DE3026352A1

DE3026352A1 - Messinstrument zur ueberpruefung der linearen abmessungen von mechanischen teilen

Info

Publication number: DE3026352A1
Application number: DE19803026352
Authority: DE
Inventors: Guido Golinelli; Mario Possati; Narciso Selleri
Original assignee: Finike Italiana Marposs SpA
Current assignee: Marposs SpA
Priority date: 1979-07-24
Filing date: 1980-07-11
Publication date: 1981-02-12
Also published as: FR2461924B1; CH645460A5; DE3026352C2; SE8005341L; FR2461924A1; US4348814A; SE447930B; GB2055471B; GB2055471A

Description

M-5244 -L '

Meßinstrument zur Überprüfung der linearen Abmessungen von mechanischen Teilen

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Meßinstrument zur Überprüfung der linearen Seiten von mechanischen Teilen mit einem Auflager, zwei beweglichen Armen, zwei an den beweglichen Armen befestigten Meßfühlern, die mit dem zu überprüfenden Teil in Berührung bringbar sind, zwei Gelenkvorrichtungen, die Drehbewegungen der Arme relativ zum Auflager gestatten, und einer Lagemeßeinrichtung, die im wesentlichen zwei Teile umfaßt, die an den beweglichen Armen befestigt sind.

Genauer gesagt bezieht sich die Erfindung auf einen manuell handhabbaren Meßdorn zur Überprüfung der Durchmesser von Bohrungen.

Manuell handhabbare Meßdorne zur Überprüfung von Bohrungen von mechanischen Teilen auf einem Gestell sind bereits bekannt ο

Beispielsweise beschreibt die Italienische Patentschrift 1 010 553 einen Meßdorn zur Überprüfung von Bohrungen von mechanischen Teilen auf einem Gestell, der zwei bewegliche

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Arme umfaßt, die an einem ihrer Enden zwei Meßfühler tragen und am anderen Ende zwei bewegliche Elemente einer Lagemeßeinrichtung. Die beweglichen Arme sind an Zwischenpunkten an einem Element befestigt, das wiederum am Rahmen des Meßinstrumentes befestigt ist und zwei dünne flexible Abschnitte aufweist, die als Drehgelenke wirken. Dieses bekannte Meßinstrument weist desweiteren ein Nasenstück zum Zentrieren des Meßinstrumentes in der Bohrung und zum Schütze der beweglichen Arme und der Meßfühler auf.

Wichtige Merkmale eines Meßinstrumentes, insbesondere eines manuell handhabbaren Meßinstrumentes, sind zusätzlich zur Genauigkeit und Wiederholbarkeit der Messungen begrenzte Herstellungs- und Reparaturkosten, Festigkeit, geringe Gesamtabmessungen und die Möglichkeit einer einfachen Anpassung des Meßinstrumentes beim Einsatz in verschiedenen Meßbereichen.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein insbesondere,jedoch nicht ausschließlich für manuelle Anwendungszwecke geeignetes Meßinstrument zu schaffen, das im Vergleich zu den Meßinstrumenten des Standes der Technik mit reduzierten Kosten verbunden ist, eine sehr einfache Konstruktion, hohe Festigkeit, Vielseitigkeit im Einsatz, einfache Betriebsweise, begrenzte Gesamtabmessungen und ein begrenztes Gewicht aufweist.

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Diese Aufgabe wird bei einem Meßinstrument der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß jeder bewegliche Arm mit der entsprechenden Gelenkvprrichtung aus einem einzigen Element hergestellt ist, das ein mit dem Auflager verbundenes Ende aufweist und an einer gleichen Seite im Hinblick auf die Gelenkvorrichtung den entsprechenden Meßfühler und einen relevanten Teil der Meßeinrichtung [des Wandlers) trägt.

Gemäß einem zusätzlichen Merkmal der Erfindung besteht das Meßinstrument aus einem Meßdorn zur Überprüfung der Durchmesser von Bohrungen und umfaßt desweiteren ein am Auflager befestigtes Schutznasenstück, wobei das Auflager eine Platte umfaßt, die ein mittleres Loch ausbildet, das von den beweglichen Armen passiert wird, und wobei die Platte zwei begrenzte innere Bezugsflächen bildet, die mit den beweglichen Armen zur Begrenzung von deren Öffnungsbewegung zusammenwirken können.

