DE3223458C2 - Meßuhr - Google Patents

Abstract

Meßuhr mit einer vereinfachten Anordnung zum Übertragen der Bewegungen eines Meßfühlers in übersetztem Verhältnis. Die Meßuhr enthält ein mittels eines am Meßfühler befestigten Angriffsteils verschwenkbares Gestänge. Die Schwenkbewegung des Gestänges wird über ein hin und her bewegliches Teil auf ein mit einem Zeiger verbundenes Kämmglied übertragen, so daß der Zeiger die Bewegungen des Meßfühlers anzeigt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Meßuhr gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs.

Eine derartige Meßuhr ist in der DE-AS 10 34 372 beschrieben, bei der ein ungleicharmiger Winkelhebel zur Übertragung verwendet wird, der ein im Gehäuse gelagertes Zahnsegment verschwenkt, welches wiederum über ein Zahnrad den Zeiger der Meßuhr dreht. Zur Änderung der Übersetzung ist am Zahnsegment eine sich radial erstreckende Kante angeordnet, gegen die ein am Ende des langen Hebelarms angebrachtes, als Exzenter ausgebildetes Zwischenglied drückt. Die Verwendung von Zahnsegmenten und Zahnrädern führt zu einem hohen Kostenaufwand, da solche Teile mit höchster Genauigkeit bearbeitet werden müssen. Auch ist zwangsläufig bei einer Zahnradübersetzung ein Spiel vorhanden, das sich mit der Zeit durch Abnützung noch vergrößert. Zwischen der Verdrehung des Exzenters und dem Übersetzungsverhältnis besteht keine lineare Beziehung, so daß die Änderung des Übersetzungsverhältnisses mühsam ist.

Die CH-PS 3 40 636 beschreibt zwar eine Meßuhr, die keine Zahnradübersetzung verwendet. Der Meßfühler wirkt auf einen senkrecht von einem um eine Achse drehbaren Zeiger abstehenden Hebel, wobei die Achse in einem Support liegt, der mittels einer Mikrometerschraube derart verstellbar ist, daß sich der Hebelarm des Angriffspunkts des Meßfühlers auf dem Hebel verändert. Bei einer derartigen Ausbildung einer Meßuhr ist der Zeigerausschlag außerordentlich beschränkt und kann nicht mehr als 30° betragen. Auch ist die Linearität nicht gewährleistet. Da die Verstellung des Übersetzungsverhältnisses durch Verschieben der Drehachse erfolgt, verschiebt sich auch der Zeiger aus dem Mittelpunkt der Meßuhr heraus, was zu einer weiteren Ungcnauigkeit in der Anzeige führt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Meßuhr der gattungsgemäßen Art anzugeben, die üul.lerst einfache Teile verwendet, deren Zusammenwirken mit kleinstem Spiel und geringer Abnutzung erfolgt, wobei eine Änderung des Übersetzungsverhältnisses in weiten Grenzen mit linearer Beziehung zwischen Verstellung und Übersetzungsverhältnis möglich ist

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst dutch cine Meßuhr mit den Merkmalen des Kennzeichens des Patentanspruchs.

Die erfindungsgemäße Meßuhr verwendet keinerlei ίο Zahnradübersetzung, sondern ein spiralförmiges Kämmglied zur Umsetzung der linearen in eine Rotationsbewegung. Durch Verdrehen der Stellschraube kann das Übersetzungsverhältnis besonders einfach und exakt geändert werden.

is Im folgenden ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine teilweise :m Schnitt dargestellte Vorderansicht einer Meßuhr in einer Ausführungsform der Erfindung,

F i g. 2 eine Ansicht im Schnitt entlang der Linie JI-II in F i g. 1 und

Fig.3 eine vergrößerte Schrägansicht einer in der Meßuhr nach F i g. 1 verwendeten Stößelanordnung.

