DE3412253C2 - Universal-Längenmeßgerät - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Längenmessung, insbesondere von Durchmessern, mit wenigstens einem als Koppel eines Gelenkparallelogramms angeordneten Meßtaster, der durch Federkraft in seine Wirklage gedrängt wird und auf eine Anzeigeeinrichtung rückwirkt.

Eine derartige Vorrichtung ist durch die DE-OS 27 56 242 bekannt. Die bekannte Vorrichtung weist mehrere sternförmig auf einem Gestellglied angeordnete Parallelkurbelgetriebe auf, an deren Koppelebenen Meßtaster angeordnet sind, die zur Innenmessung von Rohrdurchmessern jeweils von einer Feder radial nach außen gedrängt werden. Die Zentrierung erfolgt bei dieser Meßvorrichtung über zwei beidseits der Parallelkurbelgetriebe angeordnete nachgiebige Scheiben, deren Durchmesser etwa dem zu messenden Rohrdurchmesser entspricht und die auf die Gestellachse aufgeschoben und dort befestigt sind.

Die bekannte Meßvorrichtung weist verschiedene Mangel auf. Zunächst sind die auf den Koppeln der sternförmig verteilten Parallelkurbeln angeordneten Meßtaster nicht zwangläufig miteinander gekoppelt. Deshalb ist eine Zentrierung der Meßtaster über diese Koppeln nicht möglich. Die Zentrierung erfolgt vielmehr über die beiden nachgiebigen Scheiben, deren Durchmesser gegenüber dem zu messenden Rohrinnendurchmesser ein gewisses Übermaß aufweisen muß, um eine Zentrierung überhaupt zu ermöglichen. Die Zentrierung der Meßachse kann somit wegen der Nachgiebigkeit der beiden Scheiben nicht exakt sein. Sollen unterschiedliche Rohrinnendurchmesser gemessen werden, dann müssen jedesmal die beiden nachgiebigen Scheiben ausgewechselt werden. Dabei muß man zunächst den später zu messenden Rohrinnendurchmesser

bo kennen und mit einem anderen Meßgerät überschlägig messen, um entsprechende nachgiebige Scheiben auswählen zu können. Die auf der Koppel der Gelenkparallelogramme angeordneten Meßtaster erfahren eine sog. Kreisschiebung, d. h. sie bewegen sich zwar stets zueinander parallel, ihre Punkte wandern jedoch auf einem Kreis. Wegen dieses Mangels besteht kein proportionaler Zusammenhang zwischen dem tatsächlichen Meßwert und der Bewertung des Meßtasters, die über Ver-

bindungsglieder zur Anzeigeeinrichtung weitergeleitet wird. Außerdem ist dieses Meßgerät nur zur Innenmessung von Durchmessern geeignet.

Durch die DE-OS 22 59 546 ist ein Meßgerät bekannt, das einen sog. Lemniskoidenlenker aufweist. Hierbei handelt es sich um ein Geradführungsgetriebe, nämlich gemäß Fig.2 um ein Gelenkviereck AnABB₀, dessen Koppelebene AB mit ihrem Punkt C eine Koppelkurve K durchläuft, die über einen gewissen Bereich eine angenäherte Geradführung erfährt. Der Meßtaster, nämlich eine Abtastrolle befindet sich im geradgeführten Koppelpunkt C und wird mittels einer Feder in seine Wirklage gedrängt. Gemäß DE-OS 22 59 546 handelt es sich aber nicht um die Geradführung einer ganzen Koppelebene, so daß sich der geradgeführte Meßtaster also nicht überall auf der Koppelebene befinden kann.