Nachfolgend werden einige Ausführungsformen der Erfindung in Verbindung mit der Zeichnung im Detail beschrieben. Es zeigen:

Figur 1 eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt,eines manuell handhabbaren Meßdornes gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung;

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Figur 2 eine Schnittansicht eines Elementes, das die beweglichen Arme des Meßdornes der Figur 1 umfaßt;

Figur 3 eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt, eines manuell handhabbaren Meßdornes gemäß einer zweiten Ausführungsfarm der Erfindung;

Figur 4 eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt, eines manuell handhabbaren Meßdornes gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung;

Figur S eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt, sines manuell handhabbaren Meßdornes gemäß einer vierten und bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;

Figur 6 einen Schnitt entlang Linie VI-VI in Figur S durch die Armeinheit des Meßinstrumentes der Figur 5; und

Figur 7 eine Draufsicht auf ein Element des Meßinstrumentes dBr Figuren 5 und 6, das aus einer Platte besteht, die die beweglichen Arme lagert und deren Öffnungsbewegung begrenzt.

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Der in Figur 1 dargestellte Meßdorn umfaßt einen hohlen Handgriff 1, dessen oberes Ende durch eine Kappe 2 geschlossen ist, welche eine Öffnung (nicht gezeigt) aufweist, die von einem

. Kabel 3 durchlaufen wird. Oer Handgriff 1 besitzt einen oberen Abschnitt 4 mit kreisförmigem Querschnitt, einen unteren Abschnitt 5 mit kreisförmigem Querschnitt, dessen Durchmesser größer ist als der des Abschnittes 4,und einen Zwischenabschnitt 6, der die Abschnitte 4 und 5 miteinander verbindet. Der untere Abschnitt 5 endet in einem Flansch 7, der zum Anschließen des Handgriffs 1, eines Ringkörpers 8 und eines Nasenstückes 9 dient.

Eine Einheit 10 (Figuren 1 und 2), die durch ein einziges Element gebildet wird, das durch Biegen einer geformten Federstahlplatte hergestellt worden ist, umfaßt einen ersten oberen Abschnitt 11 mit einem im wesentlichen rechteckigen Umfang und mit einem mittleren Loch 33, durch das das Kabel 3 läuft, zwei zweite Abschnitte 13, 13', die in einer Ebene parallel zu der von dem Abschnitt 11 gebildeten liegt, und zwei Zwischenabschnitte 12, 12·, die im wesentlichen senkrecht zu den ersten und zweiten Abschnitten verlaufen.

Die Abschnitte 13, 13' sind in einer nicht gezeigten Weise mit zwei Abschnitten (nicht gezeigt) des Ringkörpers 8, die ins Innere vorstehen, verriegelt.

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Die Einheit 10 umfaßt desweiteren zwei bewegliche Arme 14, 15, die Schäfte mit Meßfühlern 16, 17 lagern« Darüber hinaus lagern die beweglichen Arme 14, 15 Teile 18, 19 einer Differentialübertrager-Lagemeßeinrichtung und einer Druckfeder 20, welche im wesentlichen die Kontaktkraft der Meßfühler 16, 17 an dem zu überprüfenden mechanischen Teil erzeugt.

Die Arme 14, 15 werden hergestellt, indem zwei Flügel der geformten Stahlplatte verbogen werden. Sie sind mit dem oberen Abschnitt 11 durch zwei Abschnitte 21, 22 verbunden, die derart im Gewicht entlastet sind, beispielsweise durch zwei flache Abfasungen, daß zwei Gelenkeinrichtungen ge~ bildet werden, die die Drehung der Arme 14, 15 um senkrecht zu den Armen verlaufende Achsen ermöglichen. Jeder Arm 14 oder 15 umfaßt einen Abschnitt 23 oder 24, der im wesentlichen parallel zur Längsachse des Meßinstrumentes verläuft, und zwei Abschnitte 25, 26,die senkrecht zu den Abschnitten 23 oder 24 abgebogen sind, und zwar derart, daß der Arm einen kanalförmigen Querschnitt aufweist. Jeder Arm 14 oder 15 umfaßt desweiteren einen gebogenen Flügel 35 oder 36, der jeweils parallel zu den Abschnitten 24 oder 23 verläuft.

