DE3238336A1 - Zylinder-messuhr - Google Patents

Description

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Zylinder-Meßuhr

Beschreibung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Zylinder-Meßuhr zum Ausmessen des Durchmessers einer Bohrung od. dgl. eines Werkstücks.

Zur Erläuterung des einschlägigen Standes der Technik wird auf

Fig. 1 Bezug genommen, die eine teilweise geschnittene Frontansicht eines Kopfes einer herkömmlichen

Zylinder-Meßuhr zeigt.
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In dem Kopfteil sind ein Meßwertgeber und weitere Teile einer üblichen Zylinder-Meßuhr aufgenommen. Wie der Fig.1 zu entnehmen is,t, ist ein Amboß 2 lösbar am einen Ende (in der Zeichnung am linken Ende) eines Koppfes 1 durch eine überwurfmutter 3 gehalten, während am anderen Ende des Kopfes 1 ein Meßwertgeber 4 verschiebbar angeordnet ist, mit dem eine Schraubendruckfeder 5 gekoppelt ist, die

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den Meßwertgeber 4 dauernd in den Kopf 1 drückt. An dem den Meßwertgeber aufnehmenden Ende ist der Kopf 1 mit einer verschiebbaren Führung 6 versehen, die den Meßwertgeber gegen die Innenwandfläche des (nicht gezeigten) Werkstücks in einem vertikalen Zustand drückt. Zwischen der Führung und dem Kopf ist eine Schraubendruckfeder 7 eingeschlossen, die die Führung 6 ständig vom Kopf 1 hinweg drückt, und die Führung 6 wird durch einen in den Kopf 1 eingeschraubten Stopfen 1A in ihrem Weg begrenzt. Ferner wirkt das innere Ende des Meßwertgebers 4 über eine L-förmige Knagge 8, deren Mittelteil am Kopf 1 drehbar gelagert ist, , auf ein Ende einer Spindel 9, so daß eine axiale Bewegung der Spindel 9 dem Meßwertgeber 4 als eine Bewegung in der radialen Richtung zur Spindel 9 vermittelt wird. Das andere Ende der in einen Hohlzylinder IB axial bewegbar eingegliederten Spindel 9 ist an ein Anzeigegerät, z.B. eine (nicht gezeigte) Meßuhr, angeschlossen.

Wie vorstehend erläutert wurde, sind bei der Zylinder-Meßuhr mit herkömmlichem Aufbau zwei Federn 5 und 7 als Druckmittel rund um den Meßwertgeber 4 angeordnet, es ist eine im wesentlichen zylinderförmige Führung 6 vorgesehen und fernersind , um die Spindel 9 mit dem Meßwertgeber 4 über eine Knagge 8 oder ein anderes Gelenk zu verbinden, für den Kopf 1 sowie die Führung 6, die beide zur Achse des Meßwertgebers 4 zentrisch angeordnet sind, große sowie voluminöse Teile notwendig, wobei selbst dann, wenn die Konstruktion auch beschränkt wird, der Abstand zwischen der Achse des Meßwertgebers 4 und der (in der Zeichnung) unten liegenden Bodenfläche der Führung 6 bei etwa 10 mm liegt. Bei Ausmessen des Durchmessers der Bodenfläche einer flachen Bohrung, eines Sacklochs od.dgl. ergibt sich hieraus der Nachteil, daß der Durchmesser im Abstand von etwa 10 mm oder weniger vom Boden der Bohrung, des Sacklochs od.dgl. nicht gemessen werden kann, weil die (in der Zeichnung) unten liegende Bodenfläche der Führung 6 gegen die Bodenfläche der Bohrung anstößt.

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Ziel der Erfindung ist es, eine Zylinder-Meßuhr zu schaffen, die zum Ausmessen des Durchmessers nahe dem Boden einer flachen Bohrung, eines Sacklochs od.dgl. geeignet ist.

