DE69813617T2

DE69813617T2 - Instrument zum messen des gewindedurchmessers

Info

Publication number: DE69813617T2
Application number: DE69813617T
Authority: DE
Inventors: Gordon Clarke
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1997-12-15
Filing date: 1998-12-15
Publication date: 2004-03-04
Anticipated expiration: 2018-12-16
Also published as: DK1040314T3; WO1999031458A1; EP1040314B1; AU1556599A; EP1040314A1; DE69813617D1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Messsystem zur Messung von Gewindeflankendurchmessern. Es wird für überflüssig gehalten, im Detail zu beschreiben, weshalb solche Messungen in der Praxis äußerst wichtig sein können, da dies dem Fachmann auf diesem Gebiet sehr gut bekannt ist.
Im Stand der Technik wurden mehrere solche Messsysteme vorgeschlagen und realisiert, die auf der Verwendung von Tastern oder Mikrometern basieren, die mit Zusatzteilen ausgerüstet sind, die dazu dienen, die Gewinde von Innen- oder Außengewinden zu berühren, mit hervorragenden Messergebnissen. Um hervorragende Ergebnisse zu erzielen, war es jedoch erforderlich, dass die Zusatzteile ziemlich genau an den Typ des maßgeblichen Gewindes angepasst waren, in erster Linie an den Flankenwinkel und die Steigung des Gewindes, wodurch es eine schlichte Notwendigkeit war, dass die maßgeblichen Zusatzteile entsprechend anzupassen waren. Dies führte zu langen Reihen von unterschiedlichen, jeweils an den speziellen Typ des Gewindes und sowohl in Bezug auf den Flankenwinkel als auch die Steigung des Gewindes angepassten Zusatzteilen zum Messen von verschiedenen Gewinden.
Zur Konditionierung von genauen Messungen führt dies zu einer sehr hohen Zahl von unterschiedlichen Zusatzteilen, und man war bestrebt, diese Zahl etwas zu vermindern, indem einige Zusatzteile mit Korrekturtabellen ersetzt wurden, die Korrekturwerte für Messungen geben, die mit nicht optimalen, aber noch brauchbaren Zusatzteilen durchgeführt werden. Damit kann man in der Praxis aber nur schwer arbeiten, und die vorliegende Erfindung hat zum Ziel, direkte Messablesungen auf Basis der Verwendung einer drastisch verminderten Zahl von unterschiedlichen Zusatzteilen zu ermöglichen, wenn auch in manchen Fällen mit zusätzlichem einfachen Gebrauch eines festen Kalibrierungswertes.
In Übereinstimmung mit dem Stand der Technik werden grundsätzlich zwei unterschiedliche Typen von Zusatzteilen für die maßgeblichen Messungen verwendet, von denen man die einen als "Messzungen", die anderen als "Messdrähte" bezeichnet. Diese Konzepte können wie folgt erläutert werden:
1. Messzungen:
Die Zusatzteile bestehen aus dünnen Blechteilen, die grundsätzlich mit demselben Längsprofil wie das zu messende Gewinde gestaltet sind, d. h. als gezahnte Zungen, die quer über die Gewindegänge zu legen sind, gegen diametral entgegengesetzte Linienbereiche des Gewindes, so dass sie in Bezug auf die Art, den Flankenwinkel und die Steigung des Gewindes Idealerweise vollständig mit dem Gewinde zusammenpassen. Die einander entgegengesetzten Zungen sind natürlich um die halbe tatsächliche Gewindesteigung zueinander versetzt anzuordnen, so dass ein Zahn auf einer Seite in das Gewinde eindringen kann, die einem Rückenteil des Gewindes entgegengesetzt ist, das von einem unteren Teil zwischen zwei Zähnen der entgegengesetzten Messzunge berührt wird. Es ist leicht zu verstehen, dass dann der gemessene Abstand zwischen den Messzungen den Gewindeflankendurchmesser ausdrückt, vorausgesetzt das Messgerät wird so eingestellt, dass es null anzeigt, wenn die einander entgegengesetzten Zungen vollständig zusammen gebracht werden oder andernfalls in dem Maße korrigiert werden, in dem diese Anzeige von null abweicht.