Die Form der Arme 14, 15 verleiht diesen einen beträchtlichen Widerstand gegenüber mechanischen Beanspruchungen, insbesondere gegenüber Biegebeanspruchungen. Mit Meßfühlern

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16, 17 versehene Schäfte erstrecken sich durch Bohrungen 27. der Arme 14, 15 und durch in den Flügeln 35, 36 vorgesehene Bohrungen und sind durch Schrauben, die in Gewindebohrungen 31 der Arme 14, 15 angeordnet sind, verriegelt. Die Einheit 10 kann beispielsweise aus einer Federstahlplatte mit einer Dicke von 1,5 mm hergestellt werden. In diesem Falle sind die Verbindungsabschnitte 21, 22 entsprechend entlastet, um sie in ausreichender Weise flexibel zu machen, damit die gewünschte Drehung der Arme 14, 15 um die entsprechenden Gelenkeinrichtungen stattfinden kann.

Die Einheit 10 kann auch aus einer Federstahlplatte hergestellt werden, die eine geringere Dicke (1 mm) aufweist, so daß die Verbindungsabschnitte ausreichend flexibel sind, ohne daß sie in irgendeiner speziellen Weise entlastet werden müssen.

Die Lagemeßeinrichtung umfaßt eine zylindrische Hülse 18, die elektrische Wicklungen 18* enthält, Verbindungen der Wicklungen 18' mit dem Kabel 3 und ein zylindrisches Lager 19 mit einem Schaft 39, der an seinem innerhalb der Hülse 18 angeordneten Ende einen Magnetkern 39· trägt. Zwischen den Wicklungen 18· und dem Schaft 39 mit dem Kern 39¹ besteht ausreichendes radiales Spiel, so daß die freie axiale Verschiebung des Kernes 39· garantiert wird.

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Das Kabel 3, das die Zu- und Ableitungen der Meßeinrichtung enthält, tritt en einer Seite der Hülse nahe einem Ende derselben aus, das durch ein geeignetes Harz abgedichtet ist.

Die Hülse 18 und das Lager 19 sind in Bohrungen 29 angeordnet und in einer nicht gezeigten Weise mit Armen 14, 15 verriegelt, wobei die Möglichkeit von axialen Einstellungen besteht.

Ein^eÖffnung 30 (Figur 2) ermöglicht den Durchgang des Kabels 3, das sich in Axialrichtung innerhalb des Meßdornes erstreckt.

Die Enden einer elastischen Dichtung 3B sind mit dem Lager und der Hülse 18 dichtend verbunden. Diejenige Basis des Lagers 19, die der in der Nahe der Hülse 18 gegenüberliegt, ist geschlossen, so daß auf diese Weise die Meßeinrichtung (die das Lager 19 mit dem Schaft 39 und dem Kern 39¹, die Hülse 18 mit den Wicklungen 18', das Kabel 3 mit dem vorstehend erwähnten Harz und die Dichtung 38 umfassende Einheit) vollständig abgedichtet ist.

Die Spannung der Feder 20 kann durch Schrauben 34 eingestellt werden, die in Gewindebohrungen 28 eingesetzt sind. Das Nasenstück 9, das an seinem unteren Ende durch eine Abdeckung 3? geschlossen ist, dient als Schutzelement für die Arme 14, 15 und die Lagemeßeinrichtung und zum Zentrieren des Meßdornes relativ zu der zu überprüfenden Bohrung.

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Wenn das Nasenstück 9 in eine zu überprüfende Bohrung eingesetzt wird, treten die Meßfühler 16, 7 mit der Bohrungsoberflache in Berührung und bewirken rotatorische Verschiebungen der Arme 14, 15 um die entsprechenden Gelenkeinrichtungen, die durch die Abschnitte 21, 22 gebildet werden. Die Änderung der gegenseitigen Position der Arme 14, 15 bewirkt eine Änderung der gegenseitigen Position der mit den Armen verbundenen Wicklungen 18* und des Kernes 39'. Die Ausgangssignale der Meßeinrichtung ändern sich somit und nehmen einen Wert an, der den Abweichungen des Bohrungsdurchmessers von einem entsprechenden Nennwert entspricht. Das von der Meßeinrichtung zur Verfugung gestellte Ausgangssignal wird durch eine nicht gezeigte Verstärker- und Anzeigegruppe, die mit der Einrichtung über das Kabel 3 verbunden ist,verstärkt und sichtbar gemacht.

