DE69909262T2

DE69909262T2 - Messkopf zum Kontrollieren linearer Dimensionen mit einem flachen Dämpfungselement

Info

Publication number: DE69909262T2
Application number: DE69909262T
Authority: DE
Inventors: Carlo Dall'aglio; Luciano Ventura
Original assignee: Marposs SpA
Current assignee: Marposs SpA
Priority date: 1998-03-13
Filing date: 1999-02-26
Publication date: 2004-05-27
Anticipated expiration: 2019-02-27
Also published as: ES2366440T3; EP1062476A2; ES2203087T3; JP4405079B2; ATE511628T1; WO1999047883A3; ATE306067T1; US7076882B2; WO1999047883A2; EP1591748A2; US20060201012A1; ES2370397T3; EP1336816B1; JP2011064694A; US6920698B2; EP1062476B1; JP4964982B2; EP1336816A3; EP1591749B1; EP1591748B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kopf zum Prüfen der linearen Abmessungen eines mechanischen Teiles, der eine Lagereinheit mit einem Gehäuse, das eine Ausnehmung und eine geometrische Längsachse besitzt, einen Armsatz, der in bezug auf die Lagereinheit bewegbar ist und einen Arm, der mindestens teilweise in der Ausnehmung angeordnet ist, sowie einen mit dem Arm verbundenen Fühler zur Berührung einer Fläche des zu prüfenden mechanischen Teiles aufweist, ein Drehlager, das zwischen dem Arm und der Lagereinheit angeordnet ist, um Verschiebungen des Armes relativ zur Lagereinheit um eine Querachse zu ermöglichen, Druckvorrichtungen, die zwischen dem Arm und der Lagereinheit angeordnet sind, um den Fühler gegen die Fläche des zu prüfenden Teiles zu drücken, und einen Signalumformer besitzt, der mit dem Arm und der Lagereinheit verbunden ist, um in Abhängigkeit von der Position des Armes relativ zur Lagereinheit Signale zu liefern (US-A-4 279 079, WO-A1-98-20297, veröffentlicht am 14.05.1998).
Es gibt viele Arten von Prüf- oder Meßköpfen für die Inspektion von mechanischen Teilen in Werkbänken, Transferstraßen oder im Verlaufe einer von Werkzeugmaschinen durchgeführten Bearbeitung, wobei die Messung während der Bearbeitung durchgeführt wird.
Obwohl die bekannten Köpfe in bezug auf die Wiederholbarkeit und Zuverlässigkeit gute Eigenschaften aufweisen, sind sie generell für spezielle Arten von Anwendungsfällen konzipiert und ermöglichen keine große Flexibilität in bezug auf ihre Verwendung.
Was andere Umstände anbetrifft, so benötigen diese Köpfe, obwohl sie für eine Reihe von Anwendungsfällen geeignet sind, langwierige, teure und umfangreiche Umrüstvorgänge.
Die Signalumformvorrichtungen der bekannten Köpfe, beispielsweise Linearspannungsdifferenzumformer oder vom Halbbrückentyp, mit hin- und herbeweglichen Wicklungen und Kern besitzen ein lineares Verhalten in einem extrem beschränkten Verschiebungsbereich zwischen dem Kern und den Wicklungen und sind daher nur für begrenzte Meßbereiche konzipiert. Darüber hinaus besitzen diese Signalumformvorrichtungen eine sensible Konstruktion und sind besonders empfindlich gegenüber Temperaturänderungen, die in der Funktion dieser Köpfe unerwünschte Verschiebungen, die als „thermische Verschiebungen" bekannt sind, verursachen.
Die bekannten Köpfe besitzen ferner Kabel mit elektrischen Leitungen, die die Abgabe von Signalen von den zugehörigen Signalumformern an Verarbeitungseinheiten und Verbinder am freien Ende der Kabel ermöglichen. Die Verbinder der bekannten Köpfe besitzen Elemente, die beispielsweise mit Hilfe einer Gewindekopplung miteinander verbunden werden sollen, um die sich eine Bedienungsperson besonders intensiv kümmern muß, um eine geeignete Verriegelung und Abdichtung zu erzielen.
Es sind ferner Vorrichtungen bekannt, die Rahmen zum Lagern dieser Köpfe aufweisen, beispielsweise Lager zum Lagern eines Paares von Köpfen, die zur Durchmesserüberprüfung eingesetzt werden. Diese Köpfe können auf einstellbare Weise mit dem Lager verbunden werden, und zwar beide in einer in bezug auf das Lager hin- und herbeweglichen Weise. Vorrichtungen dieser Art werden beispielsweise zur Durchmesserüberprüfung von Teilen im Verlaufe der von Werkzeugmaschinen durchgeführten Bearbeitung verwendet, genauer gesagt bei Schleifmaschinen. Die Komponenten dieser Vorrichtung, insbesondere die Meßköpfe, können zufälligen und unerwünschten Kollisionen ausgesetzt sein, die häufig insbesondere in der Werkstattumgebung auftreten, in denen eine Messung während der Bearbeitung stattfindet. Diese Kollisionen können die Prüfposition der Köpfe verändern und darüber hinaus die Köpfe beschädigen.
Ein Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Prüf- oder Meßkopf für die Prüfung der linearen Abmessungen von mechanischen Teilen zu schaffen, der einen hohen Standard an Wiederholbarkeit und Genauigkeit garantiert, besonderes zuverlässig, vielseitig und billig ist und somit die Nachteile der bekannten Köpfe beseitigt. Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, Teile für Prüf köpfe, insbesondere Signalumformer und Verbinder, zur Verfügung zu stellen, die zur Verbesserung der Eigenschaften der Köpfe beitragen und deren Herstellkosten reduzieren sowie deren Gebrauch extrem einfach und flexibel machen.
Noch ein anderes Ziel der Erfindung besteht darin, Prüfvorrichtungen zu schaffen, bei denen Prüf- oder Meßköpfe Verwendung finden, die besonders sicher und flexibel im Gebrauch sind und nur einfache und schnelle Aufbauarbeiten benötigen, während sie einen hohen Standard an Wiederholbarkeit und Genauigkeit garantieren.
Es ist auch ein Ziel der Erfindung, ein Verfahren zur Prüfung von linearen Abmessungen zur Verfügung zu stellen, das durch eine Vorrichtung mit mindestens einem Prüf- oder Meßkopf, der besonders einfach und flexibel im Gebrauch ist, verwirklicht wird.
Noch ein weiteres Ziel der Erfindung betrifft die Schaffung einer Prüfvorrichtung mit mindestens einem Prüf- oder Meßkopf und Verbindungseinrichtungen an eine Verarbeitungseinheit, die besonders zuverlässig und kompakt sind und in einfacher und rascher Weise ausgetauscht werden können.
Diese und andere Ziele werden mit einem Kopf nach Patentanspruch 1 erreicht.
