DE3527661C2 - Schieblehre mit Treibrad - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schieblehre gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei einigen Schieblehren erfolgt die Feineinstellung des Schiebers während des Meßvorgangs in der Weise, daß mit dem Daumen ein Treibrad betätigt wird. Das Treibrad rollt auf einer Längskante einer Schiene der Schieblehre ab, und die Ach­ se des Treibrads übt eine in Längsrichtung der Schiene wirkende Kraft auf den Schieber aus,so daß dieser längs der Schiene verschoben wird. Die Bewegung des Daumens wird auf diese Weise etwa im Verhältnis 2 : 1 in eine Be­ wegung des Schiebers übersetzt, so daß eine genaue Ein­ stellung des Schiebers ermöglicht wird. Infolge dieser Übersetzung ist die auf den Schieber ausgeübte Kraft etwa doppelt so groß wie die mit dem Daumen aufgewendete Kraft. Dies hat den zusätzlichen Vorteil, daß der zwischen der Schiene und dem Schieber auftretende Reibungswiderstand leichter überwunden werden kann.

Bei bekannten Schieblehren aus Metall ist das Treibrad zumeist mit einer umlaufenden Nut mit konisch abgeschräg­ ten Flanken versehen, die mit einer prismenförmig ge­ schliffenen Kante der Schiene in Eingriff steht. Auf die­ se Weise wird eine ausreichende Reibung zwischen dem Treibrad und der Lauffläche an der Schiene gewährleistet, so daß das Treibrad nicht durchrutscht.

Andererseits sind Schieblehren aus Kunststoff bekannt, bei denen ein ausreichender Eingriff des Treibrads mit der Schiene durch eine Riffelung oder Zahnung am Umfang des Treibrads und auf der Lauffläche der Schiene gewährlei­ stet wird.

Bei herkömmlichen Schieblehren der genannten Art ist das Treibrad um eine in bezug auf den Schieber ortsfeste Ach­ se drehbar und steht daher ständig mit der Lauffläche der Schiene in Eingriff. Dies hat den Nachteil, daß die durch die Übersetzung bewirkte Kraftverstärkung auch dann ein­ tritt, wenn die Meßflächen der Schieblehre bereits an dem zu messenden Objekt anliegen, so daß sich ein verhältnis­ mäßig hoher Meßdruck ergibt. Dies kann insbesondere bei Schieblehren aus Kunststoff zu einer Verformung des Ma­ terials und damit zu Meßfehlern führen.

Aus der AT-PS 1 67 267 ist bereits eine Schieblehre nach dein Oberbegriff des Anspruchs 1 bekannt, bei der das Treibrad einen durch den Daumen des Benutzers betätigbaren geriffelten Außenkranz und eine mit der Schiene in Eingriff stehende Nabe aufweist, die durch eine Rutschkupplung miteinander gekoppelt sind. Durch diese Rutschkupplung läßt sich die auf den Schieber übertragene Kraft so begrenzen, daß die oben erwähnte Materialverformung und die dadurch bedingten Meßfehler vermieden werden.

Ein Nachteil dieser bekannten Schieblehre besteht jedoch darin, daß der Be­ nutzer beim Betätigen des Treibrades kaum einen Unterschied spürt, wenn die Meßflächen an dem Objekt anschlagen und der Außenkranz des Treibra­ des durchrutscht. Dies erschwert es dem Benutzer, sich zu vergewissern, daß die Ableseposition erreicht ist, in der die Meßzungen des Schiebers exakt an dem Objekt anliegen.

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, eine Schieblehre der eingangs genann­ ten Gattung zu schaffen, bei der einerseits die mit dem Treibrad auf den Schieber übertragene Kraft begrenzt wird, andererseits jedoch dem Benutzer ein deutliches Gefühl für das Erreichen der Ableseposition vermittelt wird.

Diese Aufgabe wird mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst.

Erfindungsgemäß wird der Kraftbegrenzungsmechanismus durch einen Rat­ schenmechanismus gebildet, bei dem ein Eingriffsteil je nach Stärke der übertragenen Kraft entweder in eine zugehörige Zahnung eingreift oder aber über diese Zahnung hinweggleitet. Wenn bei der erfindungsgemaßen Schieb­ lehre die Ableseposition erreicht wird und der Ratschenmechanismus in Funktion tritt, so entsteht beim Hinweggleiten des Eingriffsteils über die Zahnung ein charakteristisches Geräusch, und an dem Treibrad ist eine ent­ sprechende Vibration spürbar, so daß der Benutzer sowohl über den Tastsinn wie auch akustisch zuverlässig über das Erreichen der Ableseposition infor­ miert wird.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unter­ ansprüchen angegeben.

Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert.

