DE4134094A1 - Rechtwinkligkeits-handmessgeraet - Google Patents
Rechtwinkligkeits-handmessgeraetInfo
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Description
Rechtwinkligkeits-Handmeßgeräte, wie Flach-Anschlag- oder Haarwinkel,
sind in der handwerklichen und industriellen Meßtechnik
weit verbreitete und unentbehrliche Meßmittel.
Als Basis dienen dabei zwei Anschlagschenkel, die in einem festen
und unveränderbaren Öffnungswinkel von 90 Altgrad stehen.
Ein Anschlagschenkel wird als Anschlagsfläche benutzt, mit dem
anderen Anschlagschenkel wird durch das Aufsetzen auf der zu
bewertenden Fläche, über das Lichtspaltverhalten oder auch zum
Beispiel, auch mit Fühllehren die Größe der Flächenlageabweichung
zu 90 Altgrad gemessen.
Eine exakte Aussage ist aber hier nur unzureichend möglich.
Annähernd genauer gibt ein Rechtwinkligkeits-Meßgerät Auskunft,
das mit einer Meßuhr oder mit einer Mikrometerschraube bestückt
ist und die Abweichung erfassen kann.
Durch die Bauart ist die Handhabung umständlich, ein Messen von
Innen- oder Außenwinkel an Gegenständen ist nur durch Geräteumstellung
und so erforderlichen Rüstaufwand durchführbar.
Auch können nur Meßpunkte erfaßt werden, eine Aussage über die
Winkelabweichung des zu bemessenden Gegenstandes, wird erst
durch Umrechnen möglich, außerdem kann die Meßuhrtastspitze und
auch die Mikrometerschraube mit ihrer Tastfläche nicht exakt
auf die Grenzen der zu bewertenden Fläche angebracht werden.
Mit CNC-Meßmaschinen kann zwar alles gemessen werden, es bedarf
aber Rüstaufwand und ist kostspielig.
Ein Messen vor der Weiterbearbeitung eines Werkstückes auf einer
Maschine, das zum Beispiel ein Ausrichten erfordert, kann damit
nicht ausgeführt werden, da es sich um eine stationäre Meßmaschine
handelt.
Mit dem nun geschaffenen Rechtwinkligkeits-Handmeßgerät wurde
ein Meßwerkzeug konstruiert, daß die vorher erwähnten Nachteile
vermeidet und für den Anwender sehr praktisch ist.
Die Hauptmerkmale sind:
- - zwei gelenkig miteinander verbundene Anschlagschenkel, die ein beliebiges Messen von Innen- oder Außenwinkeln erlauben;
- - eine Justiereinrichtung für die feste Einstellung eines hochpräzisen 90-Altgrad-Winkels und so den Nullbezug für den Meßwert bilden kann und gleichzeitig eine Verwendung als herkömmlicher starrer Winkel gestattet;
- - eine im Meßgerät integrierte Meßeinrichtung für die Erfassung des Öffnungswinkels der beiden Anschlagschenkel und eine am Meßgerät anzeigende Vorrichtung für die Angabe der Öffnungswinkelgröße mit verschiedenen Ableitungsmöglichkeiten;
- - eine hohe Meßgenauigkeit für die verschiedenen Abweichungsgrößen, wie zum Beispiel die Angabe der Winkelabweichung im metrischen Maß, die auf eine wählbare und bestimmte Strecke bezogen ist und die Breite des zu bemessenden Gegenstandes sein kann;
- - als Handmeßgerät leicht handhabbar und universell einsetzbar.
Der Anspruch 1 beschreibt ein Rechtwinkligkeits-Handmeßgerät
mit einem Anschlagschenkel, der mit zwei Anschlagflächen versehen
ist, und einem zweiten Anschlagschenkel, der mit zwei
Anschlagflächen ausgestattet ist und von dem ersten Anschlagschenkel
geführt und gelagert wird, wobei der Lagerpunkt verschiedentlich
innerhalb des zweiten Anschlagschenkels liegen
kann ebenso wie im ersten Anschlagschenkel.
Zur Lagerung dient die Achse (5), eine weitere Verbindung
zwischen den Anschlagschenkeln besteht aus der Druckfeder (17)
und der Zugfeder (14) sowie dem Stellgewinde (19; 20), mit denen
eine Veränderbarkeit des Öffnungswinkels durch Drehung der
Verstellmutter (20) erreicht werden kann.
Das Stellgewinde (19; 20) kann mehr oder weniger auf die Druckfeder
(17) und deren Kraft einwirken, dadurch wird die Zugfeder
(14) mehr oder weniger belastet, so daß der Öffnungswinkel der
beiden Anschlagschenkel, wie auch in Anspruch 13 beschrieben,
dadurch verändert werden kann.
Bei anderen Ausführungen, wobei anstatt der Druck- und Zugfeder
Vorrichtungen aus Elastomeren, Blattfedern usw. eingesetzt sind,
kann ebenfalls der Öffnungswinkel verändert werden und ist
in Anspruch 14 angesprochen.
Eine äußerst wichtige mechanische Einrichtung ist in den Ansprüchen
1 und 2 kurz beschrieben.
Es handelt sich um eine Justiereinrichtung, die für den unerläßlichen
und sehr wichtigen Nullbezug des Meßwertes an der
anzeigenden Vorrichtung sowohl für elektronische oder auch
mechanische Anzeigen verantwortlich ist.
In dem zweiten Anschlagschenkel (1) sind zwei verstellbare
Justierbolzen (7) integriert, die zylindrisch geführt sind.
Zwischen den Führungen sind die Justierbolzen konisch oder
exzentrisch geformt, an einem Ende des Justierbolzens befindet
sich ein Gewinde, das gleich mit dem Führungszylinder der
Justierbolzen in axialer Richtung angeordnet ist.
In dem zweiten Anschlagschenkel ist in gleicher axialer Richtung
mit der zylindrischen Führung ein Gewinde eingebracht,
das es ermöglicht, die Justierbolzen stufenlos zu verstellen
und nach Bedarf in eine erforderliche Position zu bringen.
Dadurch kann ein Ausgleich der Herstellungstoleranzen der
beiden Anschlagschenkel zueinander im 90-Altgrad-Winkel herbeigeführt
werden.
Die Abstimmung zu hochpräzisen 90 Altgrad wird werkseitig
ausgeführt, und die Justierbolzen werden mit den Gewindestiften
(8; 9) geklemmt und gesichert.
Die Nockenwelle (10) ist in dem ersten Anschlagschenkel, von
außen betätigbar, um 90 Grad drehbar gelagert und mit zwei
180 Grad zueinander versetzten Nocken ausgestattet, die beim
Betätigen des Einschwenkhebels (35) auf die konisch oder exzentrisch
geformten Abschnitte der Justierbolzen treffen.
Der zweite Anschlagschenkel (1) und damit auch Teile der Meßeinrichtung,
die elektronischer oder mechanischer Bauart entsprechen
können, werden in den werkseitig eingestellten Nullbezugspunkt
gebracht.
Zwischen dem ersten Anschlagschenkel mit seinen zwei Anschlagflächen
und den zwei Anschlagflächen des zweiten Anschlagschenkels
wird so ein wiederholbarer hochpräziser 90-Altgrad-Winkel
gebildet.
Die elektronisch arbeitenden anzeigenden Vorrichtungen (38)
können genullt, die mechanischen Anzeigevorrichtungen überprüft
oder nachgestellt werden.
Beim Justiervorgang kommt die Haltekraft der Nockenwelle (10)
durch die manuelle Überwindung der Schenkelfeder (37) und deren
Kraft zustande und ist so mit Fig. 2b dargestellt.
Als eine von weiteren Möglichkeiten sei die Verwendung von
Federkippschaltungen anstatt der Schenkelfeder (37) noch erwähnt,
die bei entsprechender Anordnung Haltekraft bei eingeschwenkter
Nockenwelle und ebenso bei ausgeschwenkter Nockenwelle aufbringen
und so die Nockenwelle in die jeweils geschaltete Position
mit in Drehrichtung wirkender Kraft versorgen.
Beim Loslassen des Einschwenkhebels (35), der fest mit der Nockenwelle
verbunden ist, führt die Schenkelfeder (37) die Nockenwelle
(10) um 90 Grad zurück. Die Nocken werden von den Abschnitten
der Justierbolzen abgeschwenkt, und die Anschlagschenkel
sind wieder beweglich.
Die Nockenwelle (10) kann so ausgeführt sein, daß bei deren Ausschwenkung
die Anschlagschenkel mit einem ausreichenden Meßbereich
vorzugsweise zwischen 85 und 95 Altgrad und das auch
vergrößert oder verkleinert werden kann, Abweichungen erfassen
kann.