Die Erfindung wird nunmehr in größeren Einzelheiten in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen, die lediglich Ausführungsbeispiele betreffen, erläutert. Es zeigen:
1 eine axonometrische Ansicht des Gehäuses eines erfindungsgemäß ausgebildeten Kopfes;
2 einen Längsschnitt eines Kopfes gemäß der Erfindung, der das Gehäuse der 1 umfaßt, wobei einige Details im Verlaufe der Prüfung eines Teiles dargestellt sind;
3 eine Ansicht des in 2 gezeigten Kopfes in Richtung des Pfeiles III in 2, wobei einige Elemente aus Einfachheitsgründen weggelassen worden sind, insbesondere die Abdeckung 130, der Fühler 27 und das zugehörige Lager 26;
4 eine Ansicht des Kopfes der 2 entsprechend der Ansicht von 3, wobei das Leitblech 55 und die zugehörige Feststellschraube 56 ebenfalls weggelassen worden sind;
5 eine Ansicht des in 2 gezeigten Kopfes in Richtung des Pfeiles V in 2;
6 eine axonometrische Ansicht in vergrößertem Maßstab eines Bestandteiles des erfindungsgemäß ausgebildeten Kopfes;
7 eine Ansicht in vergrößertem Maßstab eines teilweise in 2 gezeigten Bestandteils;
die 8 und 9 teilweise weggeschnittene Schnittansichten des Bestandteils der 7 entlang den Linien VIII-VIII und IX-IX in 7;
10 eine teilweise weggeschnittene Seitenansicht in einer anderen Orientierung des Bestandteiles der 7 entlang der durch den Pfeil X in 7 angedeuteten Richtung;
11 eine teilweise weggeschnittene Schnittansicht des in 10 gezeigten Bestandteils entlang Linie XI-XI in 10;
12 eine teilweise weggeschnittene Seitenan-sicht eines Bestandteils eines Kopfes gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung in bezug auf 10;
13 eine teilweise weggeschnittene Schnittansicht des in 12 gezeigten Bestandteils entlang Linie XIII-XIII in 12, wobei einige Details dargestellt sind;
14 schematisch einen Schaltplan, der einen im Kopf der 2 verwendeten Signalumformer zeigt;
15 einen Längsschnitt eines Details eines Kopfes gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung;
16 einen Längsschnitt eines Details eines Kopfes gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung;
17 einen Längsschnitt einer ersten Vorrichtung gemäß der Erfindung, wobei einige Details im Verlaufe der Prüfung eines Teiles dargestellt sind;
18 eine teilweise weggeschnittene Schnittansicht der Vorrichtung der 17 entlang Linie XVIII-XVIII in 16;
19 eine Seitenansicht einer zweiten Vorrichtung gemäß der Erfindung;
20 eine teilweise weggeschnittene Schnittansicht der in 19 gezeigten Vorrichtung entlang Linie XX-XX in 19;
21 eine Rückansicht einer dritten Vorrichtung gemäß der Erfindung;
22 einen Längsschnitt in einem geringfügig reduzierten Maßstab der Vorrichtung der 17 entlang Linie XVIII-XVIII in 17, wobei einige Details im Verlaufe der Prüfung eines Teiles dargestellt sind;
23 eine Rückansicht einer vierten Vorrichtung gemäß der Erfindung;
24 eine Seitenansicht der in 23 gezeigten Vorrichtung in der durch den Pfeil XXIV in 23 angedeuteten Richtung, wobei einige Details im Schnitt und im Verlaufe der Prüfung eines Teiles dargestellt sind;
25 eine Rückansicht einer Vorrichtung gemäß der Erfindung, wobei einige Modifikationen in bezug auf die vierte Vorrichtung der 23 dargestellt sind;
26 eine Seitenansicht der Vorrichtung der 25 in Richtung des Pfeiles XXVI in 25, wobei einige Details im Schnitt und im Verlaufe der Prüfung eines Teiles dargestellt sind;
27 eine Seitenansicht einer fünften Vorrichtung gemäß der Erfindung, die im Verlaufe der Prüfung eines Teiles dargestellt ist;
28 einen Längsschnitt in vergrößertem Maßstab eines Details der Vorrichtung der 27 entlang Linie XXVIII-XXVIII in 30;
29 einen Längsschnitt entsprechend 28 in einer anderen Arbeitsposition der Vorrichtung;
30 eine Draufsicht, wobei einige Elemente im Schnitt dargestellt sind, des Details der 28 in Richtung des Pfeiles XXX in 28;
31 eine Seitenansicht einer sechsten Vorrichtung gemäß der Erfindung im Verlaufe der Prüfung eines Teiles;
32 eine Schnittansicht der Vorrichtung der 31 entlang Linie XXXII-XXXII der 31;
33 eine Seitenansicht einer Vorrichtung gemäß der Erfindung, wobei einige Modifikationen in bezug auf die sechste Vorrichtung der 31 dargestellt sind; und
34 eine Schnittansicht der Vorrichtung der 33, abgesehen von einigen Details, entlang Linie XXXIV-XXXIV in 33.
Der in den 1–6 gezeigte Kopf, genauer gesagt ein Prüfkopf 1, umfaßt ein Lager und eine Schutzeinheit mit einem Stahlgehäuse 3 im wesentlichen prismatischer Form, insbesondere in der Form eines Parallelepipedes, das eine geometrische Längsachse besitzt.
Das Gehäuse 3 hat eine Ausnehmung 12, die sich im wesentlichen in Längsrichtung erstreckt, mit einer Vorderseite 5, einer Oberseite 6, einer Unterseite 7 und einer Rückseite 8 mit Löchern und Öffnungen, um einen Zugang zur Ausnehmung 12 zu ermöglichen. Insbesondere ist eine Längsöffnung 15 in der Oberseite 6 ausgebildet, während eine mittlere Öffnung 16 in der Vorderseite 5 ausgebildet ist.
Ein beweglicher Armsatz umfaßt einen Arm 20, der teilweise in der Ausnehmung 12 des Gehäuses 3 untergebracht und im wesentlichen parallel zur geometrischen Längsachse des Gehäuses 3 angeordnet ist. Der Arm 20 umfaßt einen ersten Endabschnitt 21, der im Gehäuse 3 angeordnet ist und zwei Querflügel 22 und 23 besitzt (in 4 gezeigt), einen mittleren Abschnitt 24 und einen, zweiten Endabschnitt 25, der sich quer über die mittlere Öffnung 16 der Vorderseite 5 erstreckt und an der Außenseite des Gehäuses 3 ein Lager 26 für einen Fühler 27 trägt.
Ein Drehlager 30 (das im einzelnen mit vergrößertem Maßstab in 6 gezeigt ist) ist mit dem Gehäuse 3 und dem beweglichen Arm 20 verbunden und ermöglicht begrenzte Drehverschiebungen des Armes 20 um eine Querachse. Es umfaßt ein verformbares Element, das aus drei Stahllamellen 31,32 und 33 besteht, welche permanent an zwei Blöcken 34 und 35 befestigt sind, die beispielsweise aus einer Zinklegierung bestehen. Diese permanente Fixierung zwischen Elementen aus unterschiedlichen Materialien kann beispielsweise durch Druckguß hergestellt werden, obwohl auch andere Verfahren Anwendung finden können (beispielsweise Schweißen).
Das Druckgußverfahren zum permanenten Fixieren der Lamellen 31, 32 und 33 an den Blöcken 34 und 35 wird durchgeführt, indem die Lamellen 31,32 und 33 in ein Druckgußwerkzeug eingesetzt werden, in das danach das zum Erhalten der Blöcke 34 und 35 erforderliche geschmolzene Material eingespritzt wird. Die Lamellen 31, 32 und 33 bleiben somit an diesem Material fixiert, bis es abkühlt. Ferner können die Lamellen 31, 32 und 33 in den Bereichen, die im geschmolzenen Material eingetaucht bleiben sollen, Löcher aufweisen, die die Fixierstabilität weiter garantieren.