Die Einkerbung der Messzungen ist natürlich mit äußerster Genauigkeit herzustellen, auch bei Verminderung auf ein erforderliches Minimum von einem Zahn auf einer Seite und zwei Zähnen auf der entgegengesetzten Seite. Ein maßgebliches Beispiel ist in der DE-B-1 045 669 offenbart, die bestätigt, dass die Einkerbung der Messzungen dem Querschnittsprofil des Gewindes exakt zu entsprechen hat, d. h. denselben Flankenwinkel und dieselbe Steigung wie das zu messende Gewinde hat, wobei die Einkerbungen gerade Flanken haben und ansonsten individuell an eines aus einer großen Vielfalt von speziellen Gewindeprofilen angepasst sind.
2. Messdrähte
Für die Messung von Außengewinden wurde ein anderer Typ von Zusatzteilen entwickelt, nämlich die so genannten "Messdrähte". Kurze, gerade Drahtstücke sind auf einander entgegengesetzten Trägerplatten angeordnet, die sich im Querschnitt gesehen in Positionen befinden, die den Orten der Zähne der Messzungen entsprechen, d. h. mit einem Draht auf einer Trägerplatte und zwei parallelen Drähten auf der entgegengesetzten Trägerplatte. Die Drähte, kalibriert mit einer perfekten Zylinderform und mit maßgeblichen unterschiedlichen Durchmessern und Abständen voneinander, werden so ausgelegt, dass sie, wenn sie mit den jeweiligen Gewinderillen in Eingriff gebracht werden, die Flanken, die diese Rillen abgrenzen, an Stellen berühren, die sehr nahe am tatsächlichen Flankendurchmesser des Gewindes liegen, wobei jeder Draht beide benachbarte Gewindeflanken berührt, die die Rillen abgrenzen.
Im Allgemeinen stellt man fest, dass dieses System das Bessere ist, wenn auch kostspieliger. Es kann mit verschiedenen Typen von Gewinden verwendet werden, man muss aber die Zusatzteile immer noch umfassend an den Durchmesser und die Steigung des Gewindes anpassen. Zum Beispiel können relativ dicke Messdrähte für große Gewindesteigungen verwendet werden, während im Zusammenhang mit kleineren Steigungen kleinere Drahtdurchmesser verwendet werden müssen, um noch einen korrekten Eingriff zu gewährleisten, wegen der geänderten Richtung zwischen den Gewindegängen und den Messdrähten. Dies wiederum kann zur Verwendung von Korrekturtabellen auf Basis von Interpolationen zwischen unterschiedlichen Drahtdurchmessern und -positionen führen, um die hohe Zahl von idealen Messzusatzteilen zu vermindern, jedoch ist so eine Lösung immer noch von sekundärem Interesse im Vergleich mit einer Methode, die eine echte und leichter gewonnene Bestimmung des Flankendurchmessers durch dessen rein direkte Messung ermöglicht.
Es sei erwähnt, dass es im Zusammenhang mit Mikrometern bekannt ist, von Zusätzen Gebrauch zu machen, die die erörterten bekannten Techniken nachahmen und ein Prinzip "Kerbe und Spitze" verwenden, nämlich einen spitzen Konus gegenüber einer Kerbe zwischen nur zwei Zähnen. Aber auch hier müssen sowohl der Konus- als auch der Kerbenteil zum Flankenwinkel des zu messenden Gewindes passen.
Die EP-A-0 508 451 beschreibt eine Lehre zum Messen von Gewindedurchmessern. Diese Lehre enthält zwei einander entgegengesetzte Messköpfe, von denen einer einen einzelnen Vorsprung und der andere ein Paar Vorsprünge zum Eingriff mit Rille bzw. Rücken des Gewindes trägt. Die Flankeneingriffsecken der Vorsprünge sind mit dem Radius eines Kreises gerundet, der die entgegengesetzten Gewindeflanken auf halbem Wege zwischen der Oberseite und der Unterseite des Nenngewindeprofils ideal berührt, und ihr Längenmaß ist größer als der Durchmesser des Kreises.
