DE3227089A1

DE3227089A1 - Geraet zur laengenmessung

Info

Publication number: DE3227089A1
Application number: DE19823227089
Authority: DE
Inventors: Ichiro Mizuno; Masao Nakahara; Hideo Kawasaki Kanagawa Sakata; Takasi Sanpei
Original assignee: Mitutoyo Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Mitutoyo Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1981-07-21
Filing date: 1982-07-20
Publication date: 1983-02-10
Also published as: GB2104659B; GB2104659A; US4420887A; DE3227089C2

Description

Gerät zur Längenmessung Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein Gerät zur Längenmessung, und insbesondere ein Gerät zur Messung der Länge eines Werkstücks, wobei die Messung auf der Größe einer Verschiebung in axialer Richtung einer Gewindespindel bzw. einer Meßschraube beruht; dieses Meßprinzip wird

insbesondere bei Mikrometern angewandt, die auch als "Meßschrauben" bezeichnet werden.

Es sind verschiedene Ausführungsformen von Geräten zur Längenmessung entwickelt worden, insbesondere ein sehr häufig eingesetztes Gerät, das auch als Mikrometer bzw. Meßschraube bezeichnet wird; bei diesem Gerät ist ein Innengewinde mit hoher Genauigkeit an einer inneren Hülse ausgebildet, die fest an einem Außenrahmen angebracht ist; in ähnlicher Weise ist mit hoher Genauigkeit ein Außengewinde an einer Gewindespindel bzw. Meßschraube vorgesehen; das Außengewinde ist im Gewindeeingriff mit dem Innengewinde; eine Zwinge ist integral bzw. einstückig an der Gewindespindel angebracht und kann gedreht werden, wodurch die Messung der Länge eines Werkstückes möglich wird. Diese Ausführungsform eines Gerätes zur Längenmessung bietet die folgenden Vorteile: Der innere Mechanismus einschließlich der Gewinde befindet sich im wesent-. liehen in einer hermetisch abgeschlossenen Konstruktion, so daß Staub nicht in die inneren, beweglichen Teile eindringen kann; aufgrund der Selbstverriegelungswirkung der Gewinde kann sich die Gewindespindel sogar dann nicht frei drehen, wenn die Bedienungsperson ihre Hand von der Zwinge bzw. dem Einschraubmechanismus nimmt, so daß das Werkstück zuverlässig im eingespannten Zustand gehalten werden kann.

Andererseits hat diese Ausführungsform eines Gerätes

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zur Längemessung die folgenden Nachteile: Weil die Steigungen der Gewinde im allgemeinen extrem gering sind und beispielsweise bei ca. 0,5 mm liegen, ändert sich der Wert des Kaliberdrucks bzw. der Anzugswert der Gewinde, d.h., die über den Gewindeeingriff festgelegte Lage der Gewindegänge, so daß sich die Meßgenauigkeit nicht stabilisieren läßt und insbesondere von dem Wert der Betätigungskraft für den Einspannmechanismus bzw. die Zwinge abhängt? es muß also darauf geachtet werden, daß der Nullpunkt eingestellt oder das zu messende Werkstück eingespannt wird, so daß die Messung eine hohe Geschicklichkeit erforderlich macht. Die extrem geringe Steigung der Gewinde bietet noch die zusätzlichen Probleme: Die Gewindespindel kann nicht mit hoher Geschwindigkeit verschoben werden, so daß der Arbeitswirkungsgrad bei wiederholten Messungen gering ist; außerdem ist die Messung kompliziert, da die Skaleneinteilungen und der Nonius bzw. die Feinstelleinrichtung abgelesen werden müssen, die auf einer äußeren Hülse ausgebildet sind, die mit der inneren Hülse und der Zwinge gekoppelt ist. Wie bereits oben erwähnt wurde, ist das Arbeiten mit einer solchen Meßschraube mit hoher Geschwindigkeit nicht möglich; außerdem ist die Gewindespindel im direkten Gewindeeingriff, so daß die Gewindespindel bei der Messung gedreht wird; soll ein Material mit hoher Flexibilität gemessen werden, wie beispielsweise eine Platte aus einem weichen Kunststoff, so verformt sich das Werkstück, und es ist keine exakte Messung mehr möglich. Ein Gerät zur Längenmessung des beschriebenen Typs ist deshalb nicht dazu geeignet, die Länge von Werkstücken aus dem beschriebenen Material zu bestimmen; außerdem ist dieses Gerät nicht für den Einhandbetrieb geeignet, weil sich die Zwinge in axialer Richtung der Gewindespindel bewegt, wenn sie bei der

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Messung gedreht wird. Und schließlich haben diese Typen von Geräten zur Längenmessung auch hohe Herstellungskosten, weil die einzelnen Bearbeitungsgänge und insbesondere die Schlußbearbeitung mit hoher Genauigkeit durchgeführt werden müssen; dies gilt insbesondere für die Ausbildung der Gewinde und der Skaleneinteilung.

Weiterhin ist ein mit einer Meßschraube arbeitendes lineares Instrument zur Messung von Längen entwickelt worden, bei dem die Gewindespindel linear verschoben wird, während sie nicht gedreht wird; dabei wird jedoch ebenfalls ein Gewindevorschub verwendet. Bei diesem linear arbeitenden Gerät zur Längenmessung ist ein zylindrisches Zwischenelement drehbar und axial nicht verschiebbar an dem äußeren Umfang der Gewindespindel angebracht; Präzisions-Gewinde sind auf dem äußeren Umfang dieses zylindrischen Zwischenelementes ausgebildet und in Gewindeeingriff mit Gewinden, die auf einer inneren Hülse ausgebildet sind; dadurch ergeben sich zwar Verbesserungen in der Linearität; die anderen, oben zusammengestellten Nachteile treten jedoch ebenfalls auf; außerdem führt hier die Herstellung zu neuen Schwierigkeiten, weil das zylindrische Zwischenelement zwischen der Gewindespindel und der inneren Hülse so montiert und justiert werden muß, daß es parallel und koaxial dazu angeordnet ist. Um die Messungen mit hoher Geschwindigkeit durchführen zu können, ist ein linear arbeitendes Gerät zur Längenmessung vorgeschlagen worden, bei dem ein Ritzel eines drehbaren Knopfes, der drehbar an einem Hauptrahmen gehaltert ist, im Eingriff mit einer Zahnstange ist, die an der Gewindespindel ausgebildet ist; dieser drehbare Knopf wird gedreht, um die Gewindespin-

del mit hoher Geschwindigkeit zu verschieben.

Das linear arbeitende Gerät zur Längenmessung mit dem oben beschriebenen Aufbau bietet also die erwähnten Vorteile, nämlich Messungen mit hoher Arbeitsgeschwindigkeit und die Nicht-Drehbarkeit der Gewindespindel. Sobald jedoch eine Hand abgehoben wird, wenn das zu messende Werkstück eingespannt ist, dann bewegt sich die Gewindespindel automatisch in der

1Q Richtung, in der sie von dem Werkstück getrennt wird; es muß deshalb eine getrennte Einrichtung zur Einhaltung dieser Stellung vorgesehen werden, um zu verhindern, daß die Gewindespindel freigegeben wird, d.h., eine sogenannte Arretier- bzw. Verriegelungseinrichtung. In Verbindung damit muß außerdem eine mit konstantem Druck arbeitende Einrichtung vorgesehen werden, weil es schwierig ist, die Gewindespindel in einer vorgegebenen Lage zu verriegeln; und schließlich sollte noch eine Freigabeeinrichtung für die oben beschriebene Verriegelungseinrichtung hinzugefügt werden.

