebenfalls negative Verschiebungen nicht unmittelbar abgelesen werden können.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die genannten Nachteile der bekannten Digitalmikromcter zu vermeiden und insbesondere ein Mikrometer zu schaffen, bei dem die positiven und negativen Verschiebungen der axial bewegten Spindel direkt ablesbar sind.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein weiterer Digitalzähler, dessen Zählerrad über ein Zwischenrad mit dem drehbaren aber axial festgelegten Zahnrad im Eingriff steht, vorgesehen ist.

Auf diese Weise ist es möglich, unter Beibehaltung des prinzipiell einfachen Aufbaus eines Digitalmikrometers der eingangs genannten Art und der bekannten Digitalzähler positive und negative Verschiebungen der Spindel direkt abzulesen. Positive und negative Verschiebungen der Spindel werden dabei auf getrennten Zählern abgelesen. Das erfindungsgemäße Mikrometer besitzt also einen eigenen Digitalzähier zum Ablesen der axialen Verschiebung der Spindel in positiver Richtung, d. h. in einer Richtung, in der die Spindel aus dem Körper herauswandert, und einen eigenen Digitalzähler zum Ablesen der axialen Verschiebung der Spindel in negativer Richtung, d. h. in einer Richtung, in der die Spindel zurück in den Körper wandert. Dementsprechend können die vorwärts und rückwärts erfolgenden Verschiebungen der Spindel direkt und ohne Rechengänge an den beiden Digitalzählern abgelesen werden. Messungen mit dem Mikrometer lassen sich also äußerst schnell durchführen.

Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindune sind in den Unteransprüchen beschrieben, wobei das Mikrometer nach Anspruch 2 aufgrund des i,n Mikrometerkopfsich längs erstreckenden Rohrelementes und der entsprechend angeordneten eine Nut aufweisenden Hülse, die ein großes Zahnrad zum Antrieb des Digitalzählers trägt, eine äußerst exakte Anzeige der Spindelverschiebungen ermöglicht.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels im Zusammenhang mit der Zeichnung. Es zeigt

Fig. 1 eine Ansicht eines erfindungsgemäßen Mikrometerkopfes;

Fig. 2 einen Teilschnitt entlang der Lime 11-11 in F i g. 1:

Fi g. 3 einen Schnitt entlang der Linie Ill-Ill in Fig. 2;

F i g. 4 in vergrößertem Maßstab den Zusammenhang zwischen den Zählerrädern der beiden Digitalzähier und einem großen Zahnrad.

Nach den Fig. 1 bis 3 ist ein rohrförmiger Hülsenträger 2 auf der Außenfläche eines rohrförmigen Körpers 1 befestigt, und zwar mittels eines Bolzens 3. Der Hülsenträger 2 wird von einer Hülse 5 umgeben. Letztere ist axial bezüglich des Körpers 1 festgelegt, und zwar durch eine Stufe 2czwischen dem Abschnitt 26 mit großem Durchmesser und dem Abschnitt 2a mit kleinem Durchmesser des Hülsenträgers 2 und durch einen Ring 23, der auf dem Hülsenträger 2 befestigt ist. Die Hülse 2 kann sich also bezüglich der Achse des Körpers 1 verdrehen, und zwar si*?t sie drehbar auf dem den kleinen Durchmesser aufweisenden Abschnitt 2a des Hülsenträgf-rs 2. Die HüIsp 5 ist ihrerseits mit einem festaufsitzenden oder einstückigen großen Zahnrad 4 verbunden. Eine weitere Hülse 6, die die Außenfläche der Hülse 5 überdeckt, paßt mit einem Ende über den den großen Durchmesser aufweisenden Abschnitt 2b des Hülsenträgers 2. Die Hülse 6 und der Hülsenträger 2 sind über den Bolzen 3 miteinander verbunden.

An der Innenfläche des rohrförmigen Körpers 1 ist ein Innengewinde vorgesehen, das in ein Außengewinde Tb der Spindel 7 eingreift. Dadurch wird die Spindel 7 axial verschiebbar innerhalb des Körpers 1 gehalten. Ein Ende TA der Spindel 7 ragt aus dem Körper 1 heraus, während das andere Spindelende einen Drehknopf 8 und eine Stirnplatte 9 trägt. Die Stirnplatte besitzt die Form einer Scheibe und ist an einer Drehhülse 10 befestigt, welche drehbar· auf der Außenfläche der Hülse 6 angeordnet ist. Ein rohiformiges Element 11 ist lose zwischen die Innenfläche der Hülse 6 und die Außenfläche der Hülse 5 eingefügt. Das rohrförmige Element 11 und die Drehhülse 10 sind gemeinsam an der Stirnplatte 9 befestigt. An der Innenfläche des

rohrförmigen Elementes 11 sitzt ein vorspringender Stift 12. Entlang der Außenfläche der Hülse 5 erstreckt sich in Längsrichtung eine Nut 5/4, in welche die Spitze des Stiftes 12 eingepaßt ist.

Es ist ein Digitalzähler 13 vorgesehen, der die

to Verschiebung des einen Endes TA der Spindel 7 nach links, d. h. in positiver Richtung, anzeigt. Ferner äst ein Digitalzähler 14 vorhanden, um die Verschiebung des Endes TA der Spindel 7 in Richtung auf den Körper 1, d. h. in negativer Richtung, anzuzeigen. Beide Zähler sitzen innerhalb einer Höhlung 15 zwischen dem Hülsenträger 2 und der Hülse 6. Sie ragen in Radialrichtung nicht über die Hülse 6 hinaus.