In F i g. 1 und 2 erkennt man ein einen Boden aufweisendes zylindrisches Gehäuse 1, in welchem eine drehbare Welle 2 gelagert ist. Das eine Ende der Welle 2 ist in einem Lager 3 im Boden des Gehäuses 1 und ihr vorderes Ende in einer Bohrung 5 einer Platine 4 gelagert. Die Platine 4 hat ein etwa 2-förmiges Profil und ist mit einem Teil am Boden des Gehäuses 1 befestigt. Das vordere Ende der Welle 2 trägt einen Zeiger 6. In F i g. 2 unterhalb des Zeigers 6 ist eine Skalenscheibe 7 und oberhalb desselben eine Sichischeibe 8 aus Glas oder Kunststoff angeordnet. Die Skalenscheibe 7 und die Sichtscheibe 8 sind an einem ringförmigen Deckel 9 befestigt, welcher unter Zwischenlage eines Dichtrings 10 auf das Gehäuse 1 aufgesetzt ist.

Auf dem mittleren Teil der Welle 2 ist ein im wesentlichen etwa spiralförmiges Kämmglied 11 befestigt. Ein in einer im Gehäuse 1 befestigten Gleitführung 12 verschicblichcr Stößel 13 trägt an seinem vorderen Ende eine drehbare Rolle 14, welche sich in Anlage am Umfang des Kämmglieds 11 befindet. Wie man insbesondere in F i g. 3 erkennt, trägt der Stößel 13 einen seitlich aus der Gleitführung 12 hervorstehenden Anschlag 15. Die Welle 2 und damit das Kämmglied 11 sind durch eine zwischen dem Gehäuse 1 und der Welle 2 angeordnete Spiralfeder im Gegenzeigersinn in F i g. 1 belastet, d. h., also in einer Richtung, in welcher das Kämmglied 11 mit seinem sich vergrößernden Durchmesser auf der Rolle 14 des Stößels 13 aufzulaufen bestrebt ist.

Zwischen dem der Rolle 14 gegenüberliegenden Ende des Stößels 13 und dem Gehäuse 1 ist eine relativ schwache Zugfeder 17 gespannt. Am Anschlag 15 des Stößels 13 greift das freie Ende eines ein Übertragungsgestänge darstellenden Hebels 18 an, welcher an seinem unteren Ende in einem Gelenk 19 verschwenkbar am Boden des Gehäuses 1 gelagert ist. Nahe dem Gelenk 19 greift am Hebel 18 ein linsenförmiges Druckstück 20 an. bo Dieses ist an einem Ende einer Einstellschraube 22 befestigt, welche ihrerseits lotrecht zur Axialerstreckung eines Meßfühlers 21 in das innere Ende desselben eingeschraubt und mittels einer Klemmschraube 23 feststellbar ist. Durch Verdrehen der Stellschraube 22 läßt sich h^r> die Lage des Angriffspunkts des Druckstücks 20 am Hebel 18 und damit das Maß der Übersetzung zwischen dem Meßfühler 21 und dem .Stößel 13 verstellen.

Der Meßfühler 21 isl axialvurschicblich in einer radial

aus dem zylindrischen Gehäuse 1 hervorstehenden Buchse 24 geführt Innerhalb der Buchse 24 trägt der Meßfühler 21 einen Federsitz 25 und ist durch eine zwischen diesem und einem in das innere Ende der Buchse 24 eingesetzten Verschluß 26 angeordnete Druckfeder 27 auswärts belastet Die Auswärtsbewegung des Meßfühlers 21 unter der Belastung durch die Feder 27 ist durch einen am inneren Endstück des Meßfühlers 21 angebrachten Anschlagstift 28 begrenzt

Am freien Ende des Meßfühlers 21 ist ein Tastelement 29 abnehmbar befestigt Bei einer Messung ist das Tastelement auf einem Werkstück aufsetzbar. Seine Form ist der jeweiligen Gestik des Werkstücks, dem Werkstoff desselben und anderen Faktoren angepaßt

Die vorstehend beschriebene Meßuhr arbeitet folgendermaßen: Beim Aufsetzen des am freien Ende des Meßfühlers 21 angebrachten Tastelements 29 auf einem zu vermessenden Werkstück wird der Meßfühler 21 gegen die von der Druckfeder 27 auf ihn ausgeübte Belastung in das Gehäuse 1 hinein bewegt, wodurch der Hebel 18 über das verstellbar am Meßfühler 21 angebrachte Druckstück 20 um das Gelenk 19 herum im Gegenzeigersinn in F i g. 1 verschwenkt wird. Da der Abstand zwischen dem freien Ende des Hebels 18 und dem Gelenk 19 größer ist als der Abstand zwischen dem Gelenk 19 und dem Angriffspunkt des Druckstücks 20, bewirkt der Hebel 118 eine Vergrößerung bzw. Übersetzung der Bewegung des Meßfühlers 21.

