DE3026350A1

DE3026350A1 - Messinstrument zur ueberpruefung der abmessungen von mechanischen teilen

Info

Publication number: DE3026350A1
Application number: DE19803026350
Authority: DE
Inventors: Guido Golinelli; Mario Possati; Narciso Selleri
Original assignee: Finike Italiana Marposs SpA
Current assignee: Finike Italiana Marposs SpA
Priority date: 1979-07-24
Filing date: 1980-07-11
Publication date: 1981-02-12
Also published as: GB2055470B; IT1165862B; US4329782A; CH645461A5; FR2461925B1; IT7903465A0; BR8004572A; GB2055470A; JPS5639402A; FR2461925A1; SE8005342L

Description

Meßinstrument zur Überprüfung der Abmessungen von mechanischen Teilen

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Meßinstrument zur Überprüfung der linearen Abmessungen von mechanischen Teilen mit einem Auflager, einer mit dem Auflager verbundenen Gelenkvorrichtung, einem beweglichen Meßarm, der mit der Gelenkvorrichtung verbunden ist, einem Meßfühler, einer Einstell- und Verriegelungsvorrichtung zur Einstellung und Verriegelung des Meßfühlers relativ zum Meßarm, die einen Schaft oder Stift aufweist, der innerhalb einer Querbohrung des Meßarmes angeordnet ist, und eine Schraube, die mit dem Schaft zusammenwirken kann, und Einrichtungen zur

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Erfasung bzw. Anzeige der Position des Meßarmes.

Bei herkömmlich ausgebildeten Meßinstrumenten weisen die Meßarme allgemein quadratische, rechteckförmige oder kreisförmige Querschnitte auf und besitzen an einem Ende eine Bohrung zur Befestigung des Meßfühlers am Arm. Der Meßfühler umfaßt gewöhnlich einen Einsatz aus einem verschleißfesten Material, beispielsweise einem Industriediamanten, der durch einen Schaft gelagert ist. Der Schaft ist in die -entsprechende Bohrung des Armes eingesetzt, innerhalb dieser Bohrung in Axialrichtung positioniert und beispielsweise mittels einer Klemmschraube, die durch eine weitere Bohrung des Armes geführt ist, die mit der

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den Schaft aufnehmenden Bohrung zusammenwirkt, relativ dazu fixiert.

Ein anderes System zur Fixierung des Schaftes mit dem Meßfühler am Arm umfaßt einen an der Armoberfläche in einer Richtung parallel zur Bohrungsachse für den Schaft vorgesehen FrSsschnitt, und zwar derart, daß der Frässchnitt mit der Bohrung für den Schaft zusammenwirkt. Eine Schraube ist mit den beiden durch den Frässchnitt voneinander getrennten Armpositionen verbunden. Durch Anziehen der Schraube nähern sich die beiden Abschnitte durch die Verformung der Bohrung, und der Schaft wird durch Preßsitz am Arm fixiert.

Die Meßarme für Meßinstrumente zur Überprüfung von kleinen Bohrungen sind relativ schlank, so daß die vorstehend erwähnten Fixierungssysteme in erster Linie aufgrund der begrenzten Dicke der Arme nicht immer Verwendung finden können.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Meßinstrument einschließlich einer Vorrichtung zur Ein-stellung und Fixierung der Meßfühler an den Meßarmen zu schaffen, die auch für Meßinstrumente zur Überprüfung der Abmessungen von kleinen Bohrungen geeignet ist.

Ziel der Erfindung ist es desweiteren,billige Meßarme und Vorrichtungen zur Einstellung und Fixierung der Meßfühler zur Verfügung zu stellen, die durch übliche Werkzeugmaschinen in

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einfacher Weise hergestellt werden können.

Die vorstehend angegebene Aufgabe wird durch ein erfindungsgemäß ausgebildetes Meßinstrument gelöst, bei dem der Meßarm einen Abschnitt aufweist, der im wesentlichen die Form eines geraden Rohres besitzt, und bei dem die Schraube in Axialrichtung innerhalb der inneren Ausnehmung dieses Abschnittes angeordnet ist.

