DE3216259C2 - Mikrometer - Google Patents

Abstract

Eine Spindelantriebseinrichtung umfaßt eine spiralförmig verlaufende Nut mit einer vergleichsweisen großen Steigung zur Bewegungsübertragung auf eine Spindel und einen Eingriffsabschnitt, der mit der spiralförmig verlaufenden Nut zusammenarbeitet. Die Spindel ist mit einer eine Drehbewegung verhindernden Einrichtung versehen und eine Anzeigeeinrichtung wird durch eine axiale Bewegung der Spindel angetrieben.

Description

ters in Wirklichkeit nicht erreichen kann.

Ein Arbeiten mit hoher Geschwindigkeit läßt sich wie zuvor beschrieben, nicht erreichen und insbesondere kann sich die Spindel während des MeB -organgs drehen, da die Spindel direkt in Gewindeejngriff steht, was zu Falten und dergleichen auf dem Werkstück führt, wenn dieses aus einem flexiblen Material, wie einer Weichkunststoffpiaitc, besteht, an dsr ein Meßvorgang ausgeführt werden soll. Daher ist das Schraubenmikrometer der.3uvor beschriebenen Art zum Vermessen von Werkstücken aus den zuvor beschriebenen Materialien ungeeignet und die Betätigungsmuffe dreht sich und bewegt sich auch in axialer Richtung der Spindel während des Meßvorgangs. Auch ist der Aufbau des zuvor beschriebenen Mikrometers für eine Einhandbedienung ungeeignet Zusätzlich bringt ein solches Mikrometer noch den Nachteil mit sich, daß Präzisionsendbearbeitungen für die Gewindegänge und die Skaleneinteilungen erforderlich sind, durch die hohe Kosun verursacht werden.

Ferner verkompliziert sich auch der Meßvorgang, da während diesem Meßvorgang die Skaleneinteilung und die Feineinstelleinrichtung auf einer äußeren Hülse, die mit der inneren Hülse gekoppelt ist, und auf der Betätigungsmuffe, jeweils abgelesen werden müssen.

Auch ist ein sogenanntes linear bewegliches Mikrometer bereits vorgeschlagen worden, bei dem die Spindel in axialer Richtung mit hoher Geschwindigkeit bewegbar ist, ohne daß sich die Spindel zu drehen braucht. Dieses übliche linear bewegliche Mikrometer ist jedoch derart beschaffen, daß ein an einer vorbestimmten Stelle der Spindel vorgesehener Steuerknopf an der Außenseite des Hauptrahmens vorsteht. Dieser Steuerknopf wird mit einem Daumen oder dergleichen zur Bewegung in axialer Richtung der Spindel betätigt, während ein Bewegungswert der Spindel ermittelt und mittels einer Anzeigeeinrichtung oder dergleichen angezeigt wird, die in Form eines Zahnstangentriebs ausgebildet ist. Daher ist es notwendig, eine Sperreinrichtung für die Spindel, ein Schnappgriffstück für wiederholt auszuführende Meßvorgänge und eine Meßdruckanlegccinrichtung vorzusehen. Insbesondere schwankt der Meßwert infolge der auf den Steuerknopf aufgebrachten Kraft, so daß man keine genauen und zuverlässigen Meßwerte erhält.

Die DE-PS 3 41 197 beschreibt ein Mikrometer mit Grob- und Feineinstellung, bei dem die Spindel zwischen zwei begrenzten Werten in einem Rohr verschiebbar angeordnet ist, welches einerseits als Mutter für das Mikrometergewinde dient und andererseits in dem Hauptgestell verschiebbar eingesetzt ist. Mit dem Rohr starr verbunden und innerhalb der Mikrometerspindel ist eine Schraubenspindel eingesetzt. In diese kann über eine um die Spindelachse drehbare Zahnscheibe ein genau passender Sperrstift eingefahren werden. Zur Ablesung dienen die bei Mikrometern üblichen Grob- und Feinmarkierungen. Zur Grobeinstellung ist der Sperrstift außer Eingriff mit der Sperrspindel und wird nach Grobeinstellung eingefahren. Dann erfolgt die übliche Feineinstellung mittels des Präzisionsgewindes mit sehr kleiner Steigung.

Bei dem bekannten Mikrometer sind somit zwei Einstellungen erforderlich, wenn Werkstücke mil sehr unterschiedlichen Maßen gemessen werden. Im übrigen treffen die gleichen Nachteile auf dieses Mikrometer zu, wie sie in der ursprünglichen Beschreibung aufgeführt sind.

Die CH-PS 4 99 089 befaßt sich mit einem Mikrometer, bei dem auf der Spindel zwei Gewinde mit unterschiedlicher Gangrichtung und unterschiedlicher Ganghöhe vorgesehen sind, so daß beim Drehen der Spindel ein Vorschub nur um die Ganghöhendifferenz zwischen den beiden Vorschubgewinden erfolgt Die Ablesung ist die übliche Mikrometerablesung mit Nonius am drehbaren hülsenartigen Glied.

Die US-PS 22 82 114 betrifft eine Schublehre, bei der am führenden Teil eine Meßuhr angeordnet ist die über eine Zahnstange angelrieben wird, die längs des geführten Teils ausgebildet ist

Die US-PS 42 55 861 befaßt sich mit einem Mikrometer mit üblichem Vorschub, wobei jedoch vom Vorschub Signale abgeleitet werden, die einer Digitalanzeige zugeführt werden.

Die US-PS 29 12 764 befaßt sich mit einem üblichen Mikrometer und insbesondere mit einer Zusatzhalterung zum Halten eines kleinen Werkstückes während des Messens.

Grundsätzlich ist somit zu sagen, daß bei dem üblichen Schraubmikrometer der Antrieb der Spindel und die Meßgenauigkeit durch ein Gewinde gewährleistet werden müssen, das mit höchster Genauigkeit hergestellt wurde. Der Vorschub ist umgekehrt proportional zur Meßgenauigkeit

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Mikrometer der gattungsgemäßen Art anzugeben, bei dem eine hohe Genauigkeit auch bei hoher Arbeitsgeschwindigkeit, d. h. hohem Vorschub gewährleistet ist

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Mikrometer mit den Merkmalen des Kennzeichens des Patentanspruchs 1.

Ein wesentlicher Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß der Antriebsmechanismus für die Spindel getrennt wird von dem Element, das die Anzeigeeinrichtung antreibt, wobei der grundsätzliche Aufbau üblicher Mikrometer erhalten bleibt. Insbesondere wird durch die Verwendung einer spiralförmigen Nut mit großer Steigung eine hohe Vorschubgeschwindigkeit erreicht, so daß die Spindel bei einer Umdrehung des hülsenartigen Gliedes um 10 mm und mehr vorgeschoben werden kann. Der Spindelvorschub mit hoher Geschwindigkeit kann einhändig und mit geringster Bewegung erfolgen. Da die Spiralnut selbsthemmende Eigenschaften aufweist, wird die Spindel sicher in der eingestellten Position gehalten.

Ferner wird die Anzeigeeinrichtung direkt durch den Vorschub der Spindel gesteuert, so daß die hohe Antriebsgeschwindigkeit, die mit dem erfindungsgemäßen Spindelantriebsmechanismus erreicht wird, keinerlei Einfluß auf die Meßgenauigkeit hat. Durch Anordnung einer eine konstante Anpreßkraft aufbringenden Einrichtung wird ferner gewährleistet, daß auf das Werkstück kein überhöhter Druck bei der Spindelbewegung mit hoher Geschwindigkeit ausgeübt wird, so daß die Messung jederzeit unterhalb eines vorbestimmten Meßdrucks stattfindet

Die erfindungsgemäße Lösung verbindet eine hohe Meßgenauigkeit mit hoher Vorschubgeschwindigkeit, was im Widerspruch steht zu der bisherigen Beziehung, daß die Meßgenauigkeit umgekehrt proportional zum Vorschub ist. Erreicht wird dies dadurch, daß die als Taster wirkende Spindel den Meßwert direkt auf die Anzeige gibt, während bei den bekannten Einrichtungen

b5 die Anzeige an der Spindelantriebseinrichtung erfolgt, also diese durchlaufen muß.

Bevorzugte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Mikrometers sind in den Unteransprüchen gekenn-

zeichnet.

Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Mikrometers werden nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Vorderansicht einer Grundausführungsform eines ersten Ausführungsbeispiels des Mikrometers nach der Erfindung in Teilschnittdarstellung,

F i g. 2 eine Schnittansicht mit Blickrichtung in Richtung der Pfeile H-Il in Fig. 1,

F i g. 3 eine vergrößerte Schnittansicht zur Verdeutlichung der wesentlichen Teile eines zweiten Ausführungsbeispiels nach der Erfindung,

Fig.4 eine Vorderansicht einer Grundauslegungsform eines Mikrometers gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel in Teilschnittdarstellung,

Fig.5 und 6 Schnittansichten mit Blickrichtung in Richtung der Pfeile von den Linien V-V und Vl-Vl in Fig. 4,

F i: g. 7 eine vergrößerte Schnittansicht zur Verdeutlichung der wesentlichen Teile eines vierten Ausführungsbeispiels,

Fig.8 eine Vorderansicht zur Verdeutlichung der Grundauslegungsform eines fünften Ausführungsbeispiels,

F i g. 9 eine Vorderansicht von F i g. 8 in Teilschnittdarstellung, und

Fig. 10 eine Vorderansicht zur Verdeutlichung von Grundauslegungsform eines sechsten Ausführungsbeispiels in Teilschnittdarstellung.

F i g. 1 zeigt die Grundauslegungsform eines ersten Ausführungsbeispiels nach der Erfindung. Nach der Zeichnung ist ein Ende eines Hauptgestells 1 in Form eines U ausgebildet und ein Tastbolzen 2 ist fest an der Innenfläche des einen Endes der von dem U-förmigen Teil 14 gebildeten öffnung angebracht Das andere Ende dieses Hauptgestells 1 ist ausgehend von dem anderen Ende der von dem U-förmig ausgebildeten Teil 14 gebildeten öffnung geradlinig nach außen verlängert und eine Spindel 3 ist gleitbeweglich in diesen geradlinigen Abschnitt Iß eingesetzt und durchsetzt denselben in axialer Richtung. Mit einem Ende dieser Spindel 3 ist einstückig fest eine Spitze 4 mit ultragroßer Härte verbunden, die zur Anlage gegen den Tastbolzen 2 kommen kann. Auf der Umfangsfläche des Zwischenabschnitts der Spindel 3 ist durch Einschneiden eine Zahnstange 34 ausgebildet, die über einen vorbestimmten Bereich in axialer Richtung mit Präzision endbearbeitet ist Diese Zahnstange 34 kämmt mit einem Zahnrad 5, das auf dem Hauptgestell 1 drehbeweglich gelagert ist Das Zahnrad 5 ist mit einer Anzeigeeinrichtung 6 über ein nicht gezeigtes Zahnradgesperre verbunden, wobei die Anzeigeeinrichtung 6 als eigentliche fvießabieseeinrichtung dient. Die Anzeigeeinrichtung 6 ist so beschaffen, daß sie durch eine axiale Bewegung der Spindel 3 antreibbar ist Zusätzlich ist diese Anzeigeeinrichtung 6 fest mit dem geradlinigen Teil Iß des Hauptgestells 1 verbunden und umfaßt eine Anzeigenadel 6/4 für große Abmessungen und eine Anzeigenadel 6ß für kleine Abmessungen. Das andere Ende der Spindel 3, d. h. das in F i g. 1 rechts liegende Ende, steht nach rechts über den geradlinigen Abschnitt Iß über und dieser überstehende Teil ist mit einem eingebauten Stift 7 versehen, der ein Eingriffsteil für einen teilweise überstehenden Zustand bildet Der Teil des Stifts 7, der über die Spindel 3 übersteht ist in einen Schlitz 8/4 eines Führungselements 8 (siehe Fig.2) eingesetzt durchsetzt diesen Schlitz 84, steht über diesen vor und das vordere Ende des vorstehenden Abschnitts greift in eine spiralförmig verlaufende Nut 94 einer zylindrischen Betätigungsmuffe 9 ein, die auf dem Außenumfang des Führungselements 8 drehbeweglich gelagert ist. Der Stift 7 ist hierbei das Eingriffsteil und das Führungselement 8 bildet die eine Drehbewegung der Spindel verhindernde Einrichtung.

Ein Ende des Führungselements 8, d. h. das linke Ende in F i g. 1, ist fest mit dem Endabschnitt des geradlinigen Abschnitts Iß des Hauptgestells 1 über eine entsprechende Einrichtung, wie eine Preßpassung, verbunden und das andere Ende ist mittels einer Gewindeverbindung mit einem inneren Ende eines kappenförmigen Elements 10 verbunden, das als eine Sperre gegen eine Verschiebung der Betätigungsmuffe 9 dient. Ferner ist

im Inneren des Führungselements 8 eine öffnung 8ß ausgebildet, durch die sich die Spindel 3 geradlinig bewegen kann. Der Schlitz 8/4 ist ausgehend vom rechten Ende des Führungselements 8 eingeschnitten und erstreckt sich geradlinig bis zu einer Stelle relativ nahe an dem geradlinigen Abschnitt 1B. Die Breite des Schlitzes 84 ist so gewählt, daß eine enge Kopplungsverbindung mit dem Stift 7 (siehe F i g. 2) hergestellt wird, so daß der Stift 7 durch den Schlitz 8/4 ohne übermäßiges Spiel geführt ist.

Die spiralförmig verlaufende Nut 94 der Betätigungsmuffe 9 ist in einem Gewindegang mit einem viereckigen Querschnitt ausgebildet und hat eine relativ große Steigung. Diese Steigung beträgt beispielsweise etwa 12 mm. Der als Eingriffsabschnitt dienende Stift 7 wird pro vollständiger Umdrehung der Betätigungsmuffe 9 längs der spiralförmig verlaufenden Nut 94 etwa um eine Strecke von 12 mm bewegt. Zweckmäßigerweise hat die spiralförmig verlaufende Nut 94 einen Steigungswinkel von 5 bis 18°, um eine selbsthemmende Wirkung zu erreichen. Auf der Umfangsfläche der Betätigungsmuffe 9 sind Rändelungen, wie Linien, kreuz und quer verlaufende Linien oder in ähnlichen Mustern vorgesehen, so daß sich die Betätigungsmuffe 9 leicht ohne ein Durchrutschen der Finger drehen läßt

Bei dieser Auslegungsform bildet der Stift 7 das Eingriffsteil und das Führungselement 8, die Betätigungsmuffe 9 und das kappenförmige Element 10 bilden eine Spindelantriebseinrichtung 11. Zusätzlich ist an der rechten Seite des unteren Teils des U-förmigen Teils 14 des Hauptgestells 1 ein vorstehendes Griffstück 12 vorgesehen, das sich etwa parallel zu dem geradlinigen Abschnitt 1B erstreckt.

Nachstehend wird die Anwendungsweise dieses ersten Ausführungsbeispiels erläutert

Das Griffstück 12 wird von einem kleinen Finger, einem dritten Finger, einem Mittelfinger und einer Handfläche gehalten. Der Außenurr.far.g der Betätigungsmuffe 9 wird zwischen einem Daumen und einem Zeigefinger eingeklemmt und die Betätigungsmuffe 9 wird in eine vorbestimmte Richtung gedreht d.h. in Gegenuhrzeigerrichtung, wenn man auf das rechte Ende bei dem in F i g. 1 dargestellten Zustand blickt Der in Eingriff mit der spiralförmigen Nut 9A der Betätigungsmuffe 9 stehende Stift 7 versucht sich längs der spiral-

eo förmigen Nut 9Λ zu bewegen. Da jedoch der Stift 7 auch mit dem Schlitz 84 des Führungselements 8 zusammenarbeitet das fest mit dem Hauptgestell 1 verbunden ist bewegt sich der Stift 7 allmählich geradlinig während der Drehbewegung der Betätigungsmuffe 9 in F i g. 1 nach rechts. Infolge dieser Bewegung des Stifts 7 bewegt sich die Spindel 3 um den gleichen Abstand in dieselbe Richtung. Infolge dieser Bewegung der Spindel 3 dreht sich das in Kämmeingriff mit der Zahnstange 34

befindliche Zahnrad 5 entsprechend der Bewegungsgröße. Die Drehbewegung des Zahnrads 5 wird über ein Zahnradgesperre auf die Anzeigeeinrichtung 6 übertragen. Das Zahnradgesperre hat eine übliche, nicht dargestellte, Auslegungsform und ist derart beschaffen, daß die Zeigernadeln 6A und 6ß den Bewegungswert der Spindel 3 anzeigen. Während der Drehbewegung dieser Betätigungsmuffe 9 kann sich die Spindel 3 schnell bewegen, da die spiralförmig verlaufende Nut 9A eine große Steigung hat. Wenn sich zwischen dem Tastbolzen 2 und der Spitze 4 mit äußerst großer Härte infolge der zuvor beschriebenen nach rechts gerichteten Bewegung der Spindel 3 ein Zwischenraum ergibt, der größer als die Abmessungen eines nicht dargestellten Werkstücks sind, wird das Werkstück in diesen Zwischenraum gelegt und die Betätigungsmuffe wird in Gegenrichtung der zuvor beschriebenen Drehrichtung verdreht. Hierdurch bewegt sich die Spindel 3 über die Wirkung der spiralförmig verlaufenden Nut 9/4 der Betätigungsmuffe 9, den Stift 7 und den Schlitz 8A nach links und das Werkstück ist zwischen dem Tastbolzen 2 und der Spitze 4 mit äußerst großer Härte eingespannt, wobei die Abmessungen des Werkstücks mit Hilfe der Zeigernadeln 6Λ und 6ß der Anzeigeeinrichtung 6 angezeigt werden.

