DE2726731C3 - Gerät zum Messen der Höhe eines auf einer Unterlage stehenden Gegenstandes oder zum Anreißen eines solchen Gegenstandes in einer vorgegebenen Höhe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Meßgerät der im Oberbegriff iles Anspruchs ! genannten Art.

Bekannt sind Höhen- und Anieiügeriite mit Maßstabschiencn und auf ihr verschiebbare Noiiiiisschicber. Diese Geräte eignen sich nur für untergeordnete Genauigkeiten, Man kann zwar an Stelle einer Anreißnadel ein anzeigendes Meßzeug anbringen, muß jedoch für eine genaue Einstellung ein Vergleichsmaß aufbauen.

Des weiteren sind Höhenmikrometer mit einer über eine Mikrometerspindel verstellbare Meßstufenreihe bekannt, die zwar eine hohe Meßgenauigkeit aufweisen, nachteilig ist hierbei, daß zur Maßabnahme ein zusätzliches Meßgerät benötigt wird. Besonders nachteilig wirkt sich ein Abnützungsverschleiß der Auflage des Meßfußes aus, da die Meßgenauigkeit von dieser Auflage aus ihren Bezug nimmt. Die Meßgenauigkeit muß durch laufenden Vergleich mit Endmaßen überprüft werden, da sonst fiktive, statt absolute Maße entstehen.

Die DE-PS 928201 zeigt Kugelmeßstufen in einer Säulenbohrung mit einem auf der Säule verschiebbaren Meßzeughalter. Der Nachteil hierbei ist, daß es technisch nicht möglich ist, eine Toleranz zwischen Kugel und Bohrung herzustellen, ohne eine Kugelabweichung in der Bohrung zu erhalten. Die Folge ist ein Mittenversatz der Kugel mit progressiver Maßabweichung im Maßaufbau. Die Rasterverschiebung des Meßzeughalters wirkt zusätzlich noch zur Ungenauigkeit.

Auch das Gerät gemäß DE-Gbm 1775020 mit Meßringen und dazwischen einsteckbarer durch Exzenterhebel klemmbarer Anreißnadel, gibt keine Gewähr für eine hohe Genauigkeit, zumal der Klemmvorgang abhängig ist von der individuellen Exzenterklemmung. Außerdem kann zwischen die Meßringe leicht Schmutz und Staub eindringen, wodurch ein besonderer Nachteil in der Meßsicherheit entsteht. Nachteilig ist noch das umständliche Anheben der Meßringe zum Zwecke des Einsteckens der Anreißnadel.

Ähnliche Nachteile liegen auch bei dem Gerät gemäß der US-PS 2 650436 vor; besonders nachteilig ist der Klemmvorgang über cn;.? Schraubenklemmung, sie ist individuell abhängig vom Spanndruck und zugleich zeitaufwendig umständlich.

Das Gerät gemäß US-PS 2882606 weist die gleichen Nachteile auf, wie das der DE-PS 928 201; auch hier ist durch die Verfahrensart keine Genauigkeit gegeben. Diese Gcriitebeschrcibungen haben sich in der Praxis für genaue Messungen nicht durchgesetzt.

Des weiteren ist aus der DE-OS 2412 993 ein Universalmeßgerät bekannt, bei dem ein mit einer Einstecknase versehenes Mikrometer zwischen Meßklötzchen eingesteckt und mit Tellerfederdruck geklemmt wird, wobei sich im Mikrometergehäuse ein Kolben bewegt, in den ein Bolzen geklemmt ist. der die Meßzeuge aufnimmt und der in einem Schlitz im Mikrometergehäuse geführt wird.

Dieses Höhenmeßgerät stellt gegenüber den bekannten Höhenmeßgeräten einen Fortschritt dar, weist aber noch ganz erhebliche Nachteile auf.

Nachteilig ist das sehr schwierig herzustellende Mikrometer. Zur Messung muß man das Mikrometer zum Zwecke des Einsteckens bei jeder Messung in die Hand nehmen, wobei bei vielen nacheinander folgenden Messungen eine Handwarme übertragen wird und unerwünschte Wiirmcausdchiuingcn im Mikrometergehäuse auftreten, sowohl in der Länge, wie im Durchmesser, was /u einer Passungstoleranz /wischen Kolben und Mikrometergchänse führt.

Diese Passiingstoleran/ und die Herstelliingslole-

ranz zwischen Kolben und Gehäusebohrung ergeben, da der Kolben nur eine kurze Führung aufweist, eine erhebliche Maßabweichung infolge Kippmomenten, die sich als Hebelweg in der Maßabweichung am anzeigenden Meßzeug zeigt. Ein sehr wesentlicher zusätzlicher Nachteil tritt noch durch Glättungserscheinungen der Bohrungs- und Kolbenbahn ein, so daß eine weitere Toleranz entsteht, wobei ebenfalls Meßabweichungen auftreten. Die Gesamttoleranz ist als Maßabweichung in der Übersetzung Kolbenfänge zur Ausladung des anzeigenden Meßzeuges an diesem zu ersehen.

Sehr nachteilig wirkt sich auch der Einsteckvorgang des Mikrometers aus, der zwar zeitlich sehr schnell vor sich geht, wobei sich aber durch das Anstecken an die Mikrometerführung infolge des entstehenden Schlages, Spannungen lösen, sowohl zwischen Bohrung und Kolben, als auch zwischen Kolben- und Spindelgewinde.

