DE3331014C2 - Längenmeßvorrichtung, insbesondere zur Messung von Parallelendmaßen - Google Patents

Abstract

Geschaffen wird eine Längenmeßvorrichtung, insbesondere zur Messung von Parallelendmaßen. Ziel der Erfindung ist es, die Gebrauchswerteigenschaften solch einer Längenmeßvorrichtung zu erhöhen und deren Fertigungskosten zu senken. Die Erfindung löst die Aufgabe, eine Längenmeßvorrichtung zu schaffen, bei der der Einfluß fehlerverursachender Anordnungen von Funktionselementen vermindert ist. Wesentliche Merkmale der Erfindung sind die Übereinstimmung der Meßebene (16) und der Führungsebene des Meßschlittens (2), in der zwei Wegaufnehmer (19, 20) fluchtend und verstellbar angeordnet sind. Der langgestreckte Meßschlitten (2) ist mittels des federnden Mittels (6) spielfrei zwischen den Führungsbahnen (3, 4) geführt und ist in der Führungsebene zwangsfrei klemmbar. Der Wegaufnehmer (19) ist in den Meßschlitten (2), mittels eines untersetzenden Verstellsystems (17), dessen Betätigungselementen (30, 31) ein weiteres untersetzendes Mittel (35) vorgeschaltet ist, feinfühlig verstellbar. Die vorgeschriebenen Meßpunkte auf den Endmaßen können mit einer Verschiebeeinrichtung (41), deren Verschiebe- und Schwenkbereich durch die Anschläge (44, 52, 53) begrenzt ist, schnell und sicher angetastet werden.

Description

den und dem als Normal dienenden Endmaß können einfach durch Hin- und Herschieben sowie Schwenken des Hebels mit dem Käfig angefahren werden.

Die Erfindung soll anhand der Zeichnungen erläutert werden. Es zeigt

F i g. 1 Vorderansicht der Längenmeßvorrichtung im Schnitt,

Fig.2 Seitenansicht der Längenmeßvorrichtung im Schnitt,

F i g. 3 Schnitt A-A,

F ig. 4 Schnitt B-B,

F ig. 5 Schnitt C-C.

Am Grundkörper 1 in Fig. 1 ist der langgestreckte Meßschlitten 2 zwischen den gegenüberliegenden parallelen Führungsbahnen 3, 4 der Geradführung 5 durch das federnde Mittel 6 spielfrei geführt Der Meßschlitten 2 stützt sich über das federnde Mittel 6 und die Teilflächen 7, 8 zwischen den Führungsbahnen 3, 4 ab. Im Meßschlitten 2 ist die Exzenterwelle, wie Fig.3 zeigt, gelagert, die über den Stift 10, bei Drehung auf das federnde Mittel 6 wirkt 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.

Die Geradführung 5 in F i g. 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 Grundkörper 1 unter dem Meßtisch 21 angeordnet ist, fluchtet Das Verstellsystem

17 weist an beiden Enden einen paßfähigcn 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 IS des Wegaufnehmers 19 liegen. Im Bund 23 des Verstellsystems 17 ist mittels einer Klemmhf'lse 27 der Wegaufnehmer 19 eingesetzt. Der Spannring 2i! umschließt das Verstellsystem 17 in Höhe der Blattfederelemente 24 diametrisch und stützt sich zwischen dem Gewindering 25 und den Zapfen des G^windestiftes 251 ab.

Der Spannring 28 enthält zwei Betätigungselemente 30, 31. die beispielsweise als Gewindestifte ausgebildet sind, von denen einer fest mit einem Schneckenrad verbunden ist. 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.

Ein scheibenförmiger Anschlag 36 für den Meßbolzen

18 in F i g. 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 .»einem Durchmesser schwächer als der Meßbolzen 18 und wird von dem Umlenkhebel 38 rachenförmig umschlossen oder enthält eine Längsnut, in die der Umlenkhebel 38 ragt.

Die Verschiebeeeinrichtung 41 in F i g. 5 besteht aus einem Hebel 42 und einem Käfig 43, der die beiden Endmaße zwangsfrei umschließt Der Hebel 42 und der Käfig 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, Beines Endmaßes läßt sich ein Kreis legen. Im

ίο 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 Verschiebeeinrichtung 41 zu den Mittelpunkten der EnumaPe fixiert Der Meßschlitten 2 kann mittels einer Gewindespinde! 45, an die der Meßschlitten 2 zwangsfrei angekoppelt ist, durch Betätigen des Handr-- ;s 46 in der Höhe versteiit werden. Dabei drückt das .'ed-rnde Mitte! S gegen die Führungsbahn 3 und somit den Meßsch.iuen 2 mit seinen Teilflächen 7,8 gegen die Führungsbahn 4.

Durch die Leisten 47 wird der Meßschlitten 2 in der Geradführung 5 gehalten. Durch diese Anordnung der Führung des Meßschlittens 2, werden Fehler 2. Ordnung minimiert, so daß man in der Herstellung auf eine μπι-genaue Fertigung der Einzelteile verzichten kann.