Das Werkstück kann sukzessiv vermessen werden, indem man die zuvor beschriebene Arbeitsweise wiederholt ausführt.

Das erste zuvor beschriebene Ausführungsbeispiel hat folgende Vorteile.

Insbesondere sind eine Antriebseinrichtung für die Spindel 3 und eine Antriebseinrichtung für die Anzeigeeinrichtung 6, wie das Zeigerinstrument, voneinander getrennt ausgelegt und die Spindelantriebseinrichtung 11 ist so beschaffen, daß sie den Stift 7 über das Zusammenwirken mit der spiralförmig verlaufenden Nut 9Λ mit einer vergleichsweise großen Steigung und dem Schlitz 8/4 schnell antreiben kann, so daß sich der Meßvorgang beschleunigt ausführen läßt. Die Anzeigeeinrichtung 6 wird mit Hilfe der auf der Spindel 3 mit Präzision ausgebildeten Zahnstange 3A und das Zahnrad 5 angetrieben, so daß die Messung sehr genau ausgeführt werden kann. Wenn die spiralförmig verlaufende Nut 9Λ beispielsweise eine Steigung von 12 mm hat und der gesamte Verfahrweg des Mikrometers 25 mm beträgt, wird dieser Verfahrweg zurückgelegt, indem man die Betätigungsmuffe um etwas mehr als 2 Umdrehungen verdreht Bei einem üblichen Schraubenmikrometer hingegen mit einer Steigung von 0,5 mm ergibt sich ein solcher Verfahrweg nur, wenn man die Betätigungsmuffe 9 fünfzigmal dreht

Da die spiralförmig verlaufende Nut 9/4 einen Gang mit großer Steigung bildet, lassen sich Meßfehler vermeiden, die bei üblichen Mikrometern infolge eines Festfressens der Gewindeverbindung auftreten können, so daß man eine stabile Meßgenauigkeit in konstanter Form erhält, ohne daß große Erfahrungen im Umgang mit dem Meßinstrument erforderlich sind. Andererseits ist die spiralförmig verlaufende Nut 9A auch mit selbsthemmender Wirkung ausgebildet, so daß eine Sperreinrichtung entfallen kann, die bei üblichen linear beweglichen Mikrometern erforderlich ist, die einen hin- und hergehend beweglichen Knopf oder einen Drehknopf haben. Hierdurch vereinfacht sich der Aufbau des Mikrometers und die Kosten für einen solchen Mikrometer verringern sich.

Ferner wird auch die Präzisionsendbearbeitung der Zahnstange 3/4 vereinfacht und die Bearbeitung vereinfacht sich im Vergleich zu einer Endbearbeitung beim Gewindeschneiden mit einer üblichen Steigung von 0,5 mm beträchtlich, so daß sich auch die Herstellungskosten des Mikrometers aus diesen Gründen verrin-

gern.

Da die Spindel 3 selbst mit Hilfe des Schlitzes &A des Führungselemente 8 geradlinig bewegt wird, kann auch leicht eine Weichkunststoffplatte und dergleichen vermessen werden.

Ferner wird die Betätigungsmuffe 9 nur an ein und derselben Stelle ohne eine axiale Verschiebebewegung verdreht und das Hauptgestell 1 ist mit einem Griffteil 12 versehen, so daß man eine sogenannte Einhandbedienung zur Erleichterung ausführen kann. Hierdurch wird die Bewegungsfreiheit der anderen Hand nicht eingeengt, so daß man eine verbesserte Leistungsfähigkeit erhält.

Auch braucht kein Schlitz oder dergleichen in dem Hauptgestell 1 ausgebildet zu sein, der für die Antriebseinrichtung der Anzeigeeinrichtung 6 und dergleichen einschließlich der Zahnstange 3Λ bestimmt ist, so daß das Mikrometer nach der Erfindung zuverlässiger luftdicht und auch allgemein besser dicht als übliche Mikrometer abgeschlossen ist, die einen hin- und hergehend beweglichen Knopf haben. Hierdurch wird die Staubabschlußeigenschaft des Mikrometers verbessert.

Ferner braucht die Zahnstange 3A der Spindel 3 nur eine Abstoßungskraft einer Antriebskraft der Zeigernadeln 6/4 und 6ß der Anzeigeeinrichtung 6 aufzunehmen, so daß eine konstruktionsmäßig bedingte starre Auslegung nicht erforderlich ist. Auch hierdurch verringern sich die Herstellungskosten für das Mikrometer.

Nachstehend sollen weitere und von dem vorstehenden ersten Ausführungsbeispiel abweichende Ausführungsbeispiele erläutert werden, wobei gleiche oder ähnliche Teile mit denselben Bezugszeichen versehen sind, um die Beschreibung übersichtlicher zu gestalten.

In F i g. 3 ist ein zweites Ausführungsbeispiel nach der Erfindung gezeigt. Bei diesem zweiten Ausführungsbei-

4C spiel ist das beim ersten Ausführungsbeispiel vorgesehene Führungselemente weggelassen und anstelle hiervon ist ein Führungsstift 13 vorgesehen, der ein vorspringendes Eingriffsteil bildet. Ferner ist in den geradlinigen Teil Iß des Hauptgestells 1 der Führungsstift 3 eingebettet und das vordere Ende desselben greift in eine Führungsnut 3ß ein, die auf der Umfangsfläche der Spindel 3 in axialer Richtung ausgebildet ist. Der Führungsstift 13 und die Führungsnut 3ß bilden eine die Drehbewegung der Spindel verhindernde Einrichtung, so daß sich die Spindel linear ohne Ausführung einer Drehbewegung bewegen kann. An einem Ende der Betätigungsmuffe 19 ist ein Flansch 19ß ausgebildet, der drehbeweglich in eine Ausnehmung IC eingesetzt ist, die an einem Endabschnitt des geradlinigen Teils Iß ausgebadet ist Mittels einer Mutter 14 wird eine Verschiebebewegung der Betätigungsmuffe 19 verhindert, die mittels einer Gewindeverbindung mit dem Endabschnitt des geradlinigen Teils Iß verbunden ist In eine auf dem Innenumfang der Betätigungsmuffe 19 ausgebildete spiralförmig verlaufende Nut 19Λ greift ein Stift 17 ein, der auf dem rechten Ende der Spindel 3 vorsteht der ein Eingriffsteil bildet

Auch das zweite Ausführungsbeispiel in der zuvor beschriebenen Ausbildungsform bringt funktionell ähnliehe Vorteile wie das erste Ausführungsbeispiel mit sich, da durch die Verdrehung der Betätigungsmuffe 19 die Spindel 3 schnell antreibbar ist und sich die Messung mit hoher Genauigkeit ausführen läßt

ίο

F i g. 4 zeigt eine allgemeine Auslegungsform eines dritten Ausführungsbeispiels nach der Erfindung. Nach der Zeichnung ist in der Nähe des rechten Endes der Spindel 3 ein Stift 37 eingebaut, der ein Eingriffsteil bildet, wenn er teilweise vorsteht. Der Teil des Stifts 37, der von der Spindel 3 vorsteht, ist in einen Schlitz 38,4 eines Führungselements 38 eingepaßt, durchzieht den Schlitz 38/4 und steht noch darüber hinaus vor, wobei der vordere Endabschnitt mit einer linksgängigen spiralförmigen Nut 39.4 einer zylindrischen Hülse 39 zusammenarbeitet, die auf dem Außenumfang des Führungselements 38 (siehe F i g. 5) drehbar gelagert ist. Hierbei bildet der Stift 37 den Eingriffsabschnitt und in Verbindung mit dem Führungselement wird eine eine Drehbewegung der Spindel verhindernde Einrichtung gebildet.

