DE69209479T2 - Vorrichtung zur Kontrolle der Abmessungen eines Objektes, insbesondere des externen oder internen Durchmessers eines mechanischen Teils - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft die Kontrolle von Abmessungen eines Objektes, insbesondere von Außen- oder Innendurchmessern mechanischer Teile und speziell eine Kontrollvorrichtung umfassend einen Abschnitt, der einen Träger bildet, sowie ein elastisch verformbares System, das an dem Träger montiert ist und zwei Meßarme hat, an deren freien Enden eine Backe vorgesehen ist, die dazu bestimmt ist, mit dem zu kontrollierenden Teil in Kontakt zu treten, wobei dieses verformbare System mit einem zugeordneten Bewegungsaufnehmer zusammenwirkt, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
• Eine Kontrollvorrichtung dieser Art ist beispielsweise in der EP-A-0 181 460 gezeigt.
• Die in der EP-A-0 181 460 beschriebene Kontrollvorrichtung ist eine Anordnung von zwei unabhängigen U-förmigen Einheiten, von denen jede drei Meßarme hat, die an einer gemeinsamen Basis angelenkt sind: ein Auslenkungsaufnehmer ist dabei mit einem Arm jedes Armpaares verbunden entlang zwei Tauchstangen, die für eine Bewegung in axialer Richtung im wesentlichen parallel zur Achse der Backen ausgebildet sind und dies für jede Einheit, wobei die Messung durch Vergleich der entsprechenden Signale erfolgt.
• Andere Ausführungsvarianten, die auch auf dem Prinzip eines verformbaren U beruhen, zwischen dessen Schenkeln ein Differentialwandler angeordnet ist, sind in der EP-A-0 292 767 beschrieben.
• Man kennt ferner weitere Vorrichtungen zur Kontrolle von Abmessungen nach Art eines deformierten Systems, umfassend ein Element, das mit den beiden Meßarmen des deformierbaren Systems verbunden ist und das für eine Verschiebung in axialer Richtung im wesentlichen senkrecht zur Achse der Backen in Abhängigkeit einer gegenseitigen Auslenkung dieser Backen ist, um mit einem zugeordneten Bewegungsaufnehmer zusammenzuwirken, wie dies beispielsweise in der FR-A-2 443 047 dargestellt ist.
• Diese Kontrollvorrichtung umfaßt somit zwei parallele Meßarme mit halbzylindrischem Querschnitt, die von einer gemeinsamen Basis abstehen: Diese Arme können sich durch Biegung voneinander entfernen, um so Bohrungen dank der zugehörigen Backen zu kontrollieren. Es ist daher nicht möglich, Außendurchmesser mit einer derartigen Vorrichtung zu überprüfen. Ferner verwendet das deformierbare System eine elastische V-förmige Lamelle, die über einen Metalldraht mit einem Differentialwandler zusammenwirkt: die Vorrichtung hat daher notwendigerweise große Abmessungen und ihre Genauigkeit ist begrenzt wegen der großen Länge des Drahtes zur Übertragung der Bewegung. Eine vergleichbare Anordnung ist in der US-A-4,881,324 beschrieben: die betreffende einstückige deformierbare Anordnung umfaßt zwei elastische Brücken zur direkten Verbindung des Trägers für einen axial beweglichen Wandler mit den beiden Meßarmen sowie vier elastische Brücken, welche ein Gelenkparallelogram bilden.
• Der Stand der Technik kann schließlich noch durch die US-A-3,958,337 und die US-A-3,958,338 illustriert werden, die analoge Lehren beschreiben, die speziell für die Prüfung von Bohrungen kleinen Durchmessers konzipiert sind. Derartige Lehren haben jedoch eine komplexe Struktur und sind teuer in der Herstellung.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kontrollvorrichtung anzugeben, welche die vorstehend genannten Nachteile und Beschränkungen nicht aufweist.
• Ferner ist es, Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung anzugeben, deren Aufbau sowohl die Prüfung von Außendurchmessern als auch von Bohrungen erlaubt, und zwar in beiden Fällen mit hoher Präzision.
• Schließlich liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Kontrollvorrichtung anzugeben, die kompakt und leicht zu montieren ist.
• Es handelt sich insbesondere um eine Vorrichtung zum Kontrollieren der Abmessungen eines Objektes, insbesondere der Außen- oder Innendurchmesser mechanischer Teile, umfassend einen Abschnitt, der einen Träger bildet, sowie ein elastisch verformbares System, das an dem Träger montiert ist und zwei Meßarme hat, an deren freien Enden eine Backe vörgesehen ist, die dazu bestimmt ist, mit dem zu kontrollierenden Teil in Kontakt zu treten, wobei dieses verformbare System mit einem zugeordneten Bewegungsaufnehmer zusammenwirkt, dadurch gekennzeichnet, daß das verformbare System als ein Monoblockelement in der allgemeinen Form eines W vorgesehen ist, wobei die zwei Meßarme relativ zu dem Trägerabschnitt beweglich und durch zwei Verbindungsarme verbunden sind, und daß das Monoblockelement an der Verbindungsstelle der Verbindungsarme durch einen zentralen Arm ergänzt wird, der abhängig von dem gegenseitigen Abstand der Backen in einer axialen Richtung im wesentlichen senkrecht zur Achse der Backen bewegbar ist, um mit dem Bewegungsaufnehmer zusammenzuwirken, wobei das Monoblockelement im wesentlichen eben ist und sich im Zuge der Auseinanderbewegung oder der Annäherungsbewegung der Backen die an den Enden seiner beweglichen Meßarme vorgesehen sind in seiner Ebene verformt.