Bei eingeschwenkter Nockenwelle und im Zusammenwirken mit den
Justierbolzen kann das Rechtwinkligkeits-Handmeßgerät auch als
herkömmlicher starrer 90-Altgrad-Winkel verwendet werden.
Die Zeichnung Fig. 2b zeigt die Nockenwelle (10) im eingeschwenkten
Zustand und dem Zusammenwirken mit den konisch oder
exzentrisch geformten Abschnitten der Justierbolzen (7) und so
die Bildung des Nullbezugpunktes zu 90 Altgrad.
Weiter sind im Anspruch 1 anzeigende Vorrichtungen für die
Größenangabe des Öffnungswinkels der beiden Anschlagschenkel
erwähnt und sind gut ablesbar im Meßgerät integriert.
Der Öffnungswinkel wird von entsprechenden Meßeinrichtungen, die
elektronischer oder mechanischer Bauart sind, an den beiden Anschlagschenkeln
erfaßt und an der anzeigenden Vorrichtung
ersichtlich.
Als anzeigende Vorrichtungen kann das Rechtwinkligkeits-Handmeßgerät
mit elektronischen Digitalanzeigen oder elektronischen
Analoganzeigen oder mechanischen Analoganzeigen oder mit Zählwerken
bestückt sein.
Bei elektronischer Meßeinrichtung besteht die Möglichkeit, daß
die erkannten Daten über den Öffnungswinkel durch elektrische
Steckverbindungen oder drahtlose Übertragung von dem Meßgerät
aus auf geeignete externe Einrichtungen übertragen werden können,
um dort, z. B. bei Serienmessungen, den Meßwert abzuspeichern
oder zu dokumentieren.
Bei Anspruch 3 wird die Ausbildung des ersten Anschlagschenkels
beschrieben.
Dieser setzt sich aus den zwei Seitenplatten (2; 3) und einem Mittelstück
zusammen. Dadurch werden die zwei Anschlagflächen gebildet,
mit denen Innen- oder Außenflächen angeschlagen werden.
Von den Seitenplatten (2; 3) wird die Achse (5) aufgenommen, die zur
Lagerung des zweiten Anschlagschenkels (1) dient.
Das Stellgewinde (19; 20), die Druckfeder (17), die Zugfeder (14),
die Nockenwelle (10), der Einschwenkhebel (35), Bauteile der Meßeinrichtung
(25; 27; 28), die Mikroelektronik (22), die Energieversorgung
(24) sowie die anzeigende Vorrichtung (38) befinden sich
in dem ersten Anschlagschenkel.
Die anzeigende Vorrichtung (38) ist hindernisfrei ablesbar in dem
ersten Anschlagschenkel angeordnet und mit einem waagrecht
ablesbaren Ziffern- und Schriftfeld versehen.
Der Anspruch 4 beschreibt, daß die Abweichungen von 90 Altgrad
mit elektronischen Meßeinrichtungen festgestellt werden und an
der anzeigenden Vorrichtung die Abweichungsgröße mit möglichen
Ableitungen ersichtlich sind.
Sehr vorteilhaft ist dabei die Angabe der Abweichungsgröße auf
eine bestimmte Strecke, die mit der Breite des zu bemessenden
Gegenstandes gleich sein kann. Durch die Eingabe dieser Breite
in die Mikroelektronik (22) des Rechtwinkligkeits-Handmeßgerätes,
das mit Potentiometerverstellung (39) oder an deren Stelle mit
einer Tastatur erfolgen kann, wird die eingestellte Streckengröße
an der anzeigenden Vorrichtung (38) ersichtlich.
Wird nun ein Meßvorgang ausgeführt, der mit dem Anlegen einer
Anschlagfläche des ersten Anschlagschenkels an der Bezugsfläche
des zu bemessenden Gegenstandes beginnt sowie mit dem Aufsetzen
und lichtspaltfreier Auflage der Anschlagfläche des zweiten
Anschlagschenkels auf der zu bewertenden Fläche, wird die Abweichungsgröße
an der anzeigenden Vorrichtung auf die bestimmte
Strecke angezeigt.
Zusätzlich kann eine Winkelangabe in Altgrad oder Neugrad oder
die Winkeldifferenz zu 90 Altgrad oder 100 Neugrad abgelesen
oder abgerufen werden.
Die anzeigende Vorrichtung kann ausgelegt sein, daß drei Stellen
vor dem Komma und drei Stellen hinter dem Komma ablesbar sind
und daß durch eine schaltbare Speichereinrichtung die festgestellten
Abweichungsgrößen erhalten bleiben.
Für den Anwender sind diese Angaben sehr praxisnah und gut
vorstellbar, besonders dann, wenn durch das Einschwenken der
Nockenwelle (10) ein starrer 90-Altgrad-Winkel gebildet wird
und beim Wiederholen des Meßvorganges die Abweichungsgröße als
Lichtspalt gesehen und beurteilt werden kann.
Bei Messungen an Gegenständen, deren Dimensionen über das Rechtwinkligkeits-Handmeßgerät
hinausgehen, ist es möglich, die Abweichungsgröße
auf die gesamte Gegenstandsbreite zu beziehen.
Wie vorher beschrieben, wird die Gegenstandsbreite in das Rechtwinkligkeits-Handmeßgerät
eingegeben, man führt den Meßvorgang
aus, und an der anzeigenden Vorrichtung wird die Abweichung
für die gewählte Gegenstandsbreite ersichtlich.
Durch diese Anwendungsbeispiele verdeutlicht, kann also durch
die Veränderung der Strecke, die Abweichungsgröße zu 90 Altgrad
mit dem Richtwinkligkeits-Handmeßgerät hochgerechnet oder im
Bedarfsfall auch niedergerechnet werden und steht in einem
festen Zusammenhang mit der trigeometrischen Tangensfunktion.
Die bestimmbare Strecke bildet eine angenommene Ankathete, die
unterschiedlich ausfallenden Abweichungsgrößen zu 90 Altgrad
ergeben die Gegenkathete, und die Hypotenuse ist die Auflagestrecke
des zweiten Anschlagschenkels auf der zu bewertenden
Fläche.
Bei fortschreitender Drehung der beiden Anschlagschenkel fällt
die Hypotenuse so in trigeometrischer Tangensfunktion länger aus.
Ist durch das Abschalten der Elektronik der Nullbezugspunkt an
der anzeigenden Vorrichtung verlorengegangen, so wird durch das
Einschwenken der Nockenwelle mechanisch ein Nullbezug auf 90
Altgrad Öffnungswinkel der beiden Anschlagschenkel erstellt.
Beim Einschalten der Elektronik wird dieser Öffnungswinkel
entweder als Null und Nullbezugspunkt von der anzeigenden Vorrichtung
übernommen oder auch in 90 Altgrad oder 100 Neugrad
angezeigt.
Die vor dem Abschalten der Elektronik bestimmte Strecke erscheint
an der anzeigenden Vorrichtung unverändert und kann
bei Bedarf durch die Potentiometerverstellung oder Tastatur
wieder neu angewählt werden.
Im Anspruch 5 ist vorgesehen, daß elektronische Meßeinrichtungen
den Öffnungswinkel der beiden Anschlagschenkel erfassen.
Der erste Anschlagschenkel ist mit entsprechenden elektronischen
Bauteilen ausgestattet, die im Zusammenwirken mit weiteren elektronischen
Bauteilen, die im zweiten Anschlagschenkel eingebracht
sind, elektronische Signale erzeugen und in bekannter
Weise entstehen.
In der Mikroelektronik (22) des Rechtwinkligkeits-Handmeßgerätes
werden die Signale verarbeitet und an der anzeigenden Vorrichtung
als ablesbare Daten über die Öffnungswinkelgröße ersichtlich.
Beim Einschalten der Meßeinrichtung des Rechtwinkligkeits-Handmeßgerätes
muß anhand der Signale die Öffnungswinkelgröße
zwischen den beiden Anschlagschenkeln von der Mikroelektronik
(22) erkannt werden.
Neben der bereits erwähnten Bildung des Nullbezuges, die mit dem
Einschwenken der Nockenwelle erfolgt, können die Meßeinrichtungen
mit Referenzmarkierungen versehen sein, aus denen entsprechende
Signale hervorgehen und von der Mikroelektronik (22) als Öffnungswinkelgröße
verstanden werden.
Anspruch 6 sieht vor, daß die Signale optoelektronisch erzeugt
werden.
In der Seitenplatte (3) wird von der Lichtquelle (28) Licht erzeugt.