Ein weiterer entscheidender Nachteil liegt noch darin, daß der Spanndruck zur Klemmung des Mikrometer durch Druck auf eine schräge Fläche in der Aussparung der Einstecknase gleichzeitig auf die Führungsfläche des Meßklötzchengehäuses und auf die Meßklötzchen horizontal und vertikal wirkt. Die Praxis zeigt, daß der Preßdruck der Mikrometeranlage an der Führungsfläche des Meßklötzchengehäuses größer ist, als der Druck auf die Meßstufen. Es entsteht dabei über die Flächenpressung eine vertikale Druckschleppung, wodurch die Unterseite der Einstecknase nicht immer absolut auf die Oberfläche der Meßklötzchen drückt, wobei fiktive Maße entstehen.

Besonders nachteilig zeigt sich noch der Gleitdruck zwischen der Schräge in der Aussparung der Einstecknase, da bei auftretenden Toleranzen der Kantenschräge der Meßklötzchen und der Schräge in der Aussparung der Einstecknase, die Meßklötzchen mehr oder weniger in die Tiefe der Aussparung gleiten.

Es entstehen hierbei auch wieder unterschiedliche Druckpresjungen mit Rasterschleppung, wobei keine exakte Druckbeaufschlagung der Unterseite der Einstccknasc gewährleistet ist.

Die Praxis hat gezeigt, daß keine absoluten Meßwerte in der Wiederholgenauigkeit erzielt werden, es entstehen ebenfalls fiktive Werte. Um einen genaueren Meßwert zu erzielen, ist ein mehrmaliger Meßvorgang für einen Meßvergleich erforderlich.

Die DE-OS 2005823 ist nach der Praxis ein Feinmeßständcr oder ein Feinmeßtisch mit Mikrometerschraube, wobei die Mikrometerschraube nur einen von ihrer Länge bestimmten Weg zustellt. Zur Maßcinstellung muß hierbei, soweit die Meßlänge der Mikrometerschraube überschritten wird, der zu messende Gegenstand oder ein Stich - und Endmaß oder ähnlich entsprechend der gewünschten Genauigkeit, verwendet werden, wobei sich die Säule nur begrenzt insgesamt verschieben läßt.

Das Gerät dient innerhalb der Verstellänge der Mikrometcrschraubc für direkte Messung, außerhalb für indirekte Messung, wobei das Gerät stationär verwendet wird, der /u messende Gegenstand wird über die Richtplatte hierbei unter das anzeigende Meßzeug geschohen. Die Meßsicherheit - und Genauigkeit im Gesamtmeßbcrcich hängt von der Zusfellgenauigkeit der Mikromcters'.hraube und der Grobmeßeinstcllung ab.

Nachteilig ist die be^/cnztc und auch nicht universelle Anwendungsmüglichkeit, ebenso, daß man nicht schnell und direkt ein Maß von Null bis Maximalmeßhöhe einstellen kann, wie dies bei Einzelpositionsmessungen erforderlich ist. Ein weiterer Nachteil dürfte der verhältnismäßig hohe Fertigungsaufwand zur Anwendungsmöglichkeit sein. Es gibt in der Praxis einfachere, für denselben Zweck bestimmte Geräte.

Bei der DE-PS 866850 handelt es sich um ein sogenanntes Höhenmikrometer mit dreipunktgelagertem Säulenständer mit offener Längsseite zur Sichtung der Meßstufensäule mit festen Meßstufen, wobei über eine Mikrometerausführung die Meßstufenäule hin und her bewegt wird um ein bestimmtes Maß zu erhalten. Der genaue Meßbezug wird von der Unterseite der Dreipunktauflage zur Ober- und Unterseite der Meßflächen der Meßstufen festgelegt. Der Meßstufenabstand entspricht einem jeweiligen Maßsystem.

Diese Höhenmikrometer sind sehr genau und bewegen sich innerhalb plus-minus 2—3 urn bei Meßhöhen von 300 mm. Diese oder ähnliche Höhenmikrometer haben sich in der Praxis be.-.ihrt und sind derzeitig die gcnauesten mechanischen H'jhenmeßgcräte ihrer Art mit indirekter Maßabnahme.

Der Nachteil solcher Höhenmeßgeräte liegt darin, daß zur eigentlichen Messung zusätzlich ein Meßständer mit anzeigendem Meßzeug benötigt wird, die Anwendung liegt in der Vergleichsmessung. Bei längerer Verwendung dieses Höhenmeßgerätes hat sich immer wieder nachteilig herausgestellt, daß durch Schiebebewegungen auf Meßplatten die D;eipunktauflagen des Säulenständers verschleißen, so daß das Sollmaß von der Unterseite der Dreipunktauflage zur Ober- und Unterseite der Meßstufenfläche der Meßstufensäule nicht mehr stimmt, dieses Maß gibt aber die Meßgenauigkeit und Meßsicherheit ab. Die Meßstufen selbst unterliegen kaum einem Verschleiß.

Außerdem treten bei ungleichmäßiger Abnützung der Dreipunktaufiagen schiebe Ebenen der Stufenmeßflächen auf, wobei in beiden Fällen der Abnützung der Dreipunktauflagen fiktive Maße entstehen.

Diese Höhenmeßgeräte müssen laufend überprüft W'-.-den und entsprechend der Abnützung erfolgt die Korrektur. Alle Höhenmeßgeräte als Höhenmikrometer mit Dreipunktauflage unterliegen diesen Nachteilen.

Ein ganz entscheidender Nachteil liegt nocn darin, daß erst ab der Dicke der untersten Meßstufe an deren oberen Meßfläche ein Maß abgenommen werden kann und nicht wie in der Praxis von Null an. Ebenso nachteilig ist noch, daß keine Nullung von einem bestimmten Meßbezug aus möglich ist, diese Messungen sind umständlich und zeitaufwendig und nicht mehr zeitgemäß.