Fig. 1 zeigt eine Teilansicht einer erfindungsgemäßen Schieblehre;

Fig. 2 ist eine Seitenansicht eines Treibrads der er­ findungsgemäßen Schieblehre;

Fig. 3 ist eine teilweise aufgeschnittene Ansicht in Richtung des Pfeils III in Fig. 2.

Fig. 4 und 5 zeigen Quer- und Längsschnitte eines Ratschenme­ chanismus gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung; und

Fig. 6 und 7 zeigen Quer- und Längsschnitte eines abgewandel­ ten Ratschenmechanismus.

Eine Schieblehre 10 umfaßt gemäß Fig. 1 eine Schiene 12, die an einem Ende mit einer längeren Meßzunge 14 zum Ab­ griff von Außenmaßen und einer kürzeren Meßzunge 16 zum Abgriff von Innenmaßen versehen ist. Ein in Längsrichtung auf der Schiene 12 beweglicher Schieber 18 weist eben­ falls eine längere Meßzunge 20 zum Abgriff von Außenmaßen und eine kürzere Meßzunge 22 zum Abgriff von Innenmaßen auf. Im gezeigten Beispiel ist der Schieber 18 ferner mit einer Meßuhr 24 zur Steigerung der Ablesegenauigkeit ver­ sehen. In einem Vorsprung 26 des Schiebers ist ein Treib­ rad 28 drehbar gelagert. Das Treibrad 28 rollt auf einer durch eine Kante der Schiene 12 gebildeten Lauffläche 30 ab.

Wie deutlicher in Fig. 2 und 3 zu erkennen ist, ist das Treibrad 28 auf seinem Umfang mit einer Zahnung oder Rif­ felung (quasi-Verzahnung) 32 versehen, die mit einer ent­ sprechenden Zahnung oder quasi-Verzahnung 34 an der Lauf­ fläche 30 in Eingriff steht.

Der Schieber 18 umfaßt einen Hauptkörper 36, der die Schiene 12 von einer Seite her U-förmig umgreift, und ei­ nen von der gegenüberliegenden Seite der Schiene aufsteck­ baren Deckel 38. Der Hauptkörper 36 und der Deckel 38 bilden je eine Hälfte des Vorsprungs 26.

Das Treibrad 28 ist in einem Stück mit einer durch zwei Lagerzapfen 40 gebildeten Achse aus Kunststoff herge­ stellt. Die Lagerzapfen 40 sind jeweils in einem als Sack­ loch ausgebildeten Langloch 42 des Hauptkörpers 36 bzw. des Deckels 38 beweglich gelagert. Die Langlöcher 42 bilden mit der Längsrichtung der Schiene 12 einen Winkel von beispielsweise 45°.

Während eines Meßvorgangs berührt der Benutzer mit dem Daumen den Umfang des Treibrads 28 im Punkt P in Fig. 2. Durch eine Drehung des Treibrads 28 im Uhrzeigersinn wird der Schieber 18 in Richtung auf die feste Meßzunge 14 verschoben. Wenn das zu messende Werkstück zwischen den Meßzungen 14 und 20 eingespannt ist, wird der Bewegung des Schiebers 18 ein Widerstand entgegengesetzt, und die im wesentlichen in tangentialer Richtung wirkende Kraft im Punkt P nimmt zu. Dies führt dazu, daß die Lagerzapfen 40 in den Langlöchern 42 verschoben werden und die Zahnun­ gen 32, 34 des Treibrads 28 und der Lauffläche 30 außer Eingriff treten. Die im Punkt P angreifende Kraft führt daher le­ diglich zu einer freien Drehung des Treibrads 28, ohne daß noch eine nennenswerte Kraftkomponente auf den Schieber 18 übertragen wird. Die Langlöcher 42 und die Lagerzapfen 40 bilden somit einen einfach herzustellenden Ratschenmecha­ nismus, durch den der auf das zu messende Werkstück aus­ geübte Meßdruck begrenzt wird. Obgleich das Werkstück über einen verhältnismäßig großen Hebelarm auf die Meß­ zungen 14, 20 einwirkt, werden Materialverformungen und daraus resultierende Meßungenauigkeiten vermieden.

Bei der beschriebenen Ausführungsform bleibt der Ratschen­ mechanismus wirkungslos, wenn Innenmaße mit den Meßzungen 16 und 22 gemessen werden, da in diesem Fall das Treibrad 28 im Gegenuhrzeigersinn in Fig. 2 gedreht wird. In einer abgewandelten Ausführungsform der Erfindung können jedoch die schräg angeordneten Langlöcher 42 auch durch V-förmige oder bogenförmige Nuten ersetzt werden, so daß eine Ratschenwirkung in beide Richtungen erzielt wird.