Durch das Verschwenken des Hebels 18 wird der Stößel 13 gegen die vom der Zugfeder 17 auf ihn ausgeübte Rückstellkraft in der Gleitführung 12 nach links in der Zeichnung in Richtung auf das Kämmglied 11 vorgeschoben. Durch den Angriff der Rolle 14 des Stößels 13 am Umfang des Kämmglieds 11 wird dieses bei der Vorwärtsbewegung des Stößels gegen die von der Spiralfeder 16 ausgeübte Rückstellkraft in einer Richtung verdreht, in welcher sich der Radialabstand zwischen dem Angriffspunkt der Rolle 14 und der Achse des Kämmglieds 11 verringert, d. h. also im Uhrzeigersinn in Fig. 1. Diese Bewegung wird leicht verständlich, wenn man sich das evolventen- oder spiralförmige Kämmglied 11 als eine gestreckte schiefe Eben: vorstellt. Der in Anlage an einer solchen schiefen Ebene belastete Stößel ist dann bestrebt sich entlang der schiefen Ebene abwärts zu bewegen bzw. die schiefe Ebene in der Gegenrichtung zu verschieben. In der beschriebenen Meßuhr wird eine derartige lineare Bewegung in eine Drehbewegung umgewandelt

Die vorstehend beschriebene Drehung des Kämmglieds 11 wird über die Welle 2 auf den Zeiger 6 übertragen, so daß diese die Meßbewegung des Tastelements 29 auf der Skalenscheibe 7 anzeigt

Solange der Meßfühler 21 nicht auf einem Werkstück aufgesetzt wird, hält die Spiralfeder 16 das Kämmglied 11 in der im Uhrzeigersinn verdrehten Ruhestellung, in welcher die Rolle 14 des Stößels 13 an dem den größten Radius aufweisenden Teil seines Umfangs ar.greift. Der Anschlag 15 des Stößels 13 wird durch die Zugfeder 17 in Anlage am freien Ende des Hebels 18 gehalten, und die Druckfeder 27 hält den Meßfühler 21 in der aus dem Gehäuse hervorgestreckten Endstellung.

Die beschriebene Meßuhr bietet verschiedene Vorteile. Der Zusammenbau der Meßuhr ist beträchtlich erleichtert, da sie keinen weit in das Gehäuse hineinragenden Meßfühler aufweist, um welchen herum dann ein Untersetzungsgetriebe und die für ein solches notwendigen Einrichtungen zur Beseitigung des vorhandenen Spiels angeordnet werden müßten. Da der Meßfüh- - ler 21 in der beschriebenen Ausführungsform nur um ein kleines Stück in das Gehäuse 1 hineinragt ist der

Einbau des Kämmglieds 11, des Stößels 13, des Hebels

18, der Stellschraube 22 usw. in das Gehäuse 1 demge gcnüber beträchtlich erleichtert.

