DE2857492A1 - Vorrichtung zur anzeige von innenabmessungen mit einer basisplatte - Google Patents

Description

Anmelder: Lars Osten Forsman,
Hel-singborg

Bezeichnung: Meßvorrichtung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Anzeige von Innenabmessungen mit einer Basisplatte, einer im Abstand oberhalb dieser Basisplätte angeordneten Trägerplatte für den zu messenden Gegenstand, einer Vielzahl von radial bezüglich eines Mittelpunktes verlaufenden Führungen zum Befestigen von Haltern auf der Trägerplatte an beliebiger Stelle entlang der Führungen, mit mindestens einem Schlitz in der Trägerplatte, durch den von unten vorstehende Meßarme hindurchreichen und Schienen, die unterhalb der Trägerplatte und entlang der Schlitze vorgesehen sind, die in ihrer Längsrichtung verschiebbar sind, mit einem Anzeigeglied gekuppelt sind, und an denen Meßarme von oben durch die Schlitze an beliebiger Stelle und in beliebiger Anzahl befestigbar sind.

Viele Ausführungsbeispiele für derartige Meßvorrichtungen sind aus dem Stand der Technik bekannt, ein gemeinsames Merkmal dieser Vorrichtungen ist es, daß sie entweder nur die Anzeige von Innenabmessungen zulassen oder daß sie einen jeweils speziellen Aufbau der gesamten Vorrichtung notwendig machen, wenn unterschiedliche Gegenstände ausge-

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messen werden sollen und/oder wenn unterschiedliche Meßbereiche an kongruenten Gegenständen vorliegen.

Aufgabe der Erfindung ist es, die eingangs erwähnte Meßvorrichtung dahingehend zu verbessern, daß sie vielfältig einsetzbar ist und so aufgebaut werden kann, daß sie praktisch für jede beliebige Meßsituation geeignet ist. In dieser Hinsicht basiert diese Erfindung auf den in der schwedischen Patentanmeldung 751 3 908-9 offenbarten Grundlagen, die in dieser Patentanmeldung beschriebenen Einzelteile können als Betriebsteile in der erfindungsgemäßen Meßvorrichtung verwendet werden.

Diese Aufgabe wird, ausgehend von einer Meßvorrichtung der eingangs genannten Art, dadurch gelöst, daß die Führungen für die Halter als durchgehende, diametrisch angeordnete Schlitze in der Trägerplatte ausgebildet sind, durch die die Meßarme nach oben hindurchragen und daß fluchtende, auf der gleichen Diametrielinie befindliche und gegeneinander verschiebbare Schienen Übertragungseinheiten bilden, welche die Meßbewegung zwischen den Meßarmen und den zugehörigen Anzeigeeinrichtungen zur Anzeige von Innenabmessungen, wie auch von Angaben über Form, Richtung und Position entlang verschiedener Koordinaten übertragen und diese Meßbewegungen in unverändertem Verhältnis auf die zugehörigen Anzeigeeinrichtungen weitergeben.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen, welche Ausführungsbeispiele der orfindungsgemäßen Meßvorrichtung zeigen, näher erläutert. Die Zeichnungen zeigen in:

F i g . 1 eine Draufsicht auf eine zum Ausmessen eines Gegenstandes fertig aufgebaute Meßvorrichtung; Fig. 2-5 Schnittbilder entlang der Schnittlinien II-II, III-III, IV-IV und V-V in Fig. 1;

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F i g . 6 eine Draufsicht auf die Basisplatte; F i g . 7 eine Draufsicht auf die Trägerplatte; F i g . 8 ein Teilschnittbild mit vertikaler Schnittlinie, aus dem Halter und Meßarme in anderer Ausführung und in anderen Positionen ersichtlich sind.

