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Schiebelehre. Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schiebelehre,
welche sich einerseits durch allseitige Verwendungsmöglichkeit, anderseits durch
größte Meßgenauigkeit auszeichnet.
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Die bisher gebräuchlichen Schiebelehren messen die Größe des zwischen
ihre Backen gebrachten Körpers in der Weise, daß das Meßergebnis an einer auf einem
der Backenschenkel angebrachten Milimeterskala o. dgl. ablesbar ist. Unter Zuhilfenahme
eines Nonius läßt sich eine Genauigkeit bis 1/2o mm erreichen. Für genauere Messungen
ist dies aber nicht genügend. Der vorliegenden Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde,
eine Schiebelehre zu schaffen, die zunächst, solange der zu messende Körper noch
nicht annähernd das genaue Maß besitzt, in der oben beschriebenen Weise Anwendung
findet. Das zu messende Maß wird also hierbei wie bei den bekannten Schiebelehren
zwischen den Backen in starrer Weise gemessen. Sobald aber der zu messende Körper
infolge weiterer Bearbeitung annähernd
die Größe erhalten hat, die
dem richtigen Maß entspricht, kommt nunmehr, sobald er zwischen die Backen der Schiebelehre
gebracht wird, eine tastende Berührung zur Anwendung, welche das Maß unter Vermittlung
eines über einer besonderen Skala spielenden Zeigers beispielsweise in '/"", mm
genau angibt.
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Um dies zu erreichen, ist gemäß vorliegender Erfindung zwischen dem
festen und dem ausziehbaren Teil der Schiebelehre eine durch Feineinstellung auf
das endgültige Maß einstellbare Tastvorrichtung angebracht. Die Anschlagtasten der
letzteren kommen zunächst, so lange die Backen der Schiebelehre weiter voneinander
entfernt sind, als es dem richtigen Maße entspricht, noch nicht zur Berührung. Sobald
aber die Backen der Schiebelehre annähernd auf die zu messende endgültige Entfernung
kommen, berühren sich auch die Anschlagtasten und geben an einem Zeigerwerk die
Größendifferenz des zu messenden Gegenstandes gegenüber dem richtigen Maß in ','""mm
Genauigkeit sichtbar an.
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Wesentlich ist hierbei also, daß die erwähnte Tastvorrichtung mit
dem zu messenden Körper selbst überhaupt nicht in Berührung kommt, wie es für andere
Arten von Meßwerkzeugen bereits vorgeschlagen wurde. Hierdurch wird es erreicht,
daß die Schiebelehre zunächst genau in gleicher Weise, wie auch bisher, Anwendung
finden kann und daß die erhöhte Meßgenauigkeit der tastenden Berührung erst dann
einsetzt, wenn es nötig ist, d. h. wenn der Gegenstand die gewünschteGröße annähernd
erreicht hat.
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Die neue Schiebelehre ist auf Blatt i bis 5 der Zeichnungen in einer
Ausführungsform dargestellt.
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Es zeigt Abb. i eine Gesamtansicht (Seitenansicht), Abb. 2 dieselbe
Ansicht bei abgenommenem Deckel in teilweisem Schnitt, Abb. 3 einen Schnitt nach
AA der Abb. i, Abb. q eine Rückansicht von Abb. i, Abb. 5 einen Schnitt nach BB
der Abb. q., Abb. 6 einen Schnitt nach CC der Abb. q., Abb. 7 eine Unteransicht
der Abb. q., Abb. 8 und 9 einen Verbindungshebel des Zeigerwerkes in Seiten- und
Oberansicht, Abb. io eine schematische Darstellung des Bewegungsgetriebes, Abb.
ii einen Schnitt nach DD der Abb. 3, Abb. i2 einen Schnitt nach EE der Abb.2.
Abb. 13 einen Schnitt nach FF der Abb. i, Abb. 14 eine Anwendungsart des Meßwerkzeugen
auf einer Reißplatte, Abb. 15 eine Anwendungsart des Meßwerkzeuges als Lochtaster.