• Gemäß einer ersten Ausführungsvariante sind die beiden Meßarme in neutraler Position im wesentlichen parallel und sind jeweils mit einem Bewegungsarm gelenkig verbunden, der für die Festlegung des verformbaren Monoblockelements an dem Trägerabschnitt sorgt.
• Es ist ferner vorteilhaft, wenn jeder Meßarm durch einen elastischen Steg mit dem zugehörigen Befestigungsarm verbunden ist: eine derartige Ausführungsform vereinfacht in der Tat den Aufbau der Vorrichtung beträchtlich und erleichtert auch ihre Montage.
• Es ist ferner vorteilhaft, wenn jeder Meßarm in Höhe seines elastischen Steges eine Ausbiegung dergestalt aufweist, daß der Meßarm dem zugehörigen Befestigungsarm benachbart ist: eine derartige Ausbildung erlaubt in der Tat die Herstellung einer besonders kompakten verformbaren Monoblockanordnung.
• Vorzugsweise ist ferner das freie Ende des zentralen Armes mit einem Anschlußarm gelenkig verbunden, der wiederum mit dem einen der Befestigungsarme gelenkig verbunden ist und ein Mittel trägt, um mit einem zugeordneten Bewegungsaufnehmer zusammenzuwirken. Insbesondere erstreckt sich der Anschlußarm in der neutralen Position im wesentlichen senkrecht zu dem zugehörigen Befestigungsarm und zu dem zentralen Arm und ist durch elastische Stege mit diesen Armen verbunden.
• Das Vorhandensein eines derartigen Anschlußarmes ist besonders vorteilhaft, da man wegen dieses Anschlußarmes auf das Vorsehen einer Führung des zentralen Armes durch den Trägerabschnitt verzichten kann, was die Herstellung der Vorrichtung erheblich vereinfacht.
• Gemäß einer zweiten Ausführungsvariante sind die beiden Meßarme im wesentlichen geradelinig und parallel und sind mit den beiden Enden eines gemeinsamen Verbindungszweiges gelenkig verbunden, der im wesentlichen senkrecht zu dem Meßarmen angeordnet ist und für die Festlegung des Monoblockelementes an dem Trägerabschnitt sorgt.
• Vorzugsweise ist jeder Meßarm durch einen elastischen Steg mit dem gemeinsamen Verbindungs- und Befestigungszweig verbunden.
• Vorzugsweise ist auch das freie Ende des zentralen Armes mit einem Anschlußarm gelenkig verbunden, der wiederum mit einem an dem Trägerabschnitt befestigten Haltkeil gelenkig verbunden ist; insbesondere erstreckt sich der Anschlußarm in der neutralen Position im wesentlichen senkrecht zu dem zentralen Arm und ist durch zugehörige elastische Stege mit diesem Arm und mit dem Haltekeil verbunden.
• Vorteilhafterweise, und dies gilt für beide vorgenannten Ausführungsformen, schließt sich jeder der Verbindungsarme über einen zugehörigen elastischen Steg an den zentralen Arm an.
• Die weiter oben genannten verschiedenen elastischen Stege sind sehr vorteilhaft, da sie die Herstellung einer vollständigen monolitischen verformbaren Anordnung erlauben, ohne daß Rückstellfedern oder Gelenkzapfen und -verbindungen vorhanden sind.
• Vorzugsweise ist ferner der Trägerabschnitt im wesentlichen eben und hat einen zentralen Raum, in dem das verformbare Monoblockelement angeordnet ist. Insbesondere ist der Trägerabschnitt in Form eines plattenförmigen Gehäuses vorgesehen, das zwei Zweige hat, durch welche die freien Enden der Meß arme hindurchgeführt sind, wobei die damit verbundenen Backen aus diesen Zweigen hervorstehen.
• Ein derartiges Gehäuse ist daher äußerst kompakt und bequem zu benutzen und seine flache Ausführung erlaubt eine gleichzeitige Verwendung mehrerer identischer Vorrichtungen, die entlang dem zu prüfenden mechanischen Teil angeordnet sind.
• Vorteilhafterweise hat der zentrale Raum des Trägerabschnittes zwei quer verlaufende parallele Ränder, deren zumindest einer einen Anschlag bildet, der die Bewegung des zentralen Armes während des Spreizens oder der Annäherungsbewegung der Backen begrenzt.
• Vorzugsweise nehmen ferner die Meßarme, die Verbindungsarme und der zentrale Arm des Monoblockelementes die Mittelebene des Trägerabschnittes als Symmetrieebene an ungeachtet dessen, wie die Verformung dieses Monoblockelementes geartet ist. Die Gleichgewichtslage der Vorrichtung ist somit in jedem Augenblick gewahrt, was die Konstanz und Zuverlässigkeit der neutralen Ruhelage garantiert.
• Schließlich ist vorteilhafterweise das verformbare Monoblockelement mit seinen möglichen zusätzlichen Armen ein metallisches Element, das z. B. durch Elektroerrosion aus einer Platte mit einer Dicke von einigen Millimetern gewonnen wird. Die Herstellungstechnik der Elektroerrosion ist im vorliegenden Fall besonders interessant wegen der erforderlichen Präzision insbesondere zur Herstellung der elastischen Stege (man könnte als Variante eine Technik verwendet, bei der mit einem Laserstrahl oder mit einem Wasserstrahl hohen Druckes geschnitten wird).