Um dieses Ziel zu erreichen, wird gemäß der Erfindung vorgesehen, daß ein Meßwertgeber und eine Spindel mit geneigten Flächen aneinanderstoßend angeordnet werden und daß auf der Seite der Spindel ein erstes DruckgliedU um den Meßwertgeber vorragen zu lassen, und an einer zum Anzeigegerät näher als die Achse des Meßwertgebers gelegenen Stelle ein zweites Druckglied,, um ein am" Kopf .verschiebbares Führungsstück zum Vorragen zu bringen, vorgesehen sind, so daß der Abstand zwischen der Achse des Meßwertgebers und einer Endfläche des Kopfes auf der dem Anzeigege-

¹S rät abgewandten Seite mit geringster Abmessung ausgebildet werden kann»

Der Erfindungsgegenstand wird anhand der Zeichnungen

erläutert. Es zeigen:
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Fig. 2 eine teilweise abgebrochene Schnittdarstellung einer Ausführungsförm einer Zylinder-Meßuhr gemäß der Erfindung;

Fig. 3 eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht des in Fig. 2 dargestellten Kopfes.

Gemäß der Gesamtdarstellung von Fig. 2 ist am oberen Ende eines Kopfes 10 ein Teil 1OA mit Außengewinde ausgebildet, auf das ein Ende eines Hohlzylinders 11 geschraubt ist, mit dessen anderem Ende ein innerer Zylinder 12 fest durch geeignete Maßnahmen, z.B. Preßsitz oder Verklebung, verbunden ist. An der (in der Zeichnung) oberen Innenwand dieses inneren Zylinders 12 ist ein Abschnitt mit Innengewinde vorhanden, mit dem eine erste Führung 13 verschraubt ist. In die erste Führung 13, den inneren Zylinder 12 und den Hohlzylinder 11 ist eine Spindel 14 eingesetzt, die an ihrem oberen Ende mit der Führung 13 und an ihrem unteren

Endbereich mit einer zweiten, in den Hohlzylinder 11 eingeschraubten Führung 15 in Gleitberührung ist, so daß die Spindel 14 in den Führungen axial verschiebbar aufgenommen ist- Ferner ist als erstes Druckglied zwischen eine im mittleren Teil der Spindel 14 angebrachte C-Scheibe 16 und die erste Führung 13 eine Schraubendruckfeder 17 eingespannt, die die Spindel 14 ständig (in der Zeichnung) nach unten drückt.

Ein Meßuhrhalter 18 ist mit einem am oberen Endabschnitt der ersten Führung 13 ausgebildeten Außengewindeteil verschraubt, und ein Schaft 19A einer das Anzeigegerät bildenden Meßuhr 19 ist in den Halter 18 eingesetzt. Dieser Schaft 19A wird durch eine Mehrzahl von im oberen Teil des Halters 18 ausgestalteten Schlitzen 18A sowie eine Spannmutter 20, die auf ein am Außenumfang des mit den · Schlitzen 18A ausgestatteten Teils ausgebildetes Außengewinde geschraubt wird, festgeklemmt, so daß der Schaft 19A fest am Halter 18 angebracht ist. In diesem Fall kann der Schaft 19A in seiner Höhenlage mit Bezug zum Halter 18 eingestellt werden, so daß eine am vorderen Teil einer Meßspindel 19B der Meßuhr 19 angebrachte Spitze 19C gegen die Stirnfläche der Spindel 14 unter einem vorbestimmten Meßdruck zur Anlage gebracht werden kann,

Ein aus Gußeisen, Kunstharz od.dgl. gefertigter Handgriff 21 ist mit dem inneren Zylinder 12 verbunden und an diesem mHtels einer Schraube 22 befestigt.

Der Kopf 10 wird von einer ersten Bohrung 1OB, die sich längs der Achse des Außengewindeteils 1OA erstreckt, durchsetzt, und in diese Bohrung 1OB ist eine untere Spindel 23, deren unteres Ende eine schief geschnittene keilförmige Fläche 23A aufweist, in axialer Richtung der Spindel 14 verschiebbar eingesetzt. Der obere Teil der unteren Spindel 23 ist als im Durchmesser verminderter Abschnitt 23B ausgebildet, dessen Außenumfangsflache mit einer einen

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geringen Durchmesser aufweisenden Führung 24, die in den oberen Endabschnitt des Kopfes 10 eingeschraubt ist, in Gleitberührung ist und von dieser geführt wird. Ferner ist zwischen die obere Stirnfläche des im Durchmesser verminderten Abschnitts 23B und die untere Stirnfläche der Spindel 14 eine klein bemessene Kugel 25 eingefügt,, so daß die beiden Spindeln 14 und 23 direkt und an Punkten zusammengeschlossen sind.