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Der am festen Körper a der Schiebelehre angebrachten Backe b steht
die bewegliche Backe c gegenüber, die an dem im festen Körper a gleitenden
Schaft d befestigt ist. An der Rückseite der Schiebelehre ist die zur j tastenden
Messung dienende Anschlagvorrichtung angebracht. Sie besteht naturgemäß aus zwei
Teilen, einer am festen und einer am beweglichen Teil der Schiebelehre angebrachten
Taste. Zur Anbringung am beweglichen Teil ist die Rückseite des Schaftes d mit einer
flachen Längsnut e (Abb. 3 bis 6) versehen. In dieser hat ein aus einem länglichen
Lineal bestehender Anschlag f seinen veränderlichen Platz. Sein vorderes Ende f,
ist die wirksame Anschlagkante. Der Boden der Längsnut ist in Abständen von beispielsweise
5o mm mit eingebohrten Vertiefungen g versehen, in welche der Anschlag f mit einem
entsprechenden Ansatz h eingesetzt werden kann. In Abb. 3 ruht beispielsweise der
Ansatz h in der am weitesten nach links liegenden Öffnurg. Der Anschlag f wird in
dieser Stellung durch eine an ihm angebrachte Feder i gehalten, deren Ende in eine
neben der Öffnung g liegende zweite Öffnung k eingreift. Durch Lockerziehen der
Feder i kann der Anschlag f gelöst und gegebenenfalls um je 5o mm
verschoben werden, indem er in ein anderes Loch g eingesetzt wird. Eine zweite ebenfalls
am Anschlag angebrachte Feder 1, die zur Federi senkrecht steht (Abb. 3 und ii),
umgreift den Schaft d von unten und lehnt sich mit ihrem Ende gegen dessen Vorderseite,
um den Anschlag f in der Längsnut niederzuhalten.
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Dem Anschlag f, f, entspricht am festen Teil der Schiebelehre der
Ansc::lag in, iii,. Dieser kann durch eine Mikrometerschraube iz, welche
in der an der Rückseite des festen Teiles a gelagerten Röhre o gleitet, entsprechend
fein eingestellt werden. Der Drehknopf p der Mikrometerschraube ist zu diesem Zwecke
mit einer Skaleneinteilung versehen (Abb. q.). Durch Drehen an diesem Knopf läßt
sich der wirksame Anschlag in, in den zwischen je zwei Löchern g liegenden Grenzen,
also im vorliegenden Falle maximal um 5omm, verschieben. Während also der Anschlag
f, nur auf ganzzahlige Vielfache von 5o mm eingestellt werden kann, kann mittels
der Mikrometerschraube der Anschlag in, auf jeden beliebigen Zwischenwert eingestellt
werden. Beträgt beispielsweise das richtige Maß des herzustellenden Gegenstandes
6o mm, so wird cer Anschlag f, f1 auf 50 mm, der Anschlag ni, m, auf
io mm eingestellt, derart, daß die beiden Anschläge in die aus Abb. 3 ersichtliche
Berührung erst dann gelangen, wenn die beiden Backen b, c genau auf die Entfernung
von 6o mm zusammengeschoben werden. Bei größerer Entfernung zwischen den Backen
bleiben die beiden Anschläge f, 'und in, ständig außer Berührung.
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Die Mikrometerschraube n samt dem auf ihr
als Mutter
sitzenden Anschlagstück in ist innerhalb der festen Röhre o in der Längsrichtung
um ein ganz geringes beweglich gelagert, derart, daß der Anschlag ml nach beiden
Seiten hin einen Ausschlag von beispielsweise 3/1" mm, insgesamt also von ';/IO
mm, machen kann. Die hierdurch bedingte tastende Berührung zwischen den beiden Anschlägen
wird durch ein geeignetes Getriebe auf ein Zeigerwerk übertragen. In Abb. io ist
dieses Getriebe schematisch dargestellt. Die Schraube n ist durch das Verbindungsstück
q mit der an der Oberkante derSchiebelehre längsbeweglich gelagerten Tasterleiste
T fest verbunden. Diese ist in dem parallelogrammartigen Gelenkviereck y, s,
t, u wiegend gelagert. Die beiden festen Gelenkpunkte t und
u des Parallelogramms sind am festen Teil a der Schiebelehre angebracht.
Mit der Parallelogrammseite v ist die Verlängerung w fest verbunden, so daß beide
Teile v, z, einen Winkelhebel bilden. Dieser erfaßt an seinem Ende mit Hilfe der
Zugstange x den Zeiger y, der bei z drehbar gelagert ist. Das Ende des Zeigers spielt
über der bogenförmigen Skala 2. Jede der Skalenstriche bedeutet beispielsweise 1;10o
mm. Befindet sich der Zeiger in der Mittelstellung (Abb. i), so ist das genaue Maß
erreicht. Bei Ausschlag nach oben oder unten kann sofort am Zeiger sichtbar abgelesen
werden; um wieviel Hundertstel Millimeter der zu messende Gegenstand zu groß oder
zu klein ist.
