DE3218652C2 - Meßdorn zum Messen des Innendurchmessers von Bohrungen - Google Patents

Abstract

Der Meßdorn (1,16) besitzt vier quer zur Meßdornachse auf einer Querschnittsebene angeordnete Führungskanäle (14, 20), in denen Tasterkugeln (13, 18) beweglich gelagert sind. Die Tasterkugeln (13, 18) sind an Federdrähte (12, 21) angeschlossen und stehen direkt oder über die Federdrähte (12, 21) mit Induktivmeßtastern (2, 17) in Wirkverbindung. Beim Eintauchen des Meßdornes (1, 16) in eine Bohrung liegen die Tasterkugeln (13, 18) an der Bohrungswand an, werden nach innen bewegt und verschieben aufgrund der senkrechten Komponente des Verschiebeweges die Meßeinsätze an den Induktivmeßtastern (2, 17), wodurch das Maß des Bohrungsdurchmessers erfaßt, ausgewertet und angezeigt wird.

Description

dadurch gekennzeichnet,

— daß die Tasterkugeln (13,18) mit endseitig eingespannten Federdrähten (12, 21) unlösbar verbunden sind,

— daß die Meßeinsätze (11,22) senkrecht über den Tasterkugeln (13,18) liegen,

— daß beim Meßvorgang die Tasterkugeln (13,18) eine Bewegungskomponente in vertikaler Richtung (auf die Meßeinsätze 11, 22 zu) aufweisen und

— daß das Einsatzstück (8,19) mit einem zentralen Gewindebolzen (7) in eine längsachsig des Meßdorns (1, 16) angeordnete Gewindebohrung (6) eingeschraubt ist.

2. Meßdorn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungskanäle (14) bodenseitig mit geneigten Flächen (10) versehen sind, auf denen die Tasterkugeln (13) gleiten, deren Federdrähte (12) direkt mit den Meßeinsätzen (11) fest verbunden sind.

3. Meßdorn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Federdrähte (21) ausgehend von den Tasterkugeln (18) raumdiagonal durch das Einsatzstück (19) geführt und mit diesem endseitig fest verbunden sind.

4. Meßdorn nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß gleichmäßig am Umfang verteilt vier Führungskanäle (14,20) vorgesehen sind.

[Λ Die Erfindung betrifft einen Meßdorn zum Messen

"*· des Innendurchmessers von Bohrungen, mit quer zur

^J Meßdornachse auf einer gemeinsamen Querschnitts-

p2 ebene angeordneten Führungskanälen, in denen über

5$ den Meßdornaußendurchmesser vorstehende Tasterku-

j\ geln beweglich gelagert sind, deren Bewegung beim An-

liegen an die Bohrungswandung über Induktiv-Meßta-

j ster an eine elektronische Meßwertauswerteeinrichtung

übertragen wird, und mit gleichmäßig am Umfang des Meßdorns verteilten Führungskanälen, die bodenseitig durch ein koaxial an die untere Stirnseite des Meßdorns fest angeordnetes Einsalzstück abgeschlossen sind.

Ein Meßdorn dieser Art ist bereits aus der DE-PS 58 083 bekannt. Der Meßdorn bildet dabei einen röhrenförmigen Körper, auf den eine Zentrierhülse mit Queröffnungen für den Durchtritt der Tasterkugeln aufgeschoben ist. Die Tastkugeln wirken bei Anlage an die Bohrungswandung auf ein konisches Teil einer axial verschiebbaren Welle. Diese Axialverschiebung wird einem mit der Welle verbundenen Transduktor übermittelt und der Meßwert wird angezeigt. Mit einem solchen Meßdorn können nur Bohrungen größeren Durchmessers gemessen werden. Ferner findet immer nur eine indirekte und dadurch mit Ungenauigkeiten behaftete Messung statt, weil die bei der Messung nach innen gedrängten Kugeln an der Schrägfläche des Konus abgleiten und die Axialbewegung der Welle somit nur über einen nicht unbeträchtlichen Kraftaufwand möglich ist.

Aus der DE-OS 30 30 877 ist ferner ein Meßgerät für Bohrungsdurchmesser bekannt, mit dem Sehnen- und Kippfehler vermieden und krumme Bohrungsachsen gemessen werden sollen.

Weiterhin ist aus der DE-OS 30 26 351 ein Verfahren zur Einstellung der Position der Meßfühler bekannt.

Das DE-GM 80 02 396 offenbart schließlich einen Feinmeßtaster als Wegaufnehmer für Längenmeßgeräte, mit dem Präzisionsmessungen auf engem Raum auch in Bohrungen möglich sind.