Die Bodenfläche 1OC des Kopfes 10 ist als ebene Fläche ausgebildet, und der Kopf 10 wird in seinem unteren Teil von einer zweiten Bohrung IOD durchsetzt, die mit der ersten Bohrung 1OB in Verbindung steht und diese rechtwinklig schneidet. In die zweite Bohrung 1OD ist ein Meßwertgeber 26 eingesetzt, der in einer zur Spindel 14 rechtwinkligen Richtung, d.h. in zur Spindel 14 radialer Richtung, linear beweglich ist. Ein mit einem (nicht gezeigten) Werkstück eine direkte Punktberührung herstellende Stahlkugel 27 ist mit dem mittigen Teil der äußeren Stirnfläche dieses Meßwertgebers 26 in einem halb versenkten Zustand fest verbunden. An der inneren Stirnfläche des Meßwertgebers 26 ist eine schräg geschnittene keilförmige Fläche 26A derart ausgebildet, daß sie mit der keilförmigen Fläche 23A der unteren Spindel 23 zusammenpaßt, und die Keilfläche 26A Hegt gegen die Keilfläche 23A der unteren Spindel 23, welche durch die Spindel 14, auf die die Schraubendruckfeder 17 wirkt, nach unten gedrückt wird, an, so daß der Meßwertgeber 26 aus dem Kopf 10 nach außen gedrückt wird-

Wie oben erwähnt wurde, wirkt die Schraubendruckfeder 17 als ein Druckmittel, um den Meßwertgeber 26 in zur Spindel 14 radialer Richtung vortreten zu lassen.,

Die Außenumfangsflache des Meßwertgebers 26 ist mit einer Ausnehmung 26B versehen, in die die freie Kante einer von der Bodenfläche 1OC des Kopfes 10 her eingepreßten Riegelplatte 28 eingreift, so daß die Riegelplatte 28 und die Aus·

nehmung 26B einen vorwärtigen und rückwärtigen Begrenzungsanschlag für den Meßwertgeber 26 bilden.

Wenn der Meßwertgeber 26 in den Kopf 10 eingesetzt ist, wird ein im wesentlichen pilzförmiger Amboß 29 in Übereinstimmung mit der Achsrichtung des Meßwertgebers 26 in den diesem gegenüberliegenden Teil des Kopfes 10 eingeschraubt; mit diesem Amboß 29 ist in dessen mittigem Bereich in halb versenktem Zustand eine Stahlkugel 27 fest verbunden, um eine direkte Punktberührung mit dem Werkstück herzustellen.

An der (in der Zeichnung) rechten Seite des Kopfes 10 ist ein in der linearen Bewegungsrichtung des Meßwertge-

¹^ bers 28 verschiebbares Führungsstück 30 vorgesehen. Wie Fig. 3 im einzelnen zeigt, weist der Kopf 10 im mittleren Teil der dem Meßwertgeber 26 zugewandten Stirnfläche eine Kehle 1OE auf, deren Öffnung horizontal gerichtet ist. Bei Betrachtung von der Seite ist diese Kehle 1OE im wesentlichen als liegendes U ausgebildet. An den gegenüberliegenden Seitenflächen des Kopfes 10 sind die Kehle 1OE rechtwinklig schneidende Nuten 1OF angeordnet, deren obere Kanten auf den beiden gegenüberliegenden Seiten mit den Oberkanten der Kehle 1OE übereintimmen, deren Unterkanten jedoch tiefer als die Unterkanten der Kehle 1OE liegen.