Wenn sich das Drehlager 30 im Ruhezustand befindet, sind die beiden Blöcke 34 und 35 im wesentlichen parallel zueinander angeordnet, und die Lamellen 31,32 und 33 bilden beispielsweise mit den Blöcken 34 und 35 Winkel von 45°. Die Lamellen 31 und 33 sind im wesentlichen coplanar, wobei die Lamelle 32 einen Winkel von etwa 90° mit den anderen beiden Lamellen 31 und 33 bildet. Dabei liegen die Lamellen 31, 33 auf der einen Seite und die Lamelle 32 auf der anderen Seite in zwei Ebenen (beispielsweise in zwei senkrecht zueinander angeordneten Ebenen) einer Schar von Ebenen, die von einer Geraden gebildet wird, die die Drehachse des Armes 20 darstellt.
Der Block 34 ist mit dem Mittelabschnitt 24 des Armes 20 mit Hilfe von zwei Schrauben 40 verbunden, während der Block 35 mit einer Innenfläche des Gehäuses 3 an einer der Seite 7 entsprechenden Position mit Hilfe von zwei anderen Schrauben 41 (die in 5 gezeigt sind) verbunden ist. Wie in den 2 und 6 gezeigt, ist der Block 34 so geformt, daß der Abschnitt zum Verbinden mit dem Arm 20 in Längsrichtung eine ziemlich begrenzte Abmessung besitzt und auf diese Weise ein besseres Verhalten des Drehlagers 30 durch Minimierung der Übertragung von Spannungen vom Arm 20 auf das Drehlager 30 sicherstellt.
Durch die Konstruktion und Anordnung des Drehlagers 30 kann der Arm 20 begrenzte, aber genaue Drehverschiebungen um die vorstehend erwähnte Drehachse ausführen, die senkrecht zur geometrischen Längsachse des Gehäuses 3 und parallel zur Oberseite 6 und Unterseite 7 verläuft.
Mechanische Begrenzungsvorrichtung umfassen Anschlagelemente, die in der Ausnehmung 12 des Gehäuses 3 fixiert sind und mit der Oberseite und Unterseite der Querflügel 22 und 23 zusammenwirken können, um die Drehverschiebungen des Armes 20 in beiden Richtungen zu begrenzen. Genauer gesagt, eine Schraube 50 ist in die Ausnehmung 12 an der Unterseite 7 des Gehäuses 3 geschraubt und erstreckt sich durch eine geeignete Öffnung im Flügel 22 derart, daß die Drehverschiebungen des beweglichen Armes 20 gegen den Uhrzeigersinn (in bezug auf 2) durch den Kontakt zwischen der Oberseite des Flügels 22 und dem Kopf der Schraube 50 begrenzt werden. Ein mit einem Gewinde versehenes Element oder ein Paßstift 51 ist in 2 gezeigt, obwohl er sich an der Außenseite der Querschnittsebene der 2 befindet, und ist ferner in 4 mit einer gestrichelten Linie angedeutet. Der Paßstift 51 ist ebenfalls in der Ausnehmung 12 an der Unterseite 7 des Gehäuses 3 befestigt und hat ein freies Ende, das bei Berührung einer Unterseite des Flügels 23 die Drehverschiebungen des beweglichen Armes 20 im Uhrzeigersinn in bezug auf 2 begrenzt. Die Positi on der Schraube 50 und des Paßstiftes 51 kann durch Zugriff über geeignete Löcher, die in der Unterseite 7 des Gehäuses 3 angeordnet und mit zugehörigen Kappen 13 und 14 (in 5 gezeigt) abgedichtet sind, eingestellt werden.
Ein ebenes, längliches und geformtes Element oder Leitblech 55 ist mit Hilfe einer Schraube 56 mit dem Arm 20 verbunden. Wie in 2 gezeigt, hat der Arm 20 ein geformtes Profil mit vorstehenden Flächenabschnitten. Insbesondere ist die Verbindung des Leitblechs 55 an einem Endabschnitt desselben und an einem vorstehenden Flächenabschnitt des Armes 20 in der Nähe des Verbindungsbereiches des Drehlagers 30 verwirklicht. Auf diese Weise positioniert sich das Leitblech 55 selbst in einer Ebene, die im wesentlichen parallel zur Oberseite (in bezug auf 2) des ersten Endabschnittes 21 des Armes 20 verläuft.
Eine Druckvorrichtung umfaßt eine Rückzugsfeder 60, die mit Hilfe von zugehörigen Haken- und Einstellvorrichtungen mit dem beweglichen Arm 20 und dem Gehäuse 3 verbunden ist, um den Fühler 27 in die Fläche eines zu prüfenden mechanischen Teiles 2 zu drücken. Genauer gesagt, diese Haken- und Einstellvorrichtungen umfassen ein erstes und zweites Hakenelement 61 und 62, die jeweils an den Enden der Feder 60 befestigt und mit dem beweglichen Arm 20 und dem Gehäuse 3 verbunden sind.
Genauer gesagt, das erste Hakenelement 61 hat eine im wesentlichen zylindrische Form mit einem vergrößerten Abschnitt, der mit einem zugehörigen Sitz des Armes 20 am Eingang eines Durchgangslochs 59 zusammenwirkt, und einen Abschnitt, der das zugehörige Ende der Feder 60 trägt und im Durchgangsloch 59 untergebracht ist. Die Zugkraft der Feder 60, die einstellbar ist, wie hiernach beschrieben, stellt die Zusammenwirkung zwischen dem ersten Hakenelement 61 und dem Arm 20 sicher.
Das zweite Hakenelement 62 hat eine im wesentlichen prismatische Außenfläche (genauer gesagt einen quadratischen Querschnitt) sowie ein axiales Gewindeloch und ist in einem Sitz 9 auf der Unterseite 7 des Gehäuses 3 angeordnet. Der Sitz 9 hat einen zylindrischen Querschnitt und einen Führungshals 63 mit einem quadratischen Querschnitt, um axiale Drehungen des zweiten Hakenelementes 62 zu verhindern. Ferner besitzen die Haken- und Einstellvorrichtungen eine Einstellschraube 64, die mit dem axialen Gewindeloch des zweiten Hakenelementes 62 verbunden ist und so im Sitz 9 angeordnet ist, daß der Kopf der Schraube 64 in einem Abschnitt mit vergrößertem Querschnitt angeordnet ist und gegen die Querflächen des Sitzes 9 stößt. Durch die Führungswirkung des Halses 63 können durch eine Betätigung – von der Außenseite des Gehäuses (wie in 5 gezeigt) –zur Drehung des Kopfes der Einstellschraube 64 auf das Hakenelement 62 Translationsverschiebungen (zum Verändern der Vorspannung der Feder 60) ausgeübt werden. Eine Ringdichtung 65 ist zwischen dem Kopf der Schraube 64 und dem Eintritt des Sitzes 9 zum Abdichten des Sitzes angeordnet.