Die Abtastplatte (27) ist nach der Lichtquelle angeordnet und auf
die Seitenplatte (3) montiert. Das Teilscheibensegment (11) befindet
sich in dem zweiten Anschlagschenkel. Als Ableseeinheit (25) ist
ein Photoelement in die Seitenplatte (2) eingebracht.
Die Abtastplatte (27) sowie das Teilscheibensegment (11) bestehen
aus dünnen Glasscheiben und tragen Radialgitterteilungen, die
Felder bilden. Alle diese Felder werden von einem Lichtbündel
durchflutet, das von der Lichtquelle (28) und der Linse (30) erzeugt
wird. Der Lichtstrom wird bei Drehung der Anschlagschenkel moduliert
und trifft auf das Photoelement (25), das ein elektrisches
Signal erarbeitet und zur Mikroelektronik (22) weitergeleitet
wird.
Dieses Verfahren ist als Beispiel in der Zeichnung mit den
Fig. 2a und Fig. 2b dargestellt. Die Bauteile sind in den
Blättern 23 und 24 numerisch angeführt.
Im Anspruch 7 ist vorgesehen, daß die Signale mit kapazitiven
Meßeinrichtungen erzeugt werden.
In die Seitenplatte (2 oder 3) ist ein Segment als Abtastplatte
eingebracht, an deren Oberfläche ein metallisches Abtastgitter
ausgebildet ist und im Zusammenwirken mit einem im zweiten
Anschlagschenkel befindlichen ähnlichen Segment, das ebenfalls
ein metallisches Abtastgitter trägt, als Kondensator wirkt.
Durch die Drehung eines der Anschlagschenkel, das eine Veränderung
des Öffnungswinkels bewirkt, entstehen verwertbare Signale.
Eine weitere Ausführung nach Anspruch 8 sieht vor, daß die Abtastung
des Öffnungswinkels durch kleine Dauermagnete erfolgen
kann.
Das Teilscheibensegment (11) wird damit möglichst dicht bestückt.
Zur Drehrichtungserkennung kann eine zweite Spur angebracht
sein. Als Ableseeinrichtung (25) sind eine oder mehrere Feldplatten
vorgesehen, die in den Seitenplatten (2 oder 3) untergebracht
sind.
Diese Feldplatten erzeugen im Zusammenwirken mit den Permanentmagneten
elektrische Signale, aus denen die Größe des Öffnungswinkels
abgeleitet werden kann.
In Anspruch 9 ist vorgesehen, daß die auswertbaren Signale durch
induktive Vorrichtungen entstehen.
Da die Anwendungsmöglichkeiten und praktischen Ausführungen
mannigfach sind, ist eine der vielen Möglichkeiten in Verbindung
mit den beiden Anschlagschenkeln beschrieben.
In dem ersten Anschlagschenkel befindet sich eine Spule als
Ableseeinrichtung und im zweiten Anschlagschenkel der Anker
als Teilscheibensegment. Wird nun der Öffnungswinkel der beiden
Anschlagschenkel verändert, so ändert sich gleichfalls die Spuleninduktivität,
wobei Rückschlüsse auf den Öffnungswinkel erfolgen
können.
Im Anspruch 10 ist vorgesehen, daß die Signale durch Ohmsche
Geber entstehen.
Im ersten Anschlagschenkel ist als Ableseeinrichtung ein
elektrischer Leiter angebracht und im zweiten Anschlagschenkel
als Teilscheibensegment ein Schleifer, der mit dem elektrischen
Leiter in Kontakt ist.
Bei einer Veränderung des Öffnungswinkels der beiden Anschlagschenkel
wird eine elektrische Widerstandsänderung herbeigeführt
und läßt Signale entstehen, die Rückschlüsse erlauben.
Mit Anspruch 11 ist die mechanische Messung bei einer Veränderung
des Öffnungswinkels der beiden Anschlagschenkel erwähnt.
Bei dieser Ausführung entfallen alle elektronischen Einrichtungen,
die verbliebenen mechanischen Teile üben aber die gleiche
Funktion aus wie bei den elektronischen Ausführungen, nämlich
eine Erfassung des Öffnungswinkels der beiden Anschlagschenkel.
Die anzeigende Vorrichtung kann als Analoganzeige mit zwei
Zeigern und zwei Skalierungen als Rundinstrument im ersten
Anschlagschenkel untergebracht sein.
Bei 90-Altgrad-Öffnungswinkel weisen die beiden Zeiger an den
Skalierungen auf Null. Beim Meßvorgang werden von dem ersten
Zeiger die Abweichung zu 90-Altgrad-Öffnungswinkel an der ersten
Skalierung, vorzugsweise in Hundertstel-Millimeter-Schritten,
angegeben. Der zweite Zeiger dient als Umdrehungszähler für den
ersten Zeiger und gibt an der zweiten Skalierung die Abweichung
in ganzen Millimetern an.
Gleichzeitig ist die Drehrichtung der beiden Zeiger so abgestimmt,
daß sie bei einer Öffnungswinkelveränderung der beiden
Anschlagschenkel in die gleiche Richtung drehen und somit erkennen
lassen, wohin die Veränderung des Öffnungswinkels stattgefunden
hat, und nach Anspruch 12 eine Abweichung über 90 Grad
oder unter 90 Grad anzeigen.
Die Skalierungen können auch mit Angaben in Inch versehen sein,
ebenso mit Teilungen in Altgrad oder Neugrad.
Beim Meßvorgang wird der erste Anschlagschenkel an der Bezugsfläche
des zu bemessenden Gegenstandes angelegt und der zweite
Anschlagschenkel auf die zu bewertende Fläche aufgelegt.
Durch Auflagedruckverstärkung paßt sich der zweite Anschlagschenkel
lichtspaltfrei auf der zu bewertenden Fläche an und
bewirkt, daß eine Drehung erfolgt und der Öffnungswinkel der
beiden Anschlagschenkel verändert wird.
Dadurch verändert die Abtastkurve im zweiten Anschlagschenkel
ihre Lage zu dem im ersten Anschlagschenkel befindlichen
Taster, dieser wird mehr oder weniger betätigt, überträgt die
Betätigung auf die anzeigende Vorrichtung und wird von den
zwei Zeigern an den Skalierungen als Abweichung angezeigt.
Dabei ist die Abweichungsgröße auf eine bestimmte Strecke,
vorzugsweise auf 100 mm bei metrischer Angabe, bezogen.
Die als vorzugsweise angegebene Strecke von 100 mm bleibt,
beim Meßvorgang feststehend, erhalten und bildet eine angenommene
Ankathete, die unterschiedlich ausfallende Abweichungsgröße
bleibt die Gegenkathete, und die Hypotenuse ist die Auflagestrecke
des zweiten Anschlagschenkels auf der zu bewertenden
Fläche. Bei fortschreitender Drehung fällt die Hypotenuse
so in trigeometrischer Tangensfunktion entsprechend länger
aus.
Wird durch das Einschwenken der Nockenwelle ein fester Öffnungswinkel
von 90 Altgrad an den beiden Anschlagschenkeln gebildet,
so kann durch Wiederholen des Meßvorganges die Abweichungsgröße
als Lichtspalt gesehen und beurteilt werden.
Bei anderen mechanischen Einrichtungen, wo die anzeigende Vorrichtung
als Zählwerk ausgeführt sein kann und die Abtastung
des Öffnungswinkels durch Abtastkurve oder Umsetzhebel oder
Zahntrieb oder Rollentrieb oder Mitnehmer als andere vermittelnde
mechanische Bauteile in Funktion treten, die auch bei
den Analoganzeigen anwendbar sind, ist die gleiche Arbeitsweise
des Rechtwinkligkeits-Handmeßgerätes gegeben, nämlich die
Lichtspaltgröße aus Abweichungen zu 90 Altgrad auf eine bestimmte
Strecke zu erkennen und durch Messen zu beurteilen.
Bei Ausstattung der anzeigenden Vorrichtung mit Zählwerken
wird die Abweichungsgröße in Zahlen angegeben, die Abweichungsrichtung
aus 90-Altgrad-Öffnungswinkel kann durch richtungsweisende
Markierungen, wie Richtungspfeile, plus-minus-Vorschaltzeichen
oder durch Farbfelder erfolgen und ist als
Anspruch 12 für mechanische Ausführungen zu verstehen.
Die Ablesung der Abweichung zu 90 Altgrad oder die Öffnungswinkelangabe
an der Analoganzeige kann durch Erweiterung auf
mehrere Skalierungen ermöglicht werden. Bei Zählwerken sind
weitere Zähleranordnungen für die Winkelablesung vorgesehen.