Ein Ende, d.h. das links liegende Ende in Fig.4, des Führungselements 38 ist fest an einem Endabschnitt des geradlinigen Teils lßdes Hauptgestells 1 mit Hilfe einer geeigneten Einrichtung, wie einer Preßpassung angebracht, und das andere Ende ist mittels einer Gewindeverbindung mit einem inneren Ende eines kappenförmigen Elements 40 verbunden, mittels dem die Hülse 39 und eine nachstehend noch beschriebene Betätigungsmuffe gegen eine Verschiebung gesichert sind. Zusätzlich ist in dem Führungselement 38 eine öffnung 3Sb ausgebildet, die so ausreichend bemessen ist, daß sich die Spindel 3 in dieser Öffnung linear bewegen kann. Der Schlitz 38A wird ausgehend vom rechtsseitigen Ende des Führungselements 38 eingeschnitten und erstreckt sich in einer geradlinigen Form an einer Stelle, die vergleichsweise nahe an dem geradlinigen Teil Iß liegt. Dieser Schlitz 38Λ hat eine solche Breite, daß in ihm der Stift 37 (siehe F i g. 5) eng passend aufgenommen ist, so daß der Stift 37 durch den Schlitz 3SA ohne übermäßig großes Spiel geführt werden kann.

Die spiralförmig verlaufende Nut 39,4 der Hülse 39 ist in einem Gewindegang mit einem viereckigen Querschnitt ausgebildet und hat eine relativ große Steigung, wie zum Beispiel eine Gangsteigung von 12 mm. Der einen Eingriffsabschnitt bildende Stift 37 wird um einen Weg von 12 mm längs der spiralförmig verlaufenden Nut 39Λ pro einer ganzen Umdrehung der Hülse 39 bewegt. Vorzugsweise ist es zweckmäßig, daß die spiralförmig verlaufende Nut 39/4 einen Steigungswinkel von 5 bis 18° hat, um eine geeignete Selbsthemmung zu erreichen. Auf dem Außenumfang der Hülse 39 ist über die gesamte Länge hinweg eine Führungsausnehmung 39ß ausgebildet, um die eine rechtsgängige Schraubenfeder 41 gewunden ist Ein Ende der Schraubenfeder 41 ist fest am rechtsseitigen Ende des Bodenabschnitts der FühruRgsausichiRüüg 395 angebracht, wie dies in F i g. 5 gezeigt ist Das äußere Ende der Spiralfeder 41 bleibt frei ohne befestigt zu werden. Der äußere Umfang dieser Schraubenfeder 41 ist in Preßeingriff mit einem Innenumfang einer zylindrischen Betätigungsmuffe 42, die auf dem Außenumfang der Hülse 39 (siehe F i g. 7) drehbar gelagert ist Aufgrund des Preßeingriffs wird zwischen dem Innenumfang der Betätigungsmuffe 42 und dem Außenumfang der Schraubenfeder 41 eine Reibungskraft erzeugt und wenn die Betätigungsmuffe 42 verdreht wird, wird diese Drehbewegung auf die Hülse 34 über die Reibungskraft übertragen, so daß sich auch die Hülse 39 dreht Die Schraubenfeder 41 und die Betätigungsmuffe 42 bilden eine Einrichtung, die ein konstantes Andrücken ermöglicht Ferner sind Rändelungen, wie Linien, sich kreuzende Linien oder dergleichen in Mustern auf der Umfangsfläche der Betätigungsmuffe 42 ausgebildet, so daß die Betätigungsmuffe 42 leicht ohne ein Durchrutschen der Finger verdreht werden kann.
Hierbei bilden der als Eingriffsabschnitt dienende Stift 37, das Führungselement 38, die Hülse 39, das kappenförmige Element 40, die Einrichtung zur Aufbringung eines konstanten Anpreßdrucks eine Spindelantriebseinrichtung 43.
Nachstehend wird die Arbeitsweise dieses dritten Ausführungsbeispiels erläutert.

Wenn man die Betätigungsmuffe 42 in eine vorbestimmte Richtung, d. h. in Gegenuhrzeigerrichtung, drehen möchte, wenn man auf das rechts liegende Ende in Fig.4 blickt, dann wird eine Reibungskraft zwischen dem Innenumfang der Betätigungsmuffe 42 und dem Außenumfang der rechtsgängigen Schraubenfeder 41 erzeugt, die in Andrückeingriff mit dem Innenumfang der Betätigungsmuffe 42 ist. Diese Reibungswiderstandskraft wird auf die Hülse 39 über die Schraubenfeder 41 übertragen, wobei die Hülse 39 die Neigung hat, sich nach links zu drehen. Da ein Ende der Schraubenfeder 41 bei dieser Ausführungsform nicht festgelegt ist, wirkt diese Reibungswiderstandskraft auf die rechtsgängige Schraubenfeder 41 in der Form ein, daß der Außenumfang der Schraubenfeder 41 nach links verdreht wird, so daß sich die Schraubenfeder 4 S im Durchmesser zu vergrößern versucht Folglich nimmt die die Schraubenfeder 41 gegen die Betätigungsmuffe 42 andrückende Kraft plötzlich zu mit dem Resultat, daß die Reibungswiderstandskraft ebenfalls zunimmt, wobei die Betätigungsmuffe 42 und die Schraubenfeder 41 in einen Zustand gebracht werden, der ähnlich einem Sperrzustand ist, so daß der Innenumfang der Betätigungsmuffe 42 und die Schraubenfeder 41 hinsichtlich einer Verdrehung ohne Schlupf blockiert sind.

Wenn man die Hülse 39 wie zuvor beschrieben nach links drehen möchte, dann versucht der mit der spiralförmig verlaufenden Nut 39/4 der Hülse 39 in Eingriff stehende Stift 37 sich längs der spiralförmig verlaufenden Nut 39/4 zu bewegen. Der Stift 37 ist aber auch in den Schlitz 3SA des Führungselements 38 eingesetzt, das fest mit dem Hauptgestell 1 verbunden ist. Der Stift 37 wird daher geradlinig und in aufeinanderfolgenden Schritten in F i g. 4 bei der Drehbewegung der Hülse 39 nach rechts bewegt Infolge dieser Bewegung des Stifts 37 bewegt sich auch die Spindel 3 in derselben Richtung und um denselben Wert.

Wenn zwischen dem Tastbolzen 2 und der Spitze 34 mit sehr großer Härte durch die nach rechts gerichtete Bewegung der Spindel 3 wie zuvor beschrieben ein Zwischenraum gebildet wird, der größer als die Abmessungen des Werkstücks (nicht gezeigt) ist, wird das Werkstück in den Zwischenraum gelegt und die Betätigungsmuffe 42 wird in Gegenrichtung zu der zuvor beschriebenen Bewegungsrichtung gedreht d.h. nach rechts. Hierbei wird die Drehbewegung der Betätigungsmuffe 42 auf die Hülse 39 über die Schraubenfeder 41 übertragen und zwar durch die Reibungswiderstandskraft die zwischen dem Innenumfang der Betätigungsmuffe 42 und dem Außenumfang der rechtsgängigen Schraubenfeder 41 erzeugt wird, die in Andrückeingriff mit dem Innenumfang der Betätigungsmuffe 42 ist Somit wird die Hülse 39 nach rechts gedreht Da die Reibungswiderstandskraft auf den Außenumfang der rechtsgängigen Schraubenfeder 41 in der Weise einwirkt daß bei der dargestellten Ausführungsform die Schraubenfeder 41 nach rechts verdrillt wird, nimmt der Durchmesser der Schraubenfeder 41 zu, wobei die Andrückberüh-

rungskraft zwischen der Schraubenfeder 41 und der Betätigungsmuffe 42 in abnehmender Richtung wirkt. Wenn jedoch die Spindel 3 nicht gegen das Werkstück oder den Tastbolzen 2 anliegt, bewegt sich die Spindel 3 gleichmäßig ohne nennenswerten Widerstand, so daß sich auch die Hülse 39 gleichmäßig dreht. Somit lassen sich die Schraubenfeder 41 und die Betäligungsmuffe 42 als ein Stück durch eine Andrückkontaktkraft mit einem vorbestimmten Wert drehen.