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Damit der Zeiger y in seiner Ruhelage, solange also die Tastvorrichtung
bei der Messung noch keine Anwendung findet, nicht unruhig hin und her schwankt,
wird er durch Federkraft in .eine seiner Endlagen gedrückt, und r zwar je nach der
Art der auszuführenden Messung in die obere oder untere Endlage. Diesem Zwecke dient
eine Schaltfeder 3 (Abb: 6), die an ihrem hinteren eingespannten Ende sich um einen
Bolzen q. drehen kann, an ihrem vorderen Ende dagegen mit Hilfe eines kleinen Griffes
5 (Abb.4 und 6) nach links oder rechts verstellt werden kann. Je nach ihrer Stellung
wirkt sie hierbei auf einen T-förmigen auf dem 1 Bolzen 6 gelagerten Hebel 7 derart
ein, daß sie bei ihrer linken Endstellung das linke Ende, bei ihrer rechten Endstellung
das rechte Ende des wagerechten T-Steges 8 aufwärts zu drücken ': sucht. Das untere
Ende g des T-förmigen Hebels wird mithin im ersten Falle nach links, im zweiten
Falle nach rechts ausschlagen und überträgt diese Bewegung mittels der Stange io
auf den um den Bolzen z gelagerten Zeigery.
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Bei Dickenmessungen, wie sie in der Regel I zwischen den Backen b
und c ausgeführt werden, stellt man die Schaltfeder 3 so, daß der Zeiger y in seiner
Ruhelage auf -j- o13 mm steht. Wenn sich dann bei der wiederholten Bearbeitung und
Messung des betreffenden Gegenstandes die Backen b, c allmählich einander nähern,
so wird der Zeiger, sobald nur noch 0,3 mm abzunehmen sind, einzuspielen beginnen.
Bei diesen letzten 0,3 mm kann man also die Dicke des zu messenden Gegenstandes
auf 1/,o, mm genau am Zeiger ablesen.
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Wird dagegen die Schiebelehre in der aus 1 Abb. 15 ersichtlichen Weise
als Lochtaster benutzt, wie es noch unten beschrieben werden soll, so bringt man
die Schaltfeder 3 in die entgegengesetzte Stellung, so daß der Zeiger y in seiner
Ruhelage auf 0,3 mm steht. Er beginnt also in diesem Falle einzuspielen,
sobald das zu bearbeitende Loch nur noch um den Betrag von 0,3 mm zu klein
ist.
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Die konstruktive Ausführung des Getriebes, welches die tastende Bewegung
des Anschlages ml auf die Anzeigevorrichtung überträgt, könnte im übrigen ganz beliebig
sein. Bei der dargestellten Ausführungsform ist der Querschnitt der Tasterleiste
T aus Abb. 5 und 6 ersichtlich. Sie ist an beiden Enden gelenkig in den Winkelstücken
v und v1 (Abb. i und q.) gelagert, deren bügelförmige Ausbildung aus der Oberansicht
(Abb. g) hervorgeht, und welche auf den Bolzen u und t drehbar sind. Mit
dem (,inen Winkelstück v ist der Hebel w fest verbunden, der mit seinem Ende unter
Vermittlung der beiden Zugstangen x die parällelogrammartige Bewegung auf den Zeiger
y überträgt.
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Bevor die Feinmessung mit Hilfe des Zeigersy auf Il1"omm Genauigkeit
zurAnwendung kommt, wird bei der gewöhnlichen Messung das Meßergebnis auf der im
Fenster dl sichtbaren Gradeinteilung des ausziehbaren Schaftes d mit Hilfe des Nonius
ii (Abb. i) auf etwa 1!z" mm Genauigkeit abgelesen.