Die Erfindung:
Bei der Erfindung wurde erkannt, dass man die zwei erörterten Messsysteme mit einigen Modifikationen kombinieren kann, mit der Wirkung, das die maßgeblichen Messungen mit einer überraschend kleinen Zahl von unterschiedlichen Zusatzteilen durchgeführt werden können. Die Erfindung basiert auf der Verwendung von Messzungen, diese haben aber keine Zahnränder mit geraden Flanken, sondern sind mit Vorsprüngen gestaltet, deren äußere Enden allgemein so angeordnet und geformt sind, als wenn sie einen Querschnitt eines Satzes von maßgeblichen Messdrähten darstellen. Dies allein könnte gegenüber dem Stand der Technik vorteilhaft sein, es wurde aber erkannt, dass diese Anordnung weitere und sehr wichtige Möglichkeiten eröffnet:
Das Messdrahtprinzip basiert zwar auf der Verwendung von kalibrierten und perfekt zylindrischen Drähten, tatsächlich kommt aber nur ein kleiner Bruchteil ihres Umfangs jemals mit den Gewindeflanken in Kontakt. Wenn der Querschnitt eines runden Drahtes teilweise durch eine Schnittkontur eines Vorsprungs auf einer dünnen Zungenstruktur nachgeahmt wird, so ist mit modernem Form- oder Schneidgerät relativ leicht eine Kontur herzustellen, die eine korrekte Nachahmung der maßgeblichen Stelle(n) ist, während es außerhalb von dieser Stelle oder diesen Stellen keine Notwendigkeit gibt, den ganzen Durchmesser des Radius eines runden Drahtes nachzuahmen, da diese Teile ohnehin nicht wirksam werden.
Gemäß der Erfindung kann diese einfache Entdeckung zu einer sehr wichtigen Modifikation Anlass gegen, nämlich insbesondere, dass die Breite der Zungenrandvorsprünge, die das Zusatzteil "zwei parallele Drähte" des Messdrahtsystems nachahmen, wesentlich verkleinert werden kann. In diesem Zusammenhang stellt die Erfindung einen Bruch auch mit der Messdrahtphilosophie dar, insofern nicht mehr vorgeschrieben wird, dass die zwei "parallelen Drähte" jeweils mit den Flanken beider Gewindeflanken in Berührung zu bringen sind, zwischen denen sie einzuführen sind. Gemäß der Erfindung genügt es völlig, dass zwei solche Drähte oder vielmehr gebogene Teile von ansonsten nicht kreisförmigen Vorsprungsrändern mit den entgegengesetzten Flanken eines Gewindezahns in Berührung gebracht werden, während ein entgegengesetztes Teil beide Seiten der Rille zwischen zwei entgegengesetzten Gewindezähnen berührt, ohne dass jeder der zwei parallelen Ränder sowohl den Zwischen-Gewindezahn als auch dessen jeweiligen Nachbarzähne berührt.
Somit hat jeder der zwei "Paralleldraht"-Vorsprünge der Messzunge, im Folgenden als "U-Zunge" bezeichnet, eine Breite, die merklich kleiner ist als entsprechend der vollen Breite eines rylindrischen Drahtes, was wiederum ein Eindringen der U-Zunge über einem Gewindezahn mit vergrößerter Tiefe ermöglicht, d. h. in einen Messkontakt mit den entgegengesetzten Flanken des in Eingriff gebrachten Gewindezahns weithin unabhängig vom Flankenwinkel des Gewindes. Auf eine entsprechende Weise kann die Zunge, die das Einzeldraht-Zusatzteil nachahmt, im Folgenden als "I-Zunge" bezeichnet, einen Vorsprung haben, der so breit ist wie für einen geeigneten Messdraht erwünscht, und dennoch, weil ein äußerer, gerundeter oberer Teil weggeschnitten werden kann, tiefer in das gekerbte Gewinde eindringen, so dass sie ebenfalls unabhängiger vom Flankenwinkel ist.