Eine pneumatisch betätigte Rückzugsvorrichtung, um den Arm 20 in eine vorgegebene inoperative Position zu bringen, umfaßt einen Balg 70, der in einem Durchgangssitz 10 auf der Unterseite 7 des Gehäuses 3 angeordnet ist. Der Balg 70 be steht aus Kunststoffmaterial, beispielsweise Polyurethan, kann jedoch auch aus Gummi oder Metall hergestellt sein. Dieser Balg 70, der von der Außenseite des Gehäuses 3 aus in den Sitz 10 eingesetzt oder von diesem entfernt werden kann, besitzt ein offenes und vergrößertes Ende zur Unterbringung in einer Ausnehmung am Eintritt des Sitzes 10 an der Fläche 7. Eine im wesentlichen ebene Abdeckung 71 ist ebenfalls in den Sitz 10 eingesetzt und übt einen Druck gegen das Ende des Balges 70 aus, um den Sitz 10 abzudichten. Die Abdeckung 71 ist mit Hilfe von zwei Schrauben 72, die diametral gegenüberliegende Abschnitte ihres Randes verriegeln (5), mit dem Gehäuse 3 verbunden.
Das gegenüberliegende Ende des Balges 70 ist frei und hat eine Verschlußwand 73, mit deren Außenfläche ein ringförmiges Anschlagelement 74 verbunden, beispielsweise verklebt ist. Ein einstückig mit dem Arm 20 ausgebildetes zylindrisches vorstehendes Teil 76 ist so bemessen, daß es mit einem zylindrischen Sitz 75 des ringförmigen Anschlagelementes 74 zusammenwirkt. Die Abdeckung 71 hat ein Durchgangsloch, das mit den Leitungen eines bekanntes Pneumatikkreises verbunden ist, der eine Druckluftquelle und zugehörige Leitungen umfaßt, die schematisch in 2 gezeigt und mit den Bezugszeichen 79 und 80 versehen sind.
Ein induktiver Signalumformer 90 vom „Halbbrückentyp" mit mehreren Wicklungen, der in 2 und in einem vergrößerten Maßstab in den Schnittansichten der 7, 8 und 9 gezeigt ist, besitzt ein Paar von Wicklungen 92, die jeweils in zwei Abschnitte unterteilt sind, und einen Kern 91 aus ferromagnetischem Material. Der Kern 91 ist an einem Schaft 93 befestigt, der auf einstellbare Weise mit dem Arm 20 verbunden ist. Genauer gesagt ist der Schaft 93 in eine am Endabschnitt 21 des Armes 20 angeordnete Gewindebohrung 28 geschraubt.
Jeder Abschnitt der Wicklungen 92 ist in einem der vier ringförmigen Sitze einer Spule 95 untergebracht, die aus einem Material besteht, das eine besonders niedrige Empfindlichkeit gegenüber thermischen Veränderungen hat (beispielsweise „Flüssigkristalle" oder LCP-Flüssigkristallpolymer).
Bei der Verbindung der Wicklungen 92 mit der Spule 95 findet kein Kleber Verwendung, um auf diese Weise die Montagevorgänge zu erleichtern und mögliche negative Effekte infolge von Wärmeausdehnungen, denen der Kleber ausgesetzt ist, zu vermeiden.
Die Spule 95 ist mit einem Hohllager 100 verbunden, genauer gesagt im Inneren eines ersten Stahlgehäuses oder einer Umfassung 101 zwischen inneren Anschlagflächen an den Enden der Umfassung 101 angeordnet. Bei der dargestellten Anordnung wird die Spule 95 von einem freien Endrand 102 der Umfassung 101 fixiert, der in geeigneter Weise durch mechanisches Bearbeiten gegen eine im wesentlichen kegelstumpfförmige Endfläche der Spule 95 gebogen ist. Diese Art von Verbindung ist besonders einfach, zuverlässig und kann in einfacher Weise automatisiert werden. Besonders gegenüber den bekannten Vorrichtungen wird die Zuverlässigkeit verbessert, da diese zusätzliche Materialien – als Klebemittel – für ihre Verbindung benötigen und da diese Materialien un erwünschte Volumenänderungen erfahren. Die thermischen Veränderungen, denen die Vorrichtung ausgesetzt ist, können Verschiebungen unter den Bestandteilen des Signalumformers verursachen.
Ein zweites Gehäuse 105, das beispielsweise aus Messing besteht, des Hohllagers 100 für die Spule 95 besitzt zwei Teile. Ein Teil 106 ist mit Hilfe von abgebogenen Abschnitten mit der Umfassung 101 verbunden. Der andere Teil 107 besitzt einen C-förmigen Querschnitt (in 9 gezeigt) und verriegelt das Ende eines Kabels 110 für in den Figuren nicht dargestellte elektrische Leiter. Eine Lagerplatte 111 ist zwischen dem ersten und zweiten Gehäuse (101 und 105) des Hohllagers 100 befestigt und trägt eine integrierte Schaltung, an die auf der einen Seite die Wicklungen 92'und auf der anderen Seite die elektrischen Leiter des Kabels 110 angeschlossen sind.
Ein Schutz 117 schützt den Endabschnitt des Kabels 110, das zweite Metallplattengehäuse 105 und einen Endabschnitt der Umfassung 101.
Die Umfassung 101 ist in einem Durchgangsitz 11 auf der Unterseite 7 des Gehäuses 3 angeordnet und besitzt an ihrer Außenseite einen Flansch 103 mit einer Fläche, die durch Zusammenwirkung mit einer entsprechenden Fläche am Eintritt des Sitzes 11 die Position festlegt und die Verbindung des Hohllagers 100 mit Hilfe von zwei Schrauben 104 ermöglicht, die diametral gegenüberliegende Bereiche des Flansches 103 fixieren (wie in 5 gezeigt). Darüber hinaus hat die Außenfläche der Umfassung 101 einen Sitz für eine toroid förmige Dichtung oder einen O-Ring 118, der dadurch, daß er zwischen die Umfassung 101 und die Innenfläche des Sitzes 11 gepreßt bleibt, die Abdichtung der Verbindung garantiert.
Die Umfassung 101 kann auch gegenüber der dargestellten Form eine andere Form besitzen. Beispielsweise kann der Flansch 103 nicht vorhanden sein. In diesem Fall kann das Fixieren und Eistellen ihrer Position im Sitz 11 beispielsweise mit Hilfe einer Reibschraube durchgeführt werden, die, dadurch daß sie ein Loch an der Rückseite 8 des Gehäuses 3 passiert (in den Figuren nicht gezeigt), die Oberfläche der Umfassung 101 berührt und diese in der gewünschten Position fixiert.
Die Anordnung der Bestandteile des induktiven Signalumformers 90 ist derart, daß der Kern 91 im Inneren der Wicklungen 92 angeordnet ist und (zusammen mit dem Schaft 93) begrenzte, im wesentlichen translatorische Verschiebungen durchführen kann, wenn sich der Arm 20 verschiebt.
Der Schutz 117 kann über einen Überformvorgang erreicht werden. Dieses Verfahren ist bekannt und besteht im wesentlichen darin, daß ein Kunststoffmaterial, beispielsweise Polyurethan, geformt wird, um die Teile zu umhüllen, die ummantelt werden sollen (bei der dargestellten Ausführungsform der Endabschnitt der Umfassung 101, das Stahlplattengehäuse 105 und ein Ende des Kabels 110). Mit diesem Verfahren wird ein einziges Teil hergestellt, das nicht demontiert werden kann. Da auch die Hülle des Kabels 110 aus Polyurethan besteht, wird durch diesen Überformprozeß eine Verschmelzung mit dem Schutz 117 erreicht, die die Abdichtung der Verbindung garantiert.