Nach Anspruch 12 ist bei elektronisch arbeitend anzeigender
Vorrichtung, der Öffnungswinkel der beiden Anschlagschenkel
in Grad und Gradunterteilungen oder die Winkeldifferenz zu
90 Altgrad in Grad und Gradunterteilungen oder durch richtungsweisende
Markierungen, wie Richtungspfeile, plus-minus-Vorschaltzeichen,
Farbfelder oder durch Lichtzeichen, zu erkennen.
Der Anspruch 13 weist auf die Wirkungsweise des Stellgewindes
(19; 20) und der Zugfeder (14) und der Druckfeder (17) hin.
Das Stellgewinde ist von außen betätig- und verstellbar im
ersten Anschlagschenkel eingebracht.
Auf der Gewindespindel (19) ist die Druckfeder geführt und drückt
auf den zweiten Anschlagschenkel. Die Zugfeder (17) ist mit dem
ersten und zweiten Anschlagschenkel verbunden.
Wird nun durch Drehung an dem Stellgewinde (20) die Länge der
Druckfeder verändert, wirkt man mehr oder weniger auf die
Kraft der Druckfeder ein, die Kraft wird auf den zweiten Anschlagschenkel
übertragen und tätigt seine Drehung bis zu
einer Position, wo ein Kräfteausgleich zwischen der Druckfeder
(17) und der Zugfeder (14) ergeht und bestehen bleibt.
Der Öffnungswinkel der beiden Anschlagschenkel kann so verändert
werden und ist so innerhalb des Meßbereiches vorwählbar.
Die nach beiden Seiten gleich wirkende Vorspannkraft der Zugfeder
und der Druckfeder ermöglicht, daß der Öffnungswinkel
elastisch bleibt.
Beim Meßvorgang wird durch Auflagedruckverstärkung auf den
zweiten Anschlagschenkel dieser auf der zu bemessenden Fläche
angelegt, wobei sich der Öffnungswinkel verändert und gleichzeitig
bewirkt, daß in einer der Federn mehr Kraft gespeichert
wird als in der anderen Feder, so daß es zu einer Verschiebung
des Kräfteausgleiches zwischen der Druck- und Zugfeder gekommen
ist. Die Beendigung des Meßvorganges und Abheben des zweiten
Anschlagschenkels von der zu bemessenden Fläche bewirkt, daß
der nun eintretende Kräfteausgleich zwischen der Druck- und Zugfeder
ein selbsttätigendes Zurückstellen der beiden Anschlagschenkel
in den vorgewählten Öffnungswinkel vornimmt.
Durch diese Elastizität des Öffnungswinkels wird der Meßvorgang
und ein Wiederholen erleichtert.
Nach Anspruch 14 kann die Funktion der Druck- und Zugfeder
ersetzt werden. Dabei entfallen beide Federn.
Die elastische Verbindung zwischen den beiden Anschlagschenkeln
kann durch eine doppelt wirkende pneumatische Einrichtung
zustande kommen und besteht aus einem Kolben, der in zwei mit
Gasüberdruck gefüllten Zylindern wirkt. Der Kolben ist über eine
Kolbenstange an dem zweiten Anschlagschenkel angebracht, der
Zylinder an dem Stellgewinde.
Bei Drehung an dem Stellgewinde wird die Lage des Zylinders
verschoben. Die ergehende Überdruckverschiebung in den Zylindern
strebt nach Ausgleich und ändert den Öffnungswinkel in
eine entsprechende Position.
Durch das komprimierbare Medium ist der Öffnungswinkel vor
und nach dem Meßvorgang elastisch.
Bei hydraulischer Einrichtung kann der Kolben am Stellgewinde
angebracht sein und in einem Zylinder wirken, der mit dem zweiten
Anschlagschenkel verbunden ist.
Der Zylinder hat zwei voneinander unabhängige Kammern, die mit
Flüssigkeit gefüllt sind und mit dem Kolben zusammenwirken.
Jede der Kammern hat einen eigenen elastischen Volumenausgleichsbehälter,
der bei Kolbenbewegung das Medium in einem der
Behälter speichern kann und aus dem anderen Behälter Medium
entnimmt.
Beim Meßvorgang tritt dies erforderlicherweise ein, und es entsteht
Über- und Unterdruck in den Behältern.
Nach dem Meßvorgang kann sich der Druck ausgleichen und führt
die beiden Anschlagschenkel in den vorgewählten Öffnungswinkel
zurück.
Eine weitere Möglichkeit für die Elastizität des Öffnungswinkels
bietet sich mit der Anwendung von Blattfedern an.
An der Gewindespindel des Stellgewindes befindet sich ein
Einstich, in dem die Blattfeder eingehängt ist.
Am zweiten Anschlagschenkel ist die Blattfeder befestigt.
Die Verstellung der Gewindespindel wird auf den zweiten Anschlagschenkel
übertragen, der positionsgeändert aufgehängt
bleibt. Beim Meßvorgang wird die Blattfeder durchgebogen und
speichert die Energie. Nach dem Meßvorgang wirkt die gespeicherte
Energie und stellt die Anschlagschenkel zurück.
Die Anwendung von Elastomeren ist zahlreich, eine Möglichkeit
wird erwähnt.
Ein Gummiblatt ist zwischen der Gewindespindel (19) und dem
zweiten Anschlagschenkel befestigt.
Eine Verstellung der Gewindespindel wird auf den zweiten Anschlagschenkel
übertragen, und der Öffnungswinkel der beiden
Anschlagschenkel verändert sich.
Durch die Dehnbarkeit bei Zugkraft und Aufnahmefähigkeit von
Druckkraft ermöglicht das Gummiblatt eine Elastizität des
Öffnungswinkels.
Beim Meßvorgang entsteht in dem Gummiblatt eine unterschiedliche
Kräfteverteilung, die nach dem Meßvorgang nach Ausgleich
streben und den vorgewählten Öffnungswinkel wiederherstellen.
Der Anspruch 15 beschreibt ein Rechtwinkligkeits-Handmeßgerät
mit einem Anschlagschenkel, der mit zwei parallelen Anschlagflächen
versehen ist und einem zweiten Anschlagschenkel, der aus
zwei Teilschienen besteht, von denen jede eine Anschlagfläche
aufweist und parallax zueinander verlaufen.
Der erste Anschlagschenkel setzt sich aus den Seitenplatten
(41; 42) und dem Mittelstück (43) zusammen, wobei von dem Mittelstück
die parallelen Anschlagflächen gebildet werden.
Die Seitenplatten sind in dem Mittelstück eingesetzt und erstrecken
sich über die ganzen Längen des Rechtwinkligkeits-Handmeßgerätes
und bilden gleichzeitig einen Teil des zweiten
Anschlagschenkels.
Von den Seitenplatten wird die Achse (44) aufgenommen, die zur
Lagerung der zwei Teilschienen (45; 46) dient, und befindet sich
ganz außen an dem vom ersten Anschlagschenkel abgewandten Ende.
Um die Achse sind die beiden Teilschienen unabhängig voneinander
drehbar und in den Seitenplatten geführt.
Beide Teilschienen sind elastisch auf einen äußeren Meßbereich
vorgespannt und somit auch deren Anschlagflächen.
Die äußere Anschlagfläche des ersten Anschlagschenkels steht
zu der äußeren Anschlagfläche des zweiten Anschlagschenkels
in einem vorgespannten Winkel von 85 Altgrad.
Die innere Anschlagfläche des ersten Anschlagschenkels steht
zu der inneren Anschlagfläche des zweiten Anschlagschenkels
in einem vorgespannten Winkel von 95 Altgrad.
Die äußeren Anschlagflächen können beim Meßvorgang aus dem
vorgespannten Zustand von 85 Grad durch Drehung um die Achse
Winkel bis 95 Grad erfassen, und die inneren Anschlagflächen
können beim Meßvorgang aus dem vorgespannten Zustand von 95
Grad durch Drehung um die Achse Winkel bis 85 Grad erfassen.
Diese Meßbereiche können vergrößert oder verkleinert werden.
Die Öffnungswinkel der Anschlagschenkel werden durch eine integrierte
Meßeinrichtung, die mechanisch oder elektronisch ausgeführt
sein kann und sich im ersten Anschlagschenkel befindet,
erfaßt und an der im Meßgerät befindlichen anzeigenden Vorrichtung
(38), die elektronisch oder mechanisch ausgeführt sein kann,
als Abweichung in verschiedenstlicher Art, wie in Altgrad, Neugrad,
Inch oder im metrischen Maß, ablesbar angezeigt.