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 Führungsbahnen 3,4 überträgt.

Die Wirkungsrichtung der Klemmkraft liegt ausschließlich in der Meßebene 16, so daß auch hierdurch Fehler 2. Ordnung minima! bleiben.

Für die Bedienung der Längenmeßvorrichtung ist es zweckmäßig, wenn der Klemmhebel Ij bei voller Klemmkraft in waagerechter St.llung ist. Um diese Stellung des Klemmhebels 15 bei der Montage einfach unu 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.

Der Meßgenauigkeit der Längenmeßvorrichtung von

0,01 μηι 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 Betätij;ungselemente 30, 31 immer vorgespannt. Der Anschlag 34 für die Zylinderschnecke 32 ist so eingestellt, daß die Blattfederelemente 24 immer vorg?sp. iiM sind und er begrenzt den Verschiebeweg der Betätigungselemente 30, 31 so. daß keine plastische Verformung an dei. Blattfederelementen 24 tuftritt. Bei einer Drehung der Zylinderschnecke 32 wird der Anschlag 34 durch den Mitnehmer 48 mitgedreht und verschiebt sich durch das im Meßcchlitten 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.

Die Betätigungse'p.mente 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 Gesamtun-

tersetzung des Verstellsystems 17 wird durch seine radiale Betätigung, die eine axiale Verstellung 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 mög-Hch ist.

Von Meßpunkt zu Meßpunkt werden die Endmaße 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

Die Anzeige für die in Summenschaltung betriebenen Wegaufnehmer 19,20 wird genullt.

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 durch eine zweite Kugelrast 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 geschwenkter Position gegen den Anschlag 52 im Zwischenstück 51, schnell und genau angetastet werden.

Um Beschädigungen der Endinaßoberflächen 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 Hi) greift und diesen abhebt

Diese Anordnung vermindert ebenfalls Fehler 2. Ordnung. Mit dem Anschlag 36 kann der Meßweg des Wegaufnehmers 119 entsprechend der Meßaufgabe begrenzt werden.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

40 45 50

60 65

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Längenmeßvorrichtung, insbesondere zur Messung von Parallelendmaßen, bestehend aus einem Grjndkörper mit einem Meßtisch, in dem ein erster Wegaufnehmer angeordnet ist, einer Verschiebeeinrichtung für die Parallelendmaße auf dem Meßtisch, die aus einem neben dem Meßtisch schwenk- und verschiebbar gelagerten Hebel mit einem Käfig besteht und einem im Grundkörper längsverschiebbaren Meßschlitten, in dessen Führungsebene, die mit der Meßebene identisch ist, ein Verstellsystem angebracht ist, in dem ein zweiter Wegaufnehmer befestigt ist, wobei untersetzende Mittel mit Betätigungselementen am Verstellsystem anliegen, dadurch gekennzeichnet, daß das Verstellsystem (17) als rohrförmigen Teil ausgebildet ist, das an jedem Ende einen paßfähigen Bund (22, 23) enthält, zwischen denen das rohrförmige Teil bis auf mindestens zwei gegenüberliegende Stege (24) ausgearbeitet ist Uiid über den Bund (22) mittels eines Gewinderinges (25) fest im Schlitten (2) angebracht ist und in dem Bund (23) über eine Klemmhülse (27) den Wegaufnehmer (19) enthält, daß die in einem Spannring (28) gelagerten Betätigungselemente (30, 31) in radiale Richtung auf die Stege (24) einwirken und daß die Verschiebeeinrichtung (41), bestehend aus einem Hebel (42), einem Käfig (43) und einem Zwischenstück (51), im Mitte punkt des Kreises gelagert ist, der durch den Mittelpunkt (M) und die Eckpunkte (A, B) eir<es Endmaßes gelegt werden kann, da3 der Schwenkbereich der Verschiebeeinrichtung (41) zu den Eckpunkten (a, E) de., Endmaßes durch Anschläge (44) begrenzt is\., daß der Verschiebebereich der Verschiebeeinrichtung (41, zu den Eckpunkten (C, D) des Endmaßes durch den Anschlag (52) im Zwischenstück (51) begrenzt ist, und daß der Verschiebeweg der Verschiebeeinrichtung (41) zu den Mittelpunkten des Endmaßes durch die Kugelrasten (53) im Meßtisch (21) fixiert ist.

2. Längenmeßvorrichtung. nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am Gehäuse (37) des oberen Wegaufnehmers (19) ein scheibenförmiger Anschlag (36) für den Meßbolzen (18), in Richtung der Achse des Meßbolzens (18) verstellbar und in jeder Position fixierbar angebracht ist, in dem ein Umlenkhebel (38) kippbar gelagert ist. auf den ein Betätigungselement (39) wirkt und der lose mit dem Meßbolzen (18) gekoppelt ist. derart daß er zentrisch, entweder durch rachenförmiges Umschließen oder durch ein stegförmiges Hineinragen unter entsprechende Mitnahmeflächen, am Meßbolzen (18) oder an den Meßeinsätzen (40) angreift.