Den bekannten Meßgeräten haften insbesondere die Nachteile an, daß sie relativ große Abmessungen aufweisen und aufwendig gegen Verunreinigungen abgedichtet werden müssen. Ein anderer Nachteil liegt darin, daß die Tasterbewegung von der Meßsteüe über Umlenkhebel mit Federunterstützung übertragen werden muß (DE-OS 30 30 877), was viele Bauteile und einen großen Raum zur Unterbringung der Teile erfordert.

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, einen Meßdorn der eingangs genannten Art zu schaffen, der auch bei kleinen Bohrungsdurchmessern eingesetzt werden kann, präzise Messungen ohne großen technischen Aufwand ermöglicht und in raumsparender Weise eine unmittelbare Übertragung der Meßbewegung gestattet.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß

— die Tasterkugeln mit endseitig eingespannten Fe- , derdrähten unlösbar verbunden sind,

— die Meßeinsätze senkrecht über den Tasterkugeln liegen,

— beim Meßvorgang die Tasterkugeln eine Bewegungskomponente in vertikaler Richtung (auf die Meßeinsätze zu) aufweisen und

— das Einsatzstück mit einem zentralen Gewindebolzen in eine längsachsig des Meßdorns angeordnete Gewindebohrung eingeschraubt ist.

In Fortführung des Erfindungsgedankens können die Führungskanäle bodenseitig mit geneigten Flächen versehen sein, auf denen die Tasterkugeln gleiten, deren Federdrähte direkt mit den Meßeinsätzen fest verbunden sind.

Die Federdrähte der Tasterkugeln können einem weiteren Erfindungsgedanken zufolge — ausgehend von den Tasterkugeln — raum-diagonal durch das Einsatzstück geführt und mit diesem endseitig fest verbunden sein.

Ferner können in bevorzugter Ausführung vier gleichmäßig um Umfang des Meßdorns verteilte Führungskanäle vorgesehen sein.

Die besonderen Vorteile der Erfindung sind die insgesamt kleine Baugröße, welche es ermöglicht. Bohrungen kleinen Durchmessers präzise zu messen, und die Möglichkeit der MeßwertauswerUing mit angepaßter Elektronik. Durch die an Federdrähten aufgehängten Tasterkugeln wird nur wenig Raum benötigt. Die Taster-

kugeln oder die mit ihnen verbundenen Federdrähte wirken direkt auf die Meßeinsätze der Induktivmeßtaster. Es sind nur sehr geringe Kräfte für die Verschiebung der Kugeln und die Aufnahme von Meßwerten notwendig. Dadurch, daß der Meßdorn mit dem Einsatzstück zuerst in die zu messende Bol^ung eintaucht, ist eine Beschädigung der Tasterkugeln nahezu ausgeschlossen. Durch Austauschen der Einsatzstücke mit unterschiedlichen Außendurchmessern ist der MeEdorn vielfältig einsetzbar. Mit der erfindungsgemäßen Anordnung kann ferner in raumsparender Weise eine unmittelbare Übertragung der Meßbewegung erfolgen. In vorteilhafter Art gestattet der Meßdorn nach der Erfindung die Ermittlung von Bohrungsdurchmessern in Vergleichsmessung, die Rundheit einer Bohrung aufgrund der vierfach angeordneten Tasterkugeln und die jeweilige Lage von Bohrungen zueinander.

Die Erfindung ist an zwei Beispielen in der Zeichnung dargestellt: Es zeigt

Fig. 1 einen Meßdorn mit an den Meßeinsätzen der Induktivmeßtaster angebundenen Federdrähten im Schnitt,

F i g. 2 einen vergrößerten Ausschnitt des Kopfes des Meßdornes nach F i g. 1,

Fig. 3 einen Schnitt durch den Meßdorn nach der Linie III-I1I in F i g. 1,

F i g. 4 einen Meßdorn mit in dem Einsatzstück befestigten Federdrähten im Schnitt,

Fig.5 einen vergrößerten Ausschnitt des Meßdornkopfes nach F i g. 4,

F i g. 6 einen Schnitt durch den Meßdorn gemäP der Linie VI-VI in Fig. 4.