Die innere Teilschiene (46) ist mit einem Begrenzer (47) versehen,
der den Öffnungswinkel von 95 Altgrad erstellt, zusätzlich ist
die innere Teilschiene mit einem von außen einstellbaren
Exzenterbolzen (48) ausgestattet, der in einem in der äußeren Teilschiene
eingebrachten, in Drehrichtung der Teilschiene verlaufenden
Langloch als Begrenzer für die Winkelauslenkung der
äußeren Teilschiene und deren 85-Grad-Öffnungswinkel dient.
Auf den äußeren Meßbereich vorgespannt, stehen die Anschlagflächen
des zweiten Anschlagschenkels, also die beiden Teilschienen
(45; 46), parallax in einem Winkel von 10 Altgrad zueinander.
Durch Verstellung des Begrenzers (47) und des Exzenterbolzens (48)
kann eine größere oder kleinere Winkelauslenkung eingestellt
werden.
In dem ersten Anschlagschenkel ist eine von außen betätigbare
und in zwei Positionen schaltbare Justiereinrichtung (49), die
verschiedene Aufgaben wahrnimmt, untergebracht.
In der jeweiligen Schaltposition wird sie durch Federkraft
gehalten.
In der einen Schaltposition, wie in der Zeichnung mit Fig. 3b
ersichtlich ist, können Meßvorgänge ausgeführt werden, in der
anderen Schaltposition und in der Zeichnung mit Fig. 4b dargestellt,
werden die beiden Teilschienen (45; 46) des zweiten Anschlagschenkels
aus dem vorgespannten Meßbereich gezogen und
in einem festen Winkel von 90 Altgrad zu den Anschlagflächen
des ersten Anschlagschenkels angeordnet.
An jeder der Teilschienen ist eine Blattfeder (50) angebracht, die
bei ausgeschwenkter Justiereinrichtung (49) an zwei in die Justiereinrichtung
eingebrachte Zylinderstifte (51) jeweils inseitig
aufliegen.
Die Blattfedern (50) befinden sich in einem gespannten Zustand
und drücken so die beiden Teilschienen in den äußeren Meßbereich.
Beim Meßvorgang, der schon mehrmals beschrieben wurde, gestattet
die Biegbarkeit der Blattfeder ein Nachgeben der Teilschiene
und ein Anlegen der Teilschienenanschlagfläche auf der zu bemessenden
Fläche.
Beim Einschwenken der Justiereinrichtung (49) werden die Zylinderstifte
(51) inseitig von den Blattfedern (50) abgeschwenkt und
lösen den gespannten Zustand auf den äußeren Meßbereich.
Gleichzeitig wirken zwei andere, ebenfalls in die Justiereinrichtung
(49) eingebrachte Zylinderstifte (51) ausseitig auf die
Blattfedern (50) ein, so daß beide Teilschienen (45; 46) und dessen
Anschlagflächen aus dem vorgespannten äußeren Meßbereich gezogen
und zu den Anschlagflächen des ersten Anschlagschenkels,
in werkseitig eingestellt, hochpräzise 90-Altgrad-Öffnungswinkel
gestellt und gehalten werden, wobei man die anzeigende
Vorrichtung nullen, überprüfen oder nachstellen kann oder auch
eine Verwendung des Rechtwinkligkeits-Handmeßgerätes als
starrer 90-Altgrad-Winkel gestattet.
Die Haltekraft erzeugt die Zugfeder (14) und hält über die
Justiereinrichtung (49) die Teilschienen, die in dieser 90-Grad-Öffnungswinkelposition
auf zwei in der Justiereinrichtung
befindlichen und von außen einstellbaren Exzenterbolzen aufliegen.
Die Exzenterbolzen (52) ermöglichen durch Verdrehung um
die eigene Achse eine Einstellbarkeit, die einen Ausgleich der
Herstellungstoleranzen der beiden Anschlagschenkel im 90-Grad-Winkel
zueinander vornehmen kann, sind unabhängig voneinander
verstellbar und werden durch den Gewindestift (53) sowie der
Senkkopfschraube (54) gegen unerwünschte Verdrehung gesichert.
Für die Erfassung des Öffnungswinkels der beiden Anschlagschenkel,
wobei jede Teilschiene (45 und 46) mit einer Meßeinrichtung
versehen ist, sind mechanische oder elektronische Meßeinrichtungen
vorgesehen und zur Anzeige der Öffnungswinkel mit seinen
möglichen Ableitungen und am Meßgerät ablesbar gestaltet, dienen
mechanisch oder elektronisch anzeigende Vorrichtungen und sind
in den Ansprüchen 4, 5, 11, 12, 17, 19, 20 angeführt und erläutert.
Im Anspruch 16 wird ein Rechtwinkligkeits-Handmeßgerät beschrieben,
das mit einem Anschlagschenkel zwei feste und parallele Anschlagflächen
aufweist und einem zweiten Anschlagschenkel, der
aus zwei Teilschienen besteht, von denen jede mit einer Anschlagfläche
ausgestattet ist und daß die Teilschienen lose und beweglich
aufgehängt sind.
Der erste Anschlagschenkel setzt sich aus den Seitenplatten
(60; 61) und dem Mittelstück (62) zusammen, wobei von dem Mittelstück
die Anschlagflächen, die parallel zueinander verlaufen,
gebildet werden.
Die Seitenplatten sind in dem Mittelstück eingesetzt und erstrecken
sich über die ganzen Längen des Meßgerätes, gleichzeitig
bilden die Seitenplatten einen Teil des zweiten Anschlagschenkels
und führen die beiden Teilschienen (63; 64).
Zur weiteren beweglichen Führung sind an den Enden der Teilschienen
Langlöcher eingebracht, die auf in den Seitenplatten
angebrachten Exzenterbolzen (65) und Zylinderstift (66) gleiten.
Zwei Druckfedern (67) liegen unter Spannung an den inneren Flächen
der Teilschienen an und drücken diese soweit auseinander,
daß die Langlöcher an den Exzenterbolzen (65) und an den Zylinderstiften
(66) anliegen.
Durch Verdrehung um die eigene Achse sind die Exzenterbolzen (65)
einstellbar und werkseitig so justiert, daß von beiden Teilschienen
(63; 64) und somit den Anschlagflächen des zweiten Anschlagschenkels
ein Öffnungswinkel von 90 Altgrad zu den Anschlagflächen
des ersten Anschlagschenkels gebildet wird.
Eine von außen betätigbare, um 90 Grad drehbare und in den
Seitenplatten gelagerte Nockenwelle (68) kann durch Einschwenken
und beim Auftreffen der beiden Nocken auf den inneren Flächen
der Teilschienen (63; 64) feste 90-Altgrad-Öffnungswinkel zwischen
den Anschlagflächen des zweiten Anschlagschenkels und den
Anschlagflächen des ersten Anschlagschenkels herstellen, die
eine Verwendung des Rechtwinkligkeits-Handmeßgerätes als starrer
90-Altgrad-Winkel gestattet.
Zudem kann die anzeigende Vorrichtung überprüft, genullt oder
nachgestellt werden.
Die Haltekraft der Nockenwelle (68) und mit ihren zwei Schaltpositionen
kann verschiedentlich erzeugt werden, vorzugsweise
durch Federkippschaltung, und ist so in der Zeichnung mit Fig. 6b
mit der Zugfeder dargestellt.
Beim Ausschwenken der Nockenwelle (68) gehen die beiden Teilschienen
(63; 64) von einem festen 90-Altgrad-Öffnungswinkel zu
einem losen 90-Altgrad-Öffnungswinkel über, wobei nun Meßvorgänge
ausgeführt werden können.
Für die Erfassung des Öffnungswinkels der beiden Anschlagschenkel
ist jede Teilschiene mit zwei Meßeinrichtungen ausgestattet.
Für die Anzeige der Öffnungswinkelgröße, mit seinen möglichen
Ableitungen und am Meßgerät ablesbar, dienen anzeigende Vorrichtungen.
Die Meßeinrichtungen und anzeigenden Vorrichtungen können
mechanischer oder elektronischer Bauart entsprechen und sind
in den Ansprüchen 4, 5, 11, 12, 17, 19, 20 angeführt und erläutert.
Beim Meßvorgang wird eine Anschlagfläche des ersten Anschlagschenkels
an der Bezugsfläche des zu bemessenden Gegenstandes
angelegt.
Durch entsprechende Verschiebung des ersten Anschlagschenkels
an der Bezugsfläche setzt eine der Anschlagflächen des zweiten
Anschlagschenkels auf der zu bewertenden Fläche auf.