Aus der vorstehenden Beschreibung wird klar, daß das Meßinstrument eine sehr einfache Konstruktion besitzt, die

und

eine kleine Anzahl von Elementen umfaßt/ von großer Festigkeit und begrenzten axialen Gesamtabmessungen ist, da die Lagemeßeinrichtung und die Meßfühler mit den beweglichen Armen an der gleichen Seite im Hinblick auf die Gelenkeinrichtungen verbunden sind.

Die Konstruktion der Arme 14, 15 und der entsprechenden Lager- und Gelenkeinrichtungen in Form eines einzigen einstückigen Elementes aus einer geformten und gebogenen

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Federstahlplatte ermöglicht insbesondere eine große Reduzierung der Bearbeitungs- und Montagekosten und eine Beseitigung das Spieles und der Reibung, die in Verbindung mit Konstruktionen des Standes der Technik, welche aus einer Vielzahl von miteinander gekoppelten Elementen bestehen, zwangsläufig auftreten.

Desweiteren garantieren die Konstruktion und die Anordnung der Bestandteile des Meßinstrumentes, insbesondere der Arme 14, 15 und der Lagemeßeinrichtung, eine im wesentlichen ohne Gleiten und Reibung ablaufende Betriebsweise, was von ausschlaggebender Bedeutung für die Genauigkeit und Wiederholbarkeit der Messungen ist.

Figur 3 zeigt einige Varianten der Ausführungsform der Figuren 1 und 2. Bei dem Meßdorn der Figur 3 sind zwei gleiche Elemente 40 und 40*, die jeweils aus einem einstückigen Teil bestehen, durch Schrauben 41, 41· an einem Lagerelement 55 verriegelt. Das Element 40 (und in ähnlicher Weise das Element 40») umfaßt einen ersten Abschnitt 42 mit rechteckigem Querschnitt, einen zweiten Abschnitt 43, der gewichtsmäßig entlastet ist, so daß ein dünner federnd nachgiebiger Abschnitt gebildet wird, der als Gelenk wirkt, und einen dritten Abschnitt 44, der einen Querschnitt aufweist, der dem des Abschnittes 42 entspricht, und der einen Arm bildet, der um das durch den Abschnitt gebildete Gelenk beweglich ist.

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Die beweglichen Arme 44, 44' bilden zwei Sitze, die die Enden einer Feder 45 beherbergen. Die Enden der Feder 45 sind über Schrauben 46 in den entsprechenden Sitzen verriegelt. Die Arme 44, 44' weisen in der Nähe ihrer freien Enden Bohrungen auf, die Schäfte mit entsprechenden Meßfühlern 47, 47' aufnehmen.

Die mit den Meßfühlern 47, 47' versehenen Schäfte sind durch Schrauben 48 an den Armen 44, 44' befestigt. Die Arme 44, 44' weisen desweiteren entsprechende Bohrungen zur Aufnahme der Teile 49, 50 einer Differentialübertrager-Lagemeßeinrichtung auf. Die Teile 49, 50 sind über Stellschrauben einstellbar befestigt, und mit den Teilen 49, 50 ist das Ende einer elastischen Dichtung 136 dichtend verbunden.

Ein Kabel 51, das die Zu- und Ableitungen der Meßeinrichtung enthält, tritt aus einer Seite des Teiles 49 heraus und ist teilweise in einem Schlitz 52 des Armes 44 an der der Innenfläche eines Nasenstückes 53 benachbarten Seite aufgenommen. Das Kabel 51 erstreckt sich durch ein Loch 54 des Armes 44, durch ein Loch (nicht gezeigt) eines Lagerelementes 55 und ein Loch (nicht gezeigt) eines Handgriffes 56 und erreicht eine Versorgungs- und Anzeigeeinheit (nicht gezeigt)

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Aus Gründen der Einfachheit der Konstruktion und der Austauschbarkeit der Elemente 40, 40· sind diese, wie bereits bemerkt, gleich ausgebildet. Folglich wird der Schlitz 52' und das Loch 54· im Arm 44" nicht benutzt.

Infolge der Festigkeit der Konstruktion ist es möglich, den Meßdorn der Figur 3 zur Überprüfung von Durchmessern in
einem unterschiedlichen Meßbereich einzusetzen, indem, wie durch gestrichelte Linien gezeigt, das Nasenstück 53 durch ein geeignetes Nasenstück 53a und die Schäfte mit den Meßfühlern 47, 47' durch Schäfte mit Meßfühlern 47a, 47·β geeigneter Länge ersetzt werden.