Eine zusätzliche Druckvorrichtung umfaßt zwei Permanentmagneten 121 (von denen nur einer in 2 gezeigt ist), die in der Ausnehmung 12 des Gehäuses 3 an der Unterseite 7 angeordnet sind, eine entgegengesetzte Polarität besitzen und Seite an Seite in einer Richtung, die im wesentlichen parallel zur vom Drehlager 30 gebildeten Drehachse verläuft, vorgesehen sind. Die Magneten 121 weisen mit entgegengesetzten Polaritäten auf Bereiche des Armes 20, beispielsweise in der Nähe der Rückzugsfeder 60, und beaufschlagen den Arm 20 (der aus ferromagnetischem Material besteht) mit einer magnetischen Zugkraft, die zur Wirkung der Feder 60 hinzutritt, um den Fühler 27 gegen das zu prüfende Teil 2 zu drücken. Da die beiden Magneten 121 mit entgegengesetzten Polaritäten angeordnet sind, verbindet sie der Magnetfluß, den sie erzeugen, durch die entsprechenden Bereiche des Armes 20 und die Bereiche des Gehäuses 3, mit dem sie verbunden sind, und wirkt sich nicht auf die anderen Bestandteile des Kopfes 1 aus.
Die Ausnehmung 12 kann mit einer viskosen Flüssigkeit, insbesondere Öl (beispielsweise Silikonöl, das durch eine hohe im wesentlichen kontante Viskosität gekennzeichnet ist), gefüllt sein, um mit den Querflächen des Leitblechs 55 im Verlaufe der Verschiebungen des Armes 20 zusammenzuwirken und diese Verschiebungen zu dämpfen. In Abhängigkeit von den Anforderungen des speziellen Anwendungsfalls des Kopfes 1 kann der Dämpfungseffekt, der generell für die Prüfung von Teilen mit genuteten Flächen erforderlich ist, in ein facher Weise modifiziert werden; indem das Leitblech 55 durch ein anderes Leitblech ersetzt wird, das eine andere Form besitzt, insbesondere Querflächen aufweist, die eine andere Erstreckung besitzen.
Die spezielle Verbindung des Leitblechs 55 mit einem Endabschnitt und in einer Zone des Armes 20 in der Nähe des Drehlagers 30 stellt sicher, daß die Kräfte, die durch das mit dem Leitblech 55 zusammenwirkende Öl erzeugt werden, keine unerwünschten Spannungen in empfindlichen Teilen des Kopfes 1, insbesondere im Kern 91 des mit dem Arm 20 verbundenen Signalumformers, erzeugen und im wesentlichen an der Drehachse abgegeben werden, so daß eine negative Beeinflussung der Funktionsweise des Kopfes 1 verhindert wird.
Die Lager- und Schutzeinheit umfaßt eine Abdeckung 130, die mit Hilfe von nicht in den Figuren gezeigten Schrauben an der Oberseite 6 des Gehäuses 3 befestigt ist, um die Öffnung 15, die einen Zugang zur Ausnehmung 12 ermöglicht, abzudichten. Die Abdeckung 130 besitzt zwei Löcher mit zugehörigen Kappen 131 und 132 zum Anordnen des Dämpfungsöles in der Ausnehmung 12. Eines der Löcher mit seiner zugehörigen Kappe 132 ist am Schaft 93 angeordnet, der den Kern 91 des Signalwandlers 90 trägt, um auf diese Weise eine Operation von der Außenseite des Gehäuses 3 zum Einstellen der Position des Kernes 91 im Inneren der Wicklungen 92 zu ermöglichen. Eine toroidförmige Dichtung 133 (oder ein O-Ring) ist zwischen die Abdeckung 130 und das Gehäuse 3 geklemmt und sichert, die Abdichtung der Verbindung zwischen der Abdeckung 130 und dem Gehäuse 3.
Zwei flexible rohrförmige Dichtungen 134 und 135 sind in. bekannter Weise in ringförmigen Sitzen des Armes 20 und Gehäuses 3 an der mittleren Öffnung 16 fixiert.
Die Dichtungen 134 und 135 bestehen aus einer speziellen Art von Gummi, die abriebfest und hochtemperaturfest ist (beispielsweise HNBR oder hydriertes Nitrii), um das Innere des Kopfes 1 gegenüber Spänen zu schützen, die Beschädigungen verursachen können.
Eine Abdeckung 136 ist beispielsweise mit Hilfe von Schrauben, die in den Figuren nicht gezeigt sind, mit der Vorderseite 5 des Gehäuses verbunden.
Ein elektronisch programmierbarer Identifikator oder „Transponder" 140 ist in einem Sitz in der Unterseite 7 des Gehäuses 3 angeordnet. Der Transponder 140 umfaßt ein Hochfrequenzidentifikationssystem eines bekannten Typs, das mit Hilfe von geeigneten Instrumenten (beispielsweise einer Magnetlese/Schreibeinheit, die mit einer Prozeßeinheit verbunden ist) ermöglicht, den Kopf 1 identifizierende Daten (beispielsweise eine Codenummer) und/oder andere Daten anderer Art (beispielsweise im Kopf 1 durchgeführte Einstellungen oder Informationen, die Operationen für die technische Unterstützung betreffen) einzugeben und zu detektieren.
Die elektrischen Leiter des Kabels 110, die, wie vorstehend beschrieben, an die Wicklungen 92 angeschlossen sind, besitzen gegenüberliegende Enden, die an ein erstes Element 147 eines Verbinders 146 angeschlossen sind, der in den Fi guren 7, 10 und 11 gezeigt ist. Ein zweites Element 148 des Verbinders 146 ist in bekannter und in den Figuren nicht gezeigter Weise an eine Prozeßeinheit 91 und das erste Element 147 angeschlossen, um eine elektrische Verbindung zwischen dem induktiven Signalumformer 90 und der Prozeßeinheit 81 herzustellen.
Das erste und zweite Element 147 und 148 des Verbinders 146 besitzen Gehäuse 149 und 150 und zentrale zylinderförmige Elemente 151 und 152, die jeweils Leiteranschlüsse eines bekannten Typs tragen (beispielsweise Stecker und Buchsen, die aus Einfachheits- und Klarheitsgründen nicht in den Zeichnungen dargestellt sind), welche miteinander zusammenwirken, um eine elektrische Verbindung herzustellen. Ein Abschnitt des Elementes 152 mit kleinerem Durchmesser und eine Innenfläche des Gehäuses 149 bilden einen hohlzylindrischen Sitz 153, der einen entsprechenden Endabschnitt mit kleinerem Querschnitt 154 des Gehäuses 150 aufnimmt. Zwei ringförmige Dichtungen oder O-Ringe 155 und 156 sind teilweise in ringförmigen Sitzen am Endabschnitt 154 des Gehäuses 150 untergebracht und gegen die Innenflächen des Sitzes 153 gepreßt, um die Verbindung zwischen den Elementen (147 und 148) des Verbinders 146 abzudichten. Die Gehäuse 149 und 150 für die Bestandteile des Verbinders 146 besitzen im wesentlichen zylindrische Außenflächen und ein erstes und zweites Paar von Stiften 157 und 158, die jeweils von ihrer zugehörigen Außenfläche vorstehen und in diametraler Richtung ausgerichtet sind. Eine Schnellverriegelungs/Entriegelungsvorrichtung zwischen den Elementen 147 und 148 des Verbinders 146 umfaßt ein geformtes elastisches Verriegelungselement 159 (nur in den 10 und 11 ge zeigt), das beispielsweise aus gebogenem Stahldraht für Federn besteht und eine im wesentlichen symmetrische Form in bezug auf eine Längsebene besitzt, wobei zwei Endschlitze 160 mit Stiften 158 verbunden sind, zwei gebogene Hakenabschnitte 161 auf elastische Weise mit Greifflächen der Stifte 157 zusammenwirken und ein mittlerer Verbindungsabschnitt 162 zwischen den Verriegelungsabschnitten angeordnet ist. Der Verbindungsabschnitt 162 ist in geeigneter Weise gebogen und bildet einen Betätigungshebel 163, der auf der einen Seite die Oberfläche des ersten Elementes 147 kontaktiert, und auf der anderen Seite ein gebogenes Verbindungsende besitzt, das von dieser Fläche entfernt angeordnet ist.