Ein Zählerrad 16 des Digitalzählers 14 kämmt mit dem großen Zahnrad 4. Ein Zählerrad 17 des Digitalzählers 13 steht über ein freilaufendes Zahnrad 18 mit dem großen Zahnrad 4 r.n Eingriff. Die Bezugsziffern 134, 13Ö, 13C und 13D bezeichnen die Ziffernrollen des Digitalzählers 13 und tragen auf ihrem Umfang die Ziffern 0-9. Die Ziffernrolle 13ß führ; eine

:■> volle Umdrehung durch, während sich die Ziffernrolle 134 !dial dreht. Gleichermaßen dreht sich die Ziffernrolle 13C lmal für zehn Umdrehungen der Ziffernrolle 135 und die Ziffernrolle 13D lmal für zehn Umdrehungen der Ziffernrolle 13C Die Bezugszeichen

in 144, 145,14Cund 14Dbezeichnen die Ziffernrollen des Digitalzählers 14, wobei ihre Anordnung der des Zählers 13 entspricht. Der Digitalzähler 13 besitzt eine Anzeige 19, und der Digitalzähler 14 besitzt eine Anzeige 20. Drückt man auf einen Rückstellknopf 21, so

y, kehrt die Anzeige des Digitalzählers 13 auf 0 zurück. Drückt man auf einen Rückstellknopf 22, so wird dadurch die Anzeige des Digitalzählers 14 auf 0 zurückgestellt.

Der Mikrometerkopf arbeitet folgendermaßen. Eine Drehung des Drehknopfes 8 führt zu einer axialen Verschiebung der Spindel 7. Gleichzeitig wandern auch die Drehhülse 10 und das hülsenförmige Element 11 gemeinsam mit der Spindel 7 in axialer Richtung.

Eine Drehung des rohrförmigen Elements 11 dreht die Hülse 5, und zwar unter Zwischenschaltung des Stiftes 12, der in die Hülse 5 eingreift. Auf diese Weise wird auch das große Zahnrad 4 gedreht. Eine Drehung des großen Zahnrades 4 führt zu einer Drehung des Zählerrades 17 (F i g. 4), und zwar über das freilaufende Zahnrad 18. Eine Drehung dieses freilaufenden Zahnrades 18 läßt das Zihlerrad 17 entgegengesetzt zum Zählerrad 16 umlaufen. Wenn das Ende 74 der Spindel ⁷ vom Körper 1 fortbewegt wird, wobei die Zählerräder 16 uno 17 jeweils in Gegenrichtung umlaufen, wenn also die Spindel 7 in positiver Richtung wandert, so drehen sich die Ziffernrollen 134 bis UDdes Digital^ählers 13 in einer Richtung, bei der der von der Anzeige 19 wiedergegebene Wert ansteigt. Gleichzeitig drehen sich die Ziffernrollen 144 bis 14Dd.::, Digitalzählers 14 in

bo einer Richtung, bei der sich der von der Anzeige 20 wiedergegebene Wert vermindert.

Die positive Verschiebung der .Spinde' 7 kenn direkt vom Zähler 13 abgelesen werden. Wenn die Spindel 7 zurück in den Körper bewegt wird, d. h., wenn sich die

h¹) Spindel 7 in iieg;,tivrr Richtung verschiebt, so kehren sich die obigen Verhältnisse um, und die negative Verschiebung der Spindel 7 kann direkt von der Anzeige des Zählers 14 abgelesen werden.

Durch Drücken auf die Rückstellknöpfe 21 b/w. 22 werden die Anzeigen 19 b/w. 20 aiii 0 zurückgestellt. Da die Zähler Π und 14 mn Rürkstellmcchanismen ausgerüstet sind, kann die Verschiebung der Spindel 7 aus jeder beliebigen Stellung heraus abgelesen werden.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Digitalmikrometer mit mindestens einem Digitalzähler und mit einer in einem rohrförmigen Mikrometerkörper mittels eines Betätigungsringes längsverschieblichen und drehbaren Mikrometerspindel, wobei der Digitalzähler mit seinem Zählerrad in ein von der Drehung der Mikrometerspindel mitgenommenes, axial festgelegtes Zahnrad eingreift, gekennzeichnet durch einen weiteren Digitalzähler (13), dessen Zählerrad (17) über ein Zwischenrad (18) mit dem Zahnrad (4) im Eingriff steht

2. Digitalmikrometer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Drehung des Betätigungsringes (8, 9) ein damit verbundenes Rohrelement (11) mit einem in eine Nut (5A) einer im Mikrometerkopf angeordneten drehbaren Hülse (5) eingreifenden Stift (12) ein an der Hülse (5) befestigtes großes Zahnrad (4) in Drehung versetzt, wobei das Zahnrad (4) sowoh! das Zählerrad (!7) des Digitalzählers (13) zur Anzeige der positiven Verschiebung der Spindel als auch das Zählerrad (16) des ersten Digitalzählers (14) zur Anzeige der negativen Verschiebung der Spindel (7) antreibt.

3. Digitalmikrometer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Digitalzähler (13, 14) im Mikrometerkopf eingebaut sind.

4. Digitalmikrometer nach einem oder mehreren der Ansprüche 1—3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen einrm Hülsenträger (2), der an einem rohrförmigen die Spindel (7) lagernden Körper (1) befestigt ist, und einer außen auf dem Hülsenträger befestigten Hülse (6) zwti Höhlungen (15) gebildet sind, von denen jede einen der Di_oitalzähler (13,14) aufnimmt, so daß jeder Digitalzähler daran gehindert wird, nach außen gegenüber der Hülse (6) vorzuspringen.

5. Digitalmikrometer nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 —4, dadurch gekennzeichnet, daß die Digitalzähler (13,14) mit Rückstellmechanismen (21, 22) ausgerüstet sind, so daß eine Ablesung der Verschiebung der Spindel aus beliebiger Stellung heraus möglich wird.