• Bei einer speziellen Ausführungsform hat die Kontrollvorrichtung eine Vielzahl von verformbaren Monoblockelementen, die in demselben Trägerabschnitt aufeinandergestapelt sind. Eine derartige Vorrichtung erlaubt es, gleichzeitig mehrere nahe beiemanderliegende Strecken mit einem einzigen Gerät zu prüfen.
• Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen in Bezugnahme auf eine spezielle Ausführungsform Es zeigen:
• Figur 1 eine Ansicht einer erfindungsgemäßen Kontrollvorrichtung (das Gehäuse der Vorrichtung ist im Schnitt dargestellt, um das verformbare Monoblockelement besser unterscheiden zu können), hier für die Prüfung eines Außendurchmessers,
• Figur 2 eine Draufsicht auf das verformbare Monoblockelement der vorstehend genannten Vorrichtung (die inverse Position der Backen, die durch strichpunktierte Linien wiedergegeben sind, erinnert daran, daß die Vorrichtung auch zum Prüfen von Bohrungen verwendet werden kann),
• Figur 3 eine der Figur 1 entsprechende Ansicht, welche eine abgewandelte Ausführungsform der Kontrollvorrichtung zeigt, und
• Figur 4 ein Schnitt entlang Linie IV-IV in Figur 3 (die figur 3 ist ein Schnitt entlang linie III-III in Figur 4), welcher die Folge mehrerer (hier drei) identischer verformbarer Monoblockelemente, die in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet sind, sowie die zugehörigen Bewegungsaufnehmer besser erkennen läßt.
• Figur 1 zeigt eine erfindungsgemäße Kontrollvorrichtung, die hier zur Prüfung des Außendurchmessers eines zylindrischen Gegenstandes 300, beispielsweise eines Kurbelwellenabschnittes dient, wobei die Abmessungsüberprüfung selbstverständlich auch an anderen Arten von Objekten erfolgen könnte und insbesondere Bohrungen an mechanischen Teilen überprüft werden können.
• Die Kontrollvorrichtung 100 umfaßt einerseits einen Trägerabschnitt 101 und andererseits ein elastisch verformbares System 120, das in diesem Träger montiert ist.
• Gemäß einem wesentlichen Merkmal dieser Erfindung zeigt sich das elastisch verformbare System in Form eines Monoblockelementes 120, das hier im wesentlichen die Form eines W hat mit zwei Meßarmen 121 und 122, die gegenüber dem Trägerabschnitt 101 gelenkig gelagert sind und durch zwei Verbindungsarme 123 und 124 miteinander verbunden sind, und das an der Verbindungsstelle dieser Verbindungsarme durch einen axial beweglichen zentralen Arm 125 vervollständigt ist, wobei das Monoblockelement 120 im wesentlichen eben ist derart, daß es sich in seiner Ebene verformt, wenn die an dem jeweiligen freien Ende der angelenkten Meßarme 121, 122 vorgesehenen Backen 150 bzw. 151 sich voneinander entfernen oder einander annähern. Somit bewirkt ein Auseinanderrücken oder ein Annähern der beiden Backen 150, 151 eine Drehung der beiden gelenkig gelagerten Meßarme 121 und 122 um ihre Gelenkachse und infolgedessen eine Axialbewegung des zentralen Armes 125 in einer Richtung, die im wesentlichen senkrecht zur Achse X der Backen (in Figur 1 nach oben bzw. nach unten) bewirkt, wie dies durch den Pfeil 400 schematisch angedeutet ist. Dies erlaubt ein Zusammenwirken mit einem hier nicht sichtbaren zugehörigen Bewegungsaufnehmer, der beispielsweise in einer zugehörigen Aussparung 107 des Trägerabschnittes 101 angeordnet sein kann.
• Es sollte bemerkt werden, daß das in den Figuren 1 und 2 dargestellte verformbare Monoblockelement 120 komplizierter ist als ein einfaches Element, das im wesentlichen die Form eines W vervollständigt durch einen axial beweglichen zentralen Arm hat. Bei einer derartigen vereinfachten Ausführungsform der Vorrichtung hätte man ein direktes Zusammenwirken zwischen dem axial beweglichen zentralen Arm 125 und dem zugehorigen Bewegungsaufnehmer, während dieses Zusammenwirken im vorliegenden Fall indirekt erfolgt, da das hier dargestellte Monoblockelement 120 einen zusätzlichen Anschlußarm 135 hat.
• Die beiden Meßarme 121 und 122 sind hier im wesentlichen parallel in ihrer neutralen Position, was einen Winkelausschlag in der einen oder der anderen Richtung erlaubt, der ein Spreizen oder Annähern der Backen 150 und 151 an den Enden bewirkt,, wie dies durch die Pfeile 401 und 402 in Figur 2 schematisch angedeutet ist. In der Praxis ist der Maximalausschlag der Backen in Richtung ihrer Achse X relativ gering und beträgt beispielsweise weniger als ca. 100 Mikrometer. Die Meßarme 121 und 122 könnten direkt an dem Trägerabschnitt 101 angelenkt sein. Aufgrund der bequemeren Montage und der Vereinfachung des Aufbaus jedoch ist jeder der beiden Meßarme 121 und 122 hier an einem zugehörigen Befestigungsarm 126 oder 127 angelehnt, der darüber hinaus die Festlegung des verformbaren Monoblockelementes 120 an dem Trägerabschnitt 101 gewährleistet, wobei die Festlegung beispielsweise mittels einer Schraube 106 erfolgen kann.