Die erwähnte Möglichkeit, dass die Vorsprünge tiefer über den Gewindezähnen bzw. in die Gewinderillen eindringen, begründet außerdem ein sehr wichtiges Ergebnis in Bezug auf eine ausgeprägtere Unabhängigkeit von der Steigung des Gewindes, was in 2 veranschaulicht wird.
Zum Vergleich wird zuerst auf 1 Bezug genommen, die das Messdrahtprinzip veranschaulicht. Das gezeigte Gewinde hat einen Außendurchmesser d, einen Innendurchmesser d_l und einen Flankendurchmesser d₂. Die Steigung des Gewindes ist P, und der Flankenwinkel a. Messdrähte W mit Durchmesser W werden an das Gewinde gehalten, zwei auf einer Seite und einer auf der anderen Seite. Für eine völlig korrekte Messung von d₂ sind Draht-Zusatzteile zu verwenden, bei denen die Drähte W die Flanken an Stellen V berühren, die sich an den Schnittpunkten zwischen den Flanken und den Linien b befinden, die den Flankendurchmesser d₂ darstellen. Es folgt, dass die Drähte W und der Abstand zwischen den Doppeldrähten sorgfältig an eine Reihe von Parametern anzupassen ist, nämlich Typ, Steigung und Flankenwinkel des Gewindes. Weiterhin ist zu berücksichtigen, dass das, was direkt gemessen wird, der Abstand M zwischen den einander entgegengesetzten Außenseiten der Drähte W ist, daher die Notwendigkeit von Korrekturtabellen.
2a)–c) veranschaulichen das Prinzip der Erfindung auf eine äquivalente Weise und zeigen die (schraffierten) Vorsprünge T1 und T2 einer U-Zunge U und T3 einer I-Zunge I, eingeführt in unterschiedliche Gewinde. Die Vorsprünge sind hier- mit einer Rechteckgestaltung gezeigt, was genügt, um das Grundkonzept zu zeigen. Die oberen Ecken des Vorsprungs T3 sind mit C bezeichnet, während diejenigen der Vorsprünge T1 und T2 mit C_in und C_ex für die inneren bzw. äußeren Ecken bezeichnet sind. Die Breite des Vorsprungs I ist e, was auch der Abstand zwischen den inneren Ecken der Vorsprünge T1 und T2 ist. Die Breite e jedes der Letzteren ist kleiner als e, z. B. e/2.
Eine ideale Messsituation ist in 2a gezeigt. Die Ecken C greifen genau auf der Linie b an beiden benachbarten Gewindeflanken an, und ebenso die Ecken C_in der U-Zunge. Nach Kalibrierung auf null durch aufeinander Ausrichten der Oberseiten der Vorsprünge misst das Messgerät den Flankendurchmesser d₂ direkt.
Wenn nun die Gewindesteigung etwas größer ist, wie in 2b gezeigt, erkennt man leicht, dass der Vorsprung T3 tiefer in die Gewinderille einsinkt, über die Linie b hinaus, jedoch erkennt man auch, dass die U-Zunge die Linie b nicht mehr erreichen kann, da sie etwas weiter außen von der zugehörigen Linie b auf der Gewindeoberseite reitet. Man erkennt jedoch, dass sich bei der gegebenen Geometrie jetzt zwar beide Zungen nach unten in der Figur bewegt haben, dass aber der Abstand d2 zwischen ihnen derselbe sie in 2a ist, d. h. das Gerät misst noch korrekt. Entsprechend, wenn die Steigung keiner ist, wie in 2c gezeigt, kann der Vorsprung T3 seine b-Linie nicht erreichen, jedoch kann dafür nun die U-Zunge noch weiter eindringen, und wieder wird das Messergebnis korrekt sein. Man beachte, dass dieses weitere Einführen dank der relativ kleinen Breite der Vorsprünge T1 und T2 möglich gemacht wird.