Die Moßvorrichtunq hat eine Basis-platte 10 mit plangeschliffener Oberfläche 11 und eine Trägerplatte 12, die ebenso eine plangeschliffene obere Fläche besitzt, diese Trägerplatte 12 ist mittels einer Anzahl Stützen 13, die als Abstandshalter dienen, um die Trägerplatte 12 oberhalb der plangcschliffenen Oberseite der Basisplatte 10 im Abstand von dieser zu halten, dabei befindet sich die Trägerplatte 12 in einer parallelen Ebene zur Basisplatte 10. In der Trägerplatte 12 ist eine zentrale, kreisförmige Öffnung 14 ausgebildet, von der aus einige, auf Durchmesserlinien liegende Schlitze 15 ausgehen. Diese Schlitze sind als T-förmig hinterschnittene Schlitze ausgebildet, die einen breiteren unteren Bereich 16 und einen schmaleren oberen Bereich 17 haben. An beliebiger Stelle der Schlitze 15 können Halteglieder 21 mittels Spannteilen 18 festgelegt werden. Diese haben eine Gewindebohrung, in welche Schrauben 19 eingeschraubt sind. Diese Schrauben 19 haben einen Sechskantkopf und einen Ringflansch oder eine Unterlegscheibe 20. Jedes Halteglied 21 hat einen Längsschlitz 22, in dem eine Schulter 23 ausgebildet ist, auf der sich der Ringflansch oder die Unterlegscheibe 20 abstützt. Weiterhin hat jedes Halteglied 21 an seinem einen Ende eine zylindrische, mit sehr hoher Genauigkeit ausgeführte Durchgangsbohrung 24, in der eine Stütze 25 beliebiger Länge und beliebiger Ausführung (Fig. 3 bis 5) oder eine Führungshülse 26 (Fig. 5) befestigt werden kann. In der Führungshülse 26 ist ein Bolzen 27 für die übertragung der Meßbewegung sehr präzis gleitend geführt. Dieser Bolzen 27 hat einen Meß-

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kopf 28 an seinem einen Ende und ein Meßauflager 29 an seinem anderen Ende. Die Stütze 25 und die Führungshülse 26 sind mittels radialer Spannschrauben (nicht dargestellt) festgelegt. Die Stütze 25 hat einander gegenüberliegende Abflachungen 30, gegen die die Spannschraube sich abstützt, um die Stütze 25 in einer vorgegebenen Winkelposition festzulegen. Jede Stütze 25 hat an ihrem oberen Ende einen Kopf 25' aus gehärtetem Stahl. Der Kopf 25' verjüngt sich ausgehend von dem TO unteren Bereich zum oberen Bereich hin und weist im unteren Bereich einen Ringwulst 25'' auf.

Die Stütze 25 kann, falls dies gewünscht ist, mit einer in Axialrichtung verlaufenden Durchgangsbohrung versehen werden, um sie auch als Führungshülse zu verwenden. Eine separate Führungshülse 26 entfällt in diesem Fall. Alternativ können die Führungshülsen 26 aber auch dieselbe Funktion wie die Stützen 25 ausüben, so daß letztere entfallen können. Die Halteglieder 21 können in beliebiger Zahl und in beliebigen Positionen mit oder ohne Stützen 25 oder Führungshülsen 26 ausgerüstet sein, und zwar in dem Umfang und in der Art, wie sie die Messungen erfordern, die an einem bestimmten Gegenstand ausgeführt v/erden sollen.

Auf der Basisplatte 10 können Schienen 31 festgelogt werden, beispielsweise zusammengesetzte Schienen entsprechend der schwedischen Patentanmeldung 751 3 098-9, Die Schienen 31 können mittels Schrauben befestigt werden, welche von der Oberseite der B-isisplatte 10 in Gewindebohrungen der Basisplatte eingeschraubt werden. Derartige Gewindebohrungen, von denen zwei bei 32 dargestellt sind, sind in der Basisplatte 10 in derselben Anordnung wie die Schlitze 15 vorgesehen. Auf jeder Schiene 31 kann in beliebiger Position eine geradlinige Gleitführung 33 vorgesehen werden, beispielsweise von der Art, wie sie in der genannten schwedischen Patent-

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anmeldung offenbart ist. Zwei zueinander ausgerichtete Schienen 34 desselben Typs wie die Schienen 31 sind an diesen Gleitführungen angeordnet und erstrecken sich längs der Schienen 31. Die Schienen 34 können über einen begrenzten Weg in ihrer Längsrichtung - parallel zu den Schienen 3-1 und in derselben Vertikalebene wie diese Schienen - verschoben werden. Die Schienen 34 erstrecken sich also unterhalb der Trägerplatte 12 entlang des Schlitzes 15 in dieser Trägerplatte 12. Die

iQ Schienen"eines jeden Schienenpaares werden mittels Federn in den Gleitführungen voneinander weggedrückt.

