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Längenmeßvorrichtung, insbesondere zur Messung
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von Parallelendmaßen Die Längenmeßsorrichtung ermöglicht ein standardgerechtes
Messen von Parallelendmaßen des Genauigkeitsgrades 1 (TGL 138651), sowie die Längenmessung
aller anderen ähnlich gestalteten Prüflinge.
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Eine bekannte Längenmeßvorrichtung besteht aus einem I- förmigen Grundkörper,
auf dem ein Meßtisch als Auflage für die Parallelendmaße angeordnet ist.
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Unter dem Meßtisch ist ein abhebbare Wegaufnehmer, senkrecht zur Meßtischoberfläche,
fest im Grundkörper befestigt.
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Ein Tragarm ist senkrecht zur MeBtischoberfläche am Grundkörper verschiebbar
und in jeder Position klemmbar. Verwendet wird ein starrer Klemmhebel.
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Am Tragarm ist ein zweiter, abhebbarer Wegaufnehmer fluchtend zum
unteren Wegaufnehmer angebracht.
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Der obere Wegaufnehmer kann mittels eines im Tragarm angeordneten
Blattfederparallelogramms feinfühlig verstellt werden.
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Durch den Abstand zwischen der Meßebene und der Buhrungsebene des
Tragarms, seine kurze PUhrungslänge und seine Klemmung senkrecht zur Nhrungsebene
werden Fehler 2. Ordnung hervorgerufen.
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Diese können bei der angegebenen maximalen ießwertabweichung von 0,01
/um nur durch entsprechend hohe Präzision in der Fertigung der Einzelteile ausreichend
klein gehalten werden.
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Mit einer Verschiebeeinrichtung können die vorgeschriebenen Meßpunkte,
so ähnlich wie mit der von der Fa. Tesa bekannten Verschiebeeinrichtung für Endmaße,
unter Verwendung von Schablonen, genau und schnell angefahren werden.
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Diese Lösungen besitzen jedoch einen komplizierten Aufbau.
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Ziel der Erfindung ist es, die Mängel des Standes der echnik zu beseitigen
und die Gebrauchswerteigenschaften einer Längenmeßvorrichtung zur Messung von Parallelendmaßen
zu erhöhen und deren Fertigungskosten zu senken.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Längenmeßeinrichtung
zu schaffen, bei der der Einfluß fehlerverursachender Anordnungen von Funktionselementen
vermindert ist.
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Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Geradführung für den Meßschlitten
in der Meßebene angeordnet ist, der langgestreckte Meßschlitten zwischen den gegenüberliegenden,
parallelen Führungsbahnen mittels eines federnden mittels spielfrei geführt ist
und durch die Betätigung einer Exzenterwelle, die auf das federnde Mittel wirkt,
geklemmt werden kann.
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Durch die Übereinstimmung von Meßebene, in der zwei Wegaufnehmer und
ein Endmaß fluchtend angeordnet sind, Führungsebene und Klemmkraftrichtung des Meßschlittens
werden auch Fehler 2. Ordnung so vermindert, daß man auf höchste Fertigungsgenauigkeiten
verzichten kann.
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Im Meßschlitten ist ein Verstellsystem, in das der obere Wegaufnehmer
eingesetzt ist, fluchtend zum unteren Wegaufnehmer angebracht.
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Eine Feinfühligkeit, die es gestattet, den oberen Wegaufnehmer in
nm- Schritten zu verstellen, wird durch das untersetzende Mittel, das dem Verstellsystem
vorgeschalteist und durch die untersetzende Wirkung des Verstellsystems selbst,
die durch eine radiale Betätigung, die eine axiale Verstellung hervorruft, ermöglicht.
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Die zentrisch wirkende Abhebevorrichtung für die Keßbolzen der Wegaufnehmer
und die im Kennzeichen der weiteren Unteransprüche genannten Mittel,tragen ebenfalls
zur Lösung dee Aufgabe bei.
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Die Erfindung soll anhand der Zeichnungen erläutert werden: Figur
1: Vorderansicht der Längenmeßvorrichtung im Schnitt Figur 2: Seitenansicht der
Längenmeßvorrichtung im Schnitt Figur 3: Schnitt A- A Figur 4: Schnitt B- B Figur
5: Schnitt C- C Am Grundkörper 1 in Figur 1 ist der langgestreckte Meßschlitten
2 zwischen den gegenüberliegenden parallelen Führungsbahnen 3, 4 der Geradführung
5 durch das federnde Mittel6 spielfrei geführt. Der Meßschlitten 2 stützt sich über
das federnde Mittel 6 und die Teilflächen 7, 8 zwischen den Ftilirungsbahnen 3,
4 ab. Im Meßschlitten 2 ist die Exzenterwelle, wie figur 3 zeigt, gelagert, die
über den Stift 10, bei Drehung auf das federnde Mittel 6 wirkt.
