DE2757856A1

DE2757856A1 - Pruef- oder testanzeiger

Info

Publication number: DE2757856A1
Application number: DE19772757856
Authority: DE
Inventors: Tokuzo Nakaoki; Shingo Nishina
Original assignee: Mitutoyo Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Mitutoyo Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1976-12-28
Filing date: 1977-12-23
Publication date: 1978-06-29
Also published as: GB1553499A; US4142295A; DE2757856C2; JPS53140053A; CH624481A5

Description

Kabushiki Kaisha Mitutoyo Seisakusho 33-7, 5-chome, Shiba, Minato-ku,
Tokyo, Japan

Prüf- oder Testanzeiger

Die Erfindung betrifft einen Prüf- oder Testanzeiger, insoesondere für Vergleichsmessungen.

Ein Prüfanzeiger ist ein gebräuchliches Instrument, das dazu verwendet worden ist, enge Stellen, tiefliegenoe Plätze, zu denen eine Meßuhr o.dgl. nicht hinreichen kann, den Innendurchmesser einer Bohrung oder den Außenöurchmesser einer Welle zu vermessen. Das Arbeitsprinzip Desteht in der Regel darin, daß die Verschiebung eines MeQ-eiementes oder einer Spitze eines Me8arms, der schwenkbar an einem Gehäuse angeordnet ist, von einer axial ver-

cmebboren Zwischenwelle innerhalb des Gehäuses auf eine ..-. aas Gehäuse eingebaute VergröSerungs- oder Ubersetzungseinrichtung übertragen wird, so daß die Verschiebung vergrößert auf der Skala angezeigt werden kann. Der Meßarm kann sich allerdings lediglich in entgegengesetzten Rich-

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tungen in einer einzigen Ebene senkrecht zu seiner Schwenkachse verschwenken. Folglich wird in Abhängigkeit von der auszumessenden Stelle die Skala verdreht, so daß sie fur die Bedienungsperson verdeckt ist. Unter diesen Umständen muß die Bedienungsperson rund um das Instrument herum auf die Skala blicken, und zwar gegebenenfalls schräg von der Seite. Jedenfalls verliert die Messung an Wert und Wirtschaftlichkeit.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Prüfanzeiger zu schaffen, der eine Änderung der Meßrichtung um 360 zuläßt. Auch soll die. Meßrichtung exakt um einen bestimmten Winkel veränderbar sein. Ferner soll die Meßrichtung exakt ablesbar sein.

Der Prüf- oder Testanzeiger nach der Erfindung ist im wesentlichen gekennzeichnet durch einen an einem Halter schwenkbar befestigten Meßarm, durch eine am Ende des Meßarms befestigte Meßspitze, durch eine im Halter axial verschiebbare Zwischenwelle, durch eine Einrichtung zum Koppeln des Meßarms mit der Zwischenwelle, so daß letztere in Abhängigkeit von einer Schwenkbewegung des Meßarms axial verschiebbar ist, durch ein Gehäuse, durch eine Einrichtung innerhalb des Gehäuses zur Vergrößerung oder Übersetzung der Verschiebung der Zwischenwelle und durch eine Einrichtung zum Befestigen des Halters derart am Gehäuse, daß der Halter durch Verdrehen relativ zum Gehäuse eingestellt werden kann.

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

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Figur 1 einen Längsschnitt durch einen Prüfanzeiger nach der Erfindung;

Figur 2 eine Vorderansicht des Prüfanzeigers nach Figur 1; Figur 3 einen Schnitt entlang der Linie IZI-III in Figur

Der Prüfanzeiger weist einen Halter 1 auf, an dessen Ende 2 ein Paar von Ansätzen 2a und 2b angeordnet ist und an dessen Basis 3 ein zylindrischer Abschnitt 3a von großem Durchmesser mit einem koaxialen Zapfen 3b von kleinem Durchmesser sitzt.