Ähnliche Möglichkeiten sind für den Meßdorn der Figuren 1
und 2 vorhanden·

Der in Figur 4 dargestellte Meßdorn unterscheidet sich von dem in Figur 3 dargestellten Meßdorn in starkem Maße, da
er zur Überprüfung von relativ geringen Durchmessern (im
allgemeinen weniger als 3 cm) dient und ein Nasenstück
57 mit einem Innendurchmesser aufweist, der eine Anordnung der Lagemeßeinrichtung innerhalb des Nasenstückes unmöglich macht.

Der Meßdorn dBr Figur 4 umfaßt einen Handgriff 58 mit einer kreisförmigen Verschlußplatte 59, die für den Durchgang
eines Kabels 60 ein Loch (nicht gezeigt) aufweist.

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An der Platte 59 ist ein Block 62 befestigt, und zwei gleiche Elemente 63, 63' einschließlich der beweglichen Arme 64, 64· mit entsprechenden Abschnitten 65, 65', die Gelenke bilden, sind über Schrauben 61, 61· an dem Block 62 befestigt.

Die beweglichen Arme 64, 64· umfassen zwei Abschnitte 66, 66', die innerhalb des Handgriffes 58 im wesentlichen in Axialrichtung angeordnet sind, zwei radiale Abschnitte 67, 67' und zwei andere Abschnitte 68, 68', die innerhalb des Nasenstückes 57 im wesentlichen in Axialrichtung angeordnet sind. Teile 69, 70 einer Lagemeßeinrichtung sind an den Abschnitten 66, 66' befestigt und somit innerhalb des Handgriffes 58 und nicht innerhalb des Nasenstückes 57 angeordnet. Das Ende einer elastischen Dichtung 137 ist mit den Teilen 69, 70 dichtend verbunden.

Der Meßdorn der Figur 5 umfaßt einen Handgriff 72, der an seinem oberen Ende durch eine Kappe 73 verschlossen ist, welche ein Loch (nicht gezeigt) zum Durchgang eines Kabels 74 aufweist. Der untere Teil 75 des Handgriffes 72 ist mit einem Flansch 76 ausgestattet,der zur Befestigung des Handgriffes an einem Lagerelement dient und im wesentlichen aus einer Ringplatte 77 besteht. Die Verbindung zwischen dem Flansch 76 und der Platte 77 wird durch zwei Schrauben 78, 79 hergestellt, die sich durch Löcher 80, 81 des Flansches erstracken und in Gewindebohrungen 82, 83 der Platte 77 (Figur 7) eingreifen, um die Unterseite des Flansches 76

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mit der Oberseite der Platte 77 zu verklemmen.

Die Platte 77 lagert des weiteren durch vier nicht sichtbare Schrauben, die sich durch Löcher 85 - 88 der Platte 77 erstrecken und in nicht sichtbare Gewindebohrungen in einem Flansch 89 des Nasenstückes 84 eingreifen, ein Schutz- und Zentrieraufgaben erfüllendes Nasenstück 84, und zwar derart, daß die Oberseite des Flansches 89 gegen die Unterseite der Platte 77 geklemmt ist.

Desweiteren wirkt die Platte 77 als Stützelement für die Armeinheit des Meßinstrumentes, da mit der Oberseite der

Flanschen Platte 77 die Unterseiten von zwei j 90, 91 verbunden

sind, die.zusammen mit der Armeinheit (Figur 6) ein einstükkiges Element 92 bilden. Diese Verbindung wird durch zwei Schrauben hergestellt, von denen eine 93 in Figur 5 gezeigt ist und die sich durch Löcher 94, 95 der Flansche 90, 91 erstrecken und in Gewindebohrungen 96, 97 der Platte 77 eingreifen.

Die durch gestrichelte Linien in Figur 7 teilweise gezeigten Flansche 90, 91 sind im Hinblick auf die vertikale Ebene, die sich durch die Achse des Meßinstrumentes und die Achsen der Löcher 82, 83 erstreckt, entgegengesetzt angeordnet.