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Auf dem aus dem Meßschlitten 2 ragenden Ende der Exzenterwelle 9 sitzt
die Klemmscheibe 11, an der die Klemmscheibe 12 mit den Schrauben 13 angeschraubt
ist. Zwischen den Klemmscheiben 11, 12, die beide einen Bund tragen, ist das ringförmige
Teil 14, in das der Klemmhebel 15 eingeschraubt ist, diametrisch gehalten und in
jeder beliebigen Position klemmbar.
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Die Geradführung 5 in Figur 2 ist genau in der Meßebene 16 angeordnet,
in der auch das Verstellsystem 17, in Form eines Blattfederelementes, im Meßschlitten
2 so angeordnet ist, daß die Achse des Meßbolzens 18 des oberen Wegaufnehmers 19,
der in das Verstellsystem 17 eingesetzt ist, in der Meßebene 16 liegt und zum unteren
Wegaufnehmer 20, der im Grun4-körper 1 unter dem Meßtisch 21 angeordnet ist, fluchtet.
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Das Verstellsystem 17 weist an beiden Enden einen paßfähigen Bund
22, 23 auf, die durch zwei parallel gegenüberliegende Blattfederelemente 24 verbunden
sind. Das Verstellsystem 17 kann aus einem Teil gefertigt oder aus Einzelteilen
aufgebaut sein. Mit dem Gewindering 25, der gegen den Bund 22 drückt, ist das Verstellsystem
17 in der Bohrung 26 des Meßschlittens 2 so angeordnet, daß die Blattfederelemente
24 parallel zur Achse des Meßbolzens 18 des Wegaufnehmers 19 liegen.
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Im Bund 23 des Verstellsystems 17 ist mittels einer Klemmhülse 27
der Wegaufnehmer 19 eingesetzt.
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Der Spannring 28 umschließt das Verstellsystem 17 in Höhe der Blattfederelemente
24 diametrisch und stützt sich zwischen dem Gewindering 25 und den Zapfen des Gewindestiftes
29 ab. Der Spannring 28 enthält zwei Betätigungselemente 30, 31, die beispielsweise
als Gewindestifte ausgebildet sind, von denen einer fest mit einem Schneckenrad
verbunden ist.
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Das Betätigungselement 31 mit Schneckenrad steht mit der Zylinderschnecke
32 im Eingriff, die fest mit dem Drehknopf 33 verbunden ist und deren Verstellweg
durch den Anschlag 34 begrenzt ist. Das Betätigungselement 31 und die Zylinderschnecke
32 bilden das untersetzende Mittel 35.
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Ein scheibenförmiger Anschlag 36 für den Meßbolzen 18 in Figur 4 kann
in das zylindrische Gehäuse 37 des Wegaufnehmers 19 geschraubt werden. Im Anschlag
36 ist der Umlenkhebel 38, der durch das Betätigungselement 39 bewegbar ist, kippbar
gelagert,
Der Meßeinsatz 40, der in den Meßbolzen 18 einschraubbar
ist, ist in seinem Durchmesser schwächer als der Meßbolzen 18 und wird von dem Umlenkhebel
38 rachenförmig umschlossen oder enthält eine Längsnut, in die der Uinlenkhebel
38 ragt.
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Die Verschiebeeinrichtung 41 in Figur 5 besteht aus einem Hebel 42
und einem Käfig 43, der die beiden Endinaße zwangsfrei umschlie13t. Der Hebel 42
und der KEfig 43 sind durch das Zwischenstück 51 verbunden. Vor dem Meßtisch 21
ist die Verschiebeeinrichtung 41 über das Zwischenstück 51 schwenk- und verschiebbar
gelagert. Durch den Mittelpunkt M und die zwei Eckpunkte A, B eines Endtnaßes läßt
sich ein Kreis legen. Im Mittelpunkt dieses Kreises liegt der Schwenkpunkt des Zwischenstückes
51. Der Schwenkbereich der Verschiebeeinrichtung 41 zu den Eckpunkten A, B ist durch
die Anschläge 44 im Meßtisch 21 begrenzt und der Verschiebeweg der Verschiebeeinrichtung
41 zu den anderen beiden Eckpunkten C, D ist durch den Anschlag 52 im Zwischenstück
51 begrenzt. Durch die beiden Kugelrasten 53 ist der Verschiebeweg der Verschiebe
einrichtung 41 zu den Xittelpunkten der Endmaß fixiert.
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Der Meßschlitten 2 kann mittels einer Gewindespindel 45, an die der
Meßschlitten 2 zwangsfrei angekoppelt ist, durch Betätigen des Handrades 46 in der
Höhe verstellt werden. Dabei drückt das federnde Mittel 6 gegen die Führungsbahn
3 und somit den Meßschlitten 2 mit seinen Teilflächen 7, 8 gegen die Puhrungsbahn
4, Durch die Leisten 47 wird der Meßschlitten 2 in der Geradführung 5 gehalten.