Dfir, Meßgerät nach US-PS 2766531 ist auch nur ein Höhenmeßgerät mit indirekter Messung, wobei man für eine M.-.ßübertragung einen zusätzlichen Meßständer mit anzeigendem Meßzeug benötigt. Es unterscheidet sich gegenüber der DE-PS 866 850 nur in der Mikrometerausführung und in der Anordnung der Mikrometer..lerkmale.

Ein Maß wird dabei an der Meßstufe 34 der festen Mcßsäulc abgenommen. Über ein Mikrometer 80 erfolgt die jeweilige Maßeinstellung. AiKh dieses llöhenmeßgerät, es wird in der Praxis als Höhenmikrometer bezeichnet, weist die Merkmale der angeführten Druckschriften auf; und kommt meiner Erfindung naher, die sich jedoch in der Kombination verfahrensmäßig doch sehr wesentlich unterscheidet.

Im Aufbau besteht Ähnlichkeit mit einem Kolben 12. der fest mit einem Meßfuß 10 verbunden ist. wobei eine Führungshülse 27 mit der MeL'säulenhalterung 26 eine Einheit bildet und sich ein Mikrometer 80 /entrisch auf dem Kolben zur Hubbewegung abstützt. Hierbei ist das Mikrometer 80 mit dem Eiiispannsehaft 78 über die Halterung 62 mit der Meßsäulenhalterung 26 verbunden.

Da die Mikrometcrhalterung62 nicht /cntrisch zur Achse Kolben 16-Mikrometer 80 liegt, siehe Zeichnung der Druckschrift Fig. 1-5, entsteht ein Hebclweg »o« und ein Aufbicgcweg »/>« durch den Druck ties Gewichtes der Meßsäule aus 32 und 34 usw. iiiul der Stufensäulenfiihrung 26. Die Aufbiegung »/>« wird durch iliesen Druck bestimmt.

Hiermit erhält die Gewindespindel 86 auf der Abstützung 86 eine einseitige, exzentrische Druekhelastiing. die sich noch durch den Gesamtdruck der auf ihr ruhenden Last verstärkt.

In der Kolbenführung 27 dürfte dabei eine einseitige, tier Meßstufensäule zuneigende Reibungskraft entstehen und die Hin- und Herbewegung im Gleiten schwergängig machen, was wiederum zu einer nicht unerheblichen Belastung der Mikrometerspindel 86 führen kann. Diese Merkmale sind keine ideale Lösung

Wie bei anderen vergleichbaren Meßgeräten ist es auch hier nicht möglich, ein Maß von »Null« an abzunehmen.

Hin zur direkten Mcßanzeigc einklemmbares MeLl-/Liig zwischen die Meßstufen 34 tier festen Meßsäulc. -o wie es DBP 1 (14XdW in Fig. 3 und 4 zeigt, ist für Messungen unter (UMH mm Meßsichcrhcit keine praktische Lösung.

Trotz einer konstruktiven Ähnlichkeit in ilen

Merkmalen Meßfuß 10. mit festvcrbuntlcneni ΚοΙΙκ-η 12 und tier Führung 27. sind in dieser Druckschrift doch erhebliche Nachteile feststellbar.

·>) einseitige Druckbcaiifschlaguiig des Mikrometer 80 auf der Gleitfläche zwischen 89 und 88 durch exzentrisch wirkende Mikrometerhalterung 62 ιιΐχ,τ die HcIkI- und Aufbiegemomentc ' Il Ul H I /'" .

b) keine tlirekte Messung.

c) keine Maßabnahme von ·>ΝιιΙΙ« an.

ti) Keine Nullung von einem Meßlxvug aus.

e) zusätzliches Meßzeug (Mcßstäntier) zur Mal.iubertragung.

f) bei Abnutzung der Gleitfläche des Meßfußes 10 muß entsprechend tier Abnützung das Maß zwischen tier Gleitfläche zur Meßfläche der Meßstufe 34 nachjustiert werden, siehe Zeichnung tier Druckschrift Fig. 2 unter »rf«. Da dieses Maß bestimmend ist für die gesamte Maßhöhe der Meßsäule, muß es laufend überprüft werden, da sonst ein fiktives Maß entsteht.

g) kostspielige Herstellung der Meßsäule und auch in der Montage.

h) Kippmomente der Meßfußauflage, da keine Dreipunktauflage, insbesondere bei Ebenheitsabwcichungen in der Anwendung auf Meß- und Anreißplatten.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Meßgerät der eingangs genannten Art zu schaffen, mit dem man schnell, sicher und genau Maße unter (i.Ol mm in tier Wiederholpenauiokeit in direkter Messung einstellen oder übertragen kann, unter geringem und unkompliziertem Herstellungsaufwand.

Diese Aufgabe wird crfindungsgcmäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs I gelöst.

Die Wirkungsweise des Erfindungsgegenstandes besteht darin, daß für eine bestimmte Meßhöhe der ' Ailaptionsmcßzeughalter auf das Grobmaß der Meßhöhe mil dem an ihm angebrachten Rastcrbolzcn, das Grobmaß ist am Maßstab ersichtlich, zwischen die Mcßstufcn so eingesteckt wird, daß der Skalastrich am Adaptionsmeßzeughaltcr identisch ist mit dem Grobmaß am Maßstab. Hierbei kommt die Unterseite des Rasterbolzens auf der Oberseite der Mcßstufc zum Aufliegen.