Wenn die Betätigungsmuffe 42 wie zuvor beschrieben nach rechts gedreht wird, bewegt sich die Spindel 3 durch das Zusammenwirken der Schraubenfeder 41, der Hülse 39, der spiralförmig verlaufenden Nut 39A der Hülse 39, des Stifts 37 und des Schlitzes 38Λ nach links, und das Werkstück ist zwischen dem Tastbolzen 2 und der Spitze 4 mit sehr großer Härte eingespannt. Die Bewegung der Spindel 3 wird dann gestoppt. Wenn man die Betätigungsmuffe 32 unter diesen Umständen weiter nach rechts verdrehen möchte, wird ein auf die Betätigungsmuffe 42 wirkendes Drehmoment vergrößert aufrechterhalten, wenn ein vorbestimmtes Drehmoment erreicht ist. Die Schraubenfeder 42 nimmt im Durchmesser ab und schließlich gleitet die Betätigungsmuffe 42 auf der Schraubenfeder 41, so daß die Betätigungsmuffe 42 leer läuft. Auf diese Weise wird das auf die Spindel 3 einwirkende Drehmoment begrenzt, wobei eine die Spindel 3 gegen das Werkstück drückende Kraft, d. h. eine Meßkraft auf einen vorbestimmten Wert begrenzt wird, so daß das Werkstück zwischen dem Tastbolzen 2 und der Spitze 4 mit sehr großer Härte der Spindel 3 unter einer vorbestimmten konstanten Anpreßkraft eingespannt werden kann.

Wenn das Werkstück unter der vorbestimmten Meßkraft wie zuvor beschrieben eingespannt ist, läßt sich die Abmessung dieses Werkstücks mit Hilfe der Zeigernadeln 6A und 6ß der Anzeigeeinrichtung 6 ablesen, um einen Meßwert zu erhalten.

Das Werkstück kann sukzessiv vermessen werden, indem der zuvor beschriebene Vorgang wiederholt ausgeführt wird.

Das dritte Ausführungsbeispiel mit der zuvor beschriebenen Auslegungsform bringt zusätzlich zu den Vorteilen bei den vorhergehend beschriebenen drei Ausführungsbeispielen folgende Vorteile mit sich.

Insbesondere ist die Antriebseinrichtung in zwei Systeme zum Antreiben der Spindel 3 und ein weiteres System zum Antreiben der Anzeigeeinrichtung 6 unterteilt. Die Spindelantriebseinrichtung 43 enthält eine Einrichtung zum Aufbringen eines konstanten Anpreßdrucks, die ermöglicht, daß die Meßkraft der Spindel 3 konstant ist, wobei die Wirkung der Schraubenfeder 41 genutzt wird, die nur an einem Ende an der Hüise 39 und der Betätigungsmuffe 42 fest angebracht ist, so daß das Werkstück zum Messen zwischen der Spindel 3 und dem Tastbolzen 2 unter einer konstanten Meßkraft eingespannt werden kann. Daher treten bei den Meßwerten kaum Abweichungen auf; so daß man eine gleichbleibende Meßgenauigkeit erhält Um das Werkstück unter dem konstanten Meßwert einspannen zu können, reicht es aus, daß die Betätigungsmuffe 42 einige leerlaufende Umdrehungen nach rechts ausführen kann. Man braucht daher keine Erfährung beim Benutzen des Mikrometers, so daß eine Messung mit gleichbleibender Genauigkeit unabhängig von der Erfahrung der Bedienungsperson durchführbar ist Ferner wird im allgemeinen die konstante Meßkraft nicht größer als nötig vorgegeben und insbesondere bewegt sich die Spindel 3 selbst durch die Wirkung des Schlitzes 38Λ des Führungselernents 38 geradlinig, um sich gegen das Werkstück anzulegen. Das Werkstück, das leicht zu Beschädigungen neigt oder bei dem Falten oder dergleichen bzw. Eindrücken auftreten, wie dies beispielsweise bei Ge^ri genständen mit einer starken Flexibilität, wie Weichkunststoff und dergleichen, der Fall ist, lassen sich daher leicht und zuverlässig vermessen. Da das Werkstück zwischen dem Tastbolzen 2 und der Spindel 3 unter einer konstanten Meßkraft eingespannt ist, ist der im ίο Hauptgestell 1 erzeugte Verformungswert konstant und daher lassen sich Schwankungen bei den Meßwerten hierauf basierend vermeiden, so daß man eine gleichbleibende Meßgenauigkeit erhalten kann. Die auf das Hauptgestell 1 als eine Reaktionskraft wirkende Kraft ist aus den ähnlichen wie zuvor angegebenen Gründen konstant und es tritt keine übermäßig große Reaktionskraft auf. Daher ist das Hauptgestell 1 nicht ständig Verformungen und dergleichen ausgesetzt, so daß wirksam eine Abnahme der Meßgenauigkeit verhindert werden kann. Wenn man die Betätigungsmuffe 42 nach rechts verdreht, um ein Werkstück zwischen dem Tastbolzen 2 und der Spindel 3 einzuspannen, und wenn die Spindel 3 abrupt zur Anlage gegen das Werkstück kommt, tritt ein Schlupf zwischen der Betätigungsmuffe 42 und der Schraubenfeder 41 auf, so daß kein Drehmoment auf die Hülse 39 übertragen wird, das einen vorbestimmten Wert überschreitet, so daß eine Stoßbeanspruchung an dem Eingriffsteil zwischen dem Stift 37 als Eingriffsabschnitt und der spiralförmig verlaufenden Nut 39Λ wirksam vermieden werden kann. Hierdurch wird die Haltbarkeit des Spindelantriebsmechanismus 43 verbessert.

In F i g. 7 sind die wesentlichen Teile eines vierten Ausführungsbeispiels nach der Erfindung gezeigt. Bei diesem fünften Ausführungsbeispiel fällt das Führungselement 38 des vierten Ausführungsbeispiels weg und anstelle hiervon ist ein Führungsstift 45 vorgesehen, der zur Bildung eines Eingriffsteils vorsteht. Insbesondere ist ein Führungsstift 45 in den geradlinigen Teil 1 ß des Hauptgestells 1 eingebettet und das vordere Ende des Führungsstifts 45 arbeitet mit einer Führungsnut 43ß zusammen, die auf der Umfangsfläche der Spindel 3 in axialer Richtung ausgebildet ist. Der Führungsstift 45 und die Führungsnut 43ß bilden eine eine Verdrehung der Spindel verhindernde Einrichtung, so daß sich die Spindel 3 geradlinig ohne sich zu drehen bewegen kann. An einem Ende der Hülse 49 ist ein Flansch 49Causgebildet, der in eine Ausnehmung IC drehbeweglich eingesetzt ist die an einem Endabschnitt des geradlinigen Teils Iß ausgebildet ist. Die Hülse 49 ist gegen eine Verschiebung durch eine Mutter 46 gesichert die mitteis einer Gewindeverbindung mii dem Endäbschiiiü des geradlinigen Teils 1B verbunden ist. Eine linksgängige spiralförmig verlaufende Nut 49A ist auf der Innenumfangsfläche der Hülse 49 ausgebildet mit der ein vorstehender Stift 47 als ein Eingriffsteil am rechten Ende der Spindel 3 zusammenarbeitet und in diese spiralförmig verlaufende Nut 49A eingreift. Eine Führungsausnehmung 49ß ist auf dem Außenumfang der Hülse 49 ausgebildet der Außenumfang einer rechtsgängigen Schraubenfeder 51 ist fest an einem Ende mit dem Inneren der Führungsausnehmung 49ß verbunden und wird in Anpreßeingriff mit dem Innennmfang der Betätigungsmuffe 52 gebracht die drehbeweglich mit dem Außenumfang der Hülse 49 gekoppelt ist und ein kappenförmiges Element 60 ist vorgesehen, das die Betätigungsmuffe 52 gegen eine Verschiebung sichert, wobei das kappenförmige Element 60 mittels einer Gewinde-

verbindung mit dem rechten Ende der Hülse 49 verbunden und an diesem befestigt ist