Mit einer Wegvergrößerung des ersten Anschlagschenkels an der
Bezugsfläche erfolgt eine Auflagedruckverstärkung auf den
zweiten Anschlagschenkel, so daß sich seine Anschlagfläche lichtspaltfrei
an der zu bewertenden Fläche anlegen kann.
Wird der Weg des ersten Anschlagschenkels nochmals vergrößert,
was durchaus möglich ist, bleibt die lichtspaltfreie Auflage der
Anschlagfläche des zweiten Anschlagschenkels und der Anschlagfläche
des ersten Anschlagschenkels bestehen.
Der Öffnungswinkel und die Lage des zweiten Anschlagschenkels
ist gleich geblieben.
Geändert hat sich die Position der aufliegenden Teilschiene (63
oder 64) und somit auch die Position der beiden Meßeinrichtungen
(70; 71).
Der Vorteil dieser Bauweise besteht darin, daß beim Meßvorgang
die Position der Anschlagfläche des zweiten Anschlagschenkels
frei bestimmbar innerhalb des Meßbereiches liegen kann und so
dem Meßvorgang mit dem Anlegen der Anschlagschenkel mehr Spielraum
gestattet. Der Weg des ersten Anschlagschenkels kann somit
variierbarer ausfallen.
Die beiden Meßeinrichtungen (70; 71) der Teilschienen dienen auch
als Wegmesser für die jeweilig in Anspruch genommene Teilschiene
und befinden sich vorzugsweise an den Teilschienenenden.
Durch das Vergleichen und Verrechnen der Wege wird von der
Mikroelektronik (72) eine Differenz ermittelt, die eine Bestimmung
der Teilschienenlage ermöglicht und somit Aufschluß über den
Öffnungswinkel zwischen den beiden Anschlagschenkeln gibt.
Der Öffnungswinkel mit seinen Ableitungen kann an der am Meßgerät
befindlichen anzeigenden Vorrichtung abgelesen werden.
Wird der Meßvorgang beendet und das Rechtwinkligkeits-Handmeßgerät
von dem zu bemessenden Gegenstand genommen, stellen
die Druckfedern (67) die in Anspruch genommene Teilschiene in
den werkseitig eingestellten losen Öffnungswinkel von 90 Altgrad
zurück.
Im Anspruch 17 wird auf eine Vorrichtung hingewiesen, die bei
Bewegung einer der Anschlagflächen des zweiten Anschlagschenkels
schaltet.
Bei elektronischer Bauart der Meßeinrichtungen und der anzeigenden
Vorrichtung befindet sich an der inneren Teilschiene ein
Schalter (73), der bei Erreichen des äußeren Meßbereiches der
inneren Teilschiene die Meßeinrichtung und die anzeigende Vorrichtung
zur Erfassung des Meßbereiches für die äußere Teilschiene
schaltet, so daß mit der äußeren Teilschienenanschlagsfläche
und einer der Anschlagflächen des ersten Anschlagschenkels
Meßvorgänge ausgeführt, der Öffnungswinkel erfaßt und an
der anzeigenden Vorrichtung der Öffnungswinkel und seine Ableitungen
ablesbar sind.
Wird der Meßvorgang beendet, und die äußere Teilschiene geht in
die Position des äußeren Meßbereiches, bleibt die Erfassung der
äußeren Teilschiene bestehen.
Bei einer Bewegung oder Drehung der inneren Teilschiene wird
der Schalter so betätigt, daß die Meßeinrichtung und die anzeigende
Vorrichtung zur Erfassung des inneren Teilschienenmeßbereiches
geschaltet wird, so daß mit der inneren Teilschienenanschlagfläche
und einer der Anschlagflächen des ersten Anschlagschenkels
Meßvorgänge ausgeführt, der Öffnungswinkel erfaßt und
an der anzeigenden Vorrichtung der Öffnungswinkel und seine Ableitungen
ablesbar sind.
Wird der Meßvorgang beendet, und die innere Teilschiene geht in
die Position des äußeren Meßbereiches zurück, wird die Meßeinrichtung
und die anzeigende Vorrichtung für die Erfassung der
äußeren Teilschiene umgeschaltet.
Bei mechanischer Bauart der Meßeinrichtung und der anzeigenden
Vorrichtung befindet sich an jeder Teilschiene eine Abtastkurve
oder andere mechanische Einrichtungen, die bei einer Veränderung
der Öffnungswinkel auf die anzeigende Vorrichtung wirken.
Die Skalierungen der anzeigenden Vorrichtung ermöglichen durch
doppelreihige Ziffern- und Schriftfelder eine Ablesbarkeit für
die Öffnungswinkelgröße für jede Teilschiene.
Der Anspruch 18 erwähnt die aufgebrachte Haltekraft für geschaltete
Positionen der Nockenwelle und der Justiereinrichtung.
Die Nockenwelle (10; 68) hat zwei mögliche Schaltstellungen.
Eine ist der ausgeschwenkte Zustand, wobei die Anschlagschenkel
beweglich sind.
Bei der anderen Schaltstellung ist die Nockenwelle eingeschwenkt
und bildet einen festen 90-Altgrad-Öffnungswinkel zwischen den
beiden Anschlagschenkeln.
Um diesen sicher halten zu können, muß Kraft auf die Anschlagschenkel
wirken.
Dies geschieht durch die Nockenwelle und die mit einer Kippschaltung
versehen wurde.
An der Planseite der Nockenwelle kann eine Scheibe angebracht
sein, in der sich, als Bahn verlaufend, ein Langloch eingebracht
befindet.
In diesem ist ein Ende einer Zugfeder eingehängt, das andere Zugfederende
ist im ersten Anschlagschenkel befestigt und die Zugfeder
gespannt.
Die Zugfeder wirkt an einem Langlochende der Scheibe mit ihrer
Zugkraft und hält die Position der Nockenwelle (10; 68) in einem
stabilen Zustand.
Erfolgt nun über den Einschwenkhebel (35) oder den Schaltknopf (74)
die Drehung der Nockenwelle (10; 68) und somit auch der Scheibe,
ergeht bei fortschreitender Drehung durch radiale Bahnveränderung
des Langloches zu der Drehachse eine Lasterhöhung auf die
Zugfeder, überwiegt in einer erreichten Position die Zugkraft
der Haltekraft der Zugfeder an der Langlochbahn, so ergibt sich
ein Ausweichen und Wirken der Zugfeder in dem anderen Teil der
Langlochbahn.
Die Spannkraft der Zugfeder bringt nun Haltekraft in die erfolgte
Drehrichtung des Einschwenkhebels (35) oder des Schaltknopfes
(74) und wirkt in beliebig geschalteter Position gleich.
Andere Ausführungen, wo anstatt der Zugfeder Einrichtungen wie
Druckfedern, Blattfedern oder Elastomere angewendet werden, sind
möglich und entsprechend angeordnet.
Der Anspruch 19 weist auf die Energieversorgung der elektronischen
Einrichtungen hin.
In dem Rechtwinkligkeits-Handmeßgerät ist in dem ersten Anschlagschenkel
eine Aufnahmemöglichkeit für Batterien oder Akkus vorgesehen
und dient der Stromversorgung für die gesamte Elektronik.
Es kann zusätzlich an dem Gerät ein elektrischer Steckanschluß
vorhanden sein, über dem mit Netzadapter Gleichstrom für die Versorgung
der Elektronik zugeführt werden kann und auch als Ladeanschluß
für etwaige Akkus verwendbar ist.
Die vorher erwähnten Energieformen können durch Solarenergie
ersetzt werden.
In dem ersten oder zweiten Anschlagschenkel sind an geeigneter
Stelle leistungsfähige Solarzellen eingebracht, die Lichtenergie
in elektrische Energie umwandeln und ein Betreiben der gesamten
Elektronik ermöglichen.
Durch eine Schalteinrichtung kann auf die jeweilige Versorgungsart
eingegangen werden, die erwünscht oder erforderlich ist.
Mit dem Anspruch 20 wird die Übertragungsmöglichkeit von Daten
zwischen dem Rechtwinkligkeits-Handmeßgerät und zu externen
Einrichtungen erwähnt.
Es bieten sich zwei Arten an, eine feste mit lösbaren Steckanschlüssen
und Kabelverbindungen sowie eine drahtlose Übertragung.
Infrarot moduliertes Licht oder Ultraschallwellen oder Radiowellen
ermöglichen eine drahtlose Datenübermittlung über den
Zustand der Öffnungswinkel und seinen Ableitungen an externe
Vorrichtungen, um die Abweichungen aus 90-Altgrad-Öffnungswinkel
anzuzeigen oder zu speichern oder zu dokumentieren, wie es z. B.
bei Serienmessungen erforderlich sein kann.