Auf den Schienen 34 können Meßarme 35 befestigt werden. Derartige Arme ragen rechtwinklig von den Schienen auf und erstrecken sich durch einen der Schlitze oder durch die zentrale Kreisöffnung 14. Sie können auch durch einen Längsschlitz 22 in einem der Auflageglieder 21 hindurchreichen. Die Meßarme 35 lassen sich an beliebiger Stelle an den Schienen 34 festlegen. Sie können von oben montiert werden mittels Schraubbolzen,

2Q die in eine Mutter eingeschraubt werden, welche an der hinterschnittenen Nut in der Schiene anliegt, beispielsweise so, wie es in der schwedischen Patentanmeldung 751 3 098-9 beschrieben ist. An ihren oberen Enden können die Meßarme mit Meßfühlern 36 unterschiedlicher Ausbildung versehen werden. Diese werden hinsichtlich ihrer Ausführung und Länge so ausgewählt, daß sie für den in der Vorrichtung zu messenden Gegenstand geeignet sind.

Die Schienen 34 sind an ihrer unteren Seite mit Haltern 37 versehen, die seitlich von den Schienen 34

3Q wegstehen. Im Halter 37 einer der beiden auf einer Durchmesserlinie liegenden Schienen ist eine Hülse 38 mit Innengewinde angeordnet. Diese ist vorzugsweise geschlitzt. In diese Hülse 38 ist eine Schubstange 39 eingeschraubt. Die axiale Position dieser Schubstange 39 kann dadurch verstellt werden, daß die Stange 39

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im Sockel 3 8 mittels eines Sechskantkopfes 40 an ihrem einen Ende gedreht wird. Am anderen Ende befindet sich ein Widerlager 41. Die Schubstange 39 erstreckt sich mit einem gewissen Spiel für die Führung durch einen Halter 37 an der anderen der beiden Schienen, und befindet sich mit ihrem Widerlager 41 in Anlage an einen Stößel 42 einer Meßuhr 43. Die Meßuhr 43 ist in einem Halter 37 an der anderen Schiene 34 befestigt. Ihre Anzeigescheibe befindet sich außerhalb der Trägerplatte 12.

ig An der Basisplatte 10 sind drei Übertragungseinheiten vorgesehen,^ welche die in der oben beschriebenen Weise erhaltene Meßbewegung weitergeben. Jede Übertragungseinheit hat zwei Schienen 34, die auf einer Durchmesserlinie liegen und mittels der GJeitführungen 33 von einer gemeinsamen Schiene 31 getragen werden, die fest mit der Basisplatte verbunden ist. An einer der beiden Schienen 34 ist eine Schubstange 39 verstellbar angeordnet, die mit der Meßuhr 43 an der anderen Schiene 34 zusammenwirkt. Diese drei Übertragungseinheiten für die

2Q Meßbewegung erstrecken sich entlang der Linien II-II, III-II und IV-IV in Fig. 1.