• Im vorliegenden Fall ist der Trägerabschnitt 101 im wesentlichen eben und hat einen zentralen Raum 160, in dem das verformbare Monoblockelement 120 untergebracht ist. Genauer gesagt zeigt sich der Trägerabschnitt 101 in Form eines plattenförmigen Gehäuses mit einer Basis 102, von der zwei Zweige 103 und 104 ausgehen. Die freien Enden der Meßarme 121 und 122 verlaufen in den zugehörigen Kanälen 110 und 111, welche den zentralen Raum 160 verlängern. Eine derartige Ausführungsform für den Trägerabschnitt 101 erlaubt eine extrem kompakte Realisierung und erleichtert die Verwendung der Kontrollvorrichtung erheblich. Im übrigen erlaubt die ebene Ausführung eine gleichzeitige Verwendung mehrerer identischer Kontrollvorrichtungen, die entlang einem zu prüfenden mechanischen Teil angeordnet sind. Eine derartige Vervielfachung der Kontrollen war mit den früheren Kontrollvorrichtungen nicht möglich aufgrund des Raumbedarfes derselben.
• Der Trägerabschnitt 101 wird im folgenden als Gehäuse bezeichnet.
• Wie bereits oben beschrieben wurde, ist jeder Meßarm 121 und 122 an einem zugehörigen Befestigungsarm 126 oder 127 angelenkt, der die Befestigung des verformbaren Monoblockelementes 120 an dem Gehäuse 101 gewährleistet. Man kann eine elastische Rückstellvorrichtung vorsehen, um jeden der Meßarme 121 und 122 in eine neutrale Position zurückzustellen Die hier dargestellte Ausführungsform entspricht einer Bauweise, die gleichzeitig einfach und kompakt ist. Tatsächlich ist jeder Meßarm 121 und 122 über einen elastischen Steg 128 und 129 mit dem zugehörigen Befestigungsarm verbunden, wobei jeder dieser elastischen Stege ein entsprechendes Gelenk bildet.
• Um den seitlichen Raumbedarf der Kontrolivorrichtung 100 zu begrenzen, hat man ferner einerseits in jedem der Arme 103, 104 des Gehäuses 101 eine längliche Nut 108 bzw. 109 vorgesehen, die den zugehörigen Befestigungsarm 126 bzw. 127 des verformbaren Monoblockelementes 120 aufnehmen kann. Ferner hat jeder Meßarm 121 und 122 einen vorstehenden Absatz 138 oder 139 auf Höhe seines elastischen Gelenksteges 128 oder 129 derart, das er nahe an dem zugeordneten Befestigungsarm 126 oder 127 liegt. Die elastischen Stege 128 und 129 sind hier im wesentlichen in der Mitte jedes angelenkten Meßarmes 121 und 122 vorgesehen, jedoch ist dies nur ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel und nicht notwendig.
• Die Zweige 103 und 104 des Gehäuses 101 sind über einen zentralen Abschnitt 105 dieses Gehäuses miteinander verbunden, wobei der zentrale Abschnitt die Form einer Wiege hat, um das zu kontrollierende Teil 300 aufzunehmen. Die Positionierung dieses Teiles in seiner Wiege kann dadurch noch perfekter erfolgen, weil am Grund der Wiege zwei harte Anschläge 155 ausgebildet sind, die symmetrisch derart angeordnet sind, daß man sicher sein kann, daß die Kontrolle im Bereich eines Durchmessers und nicht im Bereich einer Sehne des Teiles erfolgt. Die Zweige 103 und 104 zeigen nahe ihrem freien Ende eine Aussparung 112 und 113 zur Aufnahme einer eventuellen Feder 118, 119, welche den Backen 150 und 151 zugeordnet sind, um einen konstanten Andruck der Endkugel dieser Backen zu garantieren. Es sollte erwähnt werden, daß die beiden Backen 150 und 151 hier in ein zugehöriges Gewinde in den Enden der Meßarme eingeschraubt sind, wobei sie auf einer gemeinsamen Achse X liegen, die senkrecht zur Mittelebene P des Gehäuses 101 der Kontrollvorrichtung gerichtet ist.
• Die Backen 150 und 151 ragen aus den Zweigen 103 des Gehäuses 101 heraus, und zwar hier nach innen, da die Vorrichtung in einem speziellen Anwendungsfall zum Kontrollieren des Außendurchmessers eines zylindrischen Teiles 300 dargestellt ist. Es ist leicht zu verstehen, daß die Backen 150 und 151 auf einfache Weise in entgegengesetzten Richtungen angeordnet sein können, wobei sie immer noch auf der Achse X liegen, um die Kontrolle einer Bohrung von mechanischen Teilen betreffen soll (eine derartige Umkehr der beiden Backen ist in strichpunktierten Linien in der Figur 2 angedeutet). In der Figur 1 kann man ferner Puffer 114 und 115 aus Kunststoff (beispielsweise Nylon) oder aus Weichmetall (Aluminium oder Zinn beispielsweise) erkennen, die gleichzeitig aufgrund der Neigung ihrer einander gegenüberliegenden Flächen zur Führung und zum Schutz des Gehäuses dienen.