Bei Infrarotübertragung werden die Daten über den Öffnungswinkel
durch eine im Rechtwinkligkeits-Handmeßgerät befindliche Elektronik
aufbereitet und mit einem Infrarotgeber als Lichtimpulse
auf einen Infrarotempfänger übertragen. Dort werden die Lichtimpulse
zu Daten umgewandelt und sind an den externen Einrichtungen
ablesbar.
Ähnlich ist die Datenübermittlung mit Ultraschallwellen und
mit Radiowellen.
Position | ||
Benennung | ||
1 | ||
zweiter Anschlagschenkel | ||
2 | rechte Seitenplatte | |
3 | linke Seitenplatte | |
4 | Mittelstück | |
5 | Achse | |
6 | Kugellager | |
7 | Justierbolzen | |
8 | Gewindestift M 4×8 | |
9 | Gewindestift M 4×4 | |
10 | Nockenwelle | |
11 | Teilscheibensegment | |
12 | Zylinderschraube | |
13 | Federzugbolzen | |
14 | Zugfeder | |
15 | Zylinderstift | |
16 | Federführungsbolzen | |
17 | Druckfeder | |
18 | Zylinderstift | |
19 | Gewindespindel | |
20 | Verstellmutter | |
21 | Gewindestift | |
22 | Mikroelektronik | |
23 | Kabelbaum | |
24 | Batterie | |
25 | Photoelement | |
26 | Gewindering | |
27 | Abtastplatte | |
28 | Lichtquelle | |
29 | Distanzring | |
30 | Linse | |
31 | Gewindering | |
32 | Zylinderstift | |
33 | Zylinderschraube | |
34 | Verschlußdeckel für Batteriefach | |
35 | Einschwenkhebel | |
36 | Senkschraube M 3×8 | |
37 | Schenkelfeder | |
38 | anzeigende Vorrichtung | |
39 | Regelpotentiometer für die Strecke | |
40 | Ein-Aus-Schalter | |
41 | linke Seitenplatte | |
42 | rechte Seitenplatte | |
43 | Mittelstück | |
44 | Achse | |
45 | äußere Teilschiene | |
46 | innere Teilschiene | |
47 | Begrenzer | |
48 | Exzenterbolzen | |
49 | Justiereinrichtung | |
50 | Blattfeder | |
51 | Zylinderstift | |
52 | Exzenterbolzen | |
53 | Gewindestift M 3×5 | |
54 | Senkschraube M 3×8 | |
55 | Schiebeschaltknopf | |
56 | Meßeinrichtung | |
57 | Meßeinrichtung | |
58 @ | 59 | Zylinderstift |
60 | linke Seitenplatte | |
61 | rechte Seitenplatte | |
62 | Mittelstück | |
63 | äußere Teilschiene | |
64 | innere Teilschiene | |
65 | Exzenterbolzen | |
66 | Zylinderstift | |
67 | Druckfeder | |
68 | Nockenwelle | |
69 | Zugfeder | |
70 | Meßeinrichtung äußere Teilschiene | |
71 | Meßeinrichtung innere Teilschiene | |
72 | Mikroelektronik | |
73 | Schalter | |
74 | Schaltknopf | |
75 | Gewindestift M 3×3 | |
76 | Gewindestift M 3×6 |
Claims (20)
1. Rechtwinkligkeits-Handmeßgerät mit zwei Anschlagschenkeln,
die gelenkig miteinander verbunden sind und von denen
jeder zwei feste Anschlagflächen aufweist, und mit einer
den Öffnungswinkel zwischen den beiden Anschlagschenkeln
anzeigenden Vorrichtung,
dadurch gekennzeichnet,
daß beide Anschlagschenkel über eine Zugfeder und eine
Druckfeder miteinander verbunden sind, wobei die Vorspannung
der Druckfeder über ein Stellgewinde veränderbar
ist, daß im ersten Anschlagschenkel eine zwei um 180 Grad
zueinander versetzte Nocken tragende Nockenwelle drehbar
gelagert ist und daß im zweiten Anschlagschenkel konisch
oder exzentrisch geformte, beidseitig der Nockenwellenachse
und mit den Nocken zusammenwirkende Justierbolzen
geführt gelagert sind, wobei die beiden Nocken bei Drehung
der Nockenwelle auf die konisch oder exzentrisch geformten
Abschnitte der Justierbolzen treffen und eine Einstellung
eines rechten Winkels zwischen den beiden Anschlagschenkeln
ermöglichen.
2. Rechtwinkligkeits-Handmeßgerät nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die im zweiten Anschlagschenkel befindlichen zwei
Justierbolzen zylindrisch geführt und bei Verschiebung
oder Verdrehung der Justierbolzen einen Ausgleich der
Herstellungstoleranz des zweiten Anschlagschenkels zu
dem ersten Anschlagschenkel im Zusammenwirken mit der
Nockenwelle vornehmen können und einen wiederholbaren
Nullbezug auf 90 Grad Öffnungswinkel der beiden Anschlagschenkel
ermöglichen.
3. Rechtwinkligkeits-Handmeßgerät nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß der erste Anschlagschenkel als Meßausgangsfläche
ausgebildet ist, eine Innen- und Außenanschlagfläche
aufweist und für den zweiten Anschlagschenkel als
Lagerpunkt dient, daß der erste Anschlagschenkel die
Nockenwelle, das Stellgewinde, die Zugfeder und Druckfeder
sowie Teile der Meßvorrichtung in sich aufnimmt,
daß die Anschlagflächen des ersten Anschlagschenkels
parallel zueinander liegen und daß die Anschlagflächen
des zweiten Anschlagschenkels ebenfalls parallel zueinander
angeordnet sind und zu dem ersten Anschlagschenkel
durch Drehung um den Lagerpunkt in einem veränderbaren
90-Grad-Winkel stehen, den die im ersten Anschlagschenkel
befindliche anzeigende Vorrichtung erfaßt.
4. Rechtwinkligkeits-Handmeßgerät nach einem der Ansprüche 1-3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Messungen auf Abweichungen von 90 Altgrad mit
elektronischen Meßeinrichtungen erzielt werden und daß
an den elektronisch arbeitenden anzeigenden Vorrichtungen
die Angabe der Abweichungsgröße in Altgrad oder Neugrad,
in Inch oder im metrischen Maß erfolgen kann und bei Inch
oder metrischer Angabe diese auf eine bestimmbare Strecke
angezeigt werden, wobei die Strecke durch Tastatur oder
Potentiometerverstellung an dem Meßgerät wählbar veränderbar
ist und die bei Inch oder metrisch angezeigten Angaben
im trigeometrischen Zusammenhang stehen, wobei die Abweichungsgröße
die Gegenkathete, die bestimmbare Strecke die
Ankathete und die Auflagestrecke des zweiten Anschlagschenkels
auf dem zu bewertenden Gegenstand die Hypotenuse
ist und bei eingeschwenkter Nockenwelle die beiden Anschlagschenkel
in einem festen Öffnungswinkel von 90
Altgrad stehen, dabei die anzeigende Vorrichtung genullt
werden kann, aber die bestimmbare Streckenangabe erhalten
und veränderbar bleibt.
5. Rechtwinkligkeits-Handmeßgerät nach einem der Ansprüche 1-4,
dadurch gekennzeichnet,
daß es mit elektronisch arbeitenden Meßeinrichtungen versehen
ist, die den Öffnungswinkel der beiden Anschlagschenkel
erfassen und mit elektronisch auswertbaren Signalen
Aufschluß über die Größe des Öffnungswinkels geben.
6. Rechtwinkligkeits-Handmeßgerät nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Signale im Zusammenwirken mit einem im zweiten
Anschlagschenkel angebrachten Teilscheibensegment und
einer im ersten Anschlagschenkel befindlichen Abtastplatte
und Ableseeinrichtung durch Auflicht oder Durchlicht
erzeugt werden.
7. Rechtwinkligkeits-Handmeßgerät nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß durch eine im ersten Anschlagschenkel angebrachte,
einseitig metallisierte Markierungen tragende Scheibe
und mit einer im zweiten Anschlagschenkel befindlicher
ähnlicher Scheibe im kapazitiven Zusammenwirken auswertbare
Signale erzeugt werden.
8. Rechtwinkligkeits-Handmeßgerät nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein Teilscheibensegment mit kleinen Permanentmagneten
als Teilung im zweiten Anschlagschenkel angebracht ist
und mit einer oder mehreren Feldplatten als Ableseeinrichtung
im ersten Anschlagschenkel so zusammenwirken,
daß auswertbare Signale entstehen.