Als Universal-Längenmeßgerät ist die Schieblehre allgemein bekannt, die als einfaches Schubgelenk zwei Meßtaster zueinander exakt geradlinig parallelführt und somit eine fehlerfreie Meßwertaufnahme von Längen allgemeiner Art, von innen- oder Außendurchmessern sowie Tiefenmessung ermöglicht Auf C¹^m Grundprinzip des Schubgelenks bauen auch andere Universalmeßgeräte auf, vgl. zum Beispiel die Zeitschrift Werkstatt und Betrieb 108 (1975) 1, Seite 40, die Außen- und Innendurchmesser, Tiefen, Einstiche, Bunde, Hinterdrehungen und dgl. auch an schwer zugänglichen Stellen messen können und eine hohe Meßgenauigkeit mittels Federkraft erreichen. Solche Universalmeßgeräte arbeiten nach dem Prinzip der Vergleichsmessung, sind mit auswechselbaren Meßarmen und Meßeinsätzen ausgerüstet und können schnell an verschiedene Antastverhäknisse angepaßt werden. Diese Art von Universalmeßgeräten ist jedoch auf eine Zweipunktmessung beschränkt und läßt eine Selbstzentrierung durch Federkraft bei der Innen- und/oder Außenmessung von Durchmessern vermissen. Als etwas weniger universelles Meßgerät ist weiterhin noch der sog. Keilschieber bekannt, der bei Anordnung von drei sternförmig versetzten Kiilschubgelenken bereits eine selbstzentrierende Dreipunktmessung von Innendurchmessern ermöglicht, vgl. zum Beispiel die Seiten 23 bis 31 des Firmenprospekts der August Steinmeyer Präzisions-Meßwerkzeugfabrik. Die Selbstzentrierung erfolgt bei diesem Stand der Technik jedoch nicht selbsttätig durch Federkraft, sondern allein aufgrunJ der zwangläufigen Bewegung des Keilschiebers; es können zwar Rückstellfedern vorgesehen sein, die den ständigen Eingriff der Elementenpaare bewirken, diese Rückstellfedern können jedoch nichts zu einer Selbstzentrierung beitragen. Außerdem ist der Keilschieber zur Dreipunkt-Außenmessung schlecht geeignet, weil sich das Keilschubgelenk eben nicht ohne weiteres auf Zug beanspruchen läßt. Die zuletzt genannten Meßgeräte bewegen die Meßtaster also alle auf zueinander exakt geradlinig geführten Ebenen, wobei es sich bei diesen Ebenen allerdings nicht um Koppelebenen handelt.

Es gibt verschiedene ungleichförmig übersetzende Getriebe, die zwei einzelne Punkte der Koppelebene auf einer exakten Geraden führen, vgl. zum Beispiel Autorenkollektiv, »Getriebetechnik-Lehrbuch«, 2. Aufl., VEB Verlag Technik Berlin, März 1972, S. 70 bis 72 und 136, 137. Die gleichschenklige zentrische Schubkurbel weist eine Antriebskurbel auf, die ebenso lang ist wie die Koppel. Der Punkt der Koppelebene, der auf der Verlängerungsgeraden der Koppel im gleichen Abstand wie Kurbel- oder KoppellL-ge bezogen auf die Schubachse zur Kurbelseite hin liegt, erfährt eine exakte Geradführung, die die Schubrichtung senrecht kreuzt und durch den Drehpunkt der Kurbel verläuft Eine Abwandlung der gleichschenkligen zentrischen Schubkurbel ist der Doppelschieber. Hier entfällt die Antriebskurbel; die zueinander senkrecht geradgeführten Koppelpunkte werden in einem Kreuzschieber geführt Die Polbahnen des Doppelschiebers werden als Kardankreise bezeichnet. Die Rastpolbahn läßt sich als innenverzahntes und die Gangpolbahn als außenverzahntes Zahnrad ausbilden. Das außenverzahnte Zahnrad wälzt sich auf dem ortsfesten innenverzahnten Zahnrad ab und weist eine Antriebskurbel als Steg auf. Diese Anordnung nennt man Kardankreispaar. Zwei Punkte der Koppelebene werden auf sich senkrecht kreuzenden Geraden geführt; diese entsprechen dem Kreuzschieber des Doppelschiebers. Der Doppelschieber ist in übergeschlossener Anordnung, d. h. mit einer im Kreuzungspunkt des Kreuzschiebers drehbaren und im Haibierungspunkt der Koppel angelenkten Kurbel, auch als Ellipsenzirkel bekannt

Der Erfindung liegt die Aufgabe !ragrunde, ein Meßgerät zu schaffen, das universell einsetzuar ist, indem es zum einen eine allgemeine Längenmessung und auch eine Tiefenmessung sowie zum anderen eine selbstzentrierende Innen- und/oder Außenmessung von Durchmesse« n ermöglicht; das zu schaffende Meßgerät soll darüber hinaus eine fehlerfreie Meßwertaufnahme ermöglichen.
Diese Aufnahme wird gemäß den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 dadurch gelöst, daß beide Lenker des Gelenkparallelogramms unmittelbar auf einem Schieber angelenkt sind, daß ein zwangläufiges Geradführungsgetriebe mit seinem senkrecht zur Schubachse des Schiebers geradgeführten Koppelpunkt an der Koppel des Gelenkpaiallelogramms drehbeweglich angreift, und daß die Meßtaster zwangläufig zueinander geführt sind. Die Unteransprüche gestalten den Gegenstand nach dem Hauptanspruch zu einem Universalmeßgerät im Baukastenprinzip aus.