Bei der in den 10 und 11 gezeigten Verriegelungsan Ordnung hält der von dem geformten Element 159 auf die Paare der Stifte 157 und 158 ausgeübte elastische Druck die Elemente 147 und 148 des Verbinders 146 im Klemmeingriff gegeneinander und sichert auf diese Weise die Stabilität der elektrischen Verbindung. Die in den 10 und 11 gezeigte Verriegelungsanordnung wird auf besonders einfache und rasche Weise erhalten, indem das geformte Element 159 manuell unter Druck gesetzt wird, das sich durch Drehen um eine Achse, die im wesentlichen vom Paar der Stifte 158 gebildet wird, elastisch verformt, bis eine Verhakung zwischen den gebogenen Hakenabschnitten 161 und den Stiften 157 auftritt. Die Entriegelung wird auf entsprechende einfache und rasche Weise erreicht, ohne das hierzu irgendein Werkzeug verwendet werden muß, indem auf das Ende des Betätigungshebels 163 eingewirkt wird, um das geformte Element 159 elastisch zu verformen und die gebogenen Hakenabschnitte 161 mit den Stiften 157 außer Eingriff zu bringen.
Ein durch Überformen hergestellter Schutz 164 überdeckt einen Teil des ersten Elementes 147 und das Ende des damit verbundenen Kabels 110 und ist teilweise in das Gehäuse 149 eingesetzt. Eine ringförmige Dichtung oder ein O-Ring 165 ist zwischen dem Schutz 164 und der Innenfläche des Gehäuses 149 angeordnet.
Die Konstruktion des Verbinders 146 mit dem geformten Verriegelungselement 159 und die Anordnung der ringförmigen Dichtungen 155 und 156 ermöglichen rasche und sichere Verriegelungs/Entriegelungsvorgänge und stellen die Abdichtung zwischen den Elementen 147 und 148 sicher. Das letztgenannte Merkmal ist besonders wichtig im Hinblick auf das Vorhandensein von Kühlmitteln bei Verwendung des Kopfes in einer Werkzeugmaschine zur Durchführung von Prüfungen im Verlaufe der Bearbeitung von Teilen.
Offensichtlich kann die Verbindung des geformten Elementes 159 in bezug auf die hier beschriebene und dargestelle Ausführungsform modifiziert werden. Beispielsweise können die Schlitze 160 mit Stiften 157 verbunden sein, die am ersten Element 148 des Verbinders 146 fixiert sind, und die gebogenen Hakenabschnitte 161 können mit den Stiften 158 zusammenwirken. Zu diesem Zweck kann die Form der Paare der Stifte 157 und 158 in bezug auf die hier beschriebene und dargestellte Ausführungsform (7 und 10) variieren.
Die das Kabel 110 und das hiermit an den Enden des Kabels 110 mit Hilfe von Schutzelementen 117 und 164 verbundene Hohllager 100 mit den Wicklungen 92 auf der einen Seite und dem ersten Element 147 des Verbinders 146 auf der anderen Seite umfassende Einheit bildet ein einstückiges Element 166 zum elektrischen Anschluß (7), das in einfacher Weise in eine Vorrichtung, die den Kopf 1 und die Prozeßeinheit 81 umfaßt, einsetzbar und von dieser entfernbar ist.
In der Tat sind die Vorgänge, die zum Einsetzen und Verbinden des Hohllagers 100 mit dem Gehäuse 3 in der korrekten Position erforderlich sind, besonders einfach und rasch durchführbar. Selbst das Verbinden und Verriegeln der beiden Elemente 147 und 148 des Verbinders 146 mit Hilfe der in den 10 und 11 gezeigten Elemente ist einfach und rasch durchführbar sowie sicher und dicht. Die Möglichkeit eines raschen Einsetzens des einstückigen Elementes 166 in der in 7 gezeigten Weise bildet einen Aspekt, der dazu beiträgt, die Vorrichtung besonders flexibel zu machen, und ermöglicht beispielsweise die Montage von Elementen auf austauschbare weise, die Wicklungen 92 (und zugehörige Spulen 95 und Hohllager 100) unterschiedlicher Länge zum Verändern des Meßbereiches des Kopfes 1 umfassen.
Die 12 und 13 zeigen schematisch einen Verbinder 146' mit einer Schnellverriegelungs/Entriegelungsvorrichtung, die in bezug auf die Vorrichtung der 7, 10 und 11 einige geringfügig unterschiedliche Konstruktionsmerkmale besitzt. Insbesondere ist ein Verriegelungselement 159 beispielsweise aus abgetrenntem und gebogenen Blech (Stahlblech) hergestellt und besitzt Endschlitze 160', die schwenkbar mit Stiften 158' verbunden sind, Hakenabschnitte 161' und einen mittleren Verbindungsabschnitt 162', der einen Betätigungshebel 163' bildet. Ein erstes Element 147' des Verbinders 146' unterscheidet sich von dem in 7 gezeigten Element 147 im wesentlichen dadurch, daß das mittlere zylinderförmige Element 151' (das in 13 dargestellt ist) im Gehäuse 149' verbunden ist und elastische Elemente 167 (d. h. ein Paar von geformten Lamellenfedern, die ebenfalls in 13 gezeigt sind) zwischen dem Element 151' und dem unteren Ende des Gehäuses 149', an das das Kabel 110 angeschlossen ist, angeordnet sind. Die elastischen Elemente 167 besitzen nicht in den Zeichnungen dargestellte Öffnungen, die einen geeigneten Anschluß der elektrischen Leiter des Kabels 110 an das Element 151' ermöglichen. Das Gehäuse 149' des Elementes 147' besitzt eine im wesentlichen zylindrische Außenfläche und einen ringförmigen Vorsprung 168 mit zwei gegenüberliegenden geneigten Ausnehmungen 169 und Kerben 157', wobei letztere Greifflächen bilden, die mit Hakenabschnitten 161' des Verriegelungselementes 159' zusammenwirken können. Ein zweites Element 148' des Verbinders 146' entspricht im wesentlichen dem Element 148 der 7 und 10 und umfaßt die vorstehend erwähnten Stifte 158'.