Die Übertragungseinheiten entlang der Linien II-II und IV-IV sind zueinander im rechten Winkel angeordnet, wohingegen die Einheit, die entlang der Linie III-III angeordnet ist, einen Winkel von 30 Grad mit der Einheit einschließt, die entlang der Linie II-II verläuft. Weiterhin ist eine Schiene 31 an der Trägerplatte 12 entlang der Linie V-V vorgesehen. Sie bildet ebenfalls einen Winkel von 30 Grad mit der Linie II-II in Fig. 1.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann in unterschiedlicher Art und Weise aufgebaut werden, um zugleich mehrere Abmessungen an einem zu messenden Gegenstand ermitteln zu können. In diesem Zusammenhang liegt ein wichtiger Vorteil darin, daß die Montage vollständig von der Oberseite der Trägerplatte 12 ausgeführt werden kann, ohne

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daß es notwendig ist, die Übertragungseinheiten für die Meßbewegung unterhalb der Trägerplatte zu verändern und zu.berühren, jedoch mit Ausnahme einer Feineinstellung der Schubstange 39 am Einstellkopf 40. Diese Feineinstellung kann notwendig sein, um die zugehörige Meßuhr 43 auf Null einzustellen. In den Fig. 1 bis 5 ist ein derartiger Aufbau der Vorrichtung gezeigt, mit der ein Gegenstand 44 ausgemessen werden kann, der zylindrisch ist und eine durchgehende zentrale Öffnung mit drei Kreisbereichen 45, 46 und 47 unterschiedlicher Durchmesser aufweist.

Um den Gegenstand 44 auf der Trägerplatte 12 festzulegen, sind an dieser Platte 12 vier Halteglieder 21 befestigt. Sie haben in geeigneter Position Stützen 25, die so angeordnet sind, daß ihre Köpfe 25' mit den Ringwülsten 25'' in führende Anlage an der Innenseite des Öffnungsbereichs 46 des Gegenstandes 44 kommen.

Meßarme 35 mit Meßfühlern 36 sind an derjenigen Übertragungseinrichtung für die Meßbewegung angebracht, die sich entlang der Linie II-II (siehe Fig. 2) erstreckt, um den Innendurchmesser des Öffnungsbereichs 46 zu ermitteln. Um eine derartige Messung zu ermöglichen, sind entlang der Linie II-II keine Halteglieder 21 und keine zugehörigen Stützen 25 angeordnet.

Meßarme 35 mit Meßfühlern 36 sind auch an derjenigen Übertragungseinheit für die Meßbewegung angeordnet, die sich entlang der Linie III-III (siehe Fig. 3) erstreckt und über die der Innendurchmesser des Öffnungsbereichs 47 ermittelt wird. Entlang dieser Linie III-III ist ein Auflageglied 21 angeordnet. Es weist eine Stütze 25 auf, und ein Meßfühler 36 erstreckt sich durch den Längsschlitz 22 in dem Halteglied 21. Wie ersichtlich ist, kann dieser Meßfühler 36 in Nähe zur benachbarten Stütze 25 angeordnet werden. Ein und derselbe Schlitz 15 in der Trägerplatte 12 wird ausgenutzt, um einen der Meßfühler 36

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hindurchragen zu lassen und um das Auflage- oder Halteglied 21 festzulegen.

Schließlich sind Meßarme 35 mit Meßfühlern 36 auch an der Übertragungseinheit für die Meßbewegung vorgesehen, die sich entlang der Linie IV-IV (siehe Fig. 4) erstreckt und über die der Innendurchmesser des Öffnungsbereichs 45 ermittelt wird.

Damit die Übertragungseinheiten für die Meßbewegung, von denen jede alle anderen kreuzt, sich nicht gegenseitig stören, sind die Schienen 31 an der Basisplatte 10 notwendigerweise im Bereich des Mittelpunktes der Vorrichtung unterbrochen, da sie sonst nicht auf derselben Ebene angeordnet sein könnten. Weiterhin müssen die Schubstangen 39 auf unterschiedlichen Ebenen angeordnet sein, so daß sie einander ungehindert kreuzen können. Dies wird durch Halter 37 erreicht, welche die Achsen in unterschiedlichen Ebenen halten.

Auf diese Weise ist es möglich, drei verschiedene Innenabmessungen des zu messenden Gegenstandes zu ermitteln, wobei der Gegenstand nur einmal auf die Vorrichtung aufgespannt wird.