Die Erfindung wird nachfolgend im einzelnen anhand eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung erläutert. Es zeigen:

Figur 1 eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt, einer bevorzugten AusfUhrungsform der Erfindung, die eine"manuell handhabbaren Meßdorn zur Überprüfung von Bohrungen bzw. Ausnehmungen mit kreisförmigem Querschnitt betrifft;

Figur 2 einen vereinfachten Querschnitt entlang Linie A-A in Figur 1 durch ein Detail des in Figur gezeigten Meßinstrumentes; und

Figur 3 einen Querschnitt entlang Linie B-B in Figur 1 des manuell handhabbaren Meßdornes.

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Der in Figur 1 dargestellte Meßdorn umfaßt einen zylindrischen Handgriff 1 zum Einsetzen des Dornes in die zu überprüfende Bohrung bzw. Ausnehmung. Ein Flansch 2 verbindet den Handgriff 1 mit einem Flansch 3 eines zylindrischen Nasenstückes 4, das zur Zentrierung des Meßinstrumentes innerhalb der zu überprüfenden Bohrung dient. Die Verbindung des Handgriffes 1 mit dem Nasenstück 4 wird durch Schrauben bewerkstelligt, die in den Figuren nicht sichtbar sind.

Der Handgriff 1 und das Nasenstück 4, die im Inneren hohl ausgebildet sind, bilden eine Kammer mit einer Längsachse, die eine Meßeinheit 5 beherbergt, die aus einem einzigen Stück aus einer gepreßten oder gestanzten Platte hergestellt ist.

Die Meßeinheit 5 umfaßt einen oberen Abschnitt 6 mit im wesentlichen rechteckiger Form, der zur Verbindung der Meßeinheit 5 mit dem Handgriff 1 über in den Figuren nicht sichtbare Schrauben dient.

Zwei Arme 7, 8 sind mit dem oberen Abschnitt 6 über zwei Abschnitte 9, 10 einstückig verbunden, deren Dicke vorzugsweise durch flache Abfasungen reduziert ist. Die beiden Abschnitte 9, 10 bilden Gelenke für eine Schwenkbewegung der Arme 7, 8 um Achsen, die sich im wesentlichen senkrecht zu der vorstehend erwähnten Längsachse erstrecken.

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Wie man» Figur 2 entnehmen kann, besitzt jeder Arm 7, 8 einen ersten Abschnitt 11, 12 mit kanalförmigem Querschnitt, einen zweiten Abschnitt 13, 14 mit einem Querschnitt, der die Form eines kreisförmigen Bogens besitzt und einen Zwischenabschnitt 15, 16, der den ersten Abschnitt mit dem zweiten Abschnitt verbindet.

Durch die Form des Querschnittes der zweiten Abschnitte 13, 14 der Arme 7, θ werden konkave und konvexe Oberflächen gebildet, die durch flache Ränder miteinander verbunden sind. Die konvexen Flächen sind zu der Innenfläche des Nasenstückes 4 benachbart.

Die Zwischenabschnitte 15, 16 weisen Versteifungsrippen 17, 18 auf, die während des Preßvorganges der Meßeinheit 5 erhalten werden.

Aufgrund der Form ihres Querschnittes besitzen die Arme 7, 8 einen beträchtlichen Widerstand gegenüber Biegebeanspruchungen. Dadurch wird vermieden, daß unerwünschte Durchbiegungen der Arme die Genauigkeit der von dem Meßinstrument durchgeführten Messungen beeinflussen.

Zwei Schäfte 31, 32 mit entsprechenden Meßfühlern 19, 20 sind mit den zweiten Abschnitten 13, 14 der Arme 7, 8 verbunden. Die Arme sind in den Abschnitten, die mit den Schäften 31, 32 der Meßfühler 13, 14 verbunden sind,

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rahrförmig ausgebildet.

Οίε rohrförmigen Abschnitte 21, 22 werden dadurch erhalten, daß die beiden Seiten 23, 24j 23·, 24* der zweiten Abschnitte 13, 14 entlang einer Richtung parallel zur Längsachse über eine begrenzte Höhe umgebogen werden, so daß sie sich den flachen Rindern der Abschnitte 13, 14 annähern. Die Verbiegung der Seiten 23, 24; 23·, 24¹ wird in Richtung auf die konkaven Flächen der zweiten Abschnitte 13, 14 durchgeführt, wie in Figur 3 gezeigt.