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Es ist klar, daß die Feinmessung mit Hilfe des Zeigers y nur dann
zuverlässig ist, wenn die Gleitführung des Schaftes d innerhalb des festen Teiles
a der Schiebelehre so genau als möglich ist und auch im Laufe der Benutzung seine
Genauigkeit nicht verliert. Um nun der Abnutzung des Schaftes, die bisher als unvermeidlich
angesehen wurde, zu begegnen, sind gemäß Abb. 2 in den festen Teil der Schiebelehre
oberhalb und unterhalb des Schaftes, der in Abb. 2 nicht dargestellt ist, zwei Gleitstücke
12 und 13- eingelegt. Das Gleitstück 12 kann in der Nähe seines einen Endes durch
Anziehen einer Schraube 14 (Abb. 2 und 12), an seinem anderen Ende durch Anziehen
einer Schraube 15 (Abb. 2) dem gleitenden Schaft genähert werden und hat nur den
Zweck, jedes überflüssige Spiel auf das genaueste beseitigen zu können. Das untere
Gleitstück 13 ferner besitzt den aus Abb.5 ersichtlichen Querschnitt, wonach es
nur in einem mittleren erhöhten Streifen. die Unterkante des Schaftes d berührt,
während zu beiden Seiten die Gleitbahn des
Schaftes bei seiner Verschiebung
nicht berührt wird. Eine unterhalb des Gleitstückes 13 angebrachte Längsfeder 16
hat stets das Bestreben, das Gleitstück 13 aufwärts gegen den Schaft zu drücken.
Beim gewöhnlichen Gebrauch also, wenn der Schaft d im festen Teil
a der Schiebelehre hin und her gleitet, bleiben die seitlichen Längskanten
seiner Unterfläche außer Berührung mit den Aufsitzflächen 17 (Abb. 2) und können
sich demnach nicht abnutzen. Nur dann, wenn der Schaft d mit Hilfe der Druckschraube
18 festgestellt wird, findet eine Berührung der erwähnten Längskanten mit den Aufsitzflächen
17 statt. Da also beim Hin- und Hergleiten des Schaftes diese Längskanten
völlig frei spielen, so werden sie ihre präzise Geradlinigkeit nicht verlieren und
können sich nicht abnutzen.. Hierdurch ist die Aufrechterhaltung der absoluten Genauigkeit
und Geradlinigkeit der zum Messen notwendigen Schaftkanten gesichert, wodurch man
auch in die Möglichkeit versetzt ist, die oberen Schaftkanten auf ihre Genauigkeit
zu kontrollieren.
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Es ist bereits bekannt, Schiebelehren gleichzeitig auch als Winkelmesser
auszubilden. Die neue Schiebelehre eignet sich für diesen Zweck aus dem Grunde besonders,
weil dieselbe Bogenskala 2, auf welcher der Zeiger y spielt, gleichzeitig auch mit
Hilfe eines auf ihm gleitenden Nonius i9 zur genauen Einstellung von Winkellinealen
2o und 21 (Abb. i und 4) benutzt werden kann. Die genannten Winkellineale werden
zu diesem Zweck in ein um die Achse z des Zeigers drehbar angebrachtes Klemmstück
22 eingeschoben und mit Hilfe der Schraube 23 festgeklemmt. Das Klemmstück 22 besitzt
einen Arm 24, an dessen Ende sich der auf der Bogenskala 2 spielende Nonius i9 befindet.
Mit Hilfe der beiden Winkellineale 20 und 21, deren erstes 9o °, deren zweites I35°
besitzt, lassen sich bei einem Winkelausschlag des Nonius von 45' alle vorkommenden
Winkel bis 18o° messen. Soll beispielsweise ein Winkel von 24° 15' eingestellt werden,
so klemmt man das Winkellineal 21, welches I35° besitzt, in der richtigen Lage in
die Führung ein und kewegt den Nonius i9 des Winkelmessers um 2o° 45' vorwärts.
Man befestigt also das Winkellineal in der Führung stets so, wie es dem zu messenden
Winkel entspricht. Nachdem der Winkel mittels des Nonius ig richtig eingestellt
ist, sind die beiden Schrauben 24 und a5 (Abb. i) fest anzuziehen. Die Schraube
25, deren Drehachse mit derjenigen des Zeigers y zusammenfällt, ist auch aus dem
Querschnitt Abb. 13 ersichtlich. Dieser Querschnitt, ebenso auch Abb. 7,
zeigt in welcher Weise die Drehachse z nach vorne herausgeführt und alsdann mit
der Umbiegung z1 versehen ist, um den von den Zugstangen x erfaßten Zeiger y zu
tragen. Die hinteren Enden von und zr sind miteinander ebenfalls, und zwar durch
Laschen z.= verbunden.