Am Führungsstück 30 ist eine Ausnehmung 3OA mit vertikal gerichteter öffnung ausgebildet, so daß das Führungsstück 30 - von oben gesehen - U-förmig gestaltet ist. Ferner weist

das Führungstück 30 in seinem unteren Teil eine Aussparung 3OB auf, die die Ausnehmung 3OA rechtwinklig schneidet und sich nach unten hin öffnet. Die Aussparung 3OB ist in der Breite zwischen den (im oberen Bereich gelegenen) Innenflächen gleich der Breite der Ausnehmung 3OA bemessen

und ist in der Breite zwischen den (im unteren Bereich gelegenen) Innenflächen gegenüber der Breite der Ausnehmung 3OA größer bemessen. Die Breite der Ausnehmung 3OA ist im

wesentlichen gleich der Breite zwischen den Grundflächen der beiden an gegenüberliegenden Seiten des Kopfes 10 ausgebildeten Nuten 1ÖF. Die größere Breite des unteren Teils der Aussparung 3OB wird gleich der Breite zwischen den gegenüberliegenden Wänden 1OG im unteren Teil des Kopfes 10 gemacht. Durch diese Anordnung kann der die Ausnehmung 3OA umfassende Teil des Führungsstücks 30 mit dem die Nuten 1OF umfassenden Teil des Kopfes 10 verbunden werden, während der die Aussparung 3OB umfassende Teil mit den beiden Wänden 1OG des unteren Teils des Kopfes verbunden wird, so daß die Grundflächen der Nuten 1OF und die beiden Wände 1OG (Front- und Rückwand) des Kopfes 10 Führungsflächen für das Führungsstück 30 bilden» Ferner w^eist das Führungsäück 30 im großen und ganzen eine Torform, und zwar symmetrisch zur Mittelachse des Meßwertgebers 26, auf, wobei es diesen Geber - in Fig = 3 von rechts und von vorne betrachtet - von oben her abdeckt= Die freien Stirnkanten des Tors erstrecken sich von der Mittelachse des Meßwertgebers 26 abwärts, d.h. zu der von der Meßuhr abgelegenen Seite hin. In diesem Fall wird die vertikale Abmessung der Nuten 1OF des Kopfes 10 gleich der Abmessung zwischen der Oberfläche des Führungsstücks 30 und den Bodenflächen der breiteren Teile der Aussparung 3OB gemacht, so daß das Führungsstück 30 in vertikaler Richtung geführt ist.

Eine Schraubendruckfeder 31, die ein zweites Druckmittel bildet, ist zwischen das Führungsstück 31 und den Kopf eingefügt, wobei ein Endabschnitt dieser Feder 31 in ein im Führungsstück 30 ausgebildetes Sackloch 3OC eingesetzt ist und das Führungsstück durch die Kraft der Feder 31 ständig so beaufschlagt wird, daß es vom Kopf 10 vorragt. Ferner ist am oberen Bereich des Führungsstücks 30 ein bogenförmiger Ausschnitt 3OD ausgebildet, gegen den eine Außenumfangskante des Kopfes einer in den Kopf 10 eingeschraubten Schraube 32 stößt, so daß ein Anschlag für das Führungsstück in Richtung dessen Vortretens vom Kopf 10 gegeben ist.

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An der (in der Zeichnung) rechten Stirnfläche des Führungsstücks 30 ist ein mit diesem einstückiger, halbkreisförmiger Vorsprung 30E ausgestaltet, der zur Achse des Meßwertgebers 26 zentrisch und zu einer durch diese Achse verlaufenden Lotrechten symmetrisch ist, wobei die Umfangskante des Von. sprungs 3OE angefast und geglättet ist sowie gegen eine zu messende Fläche zum Anliegen kommt. Das Führungsstück 30 ist somit in seiner Bewegung einstellt, so daß der Meßwertgeber 26 gegen die zu messende Fläche in vertikaler Lage anstoßen kann.

Um den Innendurchmesser eines Werkstücks mit dem den oben erläuterten Aufbau aufweisenden Gerät zu messen, wird dieser Vorgang in der gleichen Weise wie mit einer üblichen Meßuhr ausgeführt.