Die dabei für die Meßhöhe nicht bestimmten Meßstufen liehen sich selbständig (lurch ilen Rastersteckvorgang nach oben ab. wobei die unterste Meßstufc der abgeholienen Meßstufen in die Aussparung im Oberteil des Rasterbolzcn über die restlichen abgehobenen Meßstufen und einem Druckstock unter Einwirkung eines Druekgebcrs einrastet.

Der Adaptionsmeßzeughaller wird dalici in vertikaler Richtung auf die Oberseite der für die Grobmaßhöhe bestimmten Meßstufe ülwr ih'U Rasterbolzen gedrückt. Nach erfolgtem Vertikaldruck wird der Adaptionsmeßzeughalter einschließend horizontal auf die Führungsfläche am Gehäuse gedrückt. Damit ist ein absolutes Bezugsmatt des jeweiligen Grobmaßes gegeben. Das Zwischenmaß wird über die Hubbcwcgung i'es Gehäuses ermittelt.

Zur Erreichung der absoluten Meßsicherheit unter 0.01 mm für die GcsamtmcBhöhe. bilden Meßständer und Kollien. Gehäuse und Meßstufenführiing jeweils eine starre Einheit, die konstruktiv so ausgelegt ist. daß der Meßdruck eines anzeigenden Meßzeuges in Verbindung mit dem starr geklemmten Adaptionsmeßzeughalter keine Durchbiegung des Meßgerätes verursacht.

Die Meßstufen sind in ihrer Maßhöhe den vorhandenen Meßsystemen angepaßt und bilden für einen Maßaufbau eine übereinanderliegendc Reihe, die im Gehäuse in einer Aussparung mit Nuten beiderseits an den Stirnseiten geführt werden. Die vertikalen Seiten sintl Führungsseiten, die horizontalen Seiten sind rvicBsciteii. lieien beide Fiäciieii eine Γκπι|ηιι tiiiciiwti bis zur Endmaßgenauigkeit aufweisen. Zur sicheren Meßauflage ist die unterste Meßscite in der Mitte ausgespart, so daß eine Zweipunktauflagc entsteht. Außerdem ist in einer !-«stimmten Breite ein Durchmesser eingearbeitet, der auf der oberen Meßseitc in einer bestimmten Breite abgeflacht ist. Der Durchmesser ist technisch auf den Durchmesser des Krcisbogcn tier Rasterbolzenaussparung abgestimmt.

Der in die Mcßstufcn eingearbeitete Durchmesser ergibt bei übereinanderliegenden Meßstufen zwischen zwei Meßstufen eine keilförmige Aussparung in der Vertiefung, deren obere und untere Mantellinie in einer konvexen (erhaben) Form verläuft. Sinngemäß für die Vorder- und Rückseite der Meßstufenreihe.

Der Reihenaufbau der Meßstufen ist mit den Abmaßen der einzelnen Meßstufen so kompensierbar, daß jedes technisch gewünschte Maß erreichbar ist, entsprechend dem technischen Stand.

Die Auflageflächen der Meßseiten sind im tragenden Teil der Ober- und Unterseite über die gesamte Breite ausgelegt, wobei die Durchmessereinarbeitung nur einen bestimmten Teil der Oberfläche einengend abflacht und wobei die Einengung so bestimmt ist, daß der Rasterbolzen des Adaptionsmeßzeughaiters mit seiner Unterseite eine technisch einwandfreie

Auflage erhält.

Der Adaplionsmcß/ciighalter dient der Aufnahme von anreißenden und anzeigenden Mcßzeugcn und isl zugleich mit I lilfslxihriingcn für .Sondcrmcßzcuge versehen.

Für einen Klemm- und Raster Vorgang lx."sit/t der Adaplionsmcßzcughaltcr einen Rastcrholzcn. dessen Obcv.-ite mit einem Kreisbogen ausgespart ist. wobei iler Durehmesser des Kreisbogen auf den Durehmesser der Mcßsttifcn abgestimmt ist.

Die Spitze des Rsislcrhol/cn ist kegelTrmig, wobei die Mantellinie eine konkave (hohle) Form aufweist.

Zur Führung in tier Aussparung des Gehäuses weist tier Adaptionsnießzcughalter eine Führungsleiste auf. tieren Breite auf die Toleranz der Breite der Aussparung am Gehäuse abgestimmt ist. Außerdem sind die Führungs- und Auflageflächen mit Freistichaussparungen ausgearbeitet.

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stellung zur Aufnahme von anreißenden und anzeigenden Meßzeugen klemmbar eingebaut, deren Verstellhub geradlinig verläuft und im Hubweg auf die Meßhöhe einer Meßstufc abgestimmt isl.

Der Adaptionsmeßzcughalter ist technisch so ausgelegt, daß der freie Raum zwischen nler unteren und oberen Meßstufc bei stcckgeklemmlcn Rasterbolzen staubfrei abgedeckt wird.

Die mit der Erfindung bestimmten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß ein Meßständer einen starr eingebauten Kolben aufweist, iiilx-r den sieh ein Gchvjse hubmäßig führend bewegt, wobei die F⁷Uhrungslänge des Gehäuses ein Vielfaches des Kolbcndurchmessers beträgt. Auf Grund der langen Führung des Gehäuses bewirkt die Toleranz zwischen Gchäusebohrungund Rollendurchmesser selbst bei mehreren 0,(H)I mm keine Beeinflussung der Meßgenauigkeit und der Meßsicherheit.

Für eine besonders hohe Mcßgcna.uigkeit kann die Gchäuschubbcwegung über spielfreie Rollenführungen erfolgen, wobei dann keine Toleranz zwischen Gehäusebohrung und Kolben entsteht und somit technisch absolut ist.