Es ist deshalb ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Gerät zur Längenmessung zu schaffen, das mit einer mit konstantem Druck arbeitenden Verriegelungseinrichtung versehen ist , die sich sehr leicht einstellen und kontrollieren läßt.

Zu diesem Zweck schlägt die vorliegende Erfindung die Verwendung eines elastischen Elementes vor, das einen konstanten Druck liefert und zwischen dem drehbaren Knopf und einem Ritzel eines Gerätes zur Längenmessung mit drehbarem Knopf angeordnet ist; der drehbare Knopf und das Ritzel sind im Gewindeeingriff miteinan-

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der; wenn die einen zahnstangeartigen Bereich aufweisende Gewindespindel in Anlage an das Werkstück kommt und dadurch angehalten wird, dann wird der drehbare Knopf in Richtung der Drehachse verschoben, wenn der drehbare Knopf um einen Wert gedreht wird, der der Verformung des elastischen Elementes angepaßt ist bzw. entspricht; dadurch kommt ein Teil des drehbaren Knopfes in Anlage an den Hauptrahmen und erfüllt eine Verriegelungs bzw. Arretierfunktion.
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Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegenden, schematischen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 eine teilweise weggeschnittene Vorderansicht einer ersten Ausführungsform eines Gerätes zur Längenmessung nach der vorliegenden Erfindung, welches bei einem Mikrometer verwendet wird,

Fig. 2 im vergrößerten Maßstab einen Schnitt längs der Linie II-II von Fig. 1,

Fig. 3 im vergrößerten Maßstab einen Schnitt durch eine zweite Ausführungsform der vorliegenden-

Erfindung, wobei die Schnittansicht der Darstellung nach Fig. 2 entspricht,

Fig. 4 im vergrößerten Maßstab einen Schnitt in der Richtung, die in Fig. 3 durch den Pfeil IV angedeutet ist,

Fig. 5 einen Schnitt durch die wesentlichen Teile einer dritten Ausführungsform eines Gerätes zur Längenmessung nach der vorliegenden Erfindung,

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Fig. 6 eine Schnitt-Vorderansicht der wesentlichen Teile einer vierten Ausführungsform eines Längenmeßgerätes nach der vorliegenden Erfindung, bei der zu der Ausführungsforiti nach Fig. 1 ein Mechanis

mus für die Einstellung des Spiels bzw. des Totgangs hinzugefügt ist,

Fig. 7 eine Draufsicht in der Richtung, die in

Fig. 6 durch den Pfeil VII angedeutet ist,

Fig. 8 eine Bodenansicht in der Richtung, die in

Fig. 6 durch den Pfeil VIII angedeutet ist,

Fig. 9 eine Vorderansicht einer fünften Ausführungsform eines Gerätes zur Längenmessung nach der vorliegenden Erfindung,

Fig. 10 einen Schnitt längs der Linie X-X nach Fig. 9,

Fig. 11 eine teilweise weggeschnittene Vorderansicht einer sechsten Ausführungsforrn eines Gerätes zur Längenmessung nach der vorliegenden Erfindung,

Fig. 12 einen Schnitt längs der Linie XII-XII von

Fig. 11,

Fig. 13 einen Schnitt durch eine siebte.Ausführungsform eines Gerätes zur Längenmessung nach der vorliegenden Erfindung, wobei die Ansicht dem Schnitt nach Fig. 12 entspricht,

Fig. 14 im vergrößerten Maßstab eine Ansicht von oben

in der Richtung, die in Fig. 13 durch den Pfeil XIV angedeutet ist, und

Fig. 15 einen Schnitt durch die wesentlichen Teile einer achten Ausführungsform eines Gerätes zur Längenmessung nach der vorliegenden Erfindung.

Die Figuren 1 und 2 zeigen eine erste Ausführungsform eines Gerätes zur Längenmessung nach der vorliegenden Erfindung, das bei einem Mikrometer bzw. einer Mikrometerschraube eingesetzt wird; ein solches Mikrometer wird in letzter Zeit auch als "Meßschraube" bezeichnet. Wie man in Fig. 1 erkennen kann, ist ein Ende eines Hauptrahmens 1 zu einem U geformt; ein Ambos bzw. ein Anschlag bzw. ein Widerlager 2 ist an der inneren Oberfläche eines Endes einer öffnung bzw. Mündung dieses U-förmigen Bereiches 1A angebracht. Das andere Ende dieses Hauptrahmens 1 erstreckt sich linear bzw. gradlinig von dem anderen Ende der Mündung des U-förmigen Bereiches 1A nach außen; eine (Gewinde) Spindel 3 ist verschiebbar in diesen gradlinigen Bereich 1B eingesetzt. Eine Spitze 4 aus einem Material mit extrem großer Härte, die an das Gegenstück 2 in Anlage kommen kann, ist einstückig an einem Ende der Gewindespindel 3 angebracht; die Gewindespindel 3 ist im Zwischenbereich ihrer Umfangsoberfläche mit einem zahnstangenförmigen Bereich 3A versehen, der sich über eine vorgegebene Strecke in axialer Richtung erstreckt; dieser zahnstangenartige Bereich 3A ist mit hoher Genauigkeit ausgeführt, also insbesondere sehr fein bearbeitet. Mit diesem zahnstangenartigen Bereich 3A ist ein Ritzel 5 im Angriff, mit dem über einen (nicht dargestellten) Kupplungs-Zahnradmechanismus eine als Anzeigeeinrichtung dienende Meßuhr 6, also eine Meßeinrichtung mit Zeigeranzeige, verbunden ist. Diese Meßuhr 6 ist an dem gradlinigen Bereich 1B des Hauptrahmens 1 angebracht und weist eine.. Nadel bzw. einen Zeiger 6A für die Anzeige von großen Abmessungen und eine Nadel

bzw. einen Zeiger 6B für die Anzeige von kleinen Abmessungen auf.

Die Gewindespindel 3 ist außerdem mit einem weiteren, zahnstangenartigen Bereich 3B für die lineare Verstellung an einer Stelle an der äußeren ümfangsoberflache versehen; dieser zahnstangenförmige Bereich 3B liegt in einem Winkel von 90° zu dem zahnstangenförmigen Bereich 3A. Andererseits ist der Hauptrahmen 1 an seinem gradlinigen Bereich 1B mit einer Ritzelwelle 7 versehen, die die Gewindespindel 3 im rechten Winkel, also senkrecht, schneidet; an dem mittleren Bereich dieser Ritzelwelle 7 ist ein Antriebszahnrad 7A einstückig ausgebildet, das im Eingriff mit dem zahnstangenartigen Bereich 3B ist. Ein Ende der Ritzelwelle 7 wird über eine Buchse 8 drehbar durch den Hauptrahmen 1 gehaltert und kann gegen eine Bewegung.in axialer Richtung durch eine Setzschraube 7B arretiert werden, die in ein Ende der Ritzelwelle 7 geschraubt ist. An dem anderen Ende der Ritzelwelle 7 sind einstückig Gewinde 9 ausgebildet, die im Gewindeeingriff rait einem drehbaren Knopf 10 stehen.