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Die Verwendungsmöglichkeit der beschriebenen Schiebelehre ist überaus
vielseitig, namentlich wegen des Vorhandenseins der Tasterleiste Z@. Beispielsweise
kann man gemäß Abb. 15 die Schiebelehre durch Befestigen an einem Fuß 26, was an
sich bekannt ist, auf einer Reißplatte anwenden, wobei aber jetzt als völlig nett
die tastende Arbeitsweise der Schiebelehre zur Geltung kommt, da man vor der völligen
Beendigung der Arbeit stets in der Lage ist, die Genauigkeit der Werkstücke auf
mm kontrollieren zu können. In Abb. 14 ist beispielsweise veranschaulicht, wie man
an der Tastenleiste T Fühlstifte 27 und 28 befestigen kann. Auf diese Weise kann
Beispielsweise die ebene Beschaffenheit eines Ringes oder Bundes 29 oben und unten
auf '/",mm genau kontrolliert werden. Abb. 14 zeigt ferner die Anbringung
eines Fühlstiftes 3o, welcher senkrecht zur Tasterleiste T steht. Dieser Fühistift
30 ist, wie aus der schematischen Zeichnung Abb. io ersichtlich ist, an einer Koppelstange
31 angebracht, welche die beiden Winkelstücke v und v1 des Gelenkparallelogramms
miteinander verbindet. Die Gelenkpunkte 32 und 33, in welchen diese Koppelstange
an die Winkelstücke anschließt, sind von den festen Drehpunkten u und
t genau gleich weit entfernt. Auf diese Weise entsteht ein zweites Gelenkparallelogramm,
welches mit dem ersten gekoppelt ist, wobei die Koppelstange 31 stets genau parallel
zur Tasterleiste T steht. Hierdurch wird erreicht, daß der Fühl stift 3o seine kleine
Bewegung von -E- o,3 mm genau senkrecht zur Tasterleiste T ausführt. Die Gestalt
und Anordnung der Koppelstange 31: ist aus Abb. 8 und g ersichtlich. Gemäß Abb.
8 durchdringen die Gelenkbolzen s und t die erwähnte Koppelstange 3 1 ohne
Berührung, indem die Löcher der Koppelstange, durch welche sie hindurchgehen, einen
um o,6 mm größeren Durchmesser besitzen. Aus Abb. g j ist auch der Fühlstift 3o
ersichtlich bzw. die Öffnung, in welcher er befestigt wird.
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Mittels dieses senkrecht zur Tasterleiste arbeitenden Fühlstiftes
3o kann gemäß Abb. 14 beispielsweise die Fläche 34 auf r/loo mm genau in Bezug auf
völlig ebene Gestalt kontrolliert werden, indem der Zeiger y sofort jede Ungenauigkeit,
die l/loo mm beträgt, anzeigt. Massenartikel können auf diese Weise sehr leicht
auf der Reißplatte kontrolliert werden, indem die tastende Bewegung der aufrecht
stehenden Schiebelehre sowohl nach oben wie nach unten oder auch seitlich zur Anwendung
gebracht wird.
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Abb. 15 zeigt die Anwendung der Schiebelehre als Lochtaster. Es wird
zu diesem Zwecke die bewegliche Backe abgenommen und statt
dessen
an dem herausziehbaren Schaft d ein Taster 35 angebracht, während der andere Taster
36 an der Tasterleiste T oder auch am festen Teil a befestigt wird. Auf diese Weise
kann man, wie bereits oben beschrieben, das Maß einer Bohrung 37 auf 1/10o mm Genauigheit
feststellen.
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Das neue Meßinstrument ist demnach bei Präzisionsarbeiten allerArt
anwendbar, namentlich bei solchen Arbeiten, bei denen im letzten Arbeitsstadium
die Materialabnahme in 1/10o mm genau kontrolliert werden soll, während vorher eine
solche Genauigkeit nicht erforderlich ist.
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Im übrigen kann sowohl die Ausbildung und die Einstellbarkeit der
Tastvorrichtung wie die Übertragung der tastenden Bewegung auf das Anzeigewerk und
die Ausbildung des letzteren ganz beliebig sein. Auch die Schiebelehre selbst kann
in beliebiger Weise ausgebildet werden.