Ein weiterer tn der praktischen Anwendung auftretender Vorteil besteht darin, daß bei entsprechender Ausführung des Meßständers des Meßgerätes, dieser verschieb- und klemmbar an einem über die Mcßlängc des Meßgerätes hinausgehenden besonderen Meßständer angebracht werden kann. So kann z. B. das Meßgerät mit einer Meßlänge von 5ΓΚ) mm an einem Sondermeßständer von 2(XX) mm jeweils um 5(X) mm versetzt werden, wobei die Einstellung des Bezugsmaßes des Meßgerätes auf eine entsprechende Maßfestlegung über ein Stich- oder Endmaß erfolgt.

Zu den bereits erwähnten Vorteilen! kommen noch die Vorteile der besonderen und zweckbestimmten Ausführung der Meßstufen, die so ausgebildet sind, daß sie jeweils im Reihenaufbau eine kippfreie Zweipunktauflage aufweisen und einen endmaßgenauen Meßwert vorweisen. Des weiteren vmeisen sie einen Durchmesser auf, der auf die Steck- und Tasterzwecke abgestimmt ist, wobei eine Flächeneiinengung der am Durchmesser obenliegenden Meßfläche so abgestimmt ist, daß die Unterseite eines Rasterbolzen eines Adaptions-MeBzeughalters absolut planparallel auf der Meßfläche aufliegt, wodurch hierlbei nun der mitentscheidende Vorteil liegt, daß die über die Meßstufen bestimmte Maßgenauigkeit absolut auf den Adaptionsmeßzeughalter übertragen wird,

Hin weiterer Vorteil liegt in der Ausführung des Raslerliolzen am Aduptionsmeß/eughalter. der darin liegt, dall die Aussparung an der Oberseite des Rasterlxilzen einen dem Durchmesser der Meßstufen angepaßten Kreisbogen aufweist, wobei für den Raster- und Klemmvorgang der Raster holzen so justierbar ist. daß der rechte untere Kreisbogenteil des MeK-stufendurchmessers auf der rechten Seite der Kreisbogenaussparungdes Rasterbolzens im Klcmmdruck flächenmäßig erfaßt wird. Hs entsteht hierbei zuerst ein Vertikaldruck, tier die Meßstufen im Aufbau für ein bestimmtes Maß planparallcl zu einer Maßeinheit zusammendrückt, und erst dann erfolgt der Horizontaldruck für die Anlage des Adaptionsmcßzeughaltcrs an die Fiihrurigsfläche des Gehäuses.

Wesentlich ist, daß kein vertikaler Schlcppdruck am Adaptionsmcßzeughaltcr entsteht und dieser absolut einwandfrei auf der Meßstufe aufliegt und an der Füll- Γ ι Hin am tf~l*»liiii icn ·ιηΙ iortt T^t; Lumml η*»·1* t» I »-»-»■ · ,l_r*(i

der Adaptionimcßzeughalter an seinen Führungsund Anlageflächen eine Zwcipunktauflage aufweist, die durch Freistichaussparungen bewirkt werden.

Für die Aufnahme von anzeigenden und anreißenden Mcßzcugcn ist am Adaptionsmcßzcughalter eine Feinverstellung klcmmbar angebracht, deren Vorteil darin liegt, daß sie tolcran/.frci und hubmäßig einen Kolben in einem Gehäuse bewegt, wobei der Hubweg geradlinig ist und im Hubweg der Maßhöhe einer Meßstufc angepaßt ist. Erreicht wird dies dadurch, daß zwischen dem Kolben und einer Druckabstützung ein Druckgeber eingebaut ist, der druckmäßig auf den Kolben wirkt und zugleich die Toleranz der Hubbcwegungsgewinde ausschaltet und somit umkehrspiclfrei wirkt.

Die Erfindung ist an Hand von Ausführungsheispielen nachfolgend näher erläutert, wobei die Zeichnungen nur sinngemäß die Erfindung veranschaulichen. Es zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht mit der äußeren Kombination im Verfahren- und Funktionaufbau, wobei einige versteckte Teile leicht gestrichelt gezeigt sind,

Fig. 2 eine Seitenansicht mit Teilschnitt mit der Kombination im Verfahren-und Kombinationaufbau.

Fig. 3 Meßstufen im Funktionsaufbau von vorne,

Fig. 4 Meßstufen im Funktionsaufbau von der Seite,

Fig. 5 Meßstufe im Schnitt,

Fig. 6 Meßstufe von oben gesehen mit Meßbczugsfläche,

Fig. 7 Meßstufe von unten gesehen mit Aussparung,

Fig. 8 Adaptionsmeßzeughalter mit Rasterbolzen und Rasterfunktion,

Fig. 9 Gehäsue mit Meßstufenführung und geführte Meßstufe,

Fig. 10 Adaptionsmeßzeughalter mit An- und Auflageführung und Rasterbolzen mit Ansicht von oben in KJemmsteckrichtung,

Fig. 11 Adaptionsmeßzeughalter mit Ansicht von hinten mit Anlage- und Auflageführung,

Fig. 12 Meßzeugfeinverstellung mit separatem Meßzeughalter,

Fig. 13 Meßständerschema für Meßhöhen über die Meßhöhe des Meßgerätes.

Das in Fig. 1 in Seitenansicht dargestellte Meßgerät zeigt den Aufbau mit dem Meßständer 1, mit den Dreipunktgleitf üßen 2, den im Meßständer 1 festverbundenen Kolben 4 auf dem das Gehäuse 3 mit der

Meßstufenführung gesteckt ist, ilen Adaptionsmeß-/cughalter 25 mit Meßzeugfeinverstellung 52, ilen Meßzeugklcmmhalter 64, mit dem geklemmten Meßzeug 70, mit Null-Stellung der Mikrometerskalahülsc 5 und Null-Stellung am Mikrometerskalaring 6, mit Null-Stellung des Meßzeuges 70 mit Nullung auf den Meßbezugspunkt 78.