Zwischen den drehbaren Knopf 10 und das Antriebszahnrad 7A der Ritzelwelle 7 ist eine Spulen-bzw. Wendelfeder 11 als elastisches Element eingespannt; diese Wendelfeder 11 ist mit einem Ende an einer Stirnfläche des Antriebszahnrades 7A und mit dem anderen Ende an dem drehbaren Knopf 10 angebracht.

Zusätzlich ist an einem Bereich des drehbaren Knopfes 10 eine Anlagefläche 10A vorgesehen, die in Anlage an den Hauptrahmen kommen kann, wenn eine relative Drehung zwischen dem drehbaren Knopf 10 und den Gewinden 9 der Ritzelwelle 7 auftritt, wodurch der drehbare Knopf 10 gegen die Kraft der Wendelfeder durch die Gewindesteigungen 9 axial verschoben wird.

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Bei dieser Ausführungsform wirken der zahnstangenartige Bereich 3B, die Ritzelwelle 7 mit dem Antriebszahnrad 7A, die Buchse bzw. Hülse 8, der drehbare Knopf 10 und die Wendelfeder 11 zusammen, um für den Meßdruck einen konstanten Druck zu erreichen, während die Gewindegänge 9 der Ritzelwelle 7, der drehbare Knopf 10 und die Anlageoberfläche 10A des drehbaren Knopfes 10 zusammenwirken, um die Verriegelungsfunktion zu erreichen. Die beiden Gruppen der oben beschriebenen Elemente bilden also eine Verriegelungs- bzw. Arretiereinrichtung, die mit konstantem Druck arbeitet.

Im folgenden soll die Benutzung der ersten Ausführungsform der Meßschraube bzw. des Mikrometers beschrieben werden.

Der drehbare Knopf 10, der von dem Hauptrahmen T vorsteht, wird in Richtung gegen den Uhrzeigersinn gedreht, und zwar in Fig. 1 von unten gesehen, wodurch die Gewindespindel 3 gemäß der Darstellung in der Zeichnung nach rechts verschoben wird, so daß der Zwischenraum zwischen dem Widerlager 2 und der Spitze 4 weit geöffnet werden kann. Nachdem das Werkstück (nicht dargestellt) in diesen Zwischenraum eingesetzt worden ist, wird die Gewindespindel 3 zu dem Widerlager 2, d. h., gemäß der Darstellung in der Figur nach links bewegt, wenn der drehbare Knopf 10 in der entgegengesetzten Richtung gedreht wird, d. h., in Richtung des Uhrzeigersinns, so daß die Spitze 4 in Anlage an das Werkstück kommen kann.

Bis die Spitze 4 in Anlage an das Werkstück kommt, wird die Drehkraft des drehbaren Knopfes 10 durch die Wendelfeder 11 auf die Ritzelwelle 7 übertragen, da die Wendelfeder an einem Ende im Eingriff mit dem drehbaren Knopf 10 und am anderen Ende im Eingriff mit dem Antriebszahnrad 7A ist, wodurch der zahnstangenförmige Bereich 3B, d. h., die Ge-

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windespindel 3, verschoben wird. Wenn jedoch die Spitze 4 in Anlage an das Werkstück kommt, kann die Ritzelwelle 7 nicht weiter gedreht werden. Wenn trotzdem die Drehkraft weiter auf den drehbaren Knopf 10 ausgeübt wird, dann wird nur der drehbare Knopf 10 gegen die Kraft der Wendelfeder 11 gedreht, wodurch der Wert des Verformungswiderstandes der Wendelfeder 11 als Meßdruck wirkt. Gleichzeitig wird der drehbare Knopf 10, der im Gewindeeingriff mit den Gewindegängen 9 an einem Endbereich der Ritzelwelle 7 ist, in seiner axialen Richtung verschoben, wodurch die Anlageoberfläche 10A des drehbaren Knopfes 10 gegen den Hauptrahmen 1 gedrückt wird. Dies führt zu einem Zustand, bei dem der drehbare Knopf 10 auf die Gewindegänge

9 der Ritzelwelle 7 angezogen bzw. gespannt ist, die sich an dem Hauptrahmen 1 befindet. In diesem Zustand wird der drehbare Knopf 10 sogar dann, wenn die Hand der Bedienungsperson den drehbaren Knopf 10 freigibt, durch die Reibungskraft der Anlageoberfläche 10A arretiert und nicht zurückgedreht. -

Im einzelnen dient also die Wendelfeder 11 dazu, ein Drehmoment mit vorgegebenem Wert zwischen dem drehbaren Knopf

10 und der Ritzelwelle 7 zu liefern, so daß der Meßdruck konstant gemacht werden kann. Außerdem erfüllt der drehbare Knopf TO, der imGewindeeingriff mit der Ritzelwelle 7 ist und an dem Hauptrahmen 1 anliegt, eine Verriegelungsfunktion .

Wenn die Meßuhr 6 unter der oben erläuterten Bedingung abgelesen wird, können die Abmessungen des Werkstücks einschließlich seiner Dicke und ähnlicher Parameter bestimmt werden.

Nachdem die Messung beendet worden ist, wird der drehbare Knopf 10 in Richtung gegen den Uhrzeigersinn gedreht, um die Anlageoberfläche 1OA des drehbaren Knopfes 10 von dem Hauptrahmen 1 zu trennen. Außerdem wird die Ritzelwelle 7 gedreht, um die Gewindespindel 3 gemäß der Darstellung in den Zeichnungen nach rechts zu verschieben; dann wird das Werkstück entnommen, so daß die Vorbereitung für die folgende Messung erfolgen kann.

Bei der vorliegenden Ausführungsform ist in den drehbaren Knopf eine mit konstantem Druck arbeitende Arretiereinrichtung integriert, die sowohl einen konstanten Druck liefert als auch die Verriegelungsfunktion erfüllt; damit kann eine übliche Messung durchgeführt v/erden, ohne daß eine spezielle Einrichtung zur Lieferung des konstanten Drucks oder eine Verriegelungseinrichtung, die vollständig unabhängig von dem drehbaren Knopf 10 ist, vorgesehen werden müssen; damit macht die einfache Verschiebung der Gewindespindel 6 bei der Messung es möglich, einen konstanten Meßdruck zu liefern und gleichzeitig die Verrieglung durchzuführen. Außerdem ist kein besonderer Handgriff für die Entriegelung erforderlich. Denn die Entriegelung wird nur durch eine einfache Drehung des drehbaren Knopfes 10 in Richtung einer Trennung der Gewindespindel 3 durchgeführt; wenn der drehbare Knopf 10 dann weitergedreht wird, läßt sich die Gewindespindel 3 verschieben.

Wie oben erläutert wurde, wird es bei der vorliegenden Ausführungsform möglich, eine Meßschraube zu schaffen, bei der die Gewindespindel 3 gradlinig bzw. linear mit hoher Geschwindigkeit verschoben wird; dadurch ergibt sich eine Kontrollfunktion und Steuerbarkeit und gleichzeitig eine Verriegelung mit konstantem Druck, wie sie bei herkömmlichen

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Meßschrauben nur mit großem Aufwand erreicht werden könnte. Die vereinfachte Konstruktion macht es außerdem möglich, eine solche Meßschraube mit geringen Kosten herzustellen.