Das erfindungsgemäße Führungsgetriebe führt die Koppelebene des Gelenkparallelogramms, auf der der Meßtaster angeordnet ist, parallel und senkrecht zur Meßachse auf einer Geraden. Während das auf dem Schieber angeordnete Gelenkparallelogran.m für eine exakte Parallelführung des auf der Koppelebep.e angeordneten Meßtasters sorgt, führt das Geradführungsgetriebe einen und somit alle Punkte der bewegten Koppelebene geradlinig senkrecht zur Schubachse des Schiebers. Die Relativbewegung des Meßtasters zum Gestell entspricht unmittelbar dem Meßwert und kann auf die Anzeigeeinrichtung rückwirken. Aufgrund der Parallelführung der Koppelebene ist die Meßgenauigkeit unabhängig von der Meßarmlänge. Abhängig von Jer Wirkrichtung der Federkraft, d. h. ihren Angriffspunkten zwischen zwei verschiedenen Gliedern des Führungsgetriebes, wird die Koppelebene ües Gelenkparallelogramms entweder radial nach innen oder radial nach außen gedrängt. Die Meßtaster können sowohl nach innen als au zh nach außen gerichtet sein, je nachdem es sich um Außen- oder Innenmessung handelt

Durch die DE-OS 21 62 189 ist zwar bereits ein zwangläufiges sechsgliedriges Führungsgetriebe bekannt, das ein auf dem Schieber einer gleichschenkligen zentrischen Schubkurbel angeordnetes Gelenkparallelogramm aufweist, dessen Koppelebene also exakt geradlinig parallelgeführt wird; bei dem Gegenstand nach der DE-OS 21 62 189 handelt es sich jedoch nicht um ein Meßgerät, sondern um eine Müllpresse.

Als zwangläufiges Geradführungsgetriebe körinen grundsätzlich alle bekannten Anwendung finden. Hier gibt es zunächst die angenäherten Geradführungen, die einen einzelnen Punkt der Koppelebene eines Gelenkvierecks zwangläufig über einen gewissen Bereich seiner Koppelkurve annähernd geradführen, wie z. B. der Lemniskoidenlenker nach der DE-OS 22 59 546 oder der Robertssche Lenker oder die Geradführung von Tschebyschev, der Wattsche oder der Evans-Lenker (Ellipsenlenker), vgl. zum Beispiel Autorenkollektiv, »Getriebetechnik-Lehrbuch«, 2. Aufl., VEB Verlag Technik Berlin, Mäz 1972, S. 498 bis 500. Besser sind jedoch exakte- Geradführungsgetriebe geeignet, wie die sog. Inversoren. bspw. nach Peaucelier. weil dann alle Punkte der als Koppelebene geführten Meßtaster eine exakte geradlinige Parallelführung erfahren, so daß kein Meßfehler entstehen kann, der auf die Anzeigeeinrichtung rückwirkt.

Vorzugsweise finden bei der Erfindung jedoch eniweder eine gleichschenklige zentrische Schubkurbel oder ein Kardankreispaar Anwendung, die beide jeweils einen Punkt der bewegtgen Koppelebene exakt geradlinig führen.

Das Führungsgetriebe nach der Erfindung kann in einfacher Anordnung vorhanden sein. Zur Einpunktmessung wird das Gestell des Führungsgetriebes in definierter Lage zum Meßobjekt gebracht, indem es z. B. auf eine ebene Fläche aufgesetzt wird. Zur Zweipunktmessung wird ein zweiter Meßtaster ortsfest am Gestell des Führungsgetriebes angeordnet. Es können auch zwei der erfindungsgemäßen Führungsgetriebe einander spiegelbildlich gegenüberliegend vorhanden sein; beide Meßtaster befinden sich dann jeweils auf der Koppel des Gelenkparallelogramms; die gegenüberliegenden Gelenkparallelogramme sind auf einem gemeinsamen Schieber angeordnet, dessen Schubachse auf der Meßachse liegt. Die Meßtaster sind konkav bzw. konvex gekrümmt, so daß die selbsttätige Zentrierung durch Federkraft bei der Zweipunktmessung von Durchmessern stattfinden kann.