Genau dasselbe geschieht, wenn der Flankenwinkel als variabel angesehen wird. Wieder werden die Messungen korrekt sein, solange die Zungenzusatzteile wie verlangt physisch mit den zu messenden Gewinden zusammenarbeiten können. In der Praxis hat es sich als aus reichend erwiesen, mit zwei unterschiedlichen Zungensätren zu arbeiten, um den Steigungsbereich von 1 bis 5 mm abzudecken, was weiter unten näher erörtert wird.
Es sei bereits hier erwähnt, dass die Erfindung zusätzlich zu ihren allgemeinen und deutlichen Vorteilen auch einen bedeutenden Durchbruch in Bezug auf die Messung von Innengewinden auf eine einfache Weise ermöglicht. Wenn die Zungen mit einer kleinen Zungendicke hergestellt werden, müssen sie nicht in eine Position eingestellt werden oder drehbar sein, in der sie sich senkrecht zu den Gewindegängen erstrecken, d. h. sie können starr auf den Trägerbacken des Messgerätes festgehalten und in der Axialrichtung der Gewindebohrung positioniert sein. Sie können eine allgemeine Nullkalibrierung des Messgerätes notwendig machen, jedoch ist die gesamte Anordnung viel einfacher als konventionelle Messsysteme für diesen speziellen Gebrauch.
Im Zusammenhang mit der Messdrahtmethode wurde das mögliche Erfordernis erwähnt, mit Korrekturtabellen zu arbeiten, um die Dicken der benutzten Drähte zu berücksichtigen. Im vorliegenden Zusammenhang bezieht sich die "Drahtnachahmung", wie bei den Zungen für kleinere bzw. größere Steigung verwendet, ebenfalls auf kleinere bzw. größere Durchmesser, jedoch kann die Verwendung einer Korrekturtabelle durch eine maßgebliche Anpassung der Höhen der jeweiligen Zungenvorsprünge leicht vermieden werden.
Es folgt eine detailliertere Beschreibung der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung, in der:
1 das Messdrahtprinzip veranschaulicht, wie schon erörtert,
2a–c ein Grundprinzip der Erfindung veranschaulicht, wie ebenfalls schon erörtert,
3 eine Draufsicht auf einen Taster ist, der mit Zusatzteil-Haltern ausgestattet ist,
4 eine entsprechende Ansicht der Halter vor der Montage auf dem Taster ist,
5 eine Perspektiv-Explosionsansicht von einander entgegengesetzten Zusatzteilen gemäß der Erfindung ist,
6 eine Schnittansicht eines zusammengebauten Zusatzteils ist,
7 eine Seitenansicht von Zusatzteilen zum Messen von Innengewinden ist, und
8 und 9 detaillierte Draufsichten auf die Vorsprünge von einander entgegengesetzten Messzungen sind.
In 3 ist ein Taster 2 gezeigt, dessen Backen als Träger für jeweilige Zusatzteil-Halter 4 benutzt werden, die mittels Klemmschrauben 6 an den Backen befestigt werden. Die Halter 4 stehen über die äußeren Enden der Backen 5 hinaus vor und sind in diesem äußeren Bereich mit ausgerichteten Durchgangsbohrungen 8 versehen. Vor und während ihrer Montage auf den Backen 5 werden die Halter 4 wie in 4 gezeigt zusammengehalten, wobei ein entfernbarer Ausrichtstab 10 durch die Bohrungen 8 gesteckt wird. Nach Beendigung der Montage wird dieser Stab 10 aus den Bohrungen zurückgezogen.