Bei der ersten Ausführungsform ist die Wendelfeder 11 als elastisches Teil verwendet worden, das mit einem Ende im Eingriff mit dem drehbaren Knopf 10 und am anderen Ende im Eingriff mit der Ritzelwelle 7 ist; dieses elastische Element kann jedoch durch eine Feder mit einer Konstruktion ersetzt werden, bei der eine Spiralfeder 12 mit einem Endbereich der Ritzelwelle 7 und mit der inneren Umfangsoberfläche einer Aussparung 13 verbunden ist, die in den drehbaren Knopf 10 ausgebildet ist, wie man in der zweiten Ausführungsform nach den Figuren 3 und 4 erkennen kann.

Bei dieser Ausführungsform ergeben sich die folgenden, zusätzlichen Vorteile: Die Spiralfeder 12 kann ausgetauscht werden, ohne daß der drehbare Knopf 10 abgenommen werden muß, wodurch sich die Wartung vereinfacht; außerdem kann für die Befestigung bei der Montage dieser Meßschraube eine Spiralfeder ausgewählt werden, die eine optimale Federkonstante hat.

Zusätzlich kann bei dieser zweiten Ausführungsform die Federkonstante der Spiralfeder 12 in geeigneter Weise durch Verschiebung des Federverriegelungselementes eingestellt werden, wenn ein Federverriegelungselement, dessen Lage justierbar ist, zwischen dem Zwischenbereich der Spiralfeder 12 und dem drehbaren Knopf 10 vorgesehen wird.

Figur 5 zeigt eine dritte Ausführungsform eines Gerätes zur Längenmessung nach der vorliegenden Erfindung, bei der als elastisches Element lineare, also gradlinige Federn

verwendet werden, die beispielsweise durch Klavierdrähte gebildet werden; außerdem läßt sich die Federkonstante ändern, d.h., der Meßdruck kann von außen
justiert werden,

Bei der Ausführungsform nach Fig. 5 sind mehrere lineare Federn 14, die durch Klavierdrähte oder ähnliche Drähte
gebildet werden, längs des äußeren Umfangs der Ritzelwelle 7 angeordnet, und zwar so, daß sie in der Mitte
zwischen dem drehbaren Knopf 10 und der Ritzelwelle 7

liegen. Die jeweiligen Enden der linearen Federn 14 sind im Eingriff mit der Stirnfläche des Antriebszahnrades 7A der Ritzelwelle 7, während ihre anderen Enden in mehrere Einstellschrauben 15 eingeführt sind, die an dem drehbaren Knopf 10 gegenüber den linearen Federn 14 vorgesehen sind.

Die linearen bzw. gradlinigen Federn 14 können axial relativ zu den Einstellschrauben 15 verschoben werden, die über ein Gewinde im Eingriff mit dem drehbaren Knopf 10 sind. Wenn die Einstellschrauben 15 von außen gedreht werden,
dann lassen sich die linearen Federn 14 in axialer Richtung der Ritzelwelle 7 verschieben.

Weiterhin macht es die Bewegung der Einstellschrauben 15 möglich, daß die Längen der von den Einstellschrauben 15 vorstehenden Bereiche der linearen Federn 14 variiert werden, wodurch die Federkonstanten der linearen Federn 14
geändert werden können; gleichzeitig kann auch der Druck der an dem Werkstück anliegenden Gewindespindel 3, d.h., der Meßdruck, variiert werden.

Bei der vorliegenden Ausführungsform macht es die Drehung der Einstellschrauben 15 möglich, daß die Federkonstanten variiert werden können, ohne daß die linearen Federn 14

durch neue Federn ersetzt werden müssen, so daß der optimale

Meßdruck einfach und mit hoher Genauigkeit eingestellt werden kann.

Weiterhin sind bei der vorliegenden Ausführungsform die linearen Federn 14 in Bezug auf Rotation und axiale Verschiebung unbeweglich an den Einstellschrauben 15 angebracht, wodurch die Einstellschrauben 15 gedreht werden, um die Spannungen der linearen Federn 14 zu variieren, so daß die Federkonstanten geändert werden können.

Die Figuren 6 bis 8 zeigen eine vierte Ausführungsform eines Gerätes zur Längenmessung nach der vorliegenden Erfindung, bei der ein Beispiel für einen Einstellmechanismus für den toten Gang bzw. das Spiel im Eingriff zwischen dem Antriebszahnrad 7A und dem zahnstangenartigen Bereich 3B der Gewindespindel 3 zu der Ausführungsforn nach Fig. 1 hinzugefügt wird. Hier werden die gleichen Bezugszeichen wie bei der ersten Ausführungsform dazu verwendet, gleiche oder ähnliche Teile zu kennzeichnen, so daß diese Teile nicht nochmais im Detail beschrieben werden sollen.

Gemäß den Figuren 6 bis 8 wird die Buchse 8, die im Zusammenwirken mit der Stellschraube 7A die Ritzelwelle 7 in Bezug auf eine Drehung und auf eine axiale Verschiebung unbeweglich haltert, an ihrem äußeren Umfangsbereich durch einen exzentrischen Ring 16 gehalten, der so ausgebildet ist, daß sein innerer Durchmesser und sein äußerer Durchmesser mit einer Exzentrizität vorgegebenen Wertes zwischen diesen Größen.versehen ist; der äußere Umfang dieses exzentrischen Rings 16 wird drehbar durch den Hauptrahmen 1 geführt. Zwei Drehlöcher

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17 sind an der Stirnfläche dieses exzentrischen Rings 16 ausgebildet; Stifte (nicht dargestellt) oder ähnliche Elemente sind mit diesen Drehlöchern 17 in Eingriff, so daß der exzentrische Ring 16 gedreht werden kann. Zusätzlich ist die Buchse 8 gegen eine Verschiebung durch einen Deckel 18 verriegelt.

Andererseits wird der drehbare Knopf 10 in ähnlicher Weise wie die Buchse 8 an seinem äußeren ümfangsbereich/ der durch den Hauptrahmen 1 gehalten wird, durch einen exzentrischen Ring 19 gehalten, der durch den Hauptrahmen 1 drehbar geführt ist. Drehlöcher 20 sind an der Stirnfläche dieses exzentrischen Rings 19 ebenfalls ausgebildet.

Wie man in den Figuren 7 und 8 erkennen kann, sind bei jedem der exzentrischen Ringe 16 und 19 der innere Durchmesser und der äußere Durchmesser exzentrisch um einen Wert e zueinander, wodurch bei einer Drehung dieser exzentrischen Ringe 16 und 19 die Buchse 8 und die Achse des drehbaren Knopfes 10, die durch die innere diametrale Oberfläche, d. h., die axiale Lage der Ritzelwelle 7, relativ zu dem zahnstangenartigen Bereich 3B justiert werden können. Mit anderen Worten kann das optimale Spiel zwischen dem zahnstangenartigen Bereich 3B und dem Antriebszahnrad 7A der Ritzelwelle 7 erhalten werden, wodurch sich .eine Meßschraube bzw. ein Mikrometer mit hoher Genauigkeit ergibt.