Das durch Biegen einer geformten Federstahlplatte erhaltene Element 92 umfaßt desweiteren eine obere Basis 98 mit im

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wessntlichen rechteckförmigem Umfang und mit einem Loch 99 zum Durchgang des Kab&ls 74, zwei Abschnitte 100, 101 zur Verbindung der Flansche 90, 91 mit der Basis 98 und zwei bewegliche Arme 102, 103. Die Arme 102, 103 werden durch Verbiegen zweier Flügel der Stahlplatte erhalten und sind mit der oberen Basis 98 durch zwei Abschnitte 104, 105, die durch flache Abfasungen gewichtsentlastet sind, wie in Figur 5 gezeigt, einstückig verbunden, wobei diese Abschnitte zwei Gelenke bilden, die eine rotatorische Verschiebung der Arme 102, 103 um entsprechende Achsen senkrecht zu den Armen ermöglichen.,

Die Arme 102, 103 sind im wesentlichen ähnlich ausgebildet, so daß daher nur die Form des Armes 102 in Verbindung mit dem Figuren 5 und 6 beschrieben wird.

0er Arm 102 weist einen kanalförmigen Querschnitt auf, um Biegebeanspruchungen einen hohen Widerstand entgegensetzen zu können, sowie eine Gewindebohrung 106 für eine Schraube 107 (Figur 5), die ein Ende einer Druckfeder 108 lagert, welche die Arme 102, 103 unter Vorspannung hält, um sie auseinanderzubewegen. Die gegenseitige Position der Arme 102, 103 wird durch eine Differentialübertrager-Lagemeß— einrichtung 109 erfaßt. Die Meßeinrichtung 109 umfaßt eine zylindrische Hülse 110, die in einem Loch 111 des Armes 102 angeordnet und an dem Arm 102 befestigt ist. Die Hülse 110 enthält die primären und sekundären Wicklungen 112 des

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JL1·

Differentialübertragers. Ein Magnetkern 113, der von einem Schaft 114 getragen wird, welcher mit einem am Arm 103 befestigten kleinen Zylinder 115 verbunden ist, ist entlang der Achse der Wicklungen 112 beweglich. Die Enden einer elastischen Dichtung 138 sind an der Hülse 110 und dem Zylinder 115 dichtend befestigt. Das Kabel 74, das die mit den Wicklungen 112 verbundenen Leitungen enthält, tritt aus der Hülse 110 aus und erstreckt sich durch eine Öffnung 116 des Armes 102, die mit dem Loch 111 in Verbindung steht.

Wie vorstehend bemerkt, sind die Arme 102, 103 kanalförmig ausgebildet und besitzen daher gebogene Flügel 117, 118. Die Arme 102, 103 besitzen an ihren freien Enden Löcher 119, die sich durch weitere gebogene Flügel 120 erstrecken, um Schäfte 121, 122 aufzunehmen, die entsprechende Meßfühler 123, 124 tragen. Die Schäfte 121, 122 sind durch Schrauben 125 mit den Armen 102 , 103 verbunden, so daß eine Einstellung der Lage der Schäfte 121, 122 und somit der Meßfühler 123, 124 im wesentlichen entlang einer diametralen Richtung des Meßdornes möglich ist.

Das Nasenstück 84 besitzt zwei Löcher 126, 127 für den Durchgang der Meßfühler 123, 124. Seine untere Basis ist durch eine kreisförmige Abdeckung 128 verschlossen.

Die Platte 77 (Figur 7) besitzt im wesentlichen Ringform mit einem Loch 129 und umfaßt zwei Teile 130, 131, die in Richtung

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auf das Innsre vorstehen und etwa dis Form von dreieckigen Prismen mit ebgefasten Kanten 132, 133 aufweisen.

in

Die Teile 130, 131, die einer Richtung senkrecht zu derjenigen entlang der die Flansche 90, 91 angeordnet sind, diametral gegenüberliegen, bilden Widerlagerflächen, die in der Lage sind, die Öffnungsbewegung der Arme 102, 103 zu begrenzen. Wie in Figur 5 gezeigt ist, erstrecken sich in der Tat die Arme 102, 103 durch das Loch 129, weil die Basis 98 und die freien Ende der Arme an gegenüberliegenden Seiten relativ zu der durch die Platte 77 gebildeten Ebene angeordnet sind. In Übereinstimmung mit der Platte 77 ist der mittlere Teil des kanalförmigen Querschnittes der Arme 102, 103 zu den Kanten 132, 133 benachbart angeordnet. Wenn daher der in Figur 5 gezeigte mechanische Teil 134 weggenommen wird, wird die durch die Feder 1OB verursachte Öffnungsbewegung infolge des Kontaktes des mittleren Teiles des kanalförmigen Querschnittes mit den Kanten 132, 133 begrenzt.