Der Meßdorn 1 besteht aus einem Gehäuse, in das auf einem einheitlichen Teilkreis jeweils um 90° zueinander versetzt Induktivmeßtaster 2 in Bohrungen 15 eingesetzt sind. Die Induktivmeßtaster 2 sind dabei parallel zur Meßdornlängsachse ausgerichtet und durch eine Klemmhülse 3 mit eingesetzten Gewindestiften 4 in der Lage gehalten. Das Mittelstück 5 des Meßdornes 1 ragt am unteren Ende vor und besitzt zentral eine Gewindebohrung 6, in die ein Gewindebolzen 7 eingeschraubt ist. der einstückig mit dem am Stirnende koaxial angesetzten Einsatzstück 8 ausgebildet ist. Das Einsatzstück 8 weist vier gleichmäßig am Umfang verteilte Ausnehmungen 9 auf, die quer zur Meßdornachse verlaufen und bodenseitig geneigte Flächen 10 besitzen. Am Ende der Meßeinsätze 11 der Induktivmeßtaster 2 sind Federdrähte 12 in paralleler Ausrichtung zur Moßdornachse fest eingesetzt, an deren freien Enden die Tasterkugeln 13 so befestigt sind, daß sie auf den geneigten Flächen tO aufliegen und im Ruhestand des Meßsystems aus den Führungskanälen 14 außen etwas vorstehen. Es sind insgesamt vier Induktivmeßtaster 2 vorgesehen, an denen jeweils 1 Federdraht 12 mit jeweils einer daran befestigten Tasterkugel 13 angeschlossen ist. Beim Eintauchen des Meßdornes 1 mit seinem Einsatzstück 8 in eine Bohrung werden die Tasterkugeln radial nach innen gedrückt. Sie gleiten auf der geneigten Fläche 10 zwangsgesteuert nach oben. Dieser Weg in Axialrichtung des Meßdornes 1 wird über die Federdrähte 12 an die Induktivmeßtaster 2 weitergegeben, verwertet und bildet das Maß für den gemessenen Bohrungsdurchmesser. Das Einschieben des Meßdornes 1 in eine Bohrung erfolgt ohne Beschädigung der Tasterkugeln 13.
Die F i g. 4, 5 und 6 zeigen eine andere Ausführung eines Meßdornes 16. Wiederuni sind zunächst vier auf einem Teilkreis um jeweils um 90" zueinander versetzt Induktivmeßtaster 17 im Meßdorn 16 angeordnet. Die parallel zur Meßdornachse ausgerichteten Induktivtaster 17 weisen an ihren unteren Stirnseiten Meßeinsätze 22 auf, die mit Tasterkugeln 18 in Wirkverbindung stehen. Das am stirnseitigen Ende des Meßdornes 16 angesetzte Einsatzstück 19 besitzt vier um 90° versetzt angeordnete Führungskanäle 20, die in einer Querschnittebene und korrespondierend zur Längsachse der Induktivmeßiaster 17 liegen. In die Führungskanäie 20 sind die Tasterkugeln 18 beweglich lagernd eingesetzt

ίο Die Tasterkugeln 18 sind an Federdrähten 21 befestigt, die jeweils raum-diagonal durch das Einsatzstück 19 geführt und mit diesem fest verbunden sind. Beim Eintauchen des Meßdornes 16 mit seinem unteren Teil in eine Bohrung liegen die Tasterkugeln 18 an der Bohrungswand an und sind dadurch radial nach innen gedruckt. Aufgrund der Anhängung an die Federdrähte 21 vollführen die Tasterkugeln 18 eine Bogenbewegung, deren senkrechte Komponente gegen den Meßeinsatz 22 der Induktivmeßtaster 17 gerichtet ist, wodurch das Maß der gemessenen Bohrung erfaßt, ausgewertet und angezeigt wird.

Bezugszeichenliste

25	1	Meßdorn
	2	Induktivmeßtaster
	3	Klemmhülse
	4	Gewindestift
	5	Mittelstück
30	6	Gewindebohrung
	7	Gewindebolzen
	8	Einsatzstück
	9	Ausnehmung
	10	geneigte Fläche
35	11	Meßeinsatz
	12	Federdraht
	13	Tasterkugel
	14	Führungskanal
	15	Bohrung
40	16	Meßdorn
	17	Induktivmeßtaster
	18	Tasterkugel
	19	Einsatzstück
	20	Führungskanal
45	21	Federdraht
	22	Meßeinsatz

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

Patentansprüche:

1. Meßdorn zum Messen der Innendurchmesser von Bohrungen, mit quer zur Meßdornachse auf einer gemeinsamen Querschnittsebene angeordneten Führungskanälen, in denen über den Meßdornaußendurchmesser vorstehende Tasterkugeln beweglich gelagert sind, deren Bewegung beim Anliegen an die Bohrungswandung über Induktiv-Meßtaster an eine elektronische Meßwertauswerteeinrichtung übertragen wird, und mit gleichmäßig am Umfang des Meßdorns verteilten Führungskanälen, die bodenseitig durch eine koaxial an die untere Stirnseite des Meßdorns fest angeordnetes Einsatzstück abgeschlossen sind,