Auch das vierte Ausführungsbeispiel mit der zuvor beschriebenen Auslegung hat ähnliche Wirkungen wie das vorstehend beschriebeite vierte Ausführungsbeispiel, so daß die Betätigungsmuffe 52 bei ihrer Yerdrehuag die Spindel 3 schnell antreiben kann, eine Messung mit hoher Genauigkeit durchführbar ist und eine Messung unter einer konstanten Andrückkraft usw. möglich ist

Zusätzlich sind bei dem zweiten und vierten Ausführungsbeispiel die Führungsstifte 13 und 45 als vorstehende Eingriffsteile auf dem Hauptgestell 1 vorgesehen und die Führungsnuten 38 und 430 sind auf der Spindel 3 vorgesehen. Jedoch können die Führungsstifte 13 und 45 auch auf der Spindel ähnlich wie die Stifte 27 und 57 bei dem dritten und sechsten Ausführungsbeispiel und die Führungsnuten 30 und 430 auf dem Hauptgestell 1 vorgesehen sein. Ferner ist eine Seitenfläche der Spindel 3 abgeschnitten, so daß sie eben ist Eine die Spindel 3 eng passend aufnehmende öffnung ist in diesem abgeschnittenen Teil an dem Hauptgestell 1 ausgebildet, um eine Drehbewegung der Spindel 3 und dergleichen zu verhindern. Somit ergeben sich verschiedene Auslegungsformen für die eine Spindelverdrehung verhindernde Einrichtung, wie sich aus der vorstehenden Beschreibung ergibt Ferner wird bei den zuvor beschriebenen ersten bis vierten Ausführungsbeispielen die Anzeigeeinrichtung 6 durch eine Zahnstange 3Λ der Spindel 3 angetrieben, um den Meßwert anzuzeigen. Jedoch kann bei der Verwirklichung der Erfindung auch ein Drehdekodierer durch die Zahnstange 3A angetrieben werden, um eine Digitalanzeige zu ermöglichen. Ferner brauchen die Einrichtungen zur Lagerung der Hülse 9, 19,39 oder 49 nicht notwendigerweise auf die bei der jeweiligen Ausführungsform beschriebenen Auslegungsform beschränkt zu sein, sondern die Hülse 9,19, 39 oder 49 kann auf dem Hauptgestell 1 direkt oder indirekt drehbeweglich gelagert sein. Ferner können bei den ersten und dritten Ausführungsbeispielen die Stifte 7 oder 37 und der Schlitz 8Λ oder 38/4 an zwei oder mehr Stellen jeweils vorgesehen sein. Ferner ist bei dem dritten und vierten Ausführungsbeispiel die Führungsausnehmung 390 oder 490 auf dem Außenumfang der Hülse 39 oder 49 ausgebildet, die Schraubenfeder 41 oder 51 ist fest mit dem Inneren der Ausnehmung 390 oder 490 verbunden und der Außenumfang der Schraubenfeder 41 oder 51 wird in Andrückeingriff mit dem Innenumfang der Betätigungsmuffe 42 oder 52 gebracht. Jedoch kann die Führungsausnehmung 390 oder 490 auch auf dem Innenumfang der Betätigungsmuffe 42 oder 52 vorgesehen sein, die Schraubenfeder 41 oder 51 kann an dem Inneren der Ausnehmung 390 oder 490 fest angebracht sein und der Innenumfang der Schraubenfeder 41 oder 51 kann in Andrückeingriff mit dem Außenumfang der Hülse 39 oder 49 gebracht werden. Ferner braucht die Führungsausnehmung 390 oder 490 nicht notwendigerweise nutenförmig ausgebildet zu sein, sondern kann beispielsweise ein stufenförmig abgesetztes Teil mit einem durchmesserkleineren Abschnitt sein, der im Durchmesser gleich dem Durchmesser der Führunpsausnchnumg 39/? oiler 49/J ist. Kur/ /usammcngefaUi, kann die !''iihrungsausnehmung durch irgeiideine andere Einrichtung ersetzt werden, in dem die Schraubenfeder 39 oder 49 im aufgewickelten Zustand aufgenommen werden kann und zwar derart, daß eine feste Verbindung zwischen der Hülse 39 oder 49 und der Betätigiingsmuffe 42 oder 52 vorhanden ist.

Ferner kann dieser Raum entweder auf dem Außenumfang der Hülse 39 oder 49 oder dem Innenumfang der Betätigungsmuffe 42 oder 52 oder sowohl auf der Hülse ab auch auf der Betätigungsmuffe vorgesehen sein. Die Wicklungsrichtungen der Schraubenfeder 41 oder 51 und der Verlauf der spiralförmigen Nut 39/4 oder 49Λ können jeweils umgedreht werden. Jedoch muß dann darauf geachtet werden, daß bei einem Linksgang der Betätigungsmuffe 42 oder 52 die Spindel 3 in eine Rich tung zur Anlage gegen das zu messende Werkstück kommt die entgegen jener Richtung gerichtet ist die bei üblichen Mikrometern zur Betätigung vorhanden ist Ferner wird die eine konstante Andrückkraft aufbringende Einrichtung von der Schraubenfeder 41 oder 51 und der Betätigungsmuffe 42 oder 52 gebildet Anstelle dieser Auslegungsform kann man auch die Betätigungsmuffe 42 oder 52 und die Führungsausnehmung 390 oder 490 weglassen und die eine konstante Andrückkraft aufbringende Einrichtung wird von einer unabhän- gigen zylindrischen Einheit gebildet, die von einem äußeren Zylinder, einem inneren Zylinder und einer Schraubenfeder gebildet wird, die zwischen diesen Zylindern angeordnet ist Eine solche Einrichtung hat eine ähnliche Funktion wie die zuvor bei den vierten bis sechsten Ausführungsbeispielen erläuterte Einrichtung zur Aufbringung einer konstanten Andrückkraft Der Innenumfang des inneren Zylinders und der Außenumfang der Hülse 39 oder 49 lassen sich mit Innengewindegängen und Außengewindegängen jeweils versehen, so daß sich beide Elemente lösbar miteinander verbinden lassen. Die zuvor beschriebene Auslegungsform kann den Vorteil mit sich bringen, daß eine eine konstante Andrückkraft aufbringende Einrichtung leicht durch eine andere gewünschte Einrichtung ersetzt werden kann.

Ferner kann die eine konstante Andrückkraft aufbringende Einrichtung bei den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen durch eine ersetzt werden, bei der ein Stützelement vorstehend auf de' Hülse 39 oder 49 vorgesehen ist und eine Sperrklinkenanhalteeinrichtung,

d. h. eine Einwegkupplung auf dem Stützelement derart vorgesehen ist, daß sie zu der Achslinie der Spindel 3 ausgerichtet ist. Ferner braucht die Schraubenfeder 4t oder 51 bei der eine konstante Anpreßkraft aufbringenden Einrichtung nicht notwendigerweise auf eine solche, bestehend aus einem Rundstahl, beschränkt zu sein, sondern kann durch eine ersetzt werden, die aus einem Stahl mit Viereckquerschnitt oder einem Flachstahl ausgebildet ist, oder sogar durch eine sogenannte Spiralfeder, die in axialer Richtung derart verlängert ist, daß jeder Windungsteil nicht den anderen überlappt.

Nachstehend sollen das fünfte und sechste Ausführungsbeispiel erläutert werden. Diese Ausführungsbeispiele unterscheiden sich von den ersten bis vierten Ausführungsbeispielen dadurch, daß eine Anzeigeeinrich- tung vorgesehen ist, bei der ein Wert der Relativbewegung zwischen der Spindel und dem Hauptgestell durch eine optische Ermittlungscinrichtung erfaßt und digital angezeigt wird. Die F i g. 8 und 9 zeigen das fünfte Ausführungsbeispiel nach der Erfindung. Hierbei wird das

bo Hauptgcstcll 101 von einem U-förmigen Teil 1OM und einem geradlinigen Teil 1010 gebildet und die Spindel 3 ist gleilbcweglich in den geradlinigen Toil 101H mil Hilfe von Lagern 105 und 106 eingesetzt. Line Ilaupiskala 141 mit Unterteilung ist an einer vorbestimmten Stelle

b5 der Spindel 3 in dem geradlinigen Teil 101B über ein Tragelcment 140 parallel zur Spindel 3 fest angebracht. Wenn sich die Spindel 3 bewegt, bewegt sich die Hauptskala 141 in einem hohlen Abschnitt 139, der in dem

15 16

geradlinigen Teil 101 B ausgebildet ist (siehe F ig. 9). Bewegungs;größe der Spindel 3 digital anzuzeigen. In