Es können aber auch drei bis sechs Führungsgetriebe sternförmig um die Meßachse angeordnet sein, deren Schieber wahlweise nach Belieben miteinander fest verbunden werden können. In dieser Anordnung sind die Meßtaster, deren Schieber miteinander fest verbunden sind, zueinander zwangläufig geführt. Vorzugsweise werden immer drei Meßtaster miteinander gekoppelt: dies bedeutet Dreipunktmessung. Infolge des Zwanglaufs zwischen den miteinander gekoppelten Meßlastern wird die erfindungsgemäße Meßvorrichtung durch die auf die Meßtaster einwirkenden Federkräfte selbsttätig auf der Meßachse zentriert.

In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung weisen die Koppelglieder der Gelenkparalielogramme jeweils einen weiteren Lenker auf, dessen eines Ende zwischen den beiden Drehgelenken der Koppel angelenkt ist und an dessen anderem Ende die Feder angreift. Die außerhalb der beiden Drehgelenke angreifende Feder kann zwischen zwei Anschlägen, an denen sie sich in stabiler Lage abstützt, um den Drehpunkt ihres Lenkers vor der einen auf die andere Seite der Koppel verschwenkt werden und drängnt somit den Meßtaster in der einen Lage radial nach innen und in der anderen Lage radial nach außen. Mit diesem zusätzlichen und zwischen Anschlägen verschwenkbaren Lenker ist das erfindungsgeinäße Meßgerät sowohl für Innen- als auch für Außenmessung verwendbar. Vorzugsweise werden der Drehpunkt dieses Lenkers an der Koppel des Gelenkparallelogramms und der Angriffspunkt der Feder am Schieber der gleichschenkligen zentrischen Schubkurbel in bezug auf die vier Drehgelenke des Gelenkparallelogramms etwa parallelogrammförmig angeordnet. In dieser Anordnung nimmt nämlich bei zunehmender Federkraft der wirksame Hebelarm ab, so daß die Meßandruckskraft sowohl bei Innen- als auch bei Außenmessung über den gesamten Meßbereich annähernd gleich bleibt. Ein gewisses Spiel in den Drehgelenken spielt dann keine RolIe, weil infolge der wirkenden Federkraft vor und während der Messung kein Anlagewechsel in den Gelenken stattfindet. Zur Erweiterung des Meßbereichs werden weitere Meßtaster auf die vorhandenen Meßtaster aufgesetzt. Ebenso ist es möglich, auf die Meßtaster Taststifte aufzusetzen, die ggf. federn können, um bspw. Nuttiefen relativ zum Durchmesser zu messen.

Zur mechanischen Längemessung eignet sich zweckmäßigerweise die exakte Geradführung zwischen dem auf der Koppel des Gelenkparallelogramms angeordneten Meßtaster und dem Gestell der gleichschenkligen zentrischen Schubkurbel. Der Meßwert kann dann direkt auf die Anzeigeeinrichtung rückwirken.

Zur elektronischen Längenmessung bietet sich die Relativbewegung zwischen dem Gestell der gleichschenkligen zentrischen Schubkurbel und dem zugehörigen Schieber an. Der Zusammenhang zwischen der gemessenen Relativbewegung und dem tatsächlichen Meßwert wird in diesem Fall über den Tangens des Winkels berechnet, den die Kurbel der gleichschenkligen Schubkurbel mit der Meßachse einschließt. In vorteilhafter Weise werden aber beide Messungen zugleich angewandt, um insbesondere Relativmessungen durchführen zu können. Mit den gruppenweise gekoppelten Meßtastern lassen sich bspw. Innen- und Außenmessung an einem Rohr gleichzeitig durchführen; es läßt sich auch die Exzentrizität von Innen- und Außendurchmesser bestimmen. Mit dem erfindungsgemäßen Meßgerät lassen sich mit zwei Gruppen von je drei Meßtsstern. z. B. bei einem Polygonprofil, wahlweise zwei Innen- oder zwei Außen- oder aber je ein Innen- und ein Außendurchmesser gleichzeitig messen. Gleiches gilt für eine Kerbverzahnung.

Die gewünschte Dämpfung der Bewegung mit einem weichen Endanschlag wird vorzugsweise mit einer Dämpfungseinrichtung erreicht, die die Relativbewegung zwischen dem Gestell und dem Schieber der gleichschenkligen zentrischen Schubkurbel nutzt.

Ist auch eine Tiefenmessung erwünscht, läßt sich diese durch die Relativbewegung zwischen dem Gestell und dem Schieber der gleichschenkligen zentrischen Schubkurbel durchführen.