• Wie bereits oben erwähnt wurde, hat das Monoblockelement 101 zwei angelenkte Meßarme 121 und 122, die durch zwei Verbindungsarme 123, 124 miteinander verbunden sind, wobei sie an der Verbindungsstelle dieser Verbindungsarme durch den axial beweglichen zentralen Arm 125 vervollständigt werden. Im vorliegenden Fall erfolgen die Verbindungen zwischen benachbarten Armen durch elastische Stege analog zu den elastischen Stegen 128 und 129, die bereits im Zusammenhang mit der gelenkigen Lagerung der beiden Meßarme 121 und 122 beschrieben wurden. Auf diese Weise sind die Verbindungsarme 123 und 124 auf Höhe ihrer Enden mit den zugeordneten Meßarmen 121 und 122 über elastische Stege 130 und 131 gelenkig verbunden. In der gleichen Weise ist das Ende 134 des zentralen Armes 125 mit dem anderen Ende der beiden Verbindungsarme 123 und 124 über zugeordnete elastische Stege 132 und 133 verbunden.
• Der zentrale Arm 125 ist hier nicht in Form eines Stößels ausgebildet, der direkt mit einem zugehörigen Bewegungsaufnehmer gekoppelt ist, wobei in diesem Fall eine Führung dieses zentralen Armes durch das Gehäuse vorgesehen sein müßte, sondern das freie Ende dieses zentralen Armes 125 ist mit einem Anschlußarm 135 gelenkig verbunden, der seinerseits mit einem der Befestigungsarme (hier der Arm 126) gelenkig verbunden ist und der eine Einrichtung 145, hier in Form eines einfachen Plättchens trägt, um mit einem nicht dargestellten zugehörigen Bewegungsaufnehmer zusammenzuwirken. Der Anschlußarm 135 erstreckt sich hier im wesentlichen senkrecht zum zugeordneten Befestigungsarm 126 und zum zentralen Arm 125, wenn das verformbare Monoblockelement sich in seiner neutralen Position befindet. Dieser Anschlußarm ist mit den beiden vorgenannten Armen 126 bzw. 125 über elastische Stege 136 und 137 verbunden, welche die betreffenden Gelenkverbindungen bilden, wobei die letztgenannten elastischen Stege vorzugsweise identisch mit den oben beschriebenen elastischen Stegen sind. Auf diese Weise erzeugt das Spreizen oder die Annäherung der Backen 150 und 151 eine axiale Bewegung des zentralen Armes 125 nach oben oder nach unten und infolgedessen eine Schwenkbewegung des Anschlußarmes 135 um das zugehörige Gelenk 136 nach oben oder nach unten. Eine derartige Schwenkbewegung erfolgt nur um sehr kleine Winkel, sodaß das Plättchen 145 während der Axialbewegung des zentralen Armes 125 nach oben oder nach unten praktisch in der Mittelebene P der Kontrollvorrichtung bleibt.
• Auf diese Weise ist es gelungen, auf einfache und wirksame Weise eine Selbstführung des zentralen Armes 125 durch die Struktur des verformbaren Monoblockelementes 120 selbst zu erreichen.
• Die oben genannten verschiedenen elastischen Stege (im vorliegenden Fall acht elastische Stege) sind sehr vorteilhaft, da sie die Herstellung einer vollständigen monolitischen verformbaren Anordnung ohne das Vorhandensein von Rückstellfedem oder Schwenk- und Verbindungszapfen ermöglichen. Wie man leicht sieht, erleichtert eine derartige monolitische Ausführungsform der verformbaren Anordnung die Montage dieser Anordnung in ihrem Gehäuse erheblich.
• Man kann darüber hinaus Systeme von Anschlägen vorsehen, welche die axiale Bewegung des zentralen Armes 125 während des Spreizens oder der Annäherung der Backen 150 und 151 begrenzen. Im vorliegenden Fall hat der innere Raum 160 des Gehäuses 101 zwei quer gerichtete parallele Ränder 116 und 117, welche Anschläge darstellen, die die Bewegung des zentralen Armes 125 begrenzen, wobei der Rand 116 mit dem Ende 134 des Armes 125 bei der Aufwärtsbewegung desselben (Spreizen der Backen) und der Rand 117 mit dem benachbarten Rand des Anschlußarmes 135 während einer Bewegung des Armes 125 nach unten (Annäherung der Backen) zusammenwirkt. Man erkennt ferner zwei vorspringende Nasen 140, 141, die nahe dem jeweiligen freien Ende der angelenkten Meßarme 121 und 122 vorgesehen sind und dazu dienen, die Winkelausschläge der Meßarme zu begrenzen.
• Es ist zu bemerken, daß die Meßarme 121 und 122, die Verbindungsarme 123 und 124 und der zentrale Arm 125 des Monoblockelementes 120 die Mittelebene P des Gehäuses 101 als Symmetrieebene erscheinen lassen, wie immer die Verformung der Monoblockanordnung ausfällt. Das Gleichgewicht der Kontrollvorrichtung ist auf diese Weise in jedem Augenblick gewahrt, was die Konstanz und Zuverlässigkeit der neutralen Ruhestellung der Vorrichtung garantiert.
• Um das in den Figuren 1 und 2 dargestellte verformbare Monoblockelement 120 herzustellen, ist es vorteilhaft, eine Technik wie die Elektroerrosion zu verwenden. Vorzugsweise ist dieses verformbare Monoblockelement ein Metallelement, das aus einer Platte von einigen Millimetern Dicke, beispielsweise einer Dicke von 5 bis 6 mm hergestellt wird, Die erforderliche Präzision, insbesondere für die Herstellung der elastischen Stege, welche gleichzeitig die Gelenke und die Rückstellmittel bilden, erfordert tatsächlich einen hohen Genauigkeitsgrad bei der Herstellung, den man leicht bei der Anwendung der Elektroerrosion erreicht. In Abwandlung hierzu könnte man auch Schneidetechniken verwenden, die einen hohen Grad an Präzision bieten, wie beispielsweise das Schneiden mit Laser oder das Schneiden mit einem Hochdruckwasserstrahl.