Die Hinzufügung des Mechanismus zur Einstellung des Spiels nach der vorliegenden Ausführungsform zu der ersten Ausführungsform ermöglicht es, eine Meßschraube mit hoher Genauigkeit zu schaffen; dabei arbeitet der Arretiermechanismus mit konstantem Meßdruck; außerdem ist das Rotationsspiel, basierend auf dem Totgang zwischen dem Antriebszahn-

rad 7A und dem zahnstangenartigen Bereich 3B, gering.

Bei jeder der oben beschriebenen Ausführungsformen ist der drehbare Knopf 10 an der unteren Oberfläche des Hauptrahmens 1 vorgesehen, während die Ritzelwelle 7 vertikal angeordnet ist; es ist jedoch auch möglich, den drehbaren Knopf 10 nahe bei dem unteren Ende der seitlichen Oberfläche des Hauptrahmens 1 vorzusehen und die Ritzelwelle 7 horizontal anzuordnen, wie man bei der fünften, in den Figuren 9 und 10 dargestellten Ausführungsform erkennen kann.

Hier ähneln die Teile der vorliegenden Ausführungsform denen der ersten, in den Figuren 1 und 2 dargestellten Ausführungsform, so daß sie nicht nochmals im Detail beschrieben werden sollen. Der wesentliche Unterschied zwischen der vorliegenden Ausführungsform und der ersten Ausführungsform liegt darin, daß bei der ersten Ausführungsform die Anlageoberfläche 10A des drehbaren Knopfes in Anlage an die untere Oberfläche des Hauptrahmens 1 kommt, während bei der vorliegenden Ausführungsform die Anlageoberfläche 10A in Anlage an die seitliche Oberfläche des Hauptrahmens 1 kommt; außerdem unterscheidet sich die Richtung der Anordnung des drehbaren Knopfes 10 um 90° von der entsprechenden Richtung bei der ersten Ausführungsform. In allen anderen Merkmalen sind die beiden Konstruktionen identisch.

Wenn bei der vorliegenden Ausführungsform die innere Oberfläche eines Daumens auf die äußere Oberfläche des drehbaren Knopf 10 gelegt und der Hauptrahmen 11 durch die Handfläche und vier Finger, ausschließlich des Daumens, gehalten wird, dann kann die Messung mit einer einzigen Hand durchgeführt werden, wobei z. B. die linke Hand frei bleibt;

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trotz dieses "Einhandbetriebes" ist eine sehr exakte Messung möglich.

Bei jeder der oben beschriebenen Ausführungsformen wurde als Anzeigeeinrichtung eine Meßuhr 6 verwendet; die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf diese Ausführungsform der Anzeigeeinrichtung beschränkt, sondern die Meßuhr kann auch durch ein anderes Element ersetzt werden, wie beispielsweise ein Zähler eine digital anzeigende, elektrische Anzeigeeinrichtung. Weiterhin kann bei jeder der oben beschriebenen Ausführungsformen eine Konstruktion verwendet werden,bei der ein zusätzliches Zahnrad zwischen dem Zahnstangen förmigen Bereich 3B der Spindel 3 und dem Antriebszahnrad 7A der Ritzelwelle 7 angeordnet ist; damit kann im Vergleich mit den oben beschriebenen Ausführungsfornen die Richtung der linearen Bewegung der Spindel 3 entsprechend der Drehung der Ritzelwelle 7 umgekehrt werden. Bei diesem Aufbau können die Drehrichtung der Ritzelwelle 7, d.h., des drehbaren Knopfes 10 und die Bewegungsrichtung der Spindel 3 einander angepaßt werden, so daß sich die Bedienung vereinfacht. Wenn in diesem Fall der zahnstangenartige Bereich 3B der Spindel 3, anders als bei der Ausführungsform nach Fig. 1, an der hinteren Oberfläche vorgesehen wird, d.h., auf der rechten Seite gemäß der Darstellung in den Figuren 2 und 3, statt das zusätzliche Zahnrad zu verwenden, und wenn dann das Antriebszahnrad 7A in Kupplungseingriff mit dem zahnstangenartigen Bereich 3B gebracht wird, dann läßt sich die gleiche Funktion erzielen.

Die Figuren 11 und 12 zeigen eine sechste Ausführungsform eines Gerätes zur Längenmessung nach der vorliegenden Erfindung. Gemäß Fig. 11 ist ein Ende eines im

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wesentlichen griffähnlichen Hauptrahmens 101 in Form eines U ausgebildet; ein Widerlager bzw. Gegenstück 102 ist an der inneren Oberfläche eines Endes einer Öffnung bzw. Mündung des U-förmigen Bereiches 101A ausgebildet. Das andere Ende des Hauptrahmens 101 erstreckt sich von dem anderen Ende der Öffnung des U-förmigen Bereiches 101A nach außen; eine Spindel 103 wird in ihrer Längsrichtung verschiebbar durch den Hauptrahmen 101 eingesetzt und dort geführt.

Eine Spitze 104 aus einem Material ultrahoher, also extrem hoher Härte, die in Anlage an das Widerlager 102 kommen kann, ist einstückig an einem Ende der Spindel 103 angebracht. Ein zahnst-angenartiger Bereich.

A, der mit großer Genauigkeit gefertigt ist, ist an der Umfangsoberfläche des Zwischenbereiches der Spindel in axialer Richtung über einen vorgegebenen Bereich ausgebildet. Dieser zahnstangenartige Bereich 103A steht über einen Verrjgjelungs- bzw. Kupplungs-Zahnradmechanismus (nicht dargestellt) im Eingriff mit einem Ritzel 105, mit dem eine als Anzeigeeinrichtung dienende Meßuhr 106 verbunden ist. Die Meßuhr 106 ist an dem Hauptrahmen 101 angebracht und weist eine Nadel bzw. einen Zeiger 106A für die Anzeige großer Abmessungen und eine Nadel bzw. einen Zeiger 10 6B für die Anzeige kleiner Abmessungen auf.

Weiterhin ist die Spindel 103 an einer Oberfläche, die im Winkel von 90° zu dem zahnstangenartigen Bereich 103A liegt, mit einem weiteren zahnstangenartigen Bereich 103B für die lineare Verstellung versehen. Andererseits weist der Hauptrahmen 101 eine Ritzelwelle 107 auf, die die Spindel 103 im rechten Winkel schneidet. Ein An- triebszahnrad 107A ist einstückig an dem mittleren Be-

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reich dieser Ritzelwelle 107 ausgebildet. Dieses Antriebszahnrad 107A steht im Eingriff mit dem zahnstangenartigen Bereich 103B. Zusätzlich wird ein Ende der Ritzelwelle 107 drehbar über eine Buchse 108 durch den Hauptrahmen 101 gehaltert; die Ritzelwelle 107 wird gegen eine axiale Verschiebung durch eine Setzschraube 107B gesichert, die über ein Gewinde im Eingriff in einem Ende der Ritzelwelle 107 ist. Weiterhin sind einstückig an dem anderen Ende der Ritzelwelle Gewinde 109 ausgebildet, mit denen ein drehbarer Knopf 110 im Gewindeeingriff ist.