Eine Anzeigeskala 141 ist zusätzlich an der. vorbe- Fi g. 10 ist mit 154 eine Schaltergruppe bezeichnet, die stimmten Stelle auf einer Seite der Hauptskala i41 vor- einen Ein/Aus-Schalter, einen Halteschalter für den angesehen, wobei ein kleiner Zwischenraum zwischen der gezeigten Wert, einen Nullabgleichsschalter und der-Hauptskala und der Anzeigeskala vorgesehen is₍t Diese 5 gleichen enthält Ferner ist mit 155 in F i g. 11 ein Füh-Anzeigeskala 142 ist fest in dem hohlen Teil 130 ange- rungsstück bezeichnet dessen oberes Ende fest mit dem bracht Ein lichtemittierendes Element 143 und ein Trägelement 140 und dessen bodenseitiges Ende gegaüchtempfangselement 144 sind, auf einer Seite der An- belt ist sowie gleitbeweglich gegen den Außenumfang zeigeskala 142 auf gegenüberliegenden Seiten dersel- des Gehäuses 145 anliegt, wobei die Bewegungen der ben angeordnet so daß sie der Hauptskala 141 gegen- io Spindel 103 und der Hauptskala 141 durch dieses Fühüberliegen. Die Anzeigeskala 142, das lichtemittierende rungsstück 155 geführt sind.

Element 143 und das Lichtempfangselement 144 bilden Bei diesem fünften Ausführungsbeispiel bewegt sich

einen Detektor 160. die Hauptskala 141 bei der Bewegung der Spindel 3

Die Hauptskala 141 ist auf einem Element aus einer relativ zu der Anzeigeskala 142 um einen Abstand, der Metallplatte oder dergleichen ausgebildet und hat eine 15 gleich dem Bewegungsweg der Spindel 3 ist Dieser Rereflektierende Fläche und die reflektierende Fläche ist lativbewegungswert wird durch die Ermittlungsschalmit feinen Streifenmustern (nicht gezeigt) versehen, die tung 151 über die Anzahl von Änderungen der Hell- und mittels einer Präzisionsfertigung, wie durch Aufdamp- · Dünkelerscheinungen des von dem Lichtempfangselefen oder dergleichen, in einer Richtung senkrecht zur ment 144 empfangenen Lichts und einer Änderung der Bewegungsrichtung der Hauptskala 141 in regelmäöi- 20 Stärke des empfangenen Lichts erfaßt, und das Ergebnis gen Intervallen aufgebracht sind. Ferner besteht die An- wird mit Hilfe der Anzeigeplatte 152 angezeigt Der zeigeskala 142 aus einem lichtdurchlässigen Element, angezeigte Wert kann abgelesen werden, nachdem der wie einer Glasplatte oder dergleichen und sie trägt auch angezeigte Wert zwischenzeitlich durch den Anzeigedarauf ein Streifenmuster (nicht gezeigt), das ähnlich werthalteschalter der Schaltergruppe 154 gehalten wie das Streifenmuster der Hauptskala 141 mit Präzi- 25 wird. Durch das Vorsehen des Nullabgleichsschalters sion aufgebracht ist Andererseits geht ein von dem kann erreicht werden, daß nach dem Erhalten eines erlichtemittierenden Element 143 ausgehendes Licht un- sten Bezugswertes Abweichungen von diesem ersten ter einem bestimmten Winkel zu der Anzeigeskala 142 Bezugswert durch Plus- oder Minusangaben angezeigt und geht durch die Anzeigeskala 142 durch, wird an der werden, so daß sich vergleichende Messungen verein-Hauptskala 141 reflektiert geht dann wiederum durch 30 facht durchführen lassen.

die Anzeigeskala 142 und das Licht wird dann in dem Bei diesem fünften Ausführungsbeispiel erhält man

Lichtempfangselement 144 aufgenommen. Die Bewe- im wesentlichen den Vorteil, daß irgendeine Person

gungsgröße der Spindel 3, ausgehend von einer Null- leicht und schnell einen angezeigten Wert ablesen kann,

punktstellung, wird durch die Anzahl von Hell- und da der angezeigte Wert digital angezeigt wird.

Dunkelerscheinungen bestimmt, basierend auf dem sich 35 Die Anzeigeeinrichtung 153 ist so beschaffen, daß ein

ändernden Überlappungszustand der Streifenmuster Bewegungswert der Spindel 3 durch die Wirkung des

auf den beiden Skalen 41 und 42 jeweils. Hierbei wird auf die mit Präzision ausgebildeten Streifenmuster auf

jeweils entsprechend dem Überlappungszustand der der Hauptskala 141 und der Anzeigeskala 142 jeweils

Streifenmuster eine Lichtmenge reflektiert, wenn die gestrahlte Licht erfaßbar ist, so daß man eine Messung

Spindel 3 im Endzustand zum Stillstand gekommen ist. 40 mit hoher Genauigkeit erhält.

In dem hohlen Teil 139 ist ein mit einem Boden verse- In Fig. 10 ist ein sechstes Ausführungsbeispiel gehenes zylindrisches Gehäuse 145 angeordnet, in dem zeigt. In Abweichung von dem fünften Ausführungsbeieine Lithiumbatterie 146 als Energiequelle aufgenom- spiel ist bei dem sechsten Ausführungsbeispiel keine men ist. Das Gehäuse 145 hat am rechten Ende des Hülse 39 nach Fig.9 vorgesehen. Die spiralförmig ver-Hauptgestells 101 entsprechend der Zeichnung eine 45 laufende Nut 9A ist direkt in die Innenumfangsfläche öffnung und mit dieser öffnung ist mittels einer Gewin- der Betätigungsmuffe 9 eingeschnitten. Der Stift 7 ardeverbindung eine Kappe 148 verbunden, die eine Elek- beitet mit dieser spiralförmig verlaufenden Nut 9Λ zutrode 147 hat. Diese Kappe 148 wird abgenommen, um sammen. Die Spindelantriebseinrichtung 11 entspricht die Lithiumbatterie einzusetzen oder sie aus dem Ge- jener bei dem ersten Ausführungsbeispiel,
häuse 145 zu entnehmen. Am Boden des Gehäuses 145 50 Bei dem sechsten Ausführungsbeispiel ist keine leerist eine Elektrode 150 mit einer Spiralfeder 149 vorgese- laufende Übertragung wie bei dem fünften Ausfühhen. rungsbeispiel vorhanden. Jedoch ist beim sechsten Aus-

Die Elektroden 147, 150, das lichtemittierende EIe- führungsbeispiel die Betätigungsmuffe 9 vereinfacht,

ment i43 und das Lichtempfangselement 144 sind mit man erhält eine kompakte Auslegung und das Mikro-

einer Ermittlungsschaltung 151 verbunden, die im höh- 55 meter läßt sich mit geringeren Kosten herstellen,

len Teil 139 vorgesehen ist. Die Ermittlungsschaltung Zusätzlich ist bei dem zuvor beschriebenen fünften

151 ist ihrerseits mit einer Anzeigeplatte 152 verbunden. und sechsten Ausführungsbeispiel die Hauptskala 141

Wie in Fig. 10 gezeigt, ist die Anzeigeplatte 152 auf jene Skala, die in einem Element, ausgebildet aus einer

einer Seitenfläche des geradlinigen Teils 101 B vorgese- Metallplatte oder dergleichen, vorgesehen ist und eine

hen. Eine Bewegungsgröße der Spindel 3, die durch die 60 reflektierende Fläche hat. Eine solche Auslegung kann

Ermittlungsschaltung 151, basierend auf den Lichtände- jedoch auch so beschaffen sein, daß die Häuptskala 141

rungen, empfangen durch das Lichtempfangselement von einem lichtdurchlässigen bzw. lichtübertragenden

144, ermittelt worden ist, wird mit Hilfe dieser Anzeige- Element, wie einer Glasplatte, ähnlich der Anzeigeskala

platte 152 digital angezeigt. Hierbei bilden die Haupt- 142 gebildet wird, und das lichtemittierende Element

skala 141, der Detektor 160, die Lithiumbatterie 146, die 65 143 und das Lichtempfangselement 144 sind derart vor-

Ermittlungsschaltung 151 und die Anzeigeplatte 152 ei- gesehen, daß zwischen denselben die Skalen 141 und

ne Anzeigeeinrichtung 153, die so beschaffen ist, daß sie 142 liegen. Auch besteht keine Notwendigkeit, die Erfin-

durch die Bewegung der Spindel 3 antreibbar ist, um die dung auf die sogenannte optische Ermittlungseinrich-