• Die in der Basis 102 des Gehäuses 101 vorgesehene Aussparung 107 dient zur Aufnahme eines Bewegungsaufnehmers, der von irgendeiner bereits bekannten Art sein kann, wie beispielsweise ein Differentialwandler (auch als L.V.D.T. bezeichnet) oder auch beispielsweise eines kapazitiven Wandlers. Im übrigen hat man in der Figur 1 die Anschlußverbindungen von den Meßtastern an ein zentrales Organ zur Bearbeitung der ausgeführten Prüfungen nicht dargestellt. Derartige Ausrüstungen und Anschlüsse sind dem Fachmann wohl bekannt und brauchen daher hier nicht speziell beschrieben zu werden.
• Die Figuren 3 und 4 zeigen eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kontrollvorrichtung.
• Diese Ausführungsvariante hat zahlreiche Bestandteile, die identisch oder analog zu denen der vorher beschriebenen Vorrichtung 100 sind, sodaß für diese gleichartigen Bestandteile dieselben Bezugsziffern, vermehrt um 100 verwendet werden.
• Die Prüfvorrichtung 200 umfaßt ein Gehäuse 201, das für die Aufnahme mehrerer (hier drei) identischer verformbarer Monoblockanordnungen 220 ausgebildet ist: die Vorrichtung erlaubt somit eine gleichzeitige Messung dreier axial versetzter Strecken.
• Jedes Monoblockelement 220 hat wie die vorher beschriebene Vorrichtung zwei Meßarme 221, 222, die durch zwei Verbindungsarme 223, 224 unter Bildung eines W miteinander verbunden sind, und einen axial verschiebbaren zentralen Arm 225, der wie oben an einem Anschlußarm 235 angelenkt ist. Die Meßarme 221, 222 sind jedoch hier im wesentlichen geradlinig und parallel und sind an den beiden Enden eines gemeinsamen Verbindungsarmes 261 angelenkt, der im wesentlichen senkrecht zu ihnen verläuft und die Befestigung des Monoblockelementes 220 am Gehäuse 201 gewährleistet. Die Gelenkverbindungen sind vorzugsweise mit Hilfe von elastischen Stegen 228, 229 hergestellt, die analog den vorher beschriebenen elastischen Stegen sind. Die Befestigung der Monoblockanordnung 220 erfolgt hier durch Bolzen am wiegenförmigen Mittelabschnitt 205 des Gehäuses 201 (man erkennt die Gewindebohrungen 262, 263 in dem Arm 261 und die Stufenbohrungen 264, 265 in dem wiegenförmigen Abschnitt 205, die zu diesem Zweck vorgesehen sind). Das Weglassen der Befestigungsarme führt zu einer unterschiedlichen Ausbildung des Anschlußarmes 235: dieser Arm 235 ist wie oben an einem Ende des zentralen Armes 225 über einen elastischen Steg 237 angelenkt, ist hier aber mit seinem anderen Ende mit einem Haltekeil 266 gelenkig verbunden, der an dem Gehäuse 201 befestigt ist (man erkennt die Sackgewindebohrung 268, die einem Befestigungsbolzen zugeordnet ist, der eine Stufenbohrung 267 in der betreffenden Ecke des Gehäuses 201 durchsetzt. Die Gelenkverbindung an dem Haltekeil 266 wird hier über einen elastischen Steg 236 gewährleistet, der den vorgenannten Stegen entspricht.
• Jede verformbare Monoblockanordnung 220 hat Arme 223, 224, 225, die hier eine konische Form haben, damit ihre Trägheit so gering wie möglich ist.
• Wie man in Figur 4 besser erkennt, ist das Gehäuse 201 hier zur Aufnahme dreier identischer Monoblockanordnungen 220 ausgebildet. Die Basis 202 des Gehäuses 201 hat zu diesem Zweck drei Durchgänge 207 für die zugeordneten Bewegungsaufnehmer, wobei diese Durchgänge im vorliegenden Fall gegeneinander versetzt sind, um die Kompaktheit der Vorrichtung zu erhalten: in der Figur 4 erkennt man einen der Aufnehmer 271 mit seiner Kopfku,gel 274, die an einem Rändelabschnitt 273 angelötet ist, der eine Dichtmanschette 272 durchsetzt. Jede der drei Kugeln 274 steht in Kontakt mit dem zugehörigen Anschlußarm 235, um das Zusammenwirken (durch den Pfeil 400 angedeutet) zwischen der betreffenden Monoblockanordnung 220 und ihrem Aufnehmer 271 zu gewährleisten. Unter dem Gehäuse 201 ist hier eine untere Basis 275 befestigt, welche von den Aufnehmern 271 durchsetzt wird und die außen mit einem Gewinde versehen ist, um einen Handgriff zum Erfassen der Vorrichtung montieren zu können,
• Die so untergebrachten drei Monoblockanordnungen 220 werden im übrigen durch zwei Verschlußplatten 270 geschützt, die auf beiden Seiten des Gehäuses 201 befestigt sind (man erkennt fünf zugehörige Gewindebohrungen 269 in Figur 3).
• Es ist somit gelungen, eine Vorrichtung herzustellen, deren Aufbau die Prüfung sowohl von Außendurchmessern als auch von Bohrungen mit einer hohen Präzision in beiden Fällen erlaubt. Die erfindungsgemäße Kontrollvorrichtung ist gleichzeitig kompakt und einfach zu montieren.
• Die Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, sondern umfaßt im Gegenteil jeder Ausführungsvariante, die mit aquivalenten Mitteln von den oben genannten wesentlichen Merkmalen Gebrauch macht.