Durch die Ansätze 2a und 2b hindurch und zwischen diasen Ansätzen erstreckt sich eine Welle 4. Auf der Welle 4 sind schwenkbar parallele Laschen 6a und 6b (Figur 3) eines U-förmigen Teils 6 gelagert, wobei dieser Teil 6 an der Basis eines Meßarms 5 befestigt ist. Eine halbkreisförmige Nockenplatte 7 sitzt zwischen den Laschen 6a und 6b und ist drehbar auf der Welle 4 angeordnet. Die Nockenplatte 7 wird in Richtung auf die Lasche 6a von einer Belleville- oder Tellerfeder 8 verspannt, welche zwischen der Lasche 6b und einer Seitenfläche der Nockenplatte 7 sitzt. Zwischen den einander gegenüberliegenden Laschen 6a und 6b sowie der Teller· feder 8 wird, und zwar von letzterer, eine bestimmte Reibkraft aufgebracht. Halbkugelförmige Kontaktelemente 9 sind auf der oberen glatten Fläche 7a der Nockenplatte 7 zu gegenüberliegenden Seiten der Welle 4 angeordnet, und zwar in gleichem Abstand zu der Welle 4. In den Meßarm 5 ist eine Meßspitze fest eingeschraubt.

Eint Durchgangsbohrung 10 erstreckt sich koaxial durch die Mittel des Abschnitt· 3a und des Zapfens 3b der Basis 3 des

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Halters 1. In dieser Bohrung 10 kann ein Zwischenstab oder eine Zwischenwelle 11 frei gleiten. An einem Ende der Zwischenwelle 11 ist einstückig ein Kontaktteil 12 angebracht, welches die Kontaktelemente 9 berührt.

Ein Gehäuse 13 des Prüfanzeigers weist an seinem unteren Ende eine abgestufte Bohrung 13a auf, um drehbar den Abschnitt 3a und den Zapfen 3b des Halters 1 aufzunehmen. Auf der AuSenseite des Abschnitts 3a ist eine Ringnut 14 vorgesehen, die sich in Umfangsrichtung vollständig rund um den Abschnitt erstreckt. Eine Schraube 15, die in das Gehäuse eingeschraubt ist, paßt mit ihrer Spitze in die Ringnut 14 und verhindert auf diese Weise, daß der Halter 1 aus dem Gehäuse 13 heraus· rutscht. AuBerdem hindert die Schraub· den Halter an einer Drehung, gestattet jedoch ein manuelles Verdrehen des Halters.

Auf der Außenseite des Abschnitts 3a ist eine Mehrzahl von Ausnehmungen 16 angeordnet, die in Umfangsrichtung in einem Abstand zueinanderliegen, beispielsweise in einem Winkelabstand von 90 . Eine Kugel 18 wird von einer Feder 17 in eine vorbestimmte Ausnehmungfl6 hineingedrückt. Die Feder 17 sitzt zusammen mit der Kugel 18 in einer Bohrung 19 des Gehäuses 13 und wird von einer in die Bohrung eingeschraubten Schraube 20 zum Einstellen der Federkraft gehalten. Eine Feder 33 ist zwischen dem Halter 1 und einer Schulter des Kontaktteils 12 angeordnet. Sie sitzt in einer Ausnehmung 34 innerhalb des Halters 1. Durch die Feder wird jegliches axiales Spiel der Zwischenwelle 11 beseitigt.

Auf der Außenseite des Halters 1 ist eine umlaufende Winkelskala 21 angeordnet, während in die Außenseite des Gehäuses 13 eine Bezugslinie 22 eingeschnitten ist. Auf dies· Weise kann die Verdrehung des Halters 1 relativ zum Gehäuse 13 abgelesen werden.