Fig. 2 zeigt das Gerät in Seitenansicht im Teilschnitt mit Verfahrens- und Funktionsaufbau in der Kombination, wobei sich das Gehäuse 3 mit der Mikrometcrgewindespindel 11 in den Zentrierungen 9 und 10 rollgleitend über eine Rollgleitzentrierung 8 abstützt uiiil sich entsprechend dem Hub 75 (Fig. 1) der Mikrometergewindespindel 11 um den Wert an der Mikrometcrskalahülse 5 und dem MikrometerskalaringoeingestelltenWcrt hebt und senkt. Der Hub 75 und 76 entspricht dem Wert oder ist großer als das Grobschrittmaß der Meßstufe 16, wobei das Grobschrittmaß der Meßstufe 16 dem jeweiligen

Die Rollgleitfiihrung 8 muß nicht unbedingt eine Kugel sein, es kann hierzu irgend eine andere Funktion verwendet werden. In der Fig. 2 wird noch der Aufbau der Meßstufenreihe 16 gezeigt, die sich auf der Meßstufenbezugsauflage 15 abstützt. Die Meßstufen sind lose in den Führungen 41 (Fig. ^l)) geführt. Sie haben in ihrem Gesamtreihenauf bau so viel Spiel, daß der Rasterbolzen 26 zwanglos eingesteckt werden kann, wobei erst dann über das Spannsystem, dem Druckgeber 19, dem Druckgleitgeber 18, der Druckkulisse 17 nach Betätigung einer Druckentspannung 22 und 23 eine Klemmung erfolgt. Die Druckkulisse 17 wird dabei über clic Aufnahmebohrung 24 betätigt.

Der in der Fig. 2 dargestellte Druckgeber 19 muß nicht unbedingt eine Feder sein, vorzugsweise eignen sich solche Druckgeber die einen konstanten Enddruck abgeben, wie Schraubenfcdcrn, Tellerfedern, gummi- uml kunststoffartige Federn, ebenso wie hydraulische und pneumatische Druckgeber. Der konstante Enddruck bewirkt, daß die Meßstufen 16 mit ihren oberen und unteren Auflagefläche!! 43 und 44 (Fig. 3, 4) plunparallcl aufeinander und übereinander liegen, um das vorbesiijnmte Maß einhalten zu können.

LJm Kippmomente im Reihenaufbau der Meßstufen 16 zu vermeiden, ist die Meßstufe 16 an der Unterseite 44 mit der Aussparung 47 (Fig. 3. 5) versehen, wodurch im Reihenaufbau eine Zweipunktauflage entsteht.

Die Mnßstufen 16 sind in ihrem Grobschrittmaß in der Maßhöhe den jeweiligen Maßsystemen angepaßt und im Grobschrittmaß entsprechend einer gewünschten Maßgenauigkeit bis auf Endmaßgenauigkeit hergestellt.

ZurRasterklemmungdesAdaptionsmeßzeughalter 25 (Fig. 1, 2, 8) ist der Rasterbolzen 26 (Fig. 2, 8, K)) mit einem konkaven (hohlen) Kreisbogen 37 ausgespart, der annähernd den gleichen Durchmesser aufweist wie der Meßstufenklemmdurchmesser 46 (Fig. 4,8). Die Funktion liegt dann, daß die Meßstufe 16 über dem Rasterbolzen 26 in die Rasterbolzenaussparung 37 (Fig. 8) unter dem Klemmdruck des Druckgeber 19 einrastet und über den gesamten Kreisumfang mit Druck beaufschlagt wird. Dieser Druck wird zentrisch durch die Unterseite 72 (Fig. 8) des Rasterbolzen 26 über die gesamte Meßstufenreihe 16 ausgeübt. Hiermit ist eine absolute vertikale Klemmung ohne Nachschlepp gegeben.

Um ilen Ailaptionsnießzeughalter 25 horizontal an die Bezugsap'age 38 (Fig. 2, ^l)) des Gehäuses 3 /u drücken, ist der Rasterbolzcn 26 auf das Rastermaß 40 (Fig. K))SO justierbar, daß der Meßstufeiiklemmdurchmesser 46 (Fig. 4, H) mit dem unter der horizontalen Mittellinie liegenden Durchmesser mit dem von der vertikalen Mittellinie 49 (Fig. 8) rechtsseitigen Vierteldurchmesser unter Klemmdruck zur Anlage am Rasterpunkt 42 (Fig. ·>) kommt und ilen Adaptionsmeßzcughalter 25 horizontal gegen die Bezugsanlage 38 (Fig. 2) drückt. Diese Funktionsausführung bewirkt eine optimale und absolute Klemmung ohne nachwirkende Schleppklemmung. Hierzu wirkt noch mit, daß der Adaptionsmeßzeughalter 25 Freistiche 34 (Fig. 8, K)) aufweist und über clic Anlageflächen 33 (Fig. 8, K), I I) mit einer Zweipunktauflage sicher und kippfrei an der Bezugsanlage 38 (Fig. 2) anliegt, wobei die Führungsflächen 32 (Fig. 8, K), 1 I) den Adaptionsmeßzeughalter 25 in iiCr ΓϋιΊΓϋιΊ^ ~ι* \ι^: ig. -ff Spicni'Oi minen.