Ferner enthält die beschriebene Meßuhr keinerlei in gegenseitigem Eingriff stehende Verzahnungen, sondern allein in dauernder Punkt- oder Liriienberührung stehende Obertragungsteile, so daß kein das Meßergeb nis verfälschendes Spiel auftreten kann. Damit erübrigt sich die Verwendung von Einrichtungen für die Beseitigung von vorhandenem Spiel sowie von nur mit sehr hohem Aufwand herstellbaren Präzisionsteilen, wodurch sich der gesamte Aufbau der Meßuhr vereinfach- te und diese zu niedrigen Kosten herstellbar ist Die Einstellung des Zusammenspiels der verschiedenen Teile erfolgt während des Zusammenbaus auf einfachste Weise durch Einstellen des Angriffspunkts des Druckstücks 20 mittels der Stellschraube 22 und der diese sichernden Klemmschraube 23, so daß für den Zusammenbau kein übermäßig hoher Ausbildungsstand notwendig ist, wie dies bei einer bekannten Meßuhr der Fall ist. Bei der beschriebenen Meßuhr läßt sich darüber hin aus durch entsprechende Einstellung des Angriffspunkts des Druckstücks 20 am Hebel 18 ein beliebiges Übersetzungsverhältnis erzielen, ohne daß die übrigen Funktionen der Meßuhr dadurch beeinflußt werden. Das verstellbare Druckstück 20 befindet sich aufgrund seiner Linsenform in Punkt- oder Linienberührung mit dem Hebel 18, was eine äußerst genaue Einstellung ermöglicht.

Anstelle des bei bekannten Meßuhren verwendeten aufwendigen und aus vielen Teilen bestehenden Unter- Setzungsgetriebes enthält die beschriebene Meßuhr nur wenige bewegliche Teile, was auch in dieser Hinsicht zu einer Verringerung der Fertigungskosten führt.

Anstelle der Rolle 14 der dargestellten Ausführungsform kann das vordere Endstück des Stößels 13 geglät- tct und gegebenenfalls gehärtet sein und direkt am Kämmglied 11 angreifen. Die Verwendung der Rolle 14 erbringt jedoch eine verringerte Reibung mit dem Kämmteil und eine Verlängerung der Lebensdauer. Die Belastungseinrichtungen in Form der Spiralfeder 16, der Zugfeder 17 und der Druckfeder 27 sind nicht auf die dargestellte Ausführungsform beschränkt und können auch durch andere Teile wie Torsionsfedern, Blattfedern und dergl. in einer anderen Anordnung ersetzt sein. In der beschriebenen Ausführungsform kann auch die

so Druckfeder 27, insbesondere jedoch stattdessen die Zugfeder 17 weggelassen werden. Ferner kann für das aus dem Hebel 18 und dem einstellbaren Druckstück 20 gebildete Übertragungsgestänge auch eine andere Anordnung verwendet werden, welche ein Verstellen des

Übersetzungsverhältnisses erlaubt. Eine solche Anordnung kann aus mehreren Gliedern gebildet sein, welche über wenigstens einen verstellbaren Angriffspunkt zusammenwirken. Es kommt dabei lediglich darauf an, daß die Bewegungen des Meßfühlers 21 in übersetztem Ver hältnis auf ein hin und her bewegliches Teil, z. B. den Stößel 13 übertragen werden.

Ge^iäß vorstehender Beschreibung schafft die Erfindung somit eine Meßuhr, welche einen einfachen Aufbau hat und mit geringem Aufwand herstellbar ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Meßuhr, bei der die Linearbewegung eines axialverschieblich an einem Gehäuse gelagerten Meßfühlers über eine einen Hebel einschließende Übertragungskette in eine Drehbewegung eines auf einer Welle befestigten Zeigers übertragen wird und das Übersetzungsverhältnis an einer Stelle der Übertragungskette veränderbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Veränderung des Übersetzungsverhältnisses über eine am inneren Ende des Meßfühlers (21) senkrecht zu dessen Längsachse verschraubbare Stellschraube (22) erfolgt, deren vorderes Ende ein linsenförmiges Druckstock (20) trägt, dessen Kante zur Veränderung des am Hebel (18) angreifenden Hebelarms längs einer an diesem ausgebildeten Fläche gleitet, daß in einer am Gehäuse angebrachten Gleitführung (12) ein eine drehbare Rolle (14) tragender Schieber (13) angeordnet ist, daß die Rolle (14) auf einem spiralförmigen Kämmglied (11) läuft, das durch eine Spiralfeder (16) vorgespannt auf der Welle (2) des Zeigers (6) sitzt, und daß der Hebel (18) über den Schieber (13) und die Rolle (14) das Kämmglied (11) und damit den Zeiger (6) proportional zum Ausmaß des gemessenen Weges des Meßfühlers (21) dreht.