9. Rechtwinkligkeits-Handmeßgerät nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß der erste Anschlagschenkel und der zweite Anschlagschenkel
Vorrichtungen tragen, die induktiv zusammenwirken
und auswertbare Signale erzeugen.
10. Rechtwinkligkeits-Handmeßgerät nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Veränderung des Öffnungswinkels, also die Drehung
des ersten Anschlagschenkels zu dem zweiten Anschlagschenkel
auf Ohmsche Geber übertragen und durch die
Widerstandsänderung Rückschlüsse auf den Öffnungswinkel
erlauben.
11. Rechtwinkligkeits-Handmeßgerät nach einem der Ansprüche 1-3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Messungen auf Abweichungen von 90 Altgrad mit
mechanischen Meßeinrichtungen erzielt werden, welche den
Öffnungswinkel von 90 Altgrad der beiden Anschlagschenkel
als Null an den anzeigenden Vorrichtungen angeben, die
Veränderung der beiden Anschlagschenkel zueinander über
Taster, Abtastkurve, Umsetzhebel, Zahntrieb oder Rollentrieb
erfassen und auf mechanisch anzeigende Vorrichtungen, die
als Analoganzeigen oder Zählwerke ausgeführt sein können,
zur Anzeige entsprechend übertragen und dort die Abweichungsgröße
in Altgrad oder Neugrad, in Inch oder metrischer
Angabe und bei dieser auf eine bestimmte Strecke, vorzugsweise
100 mm bei metrisch, beziehbar ist und in einem festen
trigeometrischen Zusammenhang mit der Abweichung steht,
wobei die Abweichungsgröße die Gegenkathete, die auf 100 mm
bestimmte Strecke die Ankathete und die Auflagestrecke des
zweiten Anschlagschenkels auf dem zu bewertenden Gegenstand
die Hypotenuse ist und daß bei eingeschwenkter
Nockenwelle die beiden Anschlagschenkel in einem festen
Öffnungswinkel von 90 Altgrad zueinander stehen, so daß die
anzeigende Vorrichtung überprüft oder nachgestellt werden
kann.
12. Rechtwinkligkeits-Handmeßgerät nach einem der Ansprüche 1-11,
dadurch gekennzeichnet,
daß die anzeigenden Vorrichtungen eine Abweichung des
Öffnungswinkels über oder unter 90 Altgrad anzeigen.
13. Rechtwinkligkeits-Handmeßgerät nach einem der Ansprüche 1-12,
dadurch gekennzeichnet,
daß in Verbindung mit dem Stellgewinde und der Druckfeder
und Zugfeder die Lage des Öffnungswinkels der Anschlagschenkel
vorwählbar ist und daß mit dieser Anordnung ein
Nachgeben des zweiten Anschlagschenkels durch Auflagedruckverstärkung
ermöglicht wird und nach erfolgtem
Messen der zweite Anschlagschenkel seine vorgewählte
Öffnungswinkelposition zu dem ersten Anschlagschenkel
selbsttätigend wieder einnimmt.
14. Rechtwinkligkeits-Handmeßgerät nach einem der Ansprüche 1-13,
dadurch gekennzeichnet,
daß pneumatische Einrichtungen oder hydraulische Einrichtungen
oder Blattfedern oder Elastomere, die Funktionen
der Druckfeder und Zugfeder ersetzen können.
15. Rechtwinkligkeits-Handmeßgerät mit zwei Anschlagschenkeln,
die gelenkig miteinander verbunden sind und von denen der
erste Anschlagschenkel zwei feste Anschlagflächen aufweist
und der zweite Anschlagschenkel aus zwei Teilschienen
besteht und von denen jede mit einer Anschlagfläche ausgestattet
ist und mit einer den Öffnungswinkel zwischen
den beiden Anschlagschenkeln anzeigenden Vorrichtung,
dadurch gekennzeichnet,
daß der zweite Anschlagschenkel zwei Anschlagflächen
aufweist, die um einen gemeinsamen Lagerpunkt, der ganz
außen an dem vom ersten Anschlagschenkel abgewandten
Ende liegt, unabhängig voneinander drehbar sind und die
beiden Anschlagflächen des zweiten Anschlagschenkels
gegeneinander auf einen äußeren Meßbereich vorgespannt
sind und die Winkelauslenkung jeder der Anschlagflächen
durch eine anzeigende Vorrichtung erfaßt ist und die
Veränderung des vorgespannten Öffnungswinkels zu dem
ersten Anschlagschenkel entsprechend angezeigt wird,
daß eine Justiereinrichtung vorgesehen ist, die ermöglicht,
daß die Anschlagflächen des zweiten Anschlagschenkels
aus dem vorgespannten äußeren Meßbereich gezogen
und beide Anschlagflächen des zweiten Anschlagschenkels
parallel zueinander in einem festen 90-Altgrad-Winkel zu
den Anschlagflächen des ersten Anschlagschenkels gehalten
werden, daß die anzeigende Vorrichtung genullt werden kann
und mit elektronischen oder mechanischen Meßeinrichtungen
zusammenwirkt, welche messen und anzeigen.
16. Rechtwinkligkeits-Handmeßgerät mit zwei Anschlagschenkeln,
die zueinander beweglich sind und von denen der erste Anschlagschenkel
zwei feste Anschlagflächen aufweist und der
zweite Anschlagschenkel aus zwei Teilschienen besteht und
von denen jede mit einer Anschlagfläche ausgestattet ist
und mit einer den Öffnungswinkel zwischen den beiden Anschlagschenkeln
anzeigenden Vorrichtung,
dadurch gekennzeichnet,
daß der zweite Anschlagschenkel zwei Anschlagflächen aufweist,
welche unabhängig voneinander entgegengesetzt im
ersten Anschlagschenkel mit Federkraft lose aufgehängt sind,
von dem ersten Anschlagschenkel längs- und breitseitig geführt
sein können und zu diesem in einem veränderbaren 90-Altgrad-Winkel
stehen, jede der Anschlagflächen des zweiten Anschlagschenkels
mit zwei Meßeinrichtungen versehen ist, die Rückschlüsse
auf den Öffnungswinkel zwischen dem ersten und
zweiten Anschlagschenkel erlauben und an der anzeigenden
Vorrichtung ablesbar sind, daß eine Justiereinrichtung vorgesehen
ist, die ermöglicht, daß beide Anschlagflächen des
zweiten Anschlagschenkels aus dem losen Zustand in einen
festen 90-Altgrad-Winkel zu dem ersten Anschlagschenkel gestellt
werden, daß die anzeigende Vorrichtung genullt werden
kann und mit elektronischen oder mechanischen Meßeinrichtungen
zusammenwirkt, welche messen und anzeigen.
17. Rechtwinkligkeits-Handmeßgerät nach Anspruch 15 und 16,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine der beiden Anschlagflächen des zweiten Anschlagschenkels
zusätzlich mit einer Vorrichtung zusammenwirkt,
die bei Bewegung dieses Anschlagschenkels ein Signal erzeugt
und die anzeigende Vorrichtung zur Erfassung der
Drehung dieser Anschlagfläche schaltet und bei Erreichen
des äußeren vorgespannten Meßbereiches die anzeigende
Vorrichtung zur Erfassung der Drehung der anderen Anschlagfläche
schaltet.
18. Rechtwinkligkeits-Handmeßgerät nach Ansprüchen 1-17,
dadurch gekennzeichnet,
daß die zur Bildung eines festen 90-Altgrad-Winkels
zwischen dem ersten Anschlagschenkel und dem zweiten Anschlagschenkel
erforderliche Nockenwellendrehung oder
Einschwenkung der Justiereinrichtung in Verbindung mit
einer Kippschaltung steht und Haltekraft in die geschaltete
Richtung wirkt.
19. Rechtwinkligkeits-Handmeßgerät nach einem der Ansprüche 1-18,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Energieversorgung für die elektronischen Meßeinrichtungen
und elektronisch anzeigenden Vorrichtungen durch
Batterien oder Netzspannung oder durch Solarenergie aufgebracht
wird.
20. Rechtwinkligkeits-Handmeßgerät nach einem der Ansprüche 1-19,
dadurch gekennzeichnet,
daß die durch elektronische Meßeinrichtungen erfaßten
Daten über die Öffnungswinkelgrößen der beiden Anschlagschenkel
zueinander mit elektrischen Steckverbindungen oder
durch Infrarotübertrager oder durch Ultraschall oder durch
Radiowellen auf externe Einrichtungen übertragen und abgelesen
werden können.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19914134094 DE4134094A1 (de) | 1990-11-05 | 1991-10-15 | Rechtwinkligkeits-handmessgeraet |
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