Claims (17)

1. Vorrichtung zur Kontrolle der Abmessungen eines Objekts, insbesondere der Außen- oder Innendurchmesser mechanischer Teile, umfassend einen Abschnitt, der einen Träger bildet, sowie ein elastisch verformbares System, das an dem Träger montiert ist und zwei Meßarme hat, an deren freien Enden eine Backe vorgesehen ist, die dazu bestimmt ist, mit dem zu kontrollierenden Teil in Kontakt zu treten, wobei dieses verformbare System mit einem zugeordneten Bewegungsaufnehmer zusammenwirkt, dadurch gekennzeichnet, daß das verformbare System als ein Monoblockelement (120; 220) in der allgemeinen Form eines W vorgesehen ist, wobei die zwei Meßarme (121, 122; 221, 222) relativ zu dem Trägerabschnitt (101; 201) beweglich und durch zwei Verbindungsarme (123, 124; 223, 224) verbunden sind, und daß das Monoblockelement an der Verbindungsstelle der Verbindungsarme durch einen zentralen Arm (125; 225) ergänzt wird, der abhängig von dem gegenseitigen Abstand der Backen in einer axialen Richtung im wesentlichen senkrecht zur Achse der Backen bewegbar ist, um mit dem Bewegungsaufnehmer zusammenzuwirken, wobei das Monoblockelement im wesentlichen eben ist und sich im Zuge der Auseinanderbewegung oder der Annäherungsbewegung der Backen (150, 151; 250, 251), die an den Enden seiner beweglichen Meßarme (121, 122; 221, 222) vorgesehen sind, in seiner Ebene verformt.

2. Kontrolivorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Meßarme (121, 122) in der neutralen Position im wesentlichen parallel sind und daß deren jeder mit einem zugehörigen Befestigungsarm (126, 127), der für die Festlegung des verformbaren Monoblockelements (120) an dem Trägerabschnitt (101) sorgt, gelenkig verbunden ist.

3. Kontrollvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Meßarm (121, 122) durch einen elastischen Steg (128, 129) mit dem zugehörigen Befestigungsarm (126, 127) verbunden ist.

4 Kontrollvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Meßarm (121, 122) in Höhe seines elastischen Steges (128, 129) eine Ausbiegung (138, 139) dergestalt aufweist, daß der Meßarm dem zugehörigen Befestigungsarm (126, 127) benachbart ist.

5. Kontrollvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das freie Ende des zentralen Armes (125) mit einem Anschlußarm (135) gelenkig verbunden ist, der wiederum mit dem einen (126) der Befestigungsarme gelenkig verbunden ist und ein Mittel (145) trägt, um mit einem zugeordneten Bewegungsaufnehmer zusammenzuwirken.

6. Kontrollvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Anschlußarm (135) in der neutralen Position im wesentlichen senkrecht zu dem zugehörigen Befestigungsarm (126) und zu dem zentralen Arm (125) erstreckt und durch elastische Stege (136, 137) mit diesen Armen verbunden ist.

7. Kontrollvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Meßarme (221, 222) im wesentlichen geradlinig und parallel verlaufend sind und daß sie mit den beiden Enden eines gemeinsamen Verbindungszweiges (261) gelenkig verbunden sind, der im wesentlichen senkrecht zu den Meßarmen angeordnet ist und für die Festlegung des Monblockelements (220) an dem Trägerabschnitt (201) sorgt.

8. Kontrollvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Meßarm (221, 222) durch einen elastischen Steg (228, 229) mit dem gemeinsamen Verbindungs- und Befestigungszweig (261) verbunden ist.

9. Kontrolivorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das freie Ende des zentralen Armes (225) mit einem Anschlußarm (235) gelenkig verbunden ist, der wiederum mit einem an dem Trägerabschnitt (201) befestigten Haltekeil (266) gelenkig verbunden ist.

10. Kontrollvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Anschlußarm (235) in der neutralen Position im wesentlichen senkrecht zu dem zentralen Arm (225) erstreckt und durch zugehörige elastische Stege (237, 236) mit diesem Arm und mit dem Haltekeil (266) verbunden ist.

11. Kontrolivorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß sich jeder der Anschlußarme (123, 124; 223, 224) über einen zugehörigen elastischen Steg (132, 133; 232, 233) an den zentralen Arm (125; 225) anschließt.

12. Kontrollvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Trägerabschnitt (101; 201) im wesentlichen eben ist und einen zentralen Raum (160; 260) hat, in dem das verformbare Monoblockelement (120; 220) angeordnet ist.

13. Kontrolivorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Trägerabschnitt (101; 201) in Form eines Plattengehäuses vorgesehen ist, das zwei Zweige (103, 104; 203, 204) hat, durch welche die freien Enden der Meßarme (121, 122; 221, 222) hindurchgeführt sind, wobei die damit verbundenen Backen (150, 151; 250, 251) aus diesen Zweigen hervorstehen.

14. Kontrolivorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß der zentrale Raum (160; 260) des Trägerabschnitts (101; 201) zwei quer verlaufende parallele Ränder (116, 117; 216, 217) hat, deren zumindest einer einen Anschlag bildet, der die Bewegung des zentralen Armes (125; 225) während der Auseinanderbewegung oder der Annäherungsbewegung der Backen (150, 151; 250, 251) begrenzt.

15. Kontrollvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßarme (121, 122; 221, 222), die Verbindungsarme (123, 124; 223, 224) und der zentrale Arm (125; 225) des Monoblockelements (120; 220) die Mittelebene (P) des Trägerabschnittes (101; 201) als Symmetrieebene annehmen, ungeachtet dessen, wie die Verformung dieses Monoblockelements geartet ist.

16. Kontrolivorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß das verformbare Monoblockelement (120; 220) mit seinen möglichen zusätzlichen Armen (126, 127, 135; 235, 261) ein metallisches Element ist, das zum Beispiel durch Elektro- Erosion aus einer Platte mit einer Dicke von einigen Millimetern gewonnen wird.

17. Kontrollvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine vielzahl von verformbaren Monoblockelementen (120; 220) aufweist, die in demselben Trägerabschnitt (101; 201) aufeinanderfolgend gestapelt sind.