3. Längenmeßvorrichtung nach Anspruch 1 mit einem Klemmhebel für den Meßschlitten, dadurch gekennzeichnet, daß der K emmhebel (15) an einem Ende mit einem ringförmigen Teil (14) starr verbunden ist. das zwischen zwei Klemmscheiben (U, 12) angeordnet ist. von denen die eine auf einer Exzenterwelle (9) festsitzt und die andere mittels der Schrauben (13) an der ersten befestigt ist.

4. Längenmeßvorrichtung nach Ansp jeh 1, dadurch gekennzeichnet, daß an der Zylinderschnecke (32) ein Mitnehmer (48) angebracht ist, der in einen Schlitz im rohrförmigen Anschlag (34) ragt, der über ein im Meßschlitten (2) feststehendes Gewinde (49) gegen die Anschlagflächen (50) verschiebbar ist.

Die Längenmeßvorrichtung ermöglicht ein Standardgerechtes Messen von Parallelendmaßen des Genauigkeitsgrades 1 (TGL 1 38 651), sowie die Längenmessung aller anderen ähnlich gestalteten Prüflinge.

Eine bekannte Längenmeßvorrichtung besteht aus einem L-förmigen Grundkörper, auf dem ein Meßtisch als Auflage für die Parallelendmaße angeordnet ist Unter dem Meßtisch ist ein abhebbarer Wegaufr.ehmer, senkrecht zur Meßtischoberfläche, fest im Grundkjrper befestigt

Ein Tragarm ist senkrecht zur Meßtischoberfläcne am Grundkörper verschiebbar und in jeder Position klemmbar. Verwendet wird ein starrer Klemmhebel. Am Tragarm ist ein zweiter, abhebbarer Wegaufnehmer fluchtend zum unteren Wegaufnehmer angebracht Der obere Wegaufnehmer kann mittels eines im Tragarm angeordneten Blattfederparallelogramms feinfühlig verstellt werden.

Durch den Abstand zwischen der Meßebene und der Führungsebene des Tragarms, seine kurze Führungslänge und seine Klemmung senkrecht zur Führungsebene werden Fehler 2. Ordnung hervorgerufen.

Die erforderliche hohe Feinfühligkeit des Blattfederparallelogramms erfordert entsprechende feinfühlige Stellelemente. Außerdem tritt an Blattfederparallelogrammen bei der Verstellung ein Parallelversatz auf, wodurch der obere Wegaufnehmer aus der Meßstrecke gelangt. Mit einer von der Fa. Tesa bekannten Verschiebeeinrichtung für Endmaße können die vorgeschriebenen Meßpunkte unter Verwendung von Schablonen, genau und schnell angefahren werden. Diese Lösungen besitzen jedoch einen komplizierten Aufbau.

Ziel der Erfindung ist es eine Längenmeßvorrichtung, insbesondere für Parallelendmaße zu schaffen, die einfach aufgebaut ist, hohe Meßgenauigkeiten gewährleistet und leicht zu bedienen ist

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Längenmeßvorrichtung zu schaffen, bei der die Wegaufnehmer und die Parallelendmaße einfav.^!i schnell und genau positioniert werden können.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß ein Verstellsystem als rohrförmiges Teil ausgebildet ist, das an jedem Ende einen paßfähigen Bund enthält, zwischen denen das rohrförmige Teil bis auf mindestens zwei gegenüberliegende Stege ausgearbeitet ist und über den Bund mittels eines Gewinderinges fest im Schlitten angebracht ist und in dem Bund über eine Klemmhülse den Wegaufnehmer enthält, daß die in einem Spannring gelagerten Betätigungselemente in radiale Richtung auf die Stege einwirken und daß eine Verschiebeeinrichtung, bestehend aus einem Hebel, einem Käfig und einem Zwischenstück, im Mittelpunkt des Kreises gelagert ist, der durch den Mittelpunkt und zwei Eckpunkte eines Endmaßes gelegt werden kann, daß der Schwenkbereich der Verschiebeeinrichtung zu den Eckpunkten des Endmaßes durch Anschläge begrenzt ist, daß der Verschiebebereich der Verschiebeeinrichtung zu den Eckpunkten des Endmaßes durch den Anschlag im Zwischenstück begrenzt ist, und daß der Verschiebeweg der Verschiebeeinrichtung zu den Mittelpunkten des Endmaßes durch die Kugelrasten im Meßtisch fixiert ist.

Eine Feinfühligkeit, die es gestattet, den oberen Wegaufnehmer in nm-Schritten zu verstellen, wird durch das untersetzende Mittel, das dem Verstellsystem vorgeschaltet ist und durch die untersetzende Wirkung des Verstellsystems selbst, die durch eine radiale Betätigung, die eine axiale Verstellung hervorruft, ermöglicht. Die vorgeschriebenen Meßpunkte auf dem zu messen-