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Das Gehäuse 13 enthält gemäß Figur 1 eine eingebaute einrichtung 23 zum Vergrößern oder Verstärken der Verschiebung der Zwischenwelle 11· Diese Einrichtung 23 weist folgende Bauteile auf, nämlich einen Arm 25, der mittels eines Stiftes 24 schwenkbar am Gehäuse 13 gelagert ist, ein halbkugolförmiges Kontaktelement 26, das einstückig mit dem Arm 25 ausgebildet ist und am Ende der Zwischenwelle 11 anliegt, ein mit dem Arm 25 verbundenes Zahnradsegment 27, ein mit dem Zahnradsegment 27 kämmendes Ritzel 28, ein Kronenrad 29, welches am Ritzel 28 befestigt ist, ein mit dem Kronenrad 29 kämmendes Zahnrad 30 sowie einen Zeiger 32 einer Skala 31, der am Wellenende des Zahnrades 30 befestigt ist. Der beschriebene Prüfanzeiger arbeitet folgendermaßen. Wenn die Mßßspitze 25 rund um die Welle 4 verschwenkt wird, so dreht sich die Nockenplatte 7 als eine Einheit gemeinsam mit dem Meßarm 5, und zwar aufgrund der Reibkraft, die von de** Tellerfeder 8 zwischen dem MeBarm 5 und der Nockenplatte 7 erzeugt wird. Folglich wird die Zwischenwelle 11 gegen das Gehäuse 13 verschoben, und zwar mittels des Kontaktelementes 9 und des Kontaktteils 12· Dies läßt den Arm 25 aufwärts in Figur 1 verschwenken« Dadurch wird das am Arm 25 befestigte Zahnradsegment gedreht, was über das Ritzel 28, das Kronenrad 29 und das Zahnrad 30 zu einer Drehung des Zeiger 32 und damit zu einer Vergrößerung der Verschiebung der Zwischenwelle 11 führt. Der Zeiger 32 zeigt also auf der Skala 31 eine Vergrößerte Verschiebung der Meßspitze 35 an.

Eeim vorliegenden Ausführungsbeispiel findet eine Kette von Zahnrädern oder Getriebelementen Anwendung, um die Verschiebung der Zwischenwelle 11 zu vergrößern. Diese Verschiebung kann jedoch auch digital angezeigt werden, und zwar mit Hilfe eines Differentia>Sformers, der auf elektrischem Wege die Verschiebung der Zwischenwelle 11 vergrößert.

Wenn die Schwenkrichtung der Meßspitze 35 geändert werden

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joil, so kann der Halter 1 in Umian sncCtung relativ ;:um Ο--.louse 13 gedreht werden. Die Schwenkrichtung der Meß^f.;pitze Vi relativ zum Gehäuse 13 kann in e>akter Weise Schrit'. für 3:nr:tt um einen bestimmten Winkel verändert werden, u-id zwar (ju"Ch Drehung des Halters derart, daß die Kugel 18 in ;ine vorgewählte Ausnehmung 16 eintritt. Man kann zu diesem Zwecke auch eine Klemmschraube in das Gehäuse 13 eindrehen und auf diese Weise den Abschnitts 3a des Halters 1 festklemmen, so daß die Schwenkrichtung der Meßspitze 35 schrittweise bei jedem beliebigen Winkel fixiert werden kann. Auch kann aer Verdrehwirikel des Halters 1 exakt abgelesen werden, und zwar mittels «.lor öezugslinie 22 auf dem Gehäuse 13 und der Winkelskala 21 aui aem Halter 1 .

r.r i indungsgemäß ist also der Halter, o«?r die Zwischenwand Ie und ^;e Meßspitze aufweist, derart im Gehäuse befestigt, daß eine Verdreheinstellung um die Achse der Zwischenwelle möglich ist, wobei eine eingebaute Vergroßerungsvorrichtung zur Anzeige der Axialverschiebung der Zwischenwelle dient. Auf diese Waise IuSt sich die Schwenkrichtung der Meßspitze verändern, um die Verwendung des Instruments zu erleichtern. Wird der Halter relativ zum Gehäuse gedreht, so besteht nicht die Möglichkeit, daß sich die Zwischenwelle und der Halter oder die Meßispitze relativ zueinander verdrehen, und zwar aufgrund der Feder, die aas Kontaktteil gegen das Kontaktelement verspannt. Es ergibt sich also keine Veränderung in der relativen Winkellage zwischen or Zwischenwelle und dem Halter. Dementsprechend besteht nicht c. . Möglichkeit, daß die Übertragungsgenauigkeit der Varschie- o^ng der Meßspitze deshalb abnimmt, weil der Halter relativ Z^t. Gehäuse verdreht wird.

1st eine Mehrzahl von Ausnehmungen mit bestimmten Wink-slab-

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Mcincen in Umfangsrichtung an der Basis des Halters anceorunet und wird eine in diese Ausnehmungen eingreifende- Kugel vom Gehäuse gehalten und gegen den Halter verspannt, so kann der Verdrehungswinkel des Halters relativ zum Gehäuse, d.h., die Ebene für die Schwenkbewegung der Meßspitze, exakt in Schritten verändert werden.

Ferner läßt sich aufgrund der Bezugslinie und der Winkolskala, die auf der Außenseite des Gehäuses bzw. auf der Außenseite des Halters angeordnet sind, die Verschiebung des Hal tors re Latiν zum Gehäuse exakt feststellen. Wird außerdem eine Klemmschraube am Gehäuse angebracht, um damit den Haitor bezüglich des Gehäuses zu fixieren, so ergibt sich der zusätzliche Vorteil, daß man den Halter schrittweise in jeder beliebigen Umfangsstellung relativ zum Gehäuse festlegen kann.

Zusammenfassend schafft die Erfindung einen Prüf- oder Testanzeiger mit einem Halter, an welchem ein Meßarm mit einer Me3spitze schwenkbar befestigt ist. Ferner ist ein Gehäuse vorhanden, das eine Vorrichtung zur Vergrößerung der Vorschiebung der Meßspitze aufweist. Eine Zwischenwelle bewegt sich in Axialrichtung in Abhängigkeit von der Schwenkbewegung der Meßspitze und überträgt auf diese Weise die Schwenkbewegung der Meßspitze auf die Vergrößerungsvorrichtung. Der Halter ist am Gehäuse derart befestigt, daß er sich um 360° rund um die Zwischenwelle drehen kann, so daß also die Ebene der Schwenkbewegung der Meßspitze veränderbar ist.

Der Inhalt der japanischen Anmeldung Sho-51-159431 vom 28. September 1976 wird ausdrücklich zum Gegenstand der vorliegenden Offenbarung gemacht.

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Claims

Kaisha Mitutoyo Seisakusho 33-7, 5-chome, Shiba, Minato-ku,
Tokyo. Japan

PATENTANSPRÜCHE

Λ J Prüf- oder Testanzeiger,
gekennzeichnet durch
einen Meßarm (5), der an einem Ende eines Halters (2) schwenkbar befestigt ist, durch eine am Ende des MeS-arms befestigte Meßspitze (35), durch eine im Halter axial verschiebbare Zwischenwelle (11), durch eine Einrichtung zum Koppeln des Meßarms mit der Zwischenwolle, so daß letztere in Abhängigkeit von einer Schwenkbewegung des Meßarms axial verschiebbar ist, durch ein Gehäuse (13), durch eine Einrichtung innerhalb des Gehäuses zur Vergrößerung oder Übersetzung der Verschiebung der Zwischenwelle, und durch eine Einrichtung zum Befestigen des Halters (2) derart am Gehäuse (13), daß der Halter durch Verdrehen relativ zum Gehäuse eingestellt werden kann.
2. Prüf- oder Testanzeiger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

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ORIGINAL INSPECTED

daß die Einrichtung zum drehbaren Befestigen des Halters (2) folgende Bauteile aufweist, nämlich einen zylindrischen Abschnitt (3a) des Halters, der drehbar in einer Bohrung des Gehäuses sitzt, eine in Umfangsrichtung rund um den Halter verlaufende Ringnut (14) und eine in das Gehäuse eingepaSte Schraube (15), die sich mit ihrer Spitze in die Ringnut hineinerstreckt.
3. Prüf- oder Testanzeiger nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,

daß der Halter (i) eine Mehrzahl von Ausnehmungen (16) aufweist, die in Umfangsrichtung unter Einschluß bestimmter Winkelabstände rund um den Abschnitt (3a) angeordnet sind, daß das Gehäuse (13) eine Kugel (18) für einen Eingriff in die Ausnehmungen aufweist und daß die Kugel von einer Feder (19) in Richtung auf den Abschnitt (3a) verspannt ist.
4. Prüf- oder Testanzeiger nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,

daß eine Bezugslinie (22) auf dem Gehäuse (13) oder dem Halter (1) angeordnet ist und daß der andere Bauteil, nämlich der Halter bzw. das Gehäuse, eine Winkelskala (21) trägt.

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