Zum zwanglosen Einstecken des Rasterbolzen 26 zwischen die Meßstufensäule 16 (Fig. 2, 8) und zum Abheilen der für ein Grobschrittmaß nicht benötigten Meßstufen 16, ist die Spitze konisch flach oder rund ausgeführt, wobei der Konus eine konkave (hohle) Mantellinie 36 (Fig. 8, K)) aufweist.

Die Meßstufen 16 (Fig. 2, 3, 4, 5, (S, 7, 8) sind aus verschleißfestem Werkstoff und formmäßig dem technischen Verwendungszweck angepaßt. In der Fig. 2,3,4 ist der Aufbau tier übereinanderliegenden Meßstufen 16 gezeigt. Die Meßstufen weisen den Klemmdurchmesser 46 (Fig. 3, 4, (S, 7, 8) auf, der in die obere Auflagefläche 43 tangiert.

Die obere Auflagefläche 43 ist am Tangierungsübergang43 (Fig. 8) so eingeengt, daß die Rastcrbolzenbezugsauflage 72 (Fig. 8) absolut rechtwinkelig aufliegt.

Der Klemmdruck kommt hierbei mittig auf der Auflagefläche 43 der Meßstufe 16 zum Tragen. Dadurch wird verhindert, daß eine Meßstufe unter der Druckklemmung Kippmomente ausführt.

Des weiteren sind die Meßstufen 16 ar ilen unteren Auflaceflächen 44 (Fia. 3. 4. 5. 7. 81 mit einer Aussparung 47 versehen, die ilen Meßstufen im Reihenaufbau eine kippfreie Zweipunktauflage geben.

Zur genauen Herstellung des Klemmdurchmesser 46 ist die Meßstufe mit einer Bohrung mit beiderseitigem Konus 48 (Fig. 5) versehen, da der Klemmdurchmesser eine vorgeschriebene Toleranz für eine gleichmäßige Druckbeaufschlagung nicht überschreiten darf.

Zum reibungslosem Gleiten der Meßstufen in den Meßstufenführungen 41 (Fig. ^l)) sind die Mußstufen an den Kanten 45 (Fig. 6) angefast.

Der Adaptionsmeßzeughalter 25 stellt in den Fig. 1, 2, 8, K), 11 nur eine konstruktive Lösung dar und ist in den konstruktiven Ausführungen zweckgebunden. Er dient zur Aufnahme von MeßzeugfeinverstelIungen52(Fig. 1,2, 8) oder sonstigen Meßzeugen und Haltern. Hierzu sind noch die Bohrungen 30 (Fig. 2, 8, K)) vorgesehen.

Die wesentlichen Funktionen sind am Adaptionsmeßzeughalter die Fiihrungsfliichen 32 und die Anlageflächen 33 (Fig. 8, K)).

Im Adaptionsmeßzeughalter 25 wird der Rasterbolzen 26 mit einer Schraube 27 (Fig. 8) auf das Rastermaß 40 (Fig. 8, 10) geklemmt.

Um ein Grobschrittmaß von Null bis maximale

Meühöhe. feststellbar am Maßstab 71 (I- ig. I), sicher im Einstetken zu erfassen, weiM der Adaptionsmeßzeughalt <*r einen Skalenstrich 35 (Fig. I, K, 11) auf. Im Adaptionsmeßzeughalter sind noch die Schrauben

29 und 31 oder ähnlich (Fig. 2) für die Bohrungen

30 zur Aufnahme von Meßzeugfeinverstellungen 52 (Fig. 2) oder ähnlichen oder sonstigen Meß/eughaltern vorhanden.

Inder Meßzeugf ein verstellung 52 (Fig. 12) bewegt sich im Gehäuse 52 spielfrei ein Kolben 53, der mit der Kolbcnverstellschraube 54 bewegt wird, die über den Zentrieransatz 55 in der Bohrung des Gehäuses 52 zentriert, wobei das Kolbcnmuttergewinde 57 durch den Druckgeber 59 im Druck sich gegenseitig an der Diuckabstützung 58 und der Druckaiifluge 60 abstützt und das Gewindespiel zwischen Kolbenverstellschraube 54 und Kolbenmuttergewinde 57 durch einseitige Gewindeflankenanlage ausgeglichen wird. Der Hub 77 (Fig. (S) der Meß/eiigfeinverstellung 52 beträgt mindestens einen Grobmeßschritt einer Meßstufe.

Im KoIIx.'η 53 der Meßzeugfeinverstellung 52 wiril ein Meßzeugklemmhalter 54 (Fig. 12) mit einer Schraube 61 mit dem Haltestift 63 spielfrei in der HaI-testiftführuiig 62 geführt. Der Meßzeugklemmhalter 62 nimmt die anzeigenden oder tastenden Meßzeuge 70 (Fig. 1,12) in der Bohrung 69 auf, wobei diese über die Druckschraube 64 und das Druckstück 67 in der Halbdiinhmesserklemmung68 geklemmt werden.

Das Druckstock ist aus einem elastischen und. druckkonstanten Werkstoff und verhindert damit eine Beschädigung der Einspannschäfte der Meßzeuge 70.

Der Ansatz50 der Meßzeugfeinverstellung52 kann für die Aufnahme des Haltestiftes 28 auch he weglieh 57 (Fig. 12) sein.

Die Fig. 13 zeigt noch eine schematische Darstellung eines Meüständer 1 bei dem das Meßgerät mit Meßfuß 1 über die Maßhöhe 79 des Meßgerätes hinaus auf eine Λ'-Maßhöhe 80 verwendet werden kann. Die ,Y-Maßhöhe wird mit einem Festmaßmeßzeug auf den Bezugsineßpunkt 81 des Meßgerätes eingestellt.