Wenn im Gegensatz dazu das Nasenstück 84 in eine zu überprüfende Teilbohrung eingesetzt wird, bewirken die Meßfühler 123, 124, die in Ruhelage um einen entsprechenden Betrag von der Außenfläche des Nasenstückes 84 vorstehen, daß sich die Arme 102, 103 schließen und zu der Meßposition bewegen. Es ist dann möglich, an einer mit dem Kabel 74

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ή 2 .

verbundenen Versorgungs- und Anzeigegruppe 135 die Abweichung des Bohrungsdurchmessers vom Durchmesser eines Bezugswerkstückes, das in bekannter Weise zur-Nulleinstellung des Meßinstrumentes verwendet wird, abzulesen.

Wie vorstehend bereits bemerkt, wirkt ein einziges Element, nämlich die Platte 77, sowohl als mittleres Lager für die Verbindung des Handgriffs 72, der Arme 102, 103 (durch das Zwischenlagerelement mit den Flanschen 90, 91, der Basis 98 und den entlasteten Abschnitten 104, 105) und des Nasenstückes Θ4 als auch als Begrenzungsvorrichtung für die Öffnungsbewegung der Arme 102, 103.

Die Begrenzung der Öffnungsbewegung wird, wie oben erwähnt, durch zwei Teile der Platte oder des Ringes 77 erreicht, die in Richtung auf das Innere vorstehen. Diese beiden Teile enden in Randflächen, die begrenzte Bereiche aufweisen, um mögliche Nachteile zu verringern oder auszuschalten, die durch die Absetzung von Fremdpartikeln an den Armen 132, 133 und der Platte 77 verursacht werden könnten,und um die Begrenzung der Öffnungsbewegung auf einem konstanten Wert zu halten.

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Claims

Patentanwälte

Dipl. Phys. W. Schmitz

Dipl. Ing. E. Graalfs

Dipl. Ing. W. Wehnert

Dipl. Phys. W. Carstens

Dr.-Ing. W. Döring

Mozartstraöe 23 8000 München 2

Finike Italians Marposs - S.p.A-

Via Saliceto 13

1-40010 Bentivoglio - S.Marino (BO)

Italien

M-5244

8. Juli 1980

Patentansprüche

1. Meßinstrument zur Überprüfung der linearen Abmessungen von mechanischen Teilen mit einem Auflager, einem einstückigen Element, das einen ersten Abschnitt aufweist, der mit dem Auflager verbunden ist, zwei federnd flexible Abschnitte, die mit dem ersten Abschnitt verbunden sind und entsprechende Gelenkvorrichtungen bilden, zwei weitere Abschnitte, die jeweils einen beweglichen Arm bilden und mit den flexiblen Abschnitten zur Durchführung einer Drehbewegung um die entsprechenden Gelenkvorrichtungen verbunden sind, mit zwei Meßfühlern, die mit den beweglichen Armen verbunden sind, um mit dem zu überprüfenden Teil in Berührung zu treten, und mit an die beweglichen Arme angeschlossenen Meßeinrichtungen (Wandlereinrichtungen),um ein Signal zur Verfugung zu stellen, das von der gegenseitigen Lage der beweglichen Arme abhängig ist, wobei die Meßeinrichtungen zwei

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mit den beweglichen Armen verbundene Teile aufweisen und wobei jeder Meßfühler mit dem entsprechenden beweglichen Arm an der gleichen Seite im Hinblick auf die'entsprechende Gelenkvorrichtung verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Meßinstrument desweiteren ein Schutznasenstück (9; 84) aufweist, das die beweglichen Arme im wesentlichen aufnimmt, und daß es sich bei dem Auflager im wesentlichen um eine Platte (8; 77) handelt, die mindestens eine Durchgangsöffnung [33; 129) aufweist, wobei sich die beweglichen Arme durch die Platte erstrecken.

2. Meßinstrument nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Element (10; 290) in der Nähe der Auflagerplatte (8; 77) zwei entlastete Abschnitte (21, 22; 104, 105) aufweist, die die federnd flexiblen Abschnitte bilden, wobei die entlasteten Abschnitte relativ zur Platte (8; 77) an einer Seite und die Meßeinrichtungsteile (18, 18', 19, 39, 39'; 110, 112-115) und die Meßfühler (16, 17; 123, 124) an der anderen Seite angeordnet sind.