Danach werden die Bohrungen 8 zur Aufnahme von Messzusatzteilen benutzt, wie in 5 gezeigt. Jedes Zusatzteil weist eine Halter-Hülse 12 auf, die in die Bohrung 8 passt und einen zentralen Durchgang hat, der ein hinteres, mit Gewinde versehenes Schraubloch 14 und eine vorderste rylindrische Ausnehmung 16 aufweist. Das Loch 14 hält eine Senkkopfschraube 18 mit einem äußeren, ungeschlitzten Kopf 20 mit dreieckigem Querschnitt fest, während die Schraube 18 an ihrem hinteren Ende mit einem Schlitz 22 oder einen Polygonloch zur Aufnahme eines Schraubenschlüssels versehen sein kann. Jedes Zusatzteil weist außerdem eine Messzunge 22 mit einer Ausnehmung 24 entsprechend dem Längsschnitt des Kopf-Endes der Schraube 18 und einen hinteren, in die Ausnehmung 16 der Hülse 16 passenden Teil 26 auf. An ihrem vorderen Ende ist die Zunge 22 mit Messvorsprüngen 28 geformt, die später detaillierter zu erörtern sind. Auf einer Seite sind zwei einander benachbarte Vorsprünge 18 vorgesehen, während sich auf der anderen Seite nur ein Vorsprung 30 befindet, der nach der Montage auf den Tastenbacken exakt auf halbem Wege zwischen den Vorsprüngen 28 ausgerichtet ist.
Die jeweiligen Zungen 22 werden seitlich über die Gewindekopfteile gesteckt, und die Hülse wird gedreht, um die Zungen in Übereinstimmung mit 6 in eine präzise zentrierte Position auf den vorderen Enden der Hülsen 12 zurückzuziehen. Das Hineinschrauben der Schraube 18 ist aufgrund von Reibeingriff mit der Ausnehmung 24 möglich, wodurch der Schlitz 22 vermieden werden kann.
Die Hülsen 12 sind in die Bohrungen 8 der Backen 4 einführbar, so dass sie darin drehbar sind, festgehalten z. B. durch eine federbelastete Klemmkugel.
Zur Messung von Innengewindedurchmessern kann eine modifizierte, aber ähnliche Anordnung benutzt werden, wie in 7 gezeigt, bei der die Messzungen seitlich vorstehende Verbinderstreifenteile 32 aufweisen, die an einem äußeren Ende mit den Messvorsprüngen 28 oder 30 und an einem inneren Ende mit der Schraubenaufnahmeausnehmung 24 versehen sind. Für ausreichende Stabilität können die Zungen dicker sein als für die Dicke der Messvorsprünge 28 und 30 erwünscht, insbesondere im Hinblick auf den Umstand, dass diese Zungen in Übereinstimmung mit der Steigung des zu messenden Gewindes nicht drehbar sein sollen, und die Vorsprünge können daher außerhalb einer Grundlinie a auf eine verminderte Dicke gebracht werden.
Insoweit wie diese Zusatzteile nicht um die Mittelachse ihrer zugehörigen Hülsen 12 drehbar sein sollen, sind ihre Schrauben 18 vorzugsweise mit hintersten Flügelmuttern 34 zum Klemmen gegen die Rückseiten der Backen 4 versehen, um die Hülsen direkt gegen Drehung zu verriegeln. Dies kann natürlich auch auf andere und elementare Weisen erreicht werden.
Von noch größerer Bedeutung ist die Konturenform der Vorsprüngen 28 und 30. Eine ideale Form entspricht anerkanntermaßen der Querschnittsform der Messdrähte in Übereinstimmung mit 1, d. h. basierend auf dem Prinzip "Kerbe und Spitre", wobei die Gewindeeingriffsteile gerundet sind, um in die Gewinderille zu passen, indem sie die benachbarten Flanken des Gewindes genau an dessen Flankendurchmesser berühren. Für eine beliebige Steigung und einen beliebigen Flankenwinkel kann die ideale Größe des Gewindes durch einfache trigonometrische Betrachtungen berechnet werden. Natürlich kann ein gegebener Satz von Drähten für etwas voneinander abweichende Steigung und Flankenwinkel benutzt werden, solange die Messergebnisse akzeptable Toleranzen haben, aber bereits physische Umstände verhindern einen erweiterten Gebrauch der Drähte, da erstens - wie schon erwähnt - die Drähte nicht tiefer in die Gewinderille eindringen können als bis zu ihrem Kontakt mit den einander entgegengesetzten Flanken, und zweitens sie nicht tiefer eindringen können als wie ihre Montagebasis an den Gewinderücken angreift. Daher hat es sich als ganz natürlich erwiesen, mit einem weiteren Bereich von optimierten Gewinden zu arbeiten.