79 von 500 mm des Meßgerätes ein HöhenmalJ von 1500 mm.

Der Meßvorgang ist folgend: die Mikrometcrskalenhiilse 5 (Fig. 2) wird so geschraubt, daß der 0-Strich sich mit dem O-Strich des Mikrometcrskalenringes 6 deckt. Das Gehäuse 3 ist genull.. Die Skala 5 zeigt die 0,01 mm, die Skala 6 die mm an, oder entsprechende Werte eines Meßsystems.

Anschließend wird der Adaptionsmeßzeughalter 25 bei 0-Maß am Maßstab 71 (Fig. 1) rastergeklemmt, wobei das im Meßzeughalter 64 geklemmte Meßzeug 70 ebenfalls über die Meßzeugfeinverstellung 52 auf den Meßbezugspunkt 78 genullt wird. Das Meßgerät ist somit auf einen Meßbezugspunkt genullt, • dabei kann der Meßbezugspunkt 78 auch beliebig in der Maßhöhe des Meßgerätes liegen.

Wird nun ein Maß, z. B. 423.48 mm benötigt, nullt man das Meßgerät wie vorher erwähnt. Über den Rasterklemmvorgang wird der Adaptionsmeßzeughalter ¹ 25 auf das Grobschrittmaß 420 mm steckgeklcmmt. Das Zwischenmaß 3,48 mm wird über das Mikrometer mit der Skalenhülse 5 zugestellt, wobei das Soll-Istmaß an der Skalenhülsc 5, dem Skalenring 6 und dem Maßstab 71 abgelesen wird. Bei Messungen innerhalb von 0,01 mm wird das Soll-Istmaß auf 0-Anzeige des anzeigenden Meßzeuges 70 eingestellt und die Differenz zwischen Soll- und Istmaß an der Skalenhülse 5 abgelesen.

Der Meßvorgang kann auch anderweitig vor genommen werden, unter anderem mit einem Digitalmeßtaster, der unter Nullung eines Tastfiihlers auf den Meßbezugspunkt 78 genullt wird und tier Hub des Gehäuses über einen Digitalmeßtaster unter Anwendung einer hubgebenden Funktion digital angezeigt wird.

Der Adaplion.smeßzeughalter mit dem digitalen Tastfühler wird ebenfalls auf das Grobschrittmaß von 420 mm steckgeklemmt. Das Zwischenmaß von 3,48 mm wird über ilen digitalen Meßtaster gemessen und angezeigt.

Die beiden angeführten Melivorgangsbeispiele gelten sinngemäß auch für andere Meßvorgänge für

Stick-F.ndnia!.¹. von 1 (MM) mm, ergibt mit der Maßhöhe zeuge.

Hierzu 7 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche;

1. Gerät zum Messen der Höhe eines auf einer Unterlage stehenden Gegenstände« oder zum Anreißen eines solchen Gegenstandes in einer vorgegebenen Höhe, mit einem auf der Unterlage stehenden Meßständer, der n~it einem Gehäuse für eine Reihe lose übereinander angeordneter, flächenhaft aneinander liegender, untereinander gleicher Meßstufen fest verbunden ist, mit einer Höhenfeinmeßvorrichtung oder Höhenanreißvorrichtung, an der sich eine zwischen zwei aufeinander folgende Meßstufen zu steckende bzw. einzurastende Nase befindet, gekennzeichnet durch die Vereinigung der Merkmale, daß

a) das Gehäuse (3) sich auf einem mit dem Meßständer (1) fest verbundenen Kolben (4) hubmäßig und vollgleitend abstützt und in Meßrichtung hin und her bewegbar ist,

b) das <_»ehäuse (3) als Mikrometer (5—7) gebaut ist, und die Mikrometerspinciel (11) sich zentrisch vollgleitend am Kolben (4) abstützt,

c) ein Adaptionsmeßzeughalter (25) mit Meßzeugfeinverstellung (52) jeweils zwischen zwei aufeinanderfolgende Meßstufen (16) für Grobmeßschritte des Gehäuses (3) steckbar ist und den Zweipunktauflageflächen (32, 33) als Führungsfläche (32) und Auflagefläche (33) sowie einen justierbaren und klemn.baren Rasterbolzen (26) für ein Rastermaß (40) besitzt, wobei der Rasterbolzen (26) eine Rasterbolzeiispitze (36) mit konkaver Mantellinie ur<d eine Halbkreisaussparung (37) aufweist, deren Halbkreisdurchmcsser größer als der Meßstufenklemmdurchmesser (46) ist, sowie der Rasterbolzen (26) und die Meßslufen (16) auf den Rasterdruckpunkt (42) justierbar sind,

d) die obere und untere Auflagefläche (43, 44) der Meßstufen (16) eine durchgehende Fläche aufweist, die mittseitig in einer bestimmten Breite des Meßstufendurchmessers auf den Klemmdurchmesser (46) eingeengt ist, und die untere Auflagefläche (44) zugleich in der Mitte mit einer Aussparung (47) verschen ist und eine Zwcipunktauflage (44) bildet, sowie die Meßstufen (16) eine Bearbcitungskonusbohrung (49) aufweisen.

2. Meßgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der AdaptionsmcßzeughaUer (25) Meßzeugaufnahmebohrungcn (30) aufweist.

3. Meßgerat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Adaptionsmeßzeughalter (25) eine Meßzeugfeinverstellung (52) aufweist, wobei ein Kolben (53) für einen Hub (77) über einen Druckgeber (59) an der Druckabstützung (58) auf der Druckauflage (60) sich abstützt.