Jeder Schaft 31, 32 ist in Bohrungen 29, 30 angeordnet, die in den rohrförmigen Abschnitten 21, 22 ausgebildet sind. Die geometrischen Achsen der Bohrungen 29, 30 erstrecken sich im wesentlichen senkrecht zur Längsachse. Durch die rohrförmige Gestalt der Abschnitte 21, 22 werden Ausnehmungen 25, 26 gebildet, die Querschnitte mit erweiterten Konturen aufweisen und im wesentlichen elliptischen Ausnehmungen entsprechen. Die Form dieser Ausnehmungen 25, 26 wird mindestens teilweise durch einen Fräsvorgang und einen nachfolgenden Gewindeschneidvorgang modifiziert, damit sie Klemmschrauben 27, 2B aufnehmen können, die mit den Schäften 31, 32 an Punkten in Eingriff treten, die zwischen den Führungsbohrungen 29, 30 angeordnet sind, um sie in der gewünschten Position relativ zu den Armen 7, zu fixieren.

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Eine Feder 33, deren Spannung durch eine Schraube 34 eingestellt werden kann, wirkt auf die Arme 7, 8 ein, um die BerOhrungskraft der Meßfühler 19, 20 gBgen die Oberfläche der zu überprüfenden Bohrung festzusetzen. Ein Meßwandler 35 vom Differentialübertragertyp, der mit den Armen 7, 8 in Verbindung steht, stellt ein elektrisches Signal zur Verfügung, das von der gegenseitigen Position der Arme abhängig ist, und eine Behandlungs- und Anzeigegruppe, in den Figuren nicht gezeigt, empfängt dieses Signal durch ein mehrpoliges Kabel 36. Das Kabel 36 schließt darüber hinaus den Meßwandler an eine elektrische Stromversorgung an, was an sich bekannt und in den Figuren nicht gezeigt ist. Die Feder 33 und der Meßwandler 35 sind innerhalb des von dem Handgriff 1 gebildeten Kammerabschnittes angeordnet.

Durch die Querschnittsform der Arme 7,B und insbesondere die rohrförmige Gestalt der Abschnitte 21, 22 zur Befestigung der Schäfte 31, 32 an den ArmBn 7, θ ist es möglich, Bohrungen zu überprüfen, die sehr kleine Durchmesser aufweisen, beispielsweise Durchmesser unter 10 mm, wobei gleichzeitig die erforderliche Steifigkeit der Arme und eine stabile aber einstellbare Verbindung der Meßfühler 19, 20 mit den Armen 7, 8 erreicht wird.

Eine Variante der dargestellten Merkmale sieht vor, die Seiten 23, 24; 23', 24· auf mit einem Gewinde versehenen zylindrischen Kernen zu verbiegen, um auf diese Weise

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rohrförmige Abschnitte 21, 22 zu erhalten, deren innere Ausnehmungen unmittelbar während des Biegevorgangs mit einem Gewinde versehen werden.

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Claims

<■'!.>■ i:.q. H. i-lauck

'PI. Hh _f s,. W. Schmitz

Dipl. Ir₉. E. Graalfs

D'Pl. Ing. W. Wehnert

Dipl. Phys. W. Carstens

Dr.-lng. W. Döring

Mozartetraße 23 8000 München 2

Finike Italiana Marposs - S.p.A.

Via Saliceto, 13

1-40010 Bentivoglio - S.Marino (BO)

Italien

M-5245

Θ. JuIi 1980

Patentansprüche

ά 1. ^Meßinstrument zur Überprüfung der linearen Abmessungen von mechanischen Teilen mit einem Auflager, einer mit dem Auflager verbundenen Gelenkvorrichtung, einem beweglichen Meßarm, der mit der Gelenkvorrichtung verbunden ist, einem Meßfühler, einer Einstell- und Fixiervorrichtung zur Einstellung und Fixierung des Meßfühlers relativ zum Meßarm, die einen Schaft oder Stift aufweist, der innerhalb einer Querbohrung des Meßarmes angeordnet ist, und eine Schraube, die mit dem Schaft zusammenwirken kann,und mit Einrichtungen zur Erfassung bzw. Anzeige der Position des Meßarmes, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßarm (θ) einen Abschnitt (22) aufweist, der im wesentlichen die Form eines geraden Rohres besitzt, und daß die Schraube (28) in Axialrichtung innerhalb der inneren Ausnehmung (26) des Abschnittes (22) angeordnet ist.