Die Verriegelungs- und Entriegelungsvorgänge der Verbinder 146 und 146' sind im wesentlichen gleich und in gleicher Weise rasch und sicher. Insbesondere werden bei der Ausführungsform der 12 und 13 die Elemente 147' und 148' der Verbinder 146' verriegelt, indem sie gegeneinander gedrückt werden und das geformte Element 159' um die von den Stiften 158' gebildete Achse gedreht wird, bis die Hakenabschnitte 161' nach Eingriff mit den schrägen Ausnehmungen 169 in die Kerben 157' einrasten. Während dieses Vorganges werden die elastischen Elemente 167 vorgespannt und bringen während und nach. dem Eingriff zwischen den Hakenabschnitten 161' und den Kerben 157' eine elastische Zugkraft zwischen die Elemente 151' und 152' auf, die die Elemente 147' und 148' im Klemmeingriff gegeneinander hält.
Die Verriegelungs/Entriegelungsvorrichtung erzeugt somit eine elastische Klemmwirkung, die im Verbinder 146 durch das geformte Element 159 der 10 und dem Verbinder 146' durch die elastische Elemente 167 der 13 aufgebracht wird. Obwohl in 13 zwei Federn 167 gezeigt sind, kann natürlich auch nur ein elastisches Element oder eine andere Zahl von elastischen Elementen die gleiche elastische Wirkung aufbringen.
Wenn der Verbinder 146' verwendet wird, kann das Element 147' offensichtlich einen Teil eines einstückigen Elementes entsprechend dem Element 166 der 7 bilden. Bei einem derartigen einstückigen Element kann das Kabel 110 mit Hil-fe eines Schutzes, der über einen Überformprozeß erhalten wird, oder über eine andere bekannte permanente Verbindung an das Element 147' angeschlossen werden.
Nahfolgend wird die Funktionsweise des Kopfes 1 beispielsweise zum Prüfen eines Teiles 2 im Verlaufe der mit einer numerisch gesteuerten Werkzeugmaschine durchgeführten Bearbeitung beschrieben.
Vor dem Verschieben des Kopfes 1 und des zu prüfenden Teiles 2 gegeneinander in bekannter Weise wird der Arm 20, um ein Kollidieren des Fühlers 27 mit den Flächen des Teiles 2 oder anderen Hindernissen zu verhindern, in eine inoperative Position verschoben, in der der Fühler 27 von der Betriebsstellung entfernt ist. Zu diesem Zweck wird die Rückzugsvorrichtung aktiviert, indem man einen Luftstrom von der Quelle 79 innerhalb des Balges 70 durch die Leitungen 80 und das Loch in der Abdeckung 71 erzeugt. Der durch die Luft aufgebrachte Druck bewirkt eine Ausweitung des Balges 70, bis ein Kontakt zwischen dem ringförmigen Anschlagelement 74 und dem zylindrischen vorstehenden Teil 76, das am Arm 20 befestigt ist, am Sitz 75 auftritt. Durch die weitere Ausweitung des Balges 70 wird der Arm 20 so unter Druck gesetzt, daß er sich dreht und dadurch der Feder 60 und dem Magneten 121 entgegenwirkt, bis der Kopf der Schraube 50 gegen die Oberseite des Flügels 22 stößt und auf diese Weise die inoperative Position des beweglichen Armes 20 festlegt.
Wenn sich der Arm 20 in dieser Position befindet, werden der Kopf 1 und das zu prüfende Teil 2 einander angenähert, um letzteres in die Prüfposition zu bringen. Bevor der tatsächliche Prüfvorgang durchgeführt wird, wird die Rückzugsvorrichtung deaktiviert, wobei der Luftdruck an der Quelle 79 zunehmend verringert wird, und der Balg 70 kehrt in einen zurückgezogenen Zustand (der in 2 gezeigt ist) zurück, welcher die Meßverschiebungen des Armes 20 nicht beeinflußt, so daß die Luft im Balg durch die Leitungen 80 nach außen gedrückt wird. Die elastische Rückkehr des Bal-ges 70 beim Stoppen des Druckluftstromes wird durch die Form und das Material des Balges garantiert. In dem Fall, daß der Balg 70 durch einen anderen Balg ersetzt wird, der trotz einer identischen Form und Konstitution nicht in der Lage ist, eine identische elastische Rückkehr in einen verkürzten Zustand zu garantieren, kann eine Rückzugsfeder vorgesehen sein, die beispielsweise zwischen den Falten des Balges extern oder intern hiervon vorgesehen ist.
Wenn die Rückzugsvorrichtung deaktiviert ist und sich das Teil 2 in einer Prüfposition befindet, bewirkt die von der Feder 60 ausgeübte Zugkraft, daß sich der Arm 20 im Uhrzeigersinn (in bezug auf 2) dreht und der Fühler 27 gegen die Oberfläche des Teiles 2 gedrückt wird.
In Abhängigkeit von der Position, die der Fühler 27 und somit der Arm einnehmen, nimmt der vom Schaft 92 gelagerte Kern 91 eine entsprechende spezielle Position in bezug auf die Wicklungen 92 des Signalumformers 90 ein.
Die vom Signalumformer 90 gelieferten elektrischen Signale zeigen die Position des Kernes 91 relativ zu den Wicklungen 92 und somit die vom Fühler 27 eingenommene Position in bezug auf eine Null-Position, die vorher eingestellt wurde, als die für die Null-Einstellung gegenüber einem Leitteil erforderlichen Operationen durchgeführt wurden, an. Diese Signale werden vom Signalumformer 90 durch die elektrischen Leiter des Kabels 110 zur Prozeßeinheit 81 gesandt, die die Meßwerte mit vorher gespeicherten Nennwerten des Teiles 2 vergleicht. Die Prozeßeinheit 81 kann beispielsweise an die numerische Steuerung der Werkzeugmaschine für die Maschinenrückkopplung angeschlossen sein, mit anderen Worten zur Prüfung der Bearbeitung auf der Basis der vom Kopf 1 gemessenen Abmessungen des Teiles 2.
Wie vorstehend erläutert, handelt es sich bei dem Signalumformer 90 um einen solchen vom „HBT"-Typ, d. h. „Halbbrückentyp", der unempfindlich ist gegenüber Änderungen der Länge des Kabels 110. Genauer gesagt, der Signalumformer 90 ist ein Halbbrücken-Signalumformer auf der Basis von mehreren Wicklungen, der auch als „HBT-Mehrwicklungssignalumformer" bekannt ist und auf einer Technik basiert, bei der die Wicklungen in zwei oder mehr Abschnitte unterteilt sind, ein Kern 91 einer geeigneten Länge Verwendung findet und ein Linearitätsbereich des Signalumformers erhalten wird, der in bezug auf die Gesamtabmessungen des Signalumformers besonders breit ist. 14 zeigt schematisch eine mögliche Anordnung des Paares der Wicklungen 92, die in Reihe geschaltet und jeweils in zwei Abschnitte unterteilt sind, und des Kernes 91 des Signalumformers 90. Mit Hilfe der elektrischen Leiter des Kabels 110 werden die Wicklungen 92 durch Anlegen einer Wechselspannung in bezug auf Erde an jeden Anschluß A und C gespeist, wobei die beiden Spannungen identisch sind und im Gegentakt stehen. Die Spannung in bezug auf Erde am Zwischenanschluß B besitzt daher eine theoretische Amplitude von Null in der Mittelposition des Kernes und eine veränderliche Amplitude, wenn sich die Position des Kernes 91 verändert. Die Amplitudenveränderungen werden von der Prozeßeinheit 81 mit Hilfe der Leiter des Kabels 110 detektiert.