Somit handelt es sich bei der Erfindung um ein universelles Meßgerät mit vielfachen Anwendungsmöglichkeiten, das sich infolge seiner Vielseitigkeit wirtschaftlich einsetzen läßt

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert Einander entsprechende Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen. Im einzelnen zeigt

F i g. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem die Koppelebene mit dem darauf angeordneten Meßtaster mittels einer gleichschenkligen zentrischen Schubkurbel geführt ist,

F i g. 2 eine Variante der Erfindung, bei der ein Kardankreispaar die Koppelebene führt, die

F i g. 3 bis 6 zeigen beispielhaft die vielseitigen Meßmöglichkeiten, die das erfindungsgemäße Meßgerät bietet, und

F i g. 7 zeigt einen auf die Koppelebene oder auf das Gestell aufsetzbaren Meßtaster.

Gemäß F i g. 1 ist das Gestell 3 als ortsfestes Bezugssystem im Meßgerät zu betrachten. Am Gestell 3 ist im Drehgelenk 19 die Kurbel 5 einer gleichschenkligen zentrischen Schubkurbel 3, 4, 5, 6 drehbar angeordnet. Die Koppel 6 der gleichschenkligen Schubkurbel 3,4,5, 6 is,·, von doppelter Länge wie die Kurbel 5, und der Anlenkpunkt 20 der Kurbel 5 an der Koppel 6 halbiert die Strecke zwischen den Gelenken 16 und 18 exakt. Koppel 6 ist im Drehgelenk 18 an dem aul eiern Gestell 3 verschiebbaren Schieber 4 angelenkt. Der Mittelpunkt des Drehgelenks 16 erfährt als Punkt der Koppel 6 der gleichschenkligen zentrischen Schubkurbtl 3,4,5,6 eine exakte Geradführung, und zwar senkrecht zur Schubrichtung A des Schiebers 4. An dem gegenüber dem ortsfesten Bezugssystem geradgeführten Drehgelenk 16 und dem Schieber 4 ist ein Zweischlag 1,7 derart angeienkt, daß die beiden Lenker 6, 7 ui:d die Kuppe! ■ niii dem Schieber 4 ein Gelenkparallelogramm bilden und die Drehgelenke 18 und 19 auf einer parallel zur Schubachse A des Schiebers 4 angeordneten Geraden liegen. Getriebeglied 6 ist somit einerseits Koppel der gleichschenkligen zentrischen Schubkurbel 3,4. 5,6 und andererseits Lenker des Gelenkparallelogramms 1, 4, 6, 7. Die Kurbel 5 kann selbstverständlich auch an dem anderen Lenker 7 des Gelenkparallelogramms 1,4,6,7 angelenkt sein.

In dieser kinematischen Anordnung w;rd die Ebene der Koppel 1 stets parallel zum Gestell 3 auf einer exakten. zur Schubrichtung A senkrechten Geraden geführt. Das Koppelglied 1 ist so gestaltet, daß es selbst als Meßtaster dienen kann und/oder zur Aufnahme weiterer Meßtaster und/oder Meßstifte dienen kann. Hierbei können die Meßtaster und/oder Meßstifte radial nach innen oder außen weisend auf der Ebene d<:r Koppel 1 umgeordnet sein. Meßtsster und/oder MeBsMfts können auch auf der Achse 2 federnd angeordnet sein, um Relativmessungen zu ermöglichen.

In F i g. 2 ist eine abgewandelte Ausführungsform des Führungsgetriebes dargestellt. Die Geradführung der Koppelebene 1 des auf dem Schieber 4 angeordneten Gelenkparallelogramms 1, 4, 6, 7 übernimmt ein Kardankreispaar 21, 22, 23, dessen innen verzahntes Zahnrad 22 ortsfest am Gestell 3 angeordnet ist, innerhalb dem sich das außenverzahnte Zahnrad 2! abwälzt. Die beiden Zahnräder 21 und 22 sind über eine Antriebskurbel 23 als Steg miteinander drehbeweglich verbunden. Im Mittelpunkt des ortsfest angeordneten Zahnrads 22 kann ein Elektromotor (nicht dargstellt) angeordnet sein, der die Antriebskurbel 23 antreibt Die Koppelebene 1 ist dann lediglich in einem beliebigen Punkt an dem senkrecht zur Schubrichtung A des Schiebers 4 geradgeführten Punkt des bewegten Zahnrads 21 drehbeweglich anzulenken; dieser befindet sich in der dargestellten Getriebestellung im oberen Schnittpunkt der verlängerten Kurbel 23 mit dem Wälzkreis des bewegten Zahnrads 21.