Bei der in Fig. 1 bis 3 gezeigten Ausführungsform der Er­ findung läßt sich die Wirkung des Ratschenmechanismus dadurch teilweise aufheben, daß das Treibrad 28 fest gegen die Lauffläche 30 der Schiene 12 angedrückt wird. Nachfolgend sollen abgewandelte Ratschenmechanismen beschrieben werden, bei denen die von dem Treibrad 28 auf den Schieber 18 übertragene Kraft unabhängig von der auf das Treibrad 28 ausgeübten Andruckkraft ist.

Gemäß Fig. 4 und 5 ist das Treibrad 28 ringförmig ausgebildet und mit einem Innenzahnkranz 44 versehen. Eine Welle 46 ist mit geringem Spiel drehbar in dem Innenzahnkranz 44 des Treibrads 28 gelagert. Die Welle 46 ist auf ihrer äußeren Umfangsfläche mit einer Ausnehmung 48 versehen, von deren Boden eine einstückig an die Welle 46 angeformte Blattfeder 50 radial nach außen vorspringt. Das freie Ende der Blattfeder 50 steht mit dem Innenzahnkranz 44 in Eingriff.

Die Welle 46 ist drehfest mit zwei an ihren entgegengesetzten Enden angeordneten Antriebsrädern 52, 54 verbunden. Der übereinstimmende Durchmesser der Antriebsräder 52, 54 ist größer als der Durchmesser des Treibrades 28, und die äußeren Umfangsbereiche der Antriebsräder 52, 54 laufen in geringem Abstand an den Seitenflächen der Schiene 12 vorbei. Die seitlichen Stirnflächen des Treibrades 28 werden von flachen Ausnehmungen 56 an den einander zugewandten Innenflächen der Antriebsräder 52, 54 aufgenommen. Das Antriebsrad 52 ist auf das Ende der Welle 46 lösbar aufgesteckt, während das Antriebsrad 54 einstückig mit der Welle verbunden ist.

Das Treibrad 28 weist auf seinem äußeren Umfang eine umlaufende Nut 58 auf. Ein an dem Schieber 18 befestigter, U-förmig zu der Schiene 12 geöffneter Bügel 60 verläuft durch die Nut 58, so daß die Anordnung aus Treibrad 28, Welle 46 und Antriebsrädern 52, 54 drehbar an dem Rand der Schiene 12 gehalten wird.

Die Nut 58 weist einen trapezförmig nach außen erweiterten Querschnitt auf. Der Rand der Schiene 12 verläuft tangential durch die Nut 58 und steht mit deren schräg ansteigenden Flanken in Reibeingriff. Hierbei ist eine zuverlässige Kraftübertragung von dem Treibrad 28 auf die Schiene 12 auch dann gewährleistet, wenn die Schiene 12 aus Metall besteht und nicht mit einer Zahnung versehen ist. Sofern die Schiene 12 eine Zahnung aufweist, kann das Treibrad 28 durch ein entsprechendes, mit einem Außenzahnkranz versehenes Treibrad ersetzt werden.

Wenn der Schieber 18 während eines Meßvorganges längs der Schiene 12 verschoben werden soll, so werden die außen geriffelten Antriebsräder 52, 54 mit dem Daumen gedreht. Das Drehmoment wird durch die Blattfeder 50 der Welle 46 auf das Treibrad 28 übertragen, das an der Schiene 12 abrollt. Die Blattfeder 50 und der Innenzahnkranz 44 des Treibrads 28 bilden einen Ratschenmechanismus, der die Antriebskraft auf einen vorgegebenen Wert begrenzt. Dieser Grenzwert ist von der Stärke der Blattfeder 50 und von der Form der Zähne des Innenzahnkranzes 44, jedoch nicht von der auf die Antriebsräder 52, 54 und das Treibrad 28 in Richtung auf die Schiene 12 ausgeübten Andruckkraft abhängig. Bei einer symmetrischen Form der Zähne des Innenzahnkranzes 44 ist der Grenzwert, bei dem der Ratschenmechanismus wirksam wird, für beide Drehrichtungen gleich.

Fig. 6 und 7 zeigen einen abgewandelten Ratschenmechanis­ mus, der ähnlich dem in Fig. 1 bis 3 gezeigten Ratschenme­ chanismus in einem Vorsprung 26 des Schiebers 18 gelagert ist. Die Welle 46 ist bei dieser Ausführungsform auf einem Achsstift 62 drehbar und nur an einem Ende mit einem An­ triebsrad 64 versehen, dessen geriffelter Umfangsrand durch einen Spalt 66 zwischen dem Hauptkörper 36 und dem Deckel 38 des Schiebers 18 vorspringt. Der Achsstift 62 ist ein­ stückig mit dem Hauptkörper 36 verbunden und greift in ei­ ne Ausnehmung 68 des Deckels 38 ein.