Zwischen den drehbaren Knopf 110 und das Antriebszahnrad 107A der Ritzelwelle 107 ist eine Spulen- bzw. Wendel-111 als elastisches Element eingespannt, das mit einem Ende an einer Stirnfläche des Antriebszahnrades 107A und mit dem anderen Ende an dem drehbaren Knopf 110 angebracht ist.

Der drehbare Knopf 110 ist in einem bestimmten Bereich mit einer Anlageoberfläche 110A versehen, die in Anlage an den Hauptrahmen 101 kommen kann, wenn eine relative Drehung zwischen dem drehbaren Knopf 110 und den Gewinden 109 der Ritzelwelle 107 durchgeführt wird, wodurch der drehbare Knopf 110 durch die Gewinde 109 gegen die Kraft der Wendelfeder 111 in seiner axialen Richtung zum Antriebszahnrad 107A.hin verschoben wird.

Die Ritzelwelle 107 steht von der inneren Oberfläche 110B des drehbaren Knopfes 110 um eine vorgegebene Strecke vor; ein Eingriffelement 130 ist an dem vorstehenden Bereich so angebracht, daß sich ein Spalt vorgegebener Breite zwischen der inneren Oberfläche 110B und dem Eingriffelement 130 ergibt; das Eingriffsele-

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ment 130 kann etwas verschoben werden und in Anlage an die innere Oberfläche 110B kommen, wenn eine relative Drehung zwischen dem drehbaren Knopf 110 und den Gewinden 109 der Ritzelwelle 107 auftritt, wodurch sich der drehbare Knopf 110 in einer Richtung ver- . schiebt, in der er von dem Antriebszahnrad 107A getrennt wird; die innere Oberfläche 110B und das Eingriff selement 130 bilden eine integrierende bzw. Verbindungseinrichtung, um beim Zurückziehen der Spindel 103 den drehbaren Knopf 110 und die Ritzelwelle 107 integral, also einstückig, d.h., als Einheit, zu drehen.

Weiterhin wirken der zahnstangenartige Bereich 103B, die Ritzelwelle 107 mit dem Antriebszahnrad 107A, die Buchse 108, der drehbare Knopf 110 und die Wendelfeder 111 zusammen, um den Meßdruck auf einem konstanten Wert zu halten; in ähnlicher Weise wirken die Gewinde 109 der Ritzelwelle 107, der drehbare Knopf 110 und die Anlageoberfläche 11OA des drehbaren Knopfes 110 zusammen, um die Verriegelung bzw. Arretierungsfunktion zu erfüllen. Die beiden Gruppen der oben beschriebenen Elemente bilden gemeinsam eine mit konstantem Druck arbeitende Arretiereinrichtung«
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Im folgenden soll das Verfahren zur Benutzung dieser Ausführungsform beschrieben werden.

Der drehbare Knopf 110, der an dem Hauptrahmen 101 vorstehend angeordnet ist, wird in Richtung des Uhrzeigersinns gedreht, und zwar gemäß der Darstellung in Fig. 11 von oben gesehen, wodurch die Spindel 103 gemäß der Darstellung in den Figuren nach rechts bewegt wird, so daß sich der Zwischenraum zwischen dem

Widerlager 102 und der Spitze 104 weiter öffnet und verbreitert. Nachdem das Werkstück (nicht dargestellt) in diesen Zwischenraum eingesetzt werden ist, wird die Spindel 103 zu dem Widerlager 102, das heißt, gemäß der Darstellung in den Figuren nach links, bewegt, wenn der drehbare Knopf in der zu der obigen Richtung entgegengesetzten Richtung gedreht wird, so daß die Spitze 104 in Anlage an das Werkstück kommen kann.

Bis die Spitze 104 in Anlage an das Werkstück kommt, wird durch die Wendelfeder 111, die an einem Ende im Eingriff mit dem drehbaren Knopf 110 und am anderen Ende im .Eingriff mit dem Antriebszahnrad 10 7A ist, die Drehkraft des drehbaren Knopfes 110 auf die Ritzelwelle 107 übertragen bzw. ausgeübt, um den zahnstangenartigen Bereich 103B, das heißt, die Spindel 103, zu verschieben. Wenn jedoch die Spitze 104 in Anlage an das Werkstück kommt, läßt sich die Ritzelwelle nicht mehr drehen. Wenn dann die Drehkraft noch weiter auf den drehbaren Knopf 110 ausgeübt wird, wird nur der drehbare Knopf 110 gegen die Kraft der Wendelfeder 111 gedreht, wodurch der Wert des Verformungswiderstandes der Wendelfeder 111 als Meßdruck wirkt. Wenn eine Wendelfeder 111 mit relativ schwacher Federkraft verwendet wird, dann ist auch der Meßdruck entsprechend gering; wenn nun die Länge eines Werkstückes aus einem weichen Material, wie beispielsweise einem synthetischen Harz, bestimmt werden soll, dann läßt sich die Messung mit hoher Präzision durchführen, ohne daß das Werkstück verformt wird.

Zu dem oben erwähnten Zeitpunkt wird der drehbare Knopf 110, der im Gewindeeingriff mit den an einem Ende der Ritzelwelle 107 ausgebildeten Gewinden 109

— 3.2. —

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ist, in seiner axialen Richtung verschoben, wodurch die Anlageoberfläche 1T0A des drehbaren Knopfes 110 gegen den Hauptrahmen 101 gedrückt wird. Dies führt zu einem Zustand, bei dem der drehbare Knopf 110 auf den Gewinden 109 der Ritzelwelle 107 angezogen bzw. gespannt wird, die sich an dem Hauptrahmen 101 befindet. Wenn in diesem Zustand eine Hand den drehbaren Knopf 110 freigibt bzw. losläßt, wird der drehbare Knopf 110 durch die Reibungskraft der Anlageoberfläche 11OA verriegelt bzw. arretiert und nicht zurückgedreht.

Im einzelnen dient also die Wendelfeder 111 dazu, ein Drehmoment mit vorgegebenem Wert zwischen dem drehbaren Knopf 110 und der Ritzelwelle 107 zu liefern, so daß der Meßdruck konstant gemacht "werden kann. Außerdem erfüllt der drehbare Knopf 110, der im Gewindeeingriff mit der Ritzelwelle 107 steht und an dem Hauptrahmen 101 anliegt, eine Arretierfunktion.

Wenn die Meßuhr 106 im oben beschriebenen Zustand abgelesen wird, können die Abmessungen des Werkstücks einschließlich seiner Dicke und ähnlicher Parameter bestimmt werden.

Wenn nach der Beendigung der Messung der drehbare Knopf 110 in Richtung des Uhrzeigersinns gedreht wird, um die Anlageoberfläche 110A des drehbaren Knopfes 110 von dem Hauptrahmen 101 zu trennen, dann wird die Arretierfunktion aufgehoben; unmittelbar anschließend kommen die innere Oberfläche 110B des drehbaren Knopfes 110 und das Eingriffselement 130, die eine Verbindungsbzw. Integrationseinrichtung bilden, in Anlage aneinander, so daß der drehbare Knopf 110 und die Ritzelwelle 107 als Einheit gedreht werden können. Damit wird

die Spindel 103 gemäß der Darstellung in den Zeichnungen nach rechts bewegt, wodurch das Werkstück . freigegeben wird und entnommen werden kann; damit ist das Gerät bereit für die Vorbereitung auf die nächste Messung.