Es wird im einzelnen ein für das Maß eines Innendurchmessers des Werkstücks passender Amboß 29 am Kopf 10 befestigt, eine als Bezug dienende Größe wird mit Hilfe eines Lehrringes, eines Mikrometers od.dgl. an der Meßuhr 19 eingestellt. Hierauf wird der Handgriff 21 erfaßt, und der den Kopf 10 umfassende Teil wird unter leichtem Kippen des Kopfes 10 in das Werkstück eingeführt, wobei der Vorsprung 30E des Führungsstücks 30 entgegen der Kraft der Druckfeder 31 gegen die zu messende Fläche zur Anlage gebracht wird, und es wird eine Einregelung vorgenommen, um den Meßwertgeber 26 gegen die zu messende Fläche im vertikalen Zustand stoßen zu lassen. In diesem Fall kommen zwei Stahlkugeln 27 gegen die auszumessenden Flächen zur Anlage, der Meßwertgeber 26 wird in Übereinstimmung mit der Abmessung des Innendurchmessers des Werkstücks gegen die Kraft der Schraubendruckfeder 17 zurückgeführt. Durch die Keilflächen 23A und 26A werden die Spindeln 23 und 14 aufwärts gedrückt, wobei der Wert dieser Zurückführung durch die Meßuhr 19 angezeigt wird, so daß das Maß des Innendurchmessers des Werkstücks bestimmt werden kann.

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Bei der hier beschriebenen Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes wird die den Meßwertgeber 26 als erstes Druckmittel beaufschlagende Druckfeder 17 und die das Führungsstück 30 als zweites Druckmittel beaufschlagende Druckfeder 31 oberhalb der Achse des Meßwertgebers 26 angeordnet,, so daß der Abstand zwischen der Achse des Meßwertgebers und der Bodenfläche 1OC des Kopfes 10 auf ein Minimum zu bringen ist, wodurch es möglich ist, den Durchmesser einer flachen Bohrung, eines Sacklochs od.dgl= auch nahe am Boden auszumesseno Ferner dienen die beiden Keilflächen 23A, 26A als ein Mittel zur Änderung der Linearbewegung des Meßwertgebers 26 um 90°, was zu einer Vereinfachung der Konstruktion im Vergleich zur herkömmlichen Konstruktion, wobei ein Gelenk od.dgl. zur Anwendung kommt, führt, so daß die Zahl der für den Zusammenbau notwendigen Arbeitsstunden in beträchtlichem Ausmaß verringert und die Gesamtanordnung in ihren Abmessungen kompakt gestaltet werden kann.

Darüber hinaus ist es nicht notwendig, einen Raum, Schlitz od.dgl. vorzusehen, um einem Gelenk im Kopf die Möglichkeit zur Bewegung zu bieten, wie das bei der herkömmlichen, die Knagge verwendenden Konstruktion (Fig. 1) der Fall ist_s und damit kann eine im wesentlichen dicht abgeschlossene Konstruktion erreicht werden, wodurch der Ausschluß von Staub verbessert wird. Weiterhin ist ein Druckmittel, z.B. eine Feder, nicht unmittelbar am Meßwertgeber 26 vorgesehen, vielmehr wird dieser allein durch die Spindel 14 beaufschlagt, so daß auch aus diesem Grund der Abstand

zwischen der Achse des Meßwertgebers 26 und der Bodenfläche 1OC des Kopfes 10 vermindert werden kann. Es ist auch hervorzuheben, daß das Führungsstück 30 mit dem Kopf 10 an zwei oder mehr Flächen in Anlage ist, nämlich an den Grundflächen der Nuten 1OF an gegenüberliegenden Seiten des Kopfes 10, an der Front- sowie Rückwand 1OG usw., so daß das Führungsstück 30 in der seitlichen und vertikalen Richtung eine Lagekontrolle bewirkt und ein glattes„ einwandfreies Arbeiten zu erreichen ist.

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Wenn bei der dargestellten Ausführungsform die Meßuhr 19 als Anzeigegerät verwendet wird, so ist des weiteren der Erfindungsgegenstand nicht auf diese spezielle Art beschränkt, sondern dieses Gerät kann durch einen elektrisehen Digitalanzeiger oder andere Einrichtungen ersetzt werden. Ferner kann der mit Schlitzen 18A und mit der Spannmutter 20 ausgestaltete Meßuhrhalter 18, der zum Befestigen der Meßuhr 19 dient, durch andere Befestigungsmittel ersetzt werden, wie beispielsweise einen mit Schlitzen versehenen Meßuhrhalter, einen mit dem Außenumfang eines Teils des geschlitzten Halters verbundenen Ring und eine in den Ring eingesetzte Halteschraube, um auf den Meßuhrhalter Druck auszuüben.