Das Treibrad 28 ist wahlweise mit einem Außenzahnkranz 34, wie es in der Zeichnung dargestellt ist, oder mit einer den Rand der Schiene 12 umgreifenden Reibfläche versehen. Der Umfang des Treibrades 28 wird durch einen an den Hauptkörper 36 des Schiebers 18 angeformten Flansch 70 abgedeckt, so daß das Treibrad 28 nur über das Antriebsrad 64 betätigt werden kann.

Claims (15)

1. Schieblehre mit einer Schiene (12), einem auf der Schiene (12) angeordneten Schieber (18), einem drehbar an dem Schieber (18) gelagerten und an der Schiene (12) abrollenden Treibrad (28) zur Bewegung des Schiebers (18) längs der Schiene (12) und einem Kraftbegrenzungsmechanismus zur Begrenzung der von dem Treibrad (28) auf den Schieber (18) übertragenen Kraft, dadurch gekennzeichnet, daß der Kraftbegrenzungsmechanismus ein Ratschenmechanismus mit einer Zahnung (34; 44) und einem Eingriffsteil (32; 50) ist, der je nach Größe der übertragenen Kraft entweder in die Zahnung (34; 44) eingreift oder über diese hinweggleitet.

2. Schieblehre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ratschenmechanismus durch eine Zahnung (34) an der Schiene (12) und eine den Eingriffsteil bildende weitere Zahnung (32) am Umfang des Treibrades (28) gebildet wird, und daß das Treibrad (28) in einer Halterung gelagert ist, die eine zwangsgeführte Bewegung des Treibrades (28) in einer gegen die Längsrichtung der Schiene (12) geneigten Richtung in Bezug auf den Schieber (18) gestattet.

3. Schieblehre nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Halte­ rung durch schräg zur Längsrichtung der Schiene (12) verlaufende Nuten oder Langlöcher (42) gebildet wird, die die Achse (40) des Treibrades (28) ver­ schiebbar aufnehmen.

4. Schieblehre nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse (40) einstückig mit dem Treibrad (28) ausgebildet ist.

5. Schieblehre nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schieber (18) zwei lösbar miteinander verbundene Teile (36, 38) umfaßt, die das Treibrad (28) zwischen sich aufnehmen und in denen jeweils eines der Langlöcher (42) ausgebildet ist.

6. Schieblehre nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Schiene (12) und/oder der Schieber (18) aus Kunststoff hergestellt sind.

7. Schieblehre nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeich­ net, daß die Langlöcher (42) winkelförmig mit je zwei in entgegengesetzte Rich­ tungen zur Längsrichtung der Schiene (12) geneigten Abschnitten ausgebil­ det sind und daß der Scheitel des Winkels der Schiene (12) zugewandt ist.

8. Schieblehre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Treib­ rad (28) ringförmig ausgebildet und mit einem die Zahnung des Ratschenme­ chanismus bildenden Innenzahnkranz (44) versehen ist und daß in dem In­ nenzahnkranz (44) eine Welle (46) drehbar ist, die eine einstückig angeformte, ra­ dial nach außen vorspringende und den Eingriffsteil des Ratschenmechanis­ mus bildende Blattfeder (50) aufweist und über ein axial neben dem Treibrad (28) angeordnetes Antriebsrad (52, 54; 64) antreibbar ist.

9. Schieblehre nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle (46) mit geringem Spiel in dem Innenzahnkranz (44) gelagert ist und an ih­ rem Umfang eine die Blattfeder (50) aufnehmende Aussparung (58) aufweist.

10. Schieblehre nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Treibrad (28) auf seinem Umfang eine umlaufende Nut (58) zur Aufnahme des Randes der Schiene (12) aufweist.

11. Schieblehre nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die um­ laufende Nut (58) des Treibrades (28) einen trapezförmig nach außen erweiterten Querschnitt aufweist.

12. Schieblehre nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Schieber (18) ein in die Nut (58) des Treibrades (28) eingreifender, zum Rand der Schiene (12) hin geöffneter Bügel (60) zur Lagerung des Treib­ rades (28) vorgesehen ist.

13. Schieblehre nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Schieber (18) zwei lösbar miteinander verbundene Teile (36, 38) aufweist, die das Treibrad (28) und das Antriebsrad (64) zwischen sich aufnehmen und einen den Umfangsrand des Treibrades (28) abdeckenden Flansch (70) sowie einen Achsstift (62) aufweisen, auf dem die Welle (46) und das Antriebsrad (64) gelagert sind.

14. Schieblehre nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zu beiden Seiten des Treibrades (28) je ein mit der Welle (46) drehfest verbundenes Antriebsrad (52, 54) angeordnet ist.

15. Schieblehre nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die An­ triebsräder (52, 54) Ausnehmungen (56) zur Aufnahme der entgegengesetz­ ten axialen Enden des Treibrades (28) aufweisen.