Durch diese Anordnung der Fübrung des Meßschlittens 2, werden Fehler 2. Ordnung
minimiert, so daß man in der Herstellung auf eine µm genaue Fertigung der Einzelteile
verzichten kann.
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Zum Messen kann der Meßschlitten 2 geklemmt werden,in dem man die
Exzenterwelle 9 so lange verdreht, bis der Stift 10 die volle Klemmkraft, die über
den Klemmhebel 15 aufgebracht wird, über das federnde Mittel 6 auf die Führungabahnen
3, 4 überträgt.
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Die Wirkungsrichtung der Klemmkraft liegt ausschließlich in der Meßebene
16, so daß auch hierdurch Fehler 2.0rdnung minimal bleiben.
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Für die Bedienung der Längenmeßvorrichtung ist es zweckmäßig, wenn
der Klemmhebel 15 bei voller Klemmkraft in waagerechter Stellung ist. Um diese Stellung
des Klemmhebels 15 bei der Montage einfach und bei möglichem Verschleiß an den klemmkraftübertragenden
Elementen jederzeit einstellen zu können, ist der Klemmhebel 15 zwischen den Klemmscheiben
11, 12 mittels der Schrauben 13 in jeder Position klemmbar.
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Der Meßgenauigkeit der Längenmeßvorrichtung von O,Oi/um entsprechend,
ist eine feinfühlige Verstellung einer der Wegaufnehmer erforderlich. Das wird mit
dem im Meßschlitten 2 angebrachten Verstellsystem 17 realisiert. Die Blattfederelemente
24 des Verstellsystems 17 sind über die Betätigungselemente 30, 31 immer vorgespannt.
Der Anschlag 34 für die Zylinderschnecke 32 ist so eingestellt, daß die Blattfederelemente
24 immer vorgespannt sind und er begrenzt den Verschiebeweg der Betätigungselemente
30, 31 so, daß keineplastische Verformung an den BlattSederelementen 24 auftritt.
Bei einer Drehung der Zylinderschnecke 32 wird der Anschlag 34 durch den Mitnehmer
48 mitgedreht und verschiebt sich durch das im Meßschlitten 2 feststehende Gewinde
49, mit dem der Anschlag 34 im Eingriff steht, gegen die linke Anschlagfläche 50.
Die umgekehrte Drehrichtung der Zylinderschnecke 32 bewirkt die Verschiebung des
Anschlages 34 gegen die rechte Anschlagfläche 50.
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Die Betätigungselemente 30, 31 wirken auf die Blattfederelemente 24
des Verstellsystems 17 und führen zu einer untersetzten Verstellbewegung des Bundes
23 und damit
des oberen Wegaufnehmers 19. Die Gesamtuntersetzung des Verstellsystems 17 wird
durch seine radiale Betätigung, die eine axiale Verstallung des Bundes 23 bewirkt
und
durch das untersetzende Mittel 35 hervorgerufen. Sie ist so
bemessen, daß mühelos eine Verstellung des Wegaufnehmers 19 in nm- Schritten möglich
ist.
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Von Meßpunkt zu Meßpunkt werden die Endmaß mittels der Verschiebeeinrichtung
41 durch Verschieben oder Schwenken auf der Meßtischoberfläche bewegt. Nach dem
Einlegen der beiden Endmaße, Prüfling und Normal, in den Käfig 43, verschiebt man
die beiden Endmaße, bis der Mittelpunkt des Normals in der Meßebene 16 angeordnet
ist. Die Wegaufnehmer 19, 20 werden mittels des Betätigungselementes 39 auf das
Endmaß aufgesetzt.
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Die Anzeige für die in Summenschaltung betriebenen Wegaufnehmer 19,
20 wird genullt.
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Dieser Meßpunkt wird durch eine Kugelrast 53 im Meßtisch.21, die auf
das Zwischenstück 51 wirkt, fixiert Der Mittelpunkt M des zu messenden Endmaßes
wird durcheeine zweite Kugeirast 53 fixiert. In dieser Position kann die Verschiebeeinrichtung
41 nach links und nach rechts, begrenzt durch die Anschläge 44, bis zu den Eckpunkten
A, B des Endmaßes geschwenkt werden. Die Eckpunkte C, D des Endmaßes können durch
Verschieben der Verschiebeeinrichtung 41 in geschwenkt er Position gegen den Anschlag
52 im Zwischenstück 51, schnell und genau angetastet werden.
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Um Beschädigungen der Endmaßoberflächen zu vermeiden, ist am Wegaufnehmer
19 eine zentrisch wirkende Abhebevorrichtung für den Meßbolzen 18 vorgesehen. Das
Betätigungselement 39 kann ein Drahtauslöser sein und wirkt auf den Umlenkhebel
38, der unter den Meßbolzen 18 greift und diesen abhebt.
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Diese Anordnung vermindert ebenfalls Fehler 2.Ordnung.
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Mit dem Anschlag 36 kann der MeDweg des Wegaufnehmers 19 entsprechend
der Meßaufgabe begrenzt werden.