Bei der gezeigten Ausführungsform sind die Keilflächen 23A und 26A der unteren Spindel 23 bzw. des Meßwertgebers 26 schräg geschnitten, diese können jedoch auch als Kegelstümpfe ausgebildet sein.

Wenn hier die Schraubendruckfeder 17, die als Druckmittel dient, um den Meßwertgeber 26 in radialer Richtung von der Spindel 14 zum Vortreten zu bringen, im inneren Zylinder 12 angeordnet ist, so besteht keine Beschränkung auf diese Ausführungsform, sondern die Drukfeder 17 kann im Hohlzylinder 11 oder Kopf 10 vorgesehen werden, sie muß nur auf der Seite der Spindel 14 vorhanden sein. Auch können die hier getrennt ausgestalteten Spindeln 14 und 23 einstückig ausgebildet sein. Wenn jedoch die Spindel 14 und die untere Spindel 23 voneinander getrennt sind, so bieten sich die Vorteile eines getrennten Zusammenbaus der den Kopf 10 und den inneren Zylinder 12 umfassenden Teile, so daß der Zusammenbau selbst erleichtert wird und oer innere Zylinder 12 sowie die Spindel 14 in ihrer Länge veränderbar sind.

Claims (4)

1. Patentansprüche

   2c/ 1.yZylinder-Meßuhr mit einem an einem Ende eines zylindri- ^-^ sehen Körpers befestigten Kopf und mit am anderen Ende des Körpers befestigtem Anzeigegerät, mit einer mit dem Anzeigegerät verbundenen, im zylindrischen Körper aufgenommenen und in dessen Achsrichtung bewegbaren Spindel„ mit einem einer axialen Bewegung der Spindel folgenden und in radialer Richtung zur Spindel linear bewegbaren, verschiebbar am Kopf gehaltenen Meßwertgeber, der zum Anschlagen gegen eine Innenwandfläche einer Werkstückbohrung beaufschlagt ist, und mit einem am Kopf verschiebbar befestigten Führun-gsstü/c-k-, dadurch gekennze i chnet, daß eine axiale Bewegung der Spindel (14, 23) in eine zur Spindel radiale Bewegung des Meßwertgebers (26) umsetzende Keilflächen (23A, 26A) an einem miteinander in Anlage befindlichen inneren Ende des Meßwertgebers und der Spindel ausgebildet sind, daß auf der Seite der Spindel ein erstes_s den Meßwertgeber in einer diesen zum Vorragen bringenden Rich-

   tung beaufschlagendes Druckglied (17) angeordnet ist und daß ein zweites, das Führungsstück (30) in einer dieses zum Vorragen vom Kopf (10) beaufschlagendes Druckglied (31) an einer näher als die Achse des Meßwertgebers zum Anzeigegerät (19) gelegenen Stelle vorgesehen ist.
2. 2. Meßuhr nach Anspruch 1, dadurch
   gekennzeichnet, daß das Führungsstück (30) symmetrisch zur Achse des Meßwertgebers (26) ausgebildet ist, daß sich die Unterkanten des Führungsstücks in einer zum Anzeigegerät (19) entgegengesetzten Richtung mit Bezug zur Meßwertgeberachse erstrecken und daß diese vom Anzeigegerät weg verlaufenden Erstreckungen frei einen vollkommen offenen Raum (3OB) zwischen sich umschließen.
3. 3. Meßuhr nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an der vorderen Stirnseite des Führungsstücks (30) ein den Meßwertgeber (26) in vertikalem Zustand mit einer auszumessenden Fläche eines Werkstücks zur Anlage bringender Vorsprung (30E) ausgebildet ist.
4. 4. Meßuhr nach Anspruch 1 oder 2, dadurch

   gekennzeichnet, daß der Meßwertgeber (26) an seinem Außenumfang mit einer Ausnehmung (26B) versehen ist, daß in den Kopf (10) auf der der Ausnehmung (26B) gegenüberliegenden Seite eine Riegelplatte (28) eingesetzt ist und daß durch Eingriff von Ausnehmung

   ³^ sowie Riegelplatte miteinander der Meßwertgeber auf einer vorgegebenen Strecke bewegbar und an einem Austreten aus dem Kopf (10) gehindert ist.