Gemäß F i g. 1 ist zwischen den beiden Drehgelenken 15 und 16 an der Koppel 1 im Gelenk 10 ein weiterer Lenker 9 drehbar gelagert, an dessen Ende eine Feder 8 angreift, wobei sich der Lenker 9 unter der Wirkung der Feder 8 an einem Anschlag 11 abstützt Die Feder 8 greift mit ihrem einen Ende am Lenker 9 außerhalb der beiden Drehgelenke 15 und 16 an und mit ^;hrem anderen Ende zwischen den beiden Drehgelenken 17 und 18 am Schieber 4 an. Die Verbindungslinie zwischen dem Angriffspunkt der Feder 8 am Schieber 4 und dem Drehpunkt 10 des Lenkers 9 verläuft mittig zwischen und parallel zu den beiden Lenkern 6 und 7 des Gelenkparallelogramms 1,4,6,7. Der Lenker 9 kann selbstverständlich in äquivalenter Weise auch am Schieber 4 angeordnet sein. In der gezeichneten Darstellung erzeugt die Feder 8 an der Koppel 1 ein Drehmoment, das den Meßtaster radial nach außen drängt; dies bedeutet Innenmessung.

Wird der Lenker 9 um seinen Drehpunkt 10 gegen einen weiteren, auf der anderen Seite der beiden Drehgelenke 15 und 16 angeordneten Anschlag 11 verschwenkt, dann drängt die Feder 8 den Meßtaster radial nach innen, so daß das Meßgerät zur Außenmessung umgerüstet ist. Die Anschläge 11 werden zweckmäßigerweise derart an der Koppel 1 angeordnet, daß die Feder 8 bei Innenmessung etwa unter gleicher Vorspannung steht wie bei Außenmessung. In dieser Anordnung nimmt bei zunehmender Federkraft der wirksame Hebelarm au, Sü daß die MeSäiidruckskraii sowohl bei Innen- als auch bei Außenmessung im gesamten Meßbereich etwa konstant ist. Die Feder 8 bringt in beiden Stellungen das Gelenkparallelogramm 1,4,6,7 in seinen Gelenken 15 bis 18 so zum Anliegen, wie es zur Messung erforderlich ist. Somit gibt es weder bei der Innennoch bei der Außenmessung einen Anlagewechsel in den Gelenken 15 bis 20.

Zur Meßwertbildung wird die exakt senkrecht geradverlaufende Relativbewegung der Koppel 1 zum Gestell 3 genutzt. Dies kann mittels eines Fadens 13 erfolgen, der senkrecht zur Schubrichtung A des Schiebers 4 geführt wird und um eine Rolle 14 umgelenkt auf eine Meßwert-Anzeigeeinrichtung (nicht dargestellt) einwirkt. Der Faden 13 kann an jeder beliebigen Stelle der Koppel 1 befestigt sein. Der Meßwert wird also direkt auf die Anzeigeeinrichtung gegeben. Zur Meßwertbildung eignet sich aber auch die Relativbewegung des Schiebers 4 zum Gestell 3, Der zu messende Durchmesser ist dann dem Meßwert proportional: der Meßwert läßt sich aus dem Zusammenhang zwischen dem Weg des Schiebers 4 und dem Winkel λ bilden, den die Kurbel 5 mit der Schubrichtung A des Schiebers 4 einschließt. Diese Art der Meßwertbildung eignet sich somit vorzugsweise für eine elektronische Messung.

Der Schieber 4 wird zweckmäßig als Griff ausgebildet, so daß das Meßgerät durch die Relativbewegung zwischen Griff 4 und Gestell 3 bedient werden kann; nach Freilassen von Griff 4 und Gestell 3 werden die Meßstaster dann selbsttätig durch Federkraft in die vorbestimmte Meßrichtung gedrängt. Es kann aber auch die Koppel 1 oder das Gestell 3 als Griff dienen.

Insbesondere bei Anzeigeeinrichtungen mit analoger Meßwertanzeige ist eine stoßhafte Beaufschlagung der Anzeigeeinrichtung unerwünscht In den Griff 4 des Meßgeräts läßt sich ohne weiteres eine Dämpfungseinrichtung einbauen. Hierzu wird gemäß F i g. 1 ein Kolben 12 ortsfest am Gestell 3 angeordnet, und der Griff 4 wird mit einem Innenzylinderraum versehen, dessen axiale Länge dem Meßbereich entspricht Kurz vor beiden Enden des Zylinders führen Drosselbohrungen 24, die die Bewegung des Schiebers 4 verlangsamen und vor dem Endanschlag vom Kolben 12 verschlossen werden, so daß noch ein ausreichendes Luftpolster für einen weichen Endanschlag verbleibt Die Dämpfungseinrichtung läßt sich auch senkrecht zwischen Koppel 1 und Gestell 3 anordnen. Kolben und Zylinder wären dann fest an der Koppel 1 bzw. am Gestell~3 anzubringen.