Es ist auch möglich, die Wicklungen 92 mit einer einzigen Wechselspannung zwischen den Anschlüssen A und C zu spei sen. In diesem Fall besitzt die Spannung in Bezug auf Erde am Anschluß B in der Mittelposition des Kernes 91 einen von Null verschiedenen bekannten Amplitudenwert (beispielsweise einen, Wert, der mit dem halben Amplitudenwert der Stromversorgungsspannung identische ist). Im Verlaufe der Bearbeitung des Teiles 2 ordnet sich der unter dem Druck der Feder 60 stehende bewegliche Arm 20 selbst in unterschiedlichen Winkellagen an (in Bezug auf 2 führt er beispielsweise eine begrenzte Drehverschiebung im Uhrzeigersinn durch). Daher verändert sich die Spannung der Feder 60 sowie die Kraft, die die Feder auf den Arm 20 aufbringt („Meßkraft"), insbesondere bei Köpfen mit breitem Meßbereich. Die unterschiedliche Größe der Meßkraft in den verschiedenen Prüfphasen kann infolge der unterschiedlichen Spannungen und Verformungen, die diese Kraft auf die Oberfläche des zu prüfenden Teiles 2 und auf die Teile des Kopfes ausübt, die korrekte Funktionsweise des Kopfes 1 negativ beeinflussen. Bei denjenigen Anwendungsfällen des Kopfes 1, die eine Prüfung von Teilen mit genuteten zylindrischen Oberflächen vorsehen, berührt der Fühler 27 abwechselnd Oberflächenabschnitte, die winklig voneinander getrennt sind, indem er zwischen einem Abschnitt und dem nachfolgenden Abschnitt infolge des Fehlens eines Kontaktes mit der Oberfläche um eine Strecke abfällt, die direkt von der Zugkraft abhängt, der der Arm 20 ausgesetzt ist. Wenn wieder der Kontakt mit dem folgenden zylindrischen Oberflächenabschnitt hergestellt worden ist, kollidiert der Fühler 27 mit einer Fläche, die diesen zylindrischen Abschnitt seitlich begrenzt.
Wenn somit die Feder 60 Kräfte einer unterschiedlichen Größe auf den Arm 20 aufbringt, fällt der Fühler 27 um unter schiedliche Strecken und kollidiert daher an unterschiedlichen Punkten, so daß auf diese Weise in bezug auf die nachfolgende Funktionsweise des Kopfes 1 unterschiedliche Reaktionen verursacht werden.
Aus diesem Grund wird daher die Gesamtgröße der Kraft („Meßkraft"), die auf den Arm 20 aufgebracht wird, durch die Wirkung der Magneten 121 an den entsprechenden zum Arm 20 hinweisenden Bereichen im wesentlichen konstant gehalten. Die von der Feder 60 und den Magneten 121 aufgebrachten Kräfte verändern sich in entgegengesetzter Richtung, wenn sich die Winkellage des Armes 20 ändert. Genauer gesagt, in bezug auf die in 2 gezeigte Anordnung bewirken die begrenzten Drehverschiebungen im Uhrzeigersinn, die der Arm 20 im Verlauf der Bearbeitung des Teiles 2 durchführt, eine Annäherung zwischen dem Abschnitt des Armes 20, mit dem ein Ende der Feder 60 verbunden ist, und den Innenflächen der Ausnehmung 12 des Gehäuses 3, mit denen das andere Ende der Feder 60 verbunden ist und an denen die Magneten 121 angeordnet sind. Folglich nimmt die Spannung der Rückzugsfeder 60 zunehmend ab und mit ihr die von der Feder 60 auf den Arm 20 aufgebrachte Kraft. Gleichzeitig nimmt der Abstand zwischen den Permanentmagneten 121 und den diesen gegenüberliegenden Bereichen des Armes 20 ab, und die von den Magneten 121 auf den Arm 20 aufgebrachte Zugkraft nimmt zu. Aufgrund der Tatsache, daß, wie vorstehend erwähnt, die von der Rückzugsfeder 60 aufgebrachten Kräfte und die von den Magneten 121 aufgebrachten Kräfte zusammen den Fühler 27 gegen die Oberfläche des Teiles 2 drücken, ist es möglich, die Magneten 121 derart auszuwählen und anzuordnen, daß die Intensitätsveränderungen mit entgegenge setztem Vorzeichen eine beträchtliche Kompensation der auf den Arm 20 aufgebrachten gesamten Meßkraft bewirken.
Der teilweise in 15 gezeigte Kopf 1' ist im wesentlichen mit dem in den 1–6 gezeigten Kopf identisch, abgesehen von der Rückzugsvorrichtung. Hierbei ist der Balg 70 (der in 2 gezeigt ist) nicht im Sitz 10 angeordnet, und eine Einstellvorrichtung 170 die eine zugehörige Längseinstellungsachse definiert, ist mit der Rückseite 8 des Gehäuses 3 an einer Stelle verbunden, die einem Durchgangsloch 17 entspricht. Die Einstellvorrichtung 170 umfaßt einen Hohlzylinder 171, der in bezug auf das Gehäuse extern angeordnet ist, und einen einstellbaren Positionierkolben 172 (in 15 nur teilweise im Schnitt gezeigt), der im Zylinder 171 angeordnet ist und Translationsverschiebungen entlang der Längsachse der Vorrichtung 170 ausführen kann. Der Kolben 172 hat eine schräge Anschlagfläche 173 an einem innerhalb des Gehäuses 3 angeordneten Ende, die mit einem Ende 29 des Endabschnittes 21 des Armes 20 zusammenwirkt (in 15 gezeigt). Ein Betätigungselement umfaßt eine Schraube 174, die sich durch ein Durchgangsloch 175 des Zylinders 171 erstreckt und mit Hilfe einer einstellbaren Schraubverbindung mit dem anderen Ende des Positionierkolbens 172 verbunden ist. Eine hohlzylindrische Abdeckung 176 mit einem mittig angeordneten Zugangsloch 177 ist extern mit dem Zylinder 171 verbunden und hält den Kopf der Schraube 174, so daß dieser nur Drehverschiebungen um seine Achse relativ zum Zylinder 171 durchführen kann. Eine Führungsvorrichtung, um wesentliche axiale Drehungen zwischen dem Kolben 172 und dem Zylinder 171 zu verhindern, besitzt einen Querstift 178, der an der Innenfläche des Hohlzylin ders 171 befestigt ist und teilweise in einem Schlitz 179 angeordnet ist, der auf der Außenfläche des Positionierkolbens 172 ausgebildet ist.
Durch Verwendung eines geeigneten Werkzeuges zum Passieren des Loch 177 und zum Einstellen des Kopfes der Schraube 174 ist es infolge der einstellbaren Schraubverbindung zwischen der Schraube 174 und dem Kolben 172 und der Führungsvorrichtung mit dem Stift 178 und dem Schlitz 179 möglich, die Schraube 174 zu drehen und auf diese Weise Translationsverschiebungen des Kolbens 172 zu bewirken. Somit kann die Schrägfläche 173 verschoben werden, um mit