Die hier beschriebene Ausführungsform bietet die folgenden Vorteile: Die mit konstantem Druck arbeitende Arretiereinrichtung liefert also sowohl einen konstanten Druck als auch die eigentliche Arretierfunktion; dieseVerriegelungseinrichtung ist in den Bereich mit dem drehbaren Knopf integriert, um die übliche Messung durchzuführen, ohne daß eine spezielle, einen konstanten Druck liefernde Einrichtung oder eine spezielle Arretiereinrichtung vollkommen unabhängig von dem drehbaren Knopf 110 vorgesehen werden π.,'ύΒ, . damit macht es die einfache Verschiebung der Spindel 103 bei der Messung möglich, einen konstanten Meßdruck zu liefern und gleichzeitig die Arretierung durchzuführen. Außerdem ist für die Entriegelung der Arretierung kein spezieller Handgriff erforderlich. Die einfache Drehung des drehbaren Knopfes 110 in der Richtung der Trennung der Spindel 103 macht die Entriegelung möglich; wenn der drehbare Knopf 110 um einen vorgegebenen Winkel weitergedreht wird, dann kommen die innere Oberfläche 110 B des drehbaren Knopfes 110 und das Eingriff selement 130 in Anlage aneinander, d.h., die Integrationseinrichtung dient dazu, die Ritzelwelle 107 mit dem drehbaren Knopf 110 zu verbinden. Sogar dann, wenn die Wendelfeder 111 eine sehr geringe Federkraft hat, kann die Spindel 103 sofort zurückgezogen werden, wobei das Rotationsspiel des drehbaren Knopfes 110 sehr gering gemacht werden kann. Als Folge hiervon läßt sich die Meßschraube sehr leicht steuern und einstellen und kann mit einer Hand rasch betätigt werden,

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und zwar unabhängig davon, ob der Meßdruck groß oder klein ist.

Außerdem macht es das an der Ritzelwelle 7 vorgesehene Eingriffselement 103 möglich, jede Gefahr auszuschließen, daß der drehbare Knopf 110 versehentlich von dem Hauptrahmen 101 abfällt.

Wie erwähnt, wird die Spindel 103 durch einen Zahnstangenvorschub verschoben, so daß die Spindel 103 sehr viel rascher bewegt werden kann als es bei Verwendung einer Spiralnut der Fall ist; ein konstanter und sehr geringer Meßdruck läßt sich in jedem Fall erzielen, wobei keine Lose auftritt, wie es bei herkömmlichen Mikrometern im allgemeinen der Fall ist.

Weiterhin ist das Eingriffelement 130 an der Ritzelwelle 7 in der Weise vorgesehen, daß es in der befestigten Lage verschoben werden kann; dadurch kann ein geeigneter Meßdruck durch die Einstellung des Spaltes zwischen dem Eingriffelement 130 und der inneren Oberfläche 110B des drehbaren Knopfes 110 ausgewählt werden. Wenn zusätzlich das Eingriffelement 130 unverschiebbar gelagert ist, kann ein geeigneter Meßdruck nur eingestellt werden, wenn der Spalt zwischen dem Eingriffelement 130 und der inneren Oberfläche 110B justiert wird, wobei das Eingriffselement durch eine von verschiedenen Ausführungsformen ersetzt wird. Gleichzeitig gilt auch das oben Gesagte: Sogar dann, wenn die Drehgeschwindigkeit des drehbaren Knopfes 110 sehr gering gemacht wird, kann die Spindel 103 über einen ausreichend langen Bereich vorwärtsbewegt oder zurückgezogen werden, wodurch die Bedienung dieses Mikrometers nur mit einer einzigen Hand möglich ist.

Weiterhin gestattet die vereinfachte Konstruktion die Herstellung dieses Mikrometers mit geringen Kosten.

Bei der oben beschriebenen, sechsten Ausführungsform ist als elastisches Element die Wendelfeder 111 verwendet worden, die an einem Ende mit dem drehbaren Knopf 110 und am anderen Ende mit der Ritzelwelle 107 im Eingriff ist; diese Wendelfeder 111 kann jedoch durch eine Feder mit einem Aufbau verwendet werden, bei der. eine Spiralfeder 112 mit einem Endbereich der Ritzelwelle 107 und mit der inneren Umfangsoberflache einer Aussparung 113 verbunden ist, die in dem drehbaren Knopf 110 ausgebildet ist; diese Konstruktion wird bei der siebten Ausführungsform verwendet, die in den Figuren 13 und 14 dargestellt ist.

In diesem Fall wird die Intergrations- bzw. Verbindungseinrichtung durch ein in Eingriff bringbares Element 140, das an der Ritzelwelle 107 ausgebildet ist, und einem Vorsprung 110C gebildet, der an dem drehbaren Knopf 110 vorgesehen ist und an dem in Eingriff bringbaren Element 140 in Anlage kommen kann, wenn der drehbare Knopf 110 in Richtung gegen den Uhrzeigersinn gedreht wird, um die Spindel 103 zu entriegeln, und weiter zurückgezogen wird.

Die siebte Ausführungsform bietet die zusätzlichen Vorteile, daß ohne Entfernung des drehbaren Knopfes 110 die Spiralfeder 112 durch eine neue Feder ersetzt werden kann, wodurch sich die Wartung und eine eventuelle Reparatur dieses Gerätes vereinfachen; außerdem kann eine Spiralfeder mit optimaler Federkonstanten ausgewählt und bei der Montage angebracht werden. Die Anordnung eines Federverriegelungselementes mit

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einstellbarer Lage zwischen dem Zwischenbereich der Spiralfeder 112 und dem drehbaren Knopf 110 macht es möglich, dieses Federverriegelungselement zu verschieben, so daß die Federkonstante der Spiralfeder 112 in geeigneter Weise eingestellt werden kann.

Fig. 15 zeigt eine achte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, bei der als elastisches Element lineare, geradlinige Federn 114 verwendet werden, die beispielsweise aus einfachen Klavier-Drähten oder ähnlichen Kabeln bzw. Drähten gebildet werden; weiterhin läßt sich die Federkonstante, d.h., der Meßdruck, von außen her einstellen.

Gemäß Fig. 15 sind mehrere lineare bzw. geradlinige Federn 114, die aus Klavier-Drähten oder ähnlichen Drähten hergestellt sind, längs des äußeren ümfangs der Ritzelwelle 107 so angeordnet, daß sie sich zwisehen dem drehbaren Knopf 110 und der Ritzelwelle 107 befinden und die Ritzelwelle 107 in der Mitte dieser Drähte liegt. Die jeweiligen Enden der linearen Federn 114 sind im Eingriff mit der Stirnfläche des Antriebszahnrades 107A der Ritzelwelle 107, während ihre anderen Enden in mehrere Einstellstifte 115 eingefügt sind, die an dem drehbaren Knopf 110 gegenüber den linearen Federn 114 vorgesehen sind.