In dieser Anordnung kann das Meßgerät bei definierter Lage der Achse A des Gestells 3 zum Meßobjekt zur

Einpunktmessung dienen. Beispielsweise werden das Meßgerät mit seinem Gestell 3 ebenso wie das Meßobjekt auf eine ebene Unterlage aufgesetzt.

Zur Zweipunktmessung kann das in den F i g. 1 und 2 dargestellte Führungsgetriebe ebenfalls in einfacher Anordnung vorhanden sein. Ein zweiter Meßtaster oder Meßstift wird dann dem ersten gegenüberliegend am Gestell 3 angeordnet. Zur Zweipunktmessung können aber auch zwei der Führungsgetriebe einander gegenüberliegend auf der Achse A des Gestells 3 angeordnet werden, wobei sich dann beide Meßtaster oder Meßstifte jeweils auf den Koppeln 1 befinden. Um Zwanglauf zwischen den beiden Koppeln herzustellen, müssen beide Schieber 4 mittels eines Stellrings (nicht dargestellt) miteinander fest verbunden werden. Es kann auch ein gemeinsamer Schieber 4 vorhanden sein. Infolge des Zwanglaufs zwischen den beiden miteinander gekoppelten Meßtastern, die mit den zu messenden Innenwandungen in Linienberührung stehen, zentriert sich das Meßgerät bei Innenmessung selbsttätig auf der Meßachse A.

Am zweckmäßigsten ist jedoch die sternförmige Dreieranordnung der Führungsgetriebe um die Achse A des Gestells 3, die eine Dreipunktmessung von Durchmessern ermöglicht, weil sich das Meßgerät damn auch bei Außenmessung selbsttätig auf der Meßachse A zentriert. In F i g. 3 ist die sternförmige Dreieranordnung von Meßtastern la für die Dreipunktmessung des Innendurchmessers eines Rohres 30 dargestellt. Durch einfaches Umschwenken des Hebels 9 von dem einen in den anderen Anschlag 11 können dieselben Meßtaster Xa in die mit Xb bezeichnete Anordnung zur Außenmessung desselben Rohres 30 gebracht werden.

Auf der Achse A des Gestells 3 lassen sich aber auch mehr als drei Führungsgetriebe sternförmig anordnen, wobei diese dann gruppenweise zwangläufig zusammenzufassen sind, indem die Schieber 4 in der oben bereits näher erläuterten Weise fest zu verbinden sind. Derartige Gruppen zusammengehöriger Meßtaster sind in den Fig.3 bis 6 mit la, Va, Xb, Yb bezeichnet. Mit zwei Gruppen aus je drei Meßtastern la bzw. Yb kann sowohl der Innendurchmesser als auch der Außendurchmesser desselben Rohres 30 bei automatischer Selbstzentrierung des Meßgeräts gleichzeitig gemessen werden, wie dies in F i g. 3 dargestellt ist. Mit der Gruppenanordnung zusammengehöriger Meßtaster 1 bzw. Γ lassen sich zahlreiche schwierige Meßprobleme aus erstaunlich einfache Weise lösen. Einige Beispiele sind in den F i g. 4 bis 6 dargestellt.

Zunächst zeigt F i g. 4 eine doppelte Dreipunktmessung des Innen- und des Außenumfangs eines Polygonprofils 31. Mit ein und demselben Meßgerät lassen sich gleichzeitig entweder zwei verschiedene Innendurchmesser oder zwei verschiedene Außendurchmesser oder aber ein Innen- und ein Außendurchmesser erfassen. Fig.5 zeigt in analoger Weise die Messung einer Kerbverzahnung. Selbstverständlich können auch hier gleichzeitig zwei Innen- oder zwei Außendurchmesser erfaßt werden. Gemäß Fig.6 sind wiederum zwei Gruppen von Meßtastern 1 bzw. Γ vorhanden. Hierbei übernimmt die eine Gruppe la bzw. Yb die Innen- bzw. Außenmessung des Rohrdurchmessers, während die andere Gruppe Ya bzw. Xb mit den auf der Achse 2 angeordneten Meßstiften eine Relativmessung des Innen- bzw. Außendurchmessers einer Ringnut durchführt.