3. Meßinstrument nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Element (10; 92) durch eine gebogene Federstahlplatte gebildet ist.

4. Meßinstrument nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Abschnitt einen Abschnitt(11, 98) mit einem im wesentlichen rechteckigen Umfang und zwei Flügeln (13, 13'; 90, 91) in der Nähe dieses Abschnittes (11, 98) zum Verbinden des Elementes (10; 92) mit der Auflagerplatte

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(8; 77) aufweist, wobei jeder Arm (14, 15; 102, 103) einen Zwischenabschnitt (23, 24) umfaßt, der eine geometrische Längsachse bildet, zwei versteifende Seitenabschnitte (25, 26; 117, 118), die zusammen mit dem Zwischenabschnitt einen im wesentlichen kanalförmigen Querschnitt bilden, und einen weiteren Flügel (35, 36; 120), der im wesentlichen parallel zu dem Zwischenabschnitt angeordnet ist und den entsprechenden Meßfühler (16, 17; 123, 124), der von dem Arm getragen wird, lagert.

5. Meßinstrument nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Arme (14, 15; 102, 103) in der Nähe der Meßfühler (16, 17; 123, 124) Löcher (29; 111) zur Aufnahme der Meßeinrichtungsteile (18, 18*, 39, 39·; 110, 112-115) aufweisen, wobei die Meßeinrichtung aus einer Differentialübertrager-Lagemeßeinrichtung (109) besteht und deren Teile eine Hülse (18; 110) mit elektrischen Wicklungen (1Θ'| 112) und einen Schaft (39; 114), der einen Kern (39¹; 113) trägt, umfassen.

6. Meßinstrument nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (18; 110) eine abgedichtete Basis aufweist und daß das Meßinstrument eine elastische Dichtung (38; 138) umfaßt, die zur Abdichtung der Meßeinrichtung (109) mit der Hülse und dem Schaft verbunden ist.

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7. Meßinstrument nach einem der Ansprüche 1 bis 6, zur Überprüfung der Durchmesser von Bohrungen, dadurch gekennzeichnet, daß das Nasenstück (84) an der Auflagerplatte (77) befestigt ist und daß die Auflagerplatte ein mittleres Loch (129) für den Durchgang der beweglichen Arme (102, 103) aufweist und zwei begrenzte innere Bezugsflächen (132, 133) bildet, die mit den beweglichen Armen zur Begrenzung ihrer Offnungsbewegung zusammenwirken können.

8. Meßinstrument nach Anspruch 7, das einen Handgriff aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflagerplatte (77) eine erste Basis umfaßt, die mit einem Ende des Nasenstückes zusammenwirkt, und eine zweite Basis, die mit dem Handgriff und mit dem Element (92) zusammenwirkt.

9. Meßinstrument nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflagerplatte im wesentlichen aus einer Ringplatte (77) besteht, die das mittlere Loch (129) bildet und Löcher (82, 83, 85-88; 96, 97) zur Befestigung des Handgriffes (72), des Nasenstückes (84) und des Elementes (92) aufweist, wobei die Ringplatte zwei diametral gegenüberliegende Teile (130, 131) ausbildet, die in Richtung auf das Innere vorstehen und die Bezugsflächen (132, 133) bilden.

030 067/07OA

10. Meßinstrument nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die vorstehenden Teile (130, 131) im wesentlichen Form von zwei dreieckförmigen Prismen aufweisen, wobei eine Kante eines jeden Prismas die entsprechende Bezugsfläche (132, 133) bildet.

11. Meßinstrument nach Anspruch 4 und einem der Ansprüche und 10, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Flügel (9ü, 91) mit der zweiten Basis der Auflagerplatte (77) in zwei Bereichen, die sich entlang einer diametralen Richtung der Auflagerplatte gegenüberliegen, in Berührung stehen, wobei sich die vorstehenden Teile (130, 131), die die Bezugsflächen (132, 133) bilden, entlang einer Richtung senkrecht zu der durch die Bereiche gebildeten gegenüberliegen.

12. Meßinstrument nach Anspruch 7 und einem der Ansprüche θ bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Schutznasenstück (84) eine Außenfläche zur Zentrierung des Meßinstrumentes relativ zu der zu überprüfenden Bohrung aufweist und daß die Lagemeßeinrichtung (109) im wesentlichen innerhalb des Nasenstückes angeordnet ist.

030067/0704