Im Zusammenhang mit der Erfindung auf Basis des Prinzips in Übereinstimmung mit 2 und wie in 8 und 9 weiter veranschaulicht hat es sich jedoch gezeigt, dass man einen maßgeblichen Drahtdurchmesser an den Ecken C und C_in von 2 nachahmen kann. Wenn man Messzungen-Vorsprünge verwendet, kann man auch ein tieferes Eindringen der Vorsprünge als im Falle von Drähten erreichen, ohne Kontaktprobleme an den Rücken des Gewindes. Solche Vorkehrungen hat man im Stand der Technik nicht wirklich erwogen, aber sie sind hier real, da es ein Hauptbeitrag der Erfindung ist, dass überraschenderweise festgestellt wurde, dass ein gegebener Satz von entsprechend hergestellten Messzusatzteilen tatsächlich praktisch für Messungen über einen viel weiteren Bereich von Flankenwinkeln und Gewindesteigungen als bis dahin praktiziert verwendbar ist.
In der Praxis ist der vorherrschende Gewindesteigungsbereich 1 bis 5 mm, und bei der Erfindung wurde festgestellt, dass man diesen Bereich mit nur zwei Sätzen von Zusatzteilen abdecken kann. Als allgemeine Regel wurde festgestellt, dass ein "Drahtradius" oder eine Eckenkrümmung R, an eine gegebene Steigung P und einen gegebenen Flankenwinkel F ideal angepasst, tatsächlich für Messungen von Gewindeflankendurchmessern mit Gewindesteigungen zwischen 80% und 200% von P und auch für einen ziemlich breiten Bereich von Flankenwinkeln verwendbar ist. Werkzeuge, die für einen Flankenwinkel F = 60° ideal geeignet sind, sind daher für den Flankenbereich zwischen 50° und 80° verwendbar. Für eine maximale Steigung von 5 mm sollte R daher gleich 0,75 mm (D = 1,5 mm) sein. Mit diesem Radius sind die Messzungen für eine Steigung von 2,5 mm ideal, jedoch können sie im Bereich von P = 2 bis 5 mm verwendet werden. Entsprechend ist für eine Eckenkrümmung von 0,375 mm (D = 0,75 mm) ein zweiter solcher Zungensatz für P = 1,25 ideal, aber für den Bereich P = 1 bis 2 mm verwendbar.
Die Verwendbarkeit an den Grenzen der Bereiche wird natürlich durch akzeptable Toleranzen hinsichtlich Abweichungen vom korrekten Maß beschränkt, aber zumindest im Zusammenhang mit Tastern wurde festgestellt, dass die maximalen Abweichungen für die obigen Beispiele nicht über die Ungenauigkeit des Tasters selbst hinausgehen.
Eine weitere überraschende Tatsache ist, dass sich die offenbarten Zusatzteile als für alle üblichen Typen von Gewinden verwendbar erwiesen haben. Insbesondere für Rohrgewinde scheint ein Satz Zusatzteile mit R = 0,5 mm für den gesamten Variationsbereich mit Ausnahme der Maße 1/16'' und 1/8'' zu genügen.
Natürlich kann man spezielle Messzungen für Spezialgewinde gestalten, abermals für wirksamen Gebrauch über bestimmten Abweichungsbereichen ganz in Übereinstimmung mit der verlangten Genauigkeit.
Wegen der beinahe universellen Anwendbarkeit der Basis-Zusatzteile könnte es realistisch scheinen, Messgeräte zu schaffen, die die Zungen als dauerhafte Geräteteile enthalten, sogar auf Mikrometern. Diese Teile könnten jedoch beschädigt werden, so dass man vorzugsweise dennoch "Zusatzteile" verwenden wird.
Im Vorhergehenden wurde auf "Messzungen" Bezug genommen, aber zumindest für die Messung von Außengewinden könnten diese Glieder mit anderen Formen hergestellt werden, so lange ihre Vorsprünge so sind wie in 8 und 9 gezeigt. Zum Beispiel könnte der Vorsprung T3 ein Rotationskörper sein. Mit modernen Schneidtechniken sind die Zungen jedoch leicht herzustellen.