Gemäß F i g. 7 ist ein aufsetzbarer MeßtaSier 34 dargestellt, der entweder auf die an der Koppel 1 angeordneten Meßtaster oder aber auf die Achsen A des Gestells 3 aufgesteckt werden kann, um den Meßbereich des Geräts zu erweitern.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (11)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Längenmessung, insbesondere von Durchmessern, mit wenigstens einem als Koppel eines Gelenkparallelogramms angeordneten Meßtaster, der durch Federkraft in seine Wirklage gedrängt wird und auf eine Anzeigevorrichtung rückwirkt, dadurch gekennzeichnet, daß beide Lenker (6,7) des Gelenkparallelogramms (1,4, 6, 7) unmittelbar auf einem Schieber (4) angelenkt sind, daß ein zwangläufiges Geradfühmngsgetriebe (3, 4, 5, 6 bzw. 21, 22, 23) mit einem senkrecht zur Schubachse (A) des Schiebers (4) geradgeführten Koppelpunkt (16) an der Koppel (1) des Gelenkparallelogramms (1,4,6,7) drehbeweglich angreift, und daß die Meßlaster zwangläufig zueinander geführt sind.

2. Vorrichtung zur Längenmessung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Geradführungsge«;siebe eine gleichschenklige zentrische Schubkurbel (3,4,5,6) ist deren Koppel (6) zugleich Lenker (6) des Gelenkparallelogramms (1,4,6,7) ist.

3. Vorrichtung zur Längenmessung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Geradführungsgetriebe ein Kardankreispaar (21, 22, 23) ist.

4. Vorrichtung zur Längenmessung nach einem der Ansprüche 1 bis 3 mit nur einem Gelenkparallelogramm, auf dessen Koppel der Meßtaster angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweiter Meßtaster oem ersten gegenüberliegend ortsfest am Gestell (3) angeordnet ist.

5. Vorrichtung zur Längenmessung nach Anspruch 2 oder 3 mit mehreren rürnförmig angeordneten Gelenkparallelogrammen, auf deren Koppeln jeweils rvießiaster angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß alle gleichschenkligen zentrischen Schubkurbeln (3,4,5,6) bzw. alle Kardankreispaare (21, 22, 23) ein gemeinsames Gestell (3) als Schubachse (A) aufweisen, und daß die Schieber (4) gruppenweise fest miteinander verbunden sind.

6. Vorrichtung zur Längenmessung nach einera der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Feder zwischen einem außerhalb der beiden Drehgelenke gelegenen Punkt der Koppel und einem Punkt an dem der Koppel gegenüberliegenden Lenker des Gelenkparallelogramms angreift, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (8) an einem weiteren Lenker (S) angreift, dessen Drehpunkt (10) zwischen den beiden Drehgelenken (15, 16) der Koppel (1) des Gelenkparallelogramms (1,4,6,7) liegt, und daß der weitere Lenker (9) aus dieser Wirklage zwischen Anschlägen (11) in eine in bezug auf die beiden Drehgelenke (15, 16) der Koppel (1) des Gelenkparallelogramms (1,4,6, 7) etwa gegenüberliegende Wirklage verschenkbar ist.

7. Vorrichtung zur Längenmessung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehpunkt (10) des weiteren Lenkers (9) und der Angriffspunkt der Feder (B) am Schieber (4) in bezug auf das Gelenkparallelogramm (1,4,6,7) etwa parallelogrammförmig angeordnet sind.

8. Vorrichtung zur Längenmessung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erweiterung des Meßbereichs auf einen oder mehrere Meßtaster weitere Meßtaster und/oder Meßstifte aufsetzbar sind.

9. Vorrichtung zur Längenmessung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Längenmessung die exakte Geradführung zwischen der den Meßtaster aufweisenden Koppel (1) des Gelenkparallelogramms (1, 4, 6, 7) und dem Gestell (3) ausgenutzt wird.

10. Vorrichtung zur Längenmessung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zur Längen- und Tiefenmessung die Relativbewegung zwischen dem Gestell (3) und dem Schieber (4) ausgenutzt wird.

11. Vorrichtung zur Längenmessung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß Längen- und Tiefenmessung miteinander kombiniert werden.

IZ Vorrichtung zur Längenmessung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Relativbewegung zwischen dem Gesteil (3) und dem Schieber (4) oder der Koppel (1) des Gelenkparallelogramms (1, 4, 6, 7) zur Dämpfung der Bewegung genutzt wird.