Diese Einstellstifte 115 sind in Gleitlöcher 116 0 so eingesetzt, daß sie in ihren axialen Linien bzw. Richtungen verschoben werden können; die Einstellstifte 115 sind an ihren oberen Endbereichen (gemäß der Darstellung in der Zeichnung) mit spitz zulaufenden bzw. konischen Oberflächen versehen, an

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denen die vorderen Enden der Einstellschrauben 117 in Anlage kommen. Die Einstellschrauben 117 sind im Gewindeeingriff mit dem drehbaren Knopf 110. Wenn die Einstellschrauben 117 von außen gedreht werden, dann lassen sich die Einstellstifte 115 in axialer Richtung der Ritzelwelle 107 verschieben.

Hierbei bilden also die Einstellstifte 115, die Gleitlöcher 116 und die Einstellschrauben 117 einen Justiermechanismus; die Einstellstifte 115 des Justiermechanismus werden bewegt, wodurch die Längen der Bereiche der linearen Federn 114, die von den Einstellstiften 115 vorstehen, geändert werden, so daß sich auch die Federkonstanten der linearen Federn 114 entsprechend ändern; außerdem kann die Kraft variiert werden, mit der die Spindel 103 an dem Werkstück anliegt.

Bei der vorliegenden Ausführungsform werden die Einstellstifte 115 gedreht, so daß die Federkonstanten der Federn geändert werden können, ohne daß die linearen Federn 114 durch neue Federn ersetzt werden müssen; auf diese Weise läßt sich leicht der optimale Meßdruck einstellen.

Weiterhin wird bei der sechsten Ausführungsform der Wert der Verschiebung der Spindel 103 durch die Meßuhr 106 angezeigt, die als Anzeigeeinrichtung dient, und zwar über das Ritzel 105 und den Zahnradmechanismus, der mit dem Ritzel 105 verbunden ist; diese Konstruktion kann jedoch durch einen Aufbau ersetzt werden, bei dem der Zahnradmechanismus nicht verwendet wird und die Anzeige digital erfolgt, beispielsweise über einen photoelektrischen Kodierer, einen magnetischen Kodierer oder eine ähnliche Einrichtung.

-34.

Bei den oben beschriebenen Ausführungsformen ist das Grundprinzip der vorliegenden Erfindung bei einem Mikrometer, bzw. einer Meßschraube angewandt worden; diese Anwendung ist jedoch nicht notwendigerweise auf ein Mikrometer beschränkt, sondern das Grundprinzip kann bei allen Geräten für die Messung der Länge eines Werkstückes aus dem Wert der Verschiebung einer Spindel benutzt werden.

Wie sich aus der obigen Beschreibung ergibt, schafft also die vorliegende Erfindung ein Gerät zur Messung von Längen, das mit einer mit konstantem Druck arbeitenden Verriegelungs- bzw. Arretiereinrichtung versehen ist, so daß sich dieses Gerät leicht handhaben und einstellen läßt*

Claims

GRL-iNECKER. KINKELDEY, STOCKMAIR &-PARTNER;

PATENTANWÄLTE

' S'JROPEAN PATENT ATTORMEYS

A. GRÜNECKER. 0«.·*«

DR. H. KINKELDEY. opl-ing.

DR. W. STOCKMAIR. αΡΐ_·ΐΝθ,Αει

DR. K. SCHUMANN, opu-pmys

P. H. JAKOB. OPLiNa

DR G. BEZOLD. ορι.ο«μ

W. MEISTER. OPL-ING.

H. HILGERS. oplhno

DR H. MEYER-PLATH. »pl ino

SOOO MÜNCHEN MAXIMIUANSTRASSE

MITUTOXO MPG. CO., HDD. 33-7s Shiba 5-chome, Minato-ku, Tokyo, Japan

P 17 243

Gerät zur Längenmessung

Patentansprüche

> 1. /Gerät zur Längenmessung mit einem drehbaren Knopf, der drehbar an einem Hauptrahmen vorgesehen ist, mit einer mit dem drehbaren Knopf in Eingriff kommenden Ritzelwelle und mit einem mit der Ritzelwelle im Eingriff befindlichen, zahnstangenartigen Bereich, der an einer in axialer Richtung des Hauptrahmens linear beweglichen Gewindespindel vorgesehen ist, gekennzeichnet durch eine mit konstantem Druck arbeitende Verriegelungs- bzw. Arretier- -JO einrichtung, wobei der drehbare Knopf (10) und die.

Ritzelwelle (7) axial beweglich und im Gewindeingriff miteinander sowie über ein elastisches Teil (11, 14) so miteinander verbunden sind, daß der drehbare Knopf (10) und die Ritzelwelle (7) in Richtung der axialen

TELEFON (O Bfl) 33 38 03

TELEX Οβ-293βΟ

TELEGRAM*«: MONAPÄT*

Drehung zusammenwirken, und wobei der drehbare Knopf (10) teilweise mit einer Anlageoberfläche versehen ist, die in Anlage an den Hauptrahmen (1) kommen kann.
2. Gerät zur Längenmessung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an einem Eingriffbereich des elastischen Elementes (11, 14) ein Einstellmechanismus in der Weise vorgesehen ist, daß eine Relativbewegung in Bezug auf den drehbaren Knopf (10) möglich ist, wodurch die Federkonstante des elastischen Elementes (11, 14) von außen justierbar ist.
3. Gerät zur Längenmessung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als elastisches Element eine Wendelfeder (11) verwendet wird.
4. Gerät zur Längenmessung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als elastisches Element eine Spiralfeder verwendet wird.
5. Gerät zur Längenmessung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als elastisches Element lineare Federn (14) verwendet werden.
6. Gerät zur Längenmessung mit einem drehbaren Knopf, der an einem Hauptrahmen drehbar vorgesehen ist, mit einer mit dem drehbaren Knopf in Eingriff bringbaren Ritzelwelle und mit einem mit der Ritzelwelle im Eingriff befindlichen, zahnstangenartigen Bereich, der an einer linear in axialer Richtung des Hauptrahmens beweglichen Gewindespindel vorgesehen ist, gekennzeichnet durch eine mit konstantem Druck arbeitende Verriegelungsbzw. Arretiereinrichtung, wobei der drehbare Knopf (10) und die Ritzelwelle (7) axial beweglich, im Gewinde-

eingriff miteinander und miteinander über ein elastisches Element in der Weise verbunden sind, daß der drehbare Knopf (10) und die Ritzelwelle in Richtung einer axialen Drehung zusammenwirken, wobei der drehbare Knopf (10) weiterhin teilweise mit einer Anlageoberfläche versehen ist, die in Anlage an den Hauptrahmen (1) kommen kann, und wobei eine Kupplungseinrichtung vorgesehen ist, um den drehbaren Knopf (10) und die Ritzelwelle (7) einstückig zu drehen, wenn die Gewindespindel (3) zurückgezogen wird.
7. Gerät zur Längenmessung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Einstellmechanismus an einem Eingriffbereich des elastischen Elementes so vorgesehen ist, daß eine Relativbewegung in Bezug auf den drehbaren Knopf (10) möglich wird, wodurch die Federkonstante des elastischen Elementes von außen einstellbar ist.
8. Gerät zur Längenmessung nach einem der Ansprüche

oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß als elastisches Element eine Wendelfeder verwendet wird.
9. Gerät zur Längenmessung nach einem der Ansprüche oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß als elastisches Element eine Spiralfeder verwendet wird.
10. Gerät zur Längenmessung nach einem der Ansprüche oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß als elastisches Element lineare Federn verwendet werden.