17 18

tung unter Verwendung des lichtemittierenden Elements 143 und des Lichtempfangselements 144 zu beschränken, sondern es ist auch eine magnetische Ermittlungseinrichtung verwendbar, die eine magnetische Skala und einen Magnetkopf als eine Detektoreinrichtung verwendet Auch lassen sich Widerstandsermittlungseinrichtungen oder Kontaktpunktermittlungseinrichtungen verwenden, wobei sich die Auslegung derart treffen läßt, daß die Skalen festgelegt sind und der Detektor längs der Spindel 3 beweglich ist

Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

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Claims (8)

Zahnrad (5) angetrieben wird, das mit einer Zahn-Patentansprüche: stange [3A) kämmt, die auf der Spindel (3) eingeschnitten ist

1. Mikrometer mit einer in axialer Richtung in 8. Mikrometer nach einem dtr Ansprüche 1 bis 6, einem Hauptgestell beweglichen Spindel, an deren 5 dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigeeinrichhinteren Ende eine Spindelantriebseinrichtung zur tung (153) eine digitale Anzeige eines relativen Beaxialen Bewegung der Spindel im Hauptgestell an- wegungswertes zwischen einer Skala (142), die auf geordnet ist, die ein in fester Beziehung zum Haupt- der Spindel (3) oder einem Hauptgestell (1) vorgesegestell stehendes, um die Spindelachse drehbares hen ist, und einem Detektor (143, 144) ermöglicht, hülsenartiges Glied aufweist, das mit der Spindel zu 10 der auf dem Hauptgestell (ί) oder der Spindel (3) deren Axialbewegung beim Drehen des Gliedes ge- vorgesehen ist.

koppelt ist, mit einer am Hauptgestell angeordneten,

die Spindelposition als Meßwert angebenden Anzei-

geeinrichtung, dadurch gekennzeichnet,
daß das hülsenartige Glied (9,19,39,49) an seiner 15

Innenfläche mit einer spiralförmigen Nut (9Λ, 19Λ, Die Erfindung betrifft ein Mikrometer gemäß dem

39Λ, 49A) mit einer großen Steigung versehen ist, Oberbegriff des Patentanspruches 1.

dar selbsthemmende Eigenscharten aufweist und in Eines der am häufigsten verwendeten Mikrometer ist

der ein von der Spindel (3) abstehendes Eingriffsteil das sogenannte Schraubenmikrometer, bei dem eine

(7, 17,37, 47) geführt ist, daß eine eine Drehbewe- 20 fest an einem Hauptgestell angebrachte innere Hülse

gung der Spindel verhindernde Einrichtung (7,8; 37, mit einem Präzisionsinnengewinde versehen ist, und auf

38) sowie eine einen konstanten Anpreßdruck auf- einer Spindel Präzisionsaußengewindegänge vorgese-

bringende Einrichtung (41, 42) vorgesehen ist, die hen sind, die in Gewindeverbindung mit den lnnenge-

verhindert, daß die Spindel (3) eine Anpreßkraft auf windegängen sind. Die Spindel wird mit Hilfe einer Be-

das Werkstück aufbringt die größer als ein vorbe- 25 tätigungsmuffe verdreht, die mit der Spindel ein Stück

summier Wert ist, und daß die Anzeigeeinrichtung bildet, um ein zu messendes Werkstück zu vermessen.

(6) direkt durch die axiale Bewegung der Spindel (3) Das Schraubenmikrometer dieser zuvor beschriebenen

angetrieben wird. Bauart bringt die Vorteile mit sich, daß das Mikrometer

2. Mikrometer nach Anspruch 1, dadurch gekenn- hinsicht'ich des Staubabschlusses ausgezeichnet ist, da zeichnet, daß die eine Drehbewegung der Spindel (3) 30 ein innen liegender Mechanismus einschließlich der Geverhindernde Einrichtung ein Führungselement (8, windegänge im wesentlichen dicht abgeschlossen ange-38, 48) mit einem Längsschlitz {SA, 3SA, ASA) auf- ordnet ist Selbst wenn eine Bedienungsperson die Hand weist, durch das das Eingriffsteil (7,37,47) hindurch- von der Betätigungsmuffe nimmt, ist die Spindel an eigreift. ner freien Drehbewegung infolge einer selbsthemmen-

3. Mikrometer nach Anspruch 1, dadurch gekenn- 35 den Wirkung der Gewinde gehindert, so daß das Werkzeichnet, daß die eine Drehbewegung der Spindel (3) stück im eingespannten Zustand festgelegt ist.
verhindernde Einrichtung einen Eingriffsvorsprung Andererseits ist jedoch die Steigung der Gewinde-(13) aufweist, der auf der Spindel (3) oder dem gänge im allgemeinen so klein wie etwa 0,5 mm, die Hauptgestell· (1) vorgesehen ist, und daß eine Füh- Eingriffswerte zwischen den Gewindegängen, d. h. die rungsnut(3ß, 43BJ auf dem jeweils anderen Teil aus- 40 Verbinduigspositionen der Gewindegänge ändern sich gebildet ist. infolge der Größe der zum Betätigen der Betätigungs-

4. Mikrometer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, muffe aufzubringenden Kraft, wenn der Nullpunkt eindadurch gekennzeichnet, daß die eine konstante An- gestellt ist oder das Werkstück eingespannt ist, woraus preßkraft aufbringende Einrichtung eine Feder (41), resultiert, daß sich eine instabile Meßgenauigkeit ergibt deren eines Ende fest mit dem hüisenartigen Glied 45 und es daher einer großen Erfahrung bei der Durchfüh-(39) verbunden und um dessen Außenumfang gewik- rung von Meßvorgängen bedarf.

kelt ist, und eine Betätigungsmuffe (42) aufweist, de- Da die Gewindesteigung so klein wie zuvor beschrie-

ren Innenumfang in Andrückeingriff mit dem Au- ben ist, läßt sich die Spindel nicht schnell bewegen und

ßenumfang der Feder (41) bringbar und auf dem insbesondere ist die Meßleistung bei wiederholt auszu-

hülsenartigen Glied (39) drehbeweglich gekoppelt 50 führenden Meßvorgängen nicht ausreichend. Um ein

ist. schnell laufendes Mikrometer zu erhalten, indem man

5. Mikrometer nach Anspruch 4, dadurch gekenn- die Steigungen der Gewindegänge auf der inneren Hülzeichnet, daß die Feder (41) eine Schraubenfeder ist, se und der Spindel gröber wählt, und um insbesondere daß die Schraubenfeder (41) in einer solchen Rieh- hierbei den gleichen Präzisionsgrad wie zuvor einzuhaltung gewickelt ist, daß die Betätigungsmuffe (42) 55 ten, ist es notwendig, daß die auf der Umfangsfläche der drehbar ist, daß ein Ende der Spindel (3) gegen ein zu Betätigungsmuffe ausgebildete Skala feiner als im Vermessendes Werkstück anliegt, und daß beim Auf- hältnis zu den gröberen Steigungen unterteilt werden bringen einer einen vorbestimmten Wert über- muß. Zur Ablesung eines Wertes von 0,1 mm unter Verschreitenden Drehkraft zwischen der Betätigungs- wendung eines üblichen Mikrometers beispielsweise, muffe (42) und der Hülse (39) die Schraubenfeder 60 bei dem die Gewindesteigung 0,5 mm beträgt, können (41) in Zusammenzugsrichtung gewickelt wird. die Skaleneinteilungen auf der Umfangsfläche der Betä-

6. Mikrometer nach einem der Ansprüche 1 bis 5, tigungsmuffe so erhalten werden, daß man die Umdadurch gekennzeichnet, daß die spiralförmig ver- fangsfläche in fünfzig gleiche Teile unterteilt. Wenn die laufende Nut (9/4, 19/4, ...) einen Steigungswinkel Gewindesteigung um das Zehnfache größer gewählt von 5° bis 18° hat. b5 wird, läßt sich derselbe Präzisionsgrad nur erreichen,

7. Mikrometer nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wenn die Umfangsfläche der Betätigungsmuffe in fünfdadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigeeinrich- hundert gleiche Teile unterteilt wird.

Hieraus resultiert, tung (6) ein Zeigerinstrument ist, das von einem daß man ein schnelles Arbeiten eines solchen Mikromc-