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2» Meßinstrument nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßarm (θ) einen Verbindungsabschnitt (12, 14, 16} zur Verbindung des Abschnittes (22), der im wesentlichen die Form eines geraden Rohres besitzt, mit der Gelenkvorrichtung (10) aufweist, wobei der Verbindungsabschnitt (12, 14, 16) ein Element (14) mit einer Oberfläche bildet, die eine konkave Seite, eine konvexe Seite und zwei Kanten umfaßt, und wobei der Abschnitt (22), der im wesentlichen die Form eines gerade Rohres besitzt, durch Längsbiegen eines Endabschnittes des Elementes (14) zur Annäherung an die Kanten hergestellt ist.

3. Meßinstrument nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Abschnitt (22), der im wesentlichen die Form eines geraden Rohres aufweist, die Querbohrung (29, 30) umfaßt und daß die innere Ausnehmung (26) mindestens teilweise mit einem Gewinde versehen ist, um mit der Schraube (28) zur Fixierung des Schaftes (32) an dem Abschnitt (22), der im wesentlichen die Form eines geraden Rohres besitzt, zusammenzuwirken.

4. Meßinstrument nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungsabschnitt einen ersten Abschnitt (12) mit im wesentlichen kanalförmigem Querschnitt, einen zweiten Abschnitt (14) mit einem Querschnitt, der im wesentlichen einem kreisförmigen Bogen entspricht, und einen Zwischenabschnitt (16), der den ersten Abschnitt (12) mit dem

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zweiten Abschnitt (14) verbindet, umfaßt, wobei der Zwischenabschnitt (16) eine Versteifungsrippe (18) aufweist.

5. Meßinstrument nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß es desweiteren eine zweite Gelenkvorrichtung (9) aufweist, die mit dem Auflager (6) verbunden ist, einen zweiten beweglichen Meßarm (7), der mit der zweiten Gelenkvorrichtung (9j verbunden ist, einen zweiten Meßfühler (19) und eine zweite Einstell- und Fixiervorrichtung (27, 31) zur Einstellung und Fixierung des zweiten Meßfühlers (19) relativ zum zweiten Meßarm (7) und daß die beiden Arme (7, 8), die Gelenkvorrichtungen (9, 10) und das Auflager (6). durch ein einziges Teil (5) gebildet werden, das aus einer gestanzten Platte hergestellt ist, wobei die ersten und zweiten Gelenkvorrichtungen (9, 10) durch zwei Abschnitte vorgesehen werden, die die Arme (7, 8) mit dem Auflager (6) verbinden, wobei die beiden Abschnitte durch entsprechende flache Abfasungen gewichtsentlastet sind, und wobei die Erfassungs- bzw. Anzeigeeinrichtungen einen Differentialübertrager-Meßwandler (35) zur Erfassung der Relativposition der beiden Arme (7, 8) aufweisen.

6. Meßinstrument nach Anspruch 5 zur manuellen Überprüfung von kreisförmigen Innenbohrungen, dadurch gekennzeichnet, daß es desweiteren einen Handgriff (1) umfaßt, der mit dem Auflager (6) verbunden ist, eine Feder (33), die auf die

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Meßarme (7, β) einwirkt, um die Berührungskräfte der Meßfühler (19, 20} mit der Oberfläche der zu überprüfenden Bohrung festzulegen, und ein Nasenstück (4) zur Zentrierung des Meßinstrumentes innerhalb der zu überprüfenden Bahrung, wobei der Handgriff (1) und das Nasenstück (4) eine Innenkammer zur Aufnahme des einzigen Teiles (5), der Feder (33) und des Differentialübsrtrager-Meßwandlers (35) bilden, die innerhalb des von dem Handgriff (1) gebildeten Kammerabschnitt angeordnet sind.

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