Claims

Messgerät zum Messen des Flankendurchmessers von Gewinden, das grundsätzlich auf der Messdrahtmethode basiert und zwei einander entgegengesetzte Messköpfe aufweist, die mit jeweiligen Gewindeeingriffsvorsprüngen (28, 30) versehen sind, wobei ein Messkopf einen einzelnen Vorsprung (30) zum Einführen in die Gewinderille auf einer Seite des Gewindes und der andere Messkopf zwei Vorsprünge (28) zum Bewegen über den Gewinderücken auf der entgegengesetzten Seite des Gewindes in Kontakt mit den einander entgegengesetzten Flanken des Rückens aufweist, wobei die Vorsprünge (28, 30) eine Messebene senkrecht zu der Achse des Gewindes durch die Mitte des einen Vorsprungs (30) hindurch definieren, wobei das Gerät eine Anzeige- oder Skaleneinrichtung zum Anzeigen des Abstandes zwischen den Messköpfen, wahlweise nach Kalibrierung auf null oder einen bekannten Abstand, aufweist, wobei die Messköpfe bezeichnet sind, zu einer bestimmten Gewindesteigung und einem bestimmten Gewindeflankenwinkel zu passen, mit zugehöriger Anzeige von akzeptablen Abweichungen von deren Nennwerten, wobei die Vorsprünge (28, 30), gesehen in einer Richtung senkrecht zu der Messebene, mit Profil versehen sind, wobei ihre Gewindeflanken-Eingriffsecken mit einem Radius gerundet sind, der dem Radius eines Kreises, der die einander entgegengesetzten Flanken auf halbem Wege zwischen der Oberseite und der Unterseite des Nenngewindeprofils ideal berührt, entspricht oder etwas kleiner ist, wobei die Breite jedes der zwei Vorsprünge (28) kleiner als der Durchmesser des Kreises ist, so dass die gesamte äußere Breite der zwei Vorsprünge (30) kleiner als vier mal der Radius ist, und wobei die Längenabmessung des einen Vorsprungs (30) größer als der Durchmesser des Kreises ist, während die Tiefenabmessung der Kerbe zwischen den zwei Vorsprüngen (28) ebenfalls größer als der Durchmesser des Kreises ist.
Gerät nach Anspruch 1, bei dem die Vorsprünge (28, 30) als Verlängerungen von ebenen Messzungen (22) eingerichtet sind.
Gerät nach Anspruch 1, bei dem die Messzungen (22) zur Anpassung an Außengewinde drehbar in Halteeinrichtungen (12) der jeweiligen Messköpfe angeordnet sind, derart, dass die Zungen (22) und ihre Vorsprünge (28, 30) allgemein eine ebene Lage direkt quer über das Gewinde annehmen.
Gerät nach Anspruch 2, bei dem die Messzungen zur Anpassung an Innengewinde nicht drehbar auf Trägerelementen (32) angeordnet sind, die seitlich von den jeweiligen Messköpfen vorstehen, wobei die Vorsprünge (28, 30) relativ zu den Messzungen verminderte Dicke haben.
Messzubehör zur Montage auf einem Abstandsmessgerät und gestaltet wie in einem der Ansprüche 1 bis 2 angegeben.
Zubehör nach Anspruch 5, das eine Hülse (12) mit einer Gewinde-Durchgangsbohrung (14) und mit einer zylindrischen Vertiefung (16) an einem Ende, eine Senkschraube (18, 20), die durch die Vertiefung (16) hindurch aus der Durchgangsbohrung (14) vorsteht, und weiterhin eine oder mehrere Messzungen (22) mit einem Fußteil (26) zum Einführen in die Vertiefung (16) und einer Aussparung (24) zum reibschlüssigen Aufnehmen des äußeren Endes der Schraube (18, 20), damit die Messzunge (22) durch Festschrauben der Schraube (18, 20) fest an die Hülse (12) geklemmt werden kann, aufweist.