Anzumerken ist, daß Ungenauigkeiten beim Einspannen des zu messenden Gegenstandes auf der Vorrichtung, die durch die Stützen 25 bedingt sind, nicht zu Ungenauigkeiten in der Messung führen, da die beiden Meßfühler 36 für jede Meßfunktion freibeweglich in der Vorrichtung mittels Übertragungseinheiten für die Meßbewegung, die unterhalb der Trägerplatte 12 vorgesehen sind, angeordnet sind.

In Figur 5 ist die Verwendung von Schienen 31 entlang der Linie V-V in Verbindung mit einem Aufbau der Meßvorrichtung gezeigt, der zur Messung einer axialen Abmessung des zu messenden Gegenstandes 44 dient. Eine schwenkbare Übertragungseinheit 48 ist mit derselben Schraube 19 wie das Halteglied 21 an der Unterseite der Trägerplatte 12 befestigt. Sie hat einen Winkelhebel 49,

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der sehr präzise gelagert ist und von einer Feder 50 gegen einen Anschlag 51 gedrückt wird. Der Winkelhebel 49 hat Tastköpfe 52, die mit dem Meßauflager 29 am Bolzen 27 und mit dem Widerauflager 53 an der Schubstange 54 jeweils zusammenwirken. Die Schubstange 54 wirkt an ihrem anderen Ende über ein Widerauflager 55 mit dem Stößel 42 der Meßuhr 43 zusammen. Der Meßkopf 28 des Bolzens 27 kommt in Anlage an den Boden des Öffnungsbereichs 46, wenn der zu messende Gegenstand 44 auf die Vorrichtung in Anlage an die Halteglieder 21 gelegt wird. Hierdurch wird eine Anzeige der lichten Höhe des Gegenstandes erreicht, und zwar von der auf den Haltegliedern 21 aufliegenden Kante bis zum Boden des Öffnungsbereichs 46.

Ein weiterer Vorteil der beschriebenen Meßvorrichtung zusätzlich zu den verschiedenen möglichen Kombinationen, die durch unterschiedlichen Aufbau des erfindungsgemäßen Meßgerätes erreicht werden, ist darin zu sehen, daß viele der in der erfindungsgemäßen Meßvorrichtung benutzten Einzelteile dieselbe Konstruktion haben, wie sie in der Vorrichtung zur Übertragung von Meßbewegung nach der schwedischen Patentanmeldung 751 3 098-9 verwendet werden. Demnach ist es möglich, die Vorrichtung mit einer vertikalen Platte zu versehen, in der Nuten vorgesehen sind, in welchen derartige Einheiten zur Bestimmung von Außenabmessungen oder von axialen Abmessungen angeordnet sind. Diese Messung erfolgt gleichzeitig mit der Bestimmung der Innenabmessungen entsprechend der oben beschriebenen Art. In Fig. 8 sind Stützen 25 gezeigt, die sich sehr leicht an Gegenstände unterschiedlicherForm und unterschiedlicher Abmessungen anpassen lassen. Sie können derart angeordnet werden, daß sie axiale Anschläge und Schutz für die Meßfühler 36 bilden. Jeder Halter weist eine Stütze 25 auf, die in der Bohrung 24 des Auflage-

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und Haltegliedes 21 festgelegt ist und die an ihrem oberen Ende einen Kopf 125' trägt, der mit einer Ringwulst 125'' versehen ist. Der Kopf 125' weist einen diametrisch verlaufenden Schlitz auf, so daß der Kopf 125' mittels Schrauben in unterschiedlichen, gegeneinander versetzten Lagen auf der Stütze 25 befestigt werden kann, um eine Haltefunktion in Positionen zu ermöglichen, die einen unterschiedlichen Abstand von der Mittelachse der Stütze 25 haben. In Fig. 8 sind unterschiedliche Einstellpositionen der Köpfe 125' gezeigt. Die Köpf"e der zentralen Stütze und der rechten Stütze 25 bewirken auch einen Schutz für den Meßarm 35 beziehungsweise für den Meßfühler 36, der sich in der Nähe der Stütze 25 befindet. Hierdurch wird erreicht, daß die relativ empfindlichen Meßteile nicht beschädigt werden, wenn er zu messende Gegenstand in Meßposition auf die Vorrichtung gebracht wird.

Im gezeigten Ausführungsbeispiel erfolgt die Ermittlung und Anzeige der Innenabmessungen rein mechanisch. Die Meßuhren können jedoch durch elektrische oder pneumatische Meßwertwandler zur Anzeige an getrennten Geräten ersetzt werden.

Die Vorrichtung kann nicht nur zum Messen von Innendurchmessern oder Längenabmessungen verwendet werden, sondern sie kann auch benutzt werden, um Angaben bezüglich der Form, Lage und Richtung zu erreichen. In diesem Fall wird die Messung zwischen einem oder mehreren Stützen 25 ausgeführt, die als ortsfeste Bezugspunkte dienen. Meßarme 35 und Meßfühler 36 geben jeweils den Abstand zu diesen Fixpunkten. Dasselbe, bereits aus dem Stand der Technik bekannte Verfahren zum Messen von Innenmaßen kann mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung durchgeführt werden. Der durch die erfindungsgemäße Vorrichtung erzielte Vorteil besteht jedoch darin, daß diese Messung mit anderen

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1 Messungen kombiniert und mit diesen gleichzeitig ausgeführt werden kann.

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Claims (7)

1. PATENTANSPRÜCHE :

   1J Vorrichtung zur Anzeige von Innenabmessungen mit einer c Basisplatte,

   einer im Abstand oberhalb dieser Basisplatte angeordneten Trägerplatte für den zu messenden Gegenstand, einer Vielzahl von radial bezüglich eines Mittelpunktes verlaufenden Führungen zum Befestigen von Haltern auf der

   1Q Trägerplatte an beliebiger Stelle entlang der Führungen, mit mindestens einem Schlitz in der Trägerplatte, durch den von unten vorstehende Meßarme hindurchreichen und Schienen, die unterhalb der Trägerplatte und entlang der Schlitze vorgesehen sind, die in ihrer Längsrichtung verschiebbar

   -ic sind, mit einem Anzeigeglied gekuppelt sind, und an denen Meßarme von oben durch die Schlitze an beliebiger Stelle und in beliebiger Anzahl befestigbar sind, dadurch gekennzeichnet , daß die Führungen für die Halter (21, 25) als durchgehende, diametrisch angeordnete Schlitze (15) in der Trägerplatte (12) ausgebildet sind, durch die die Meßarme (25) nach oben hindurchragen, und daß fluchtende, auf der gleichen Diametrielinie befindliche und gegeneinander verschiebbare Schienen (34) Übertragungseinheiten bilden, welche die Meßbewegung zwischen den Meßarmen

   (35) und den zugehörigen Anzeigeeinrichtungen (43) zur Anzeige von Innenabmessungen, wie auch von Angaben über Form, Richtung und Position entlang verschiedener Koordinaten übertragen und diese Meßbewegungen in unverändertem Verhältnis auf die zugehörigen Anzeigeeinrichtungen (43) wei-Q tergeben.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine der, beiden unterhalb der Schlitze (15) angeordneten und diametrisch ausgerichteten Schienen (34) mittels einer Schubstange (39) mit der Anzeigeeinrichtung (43) der anderen

   INSPECTED

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   Schiene (34) gekuppelt ist.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schubstange (39) axial bezüglich der ersten Schiene

   (34) einstellbar ist.
4. 4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Halter (21, 25) ein an der Oberseite der Trägerplatte (12) befestigbares Halteglied (21) aufweist, das eine Durchgangsöffnung (22) für den Durchlaß der Meßarme (35) hat.
5. 5. Vorrichtungnach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Halter (21, 25) eine Stütze (25) mit einem an seiner Oberseite befindlichen und zur axialen und/oder radialen Anlage an den zu messenden Gegenstand (44) bestimmten Kopf (25', 125') aufweist.
6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Stütze (25) als Hülse (26) mit einer durchgehenden Axialbohrung ausgebildet ist.
7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der einstellbare Kopf (25¹, 125') quer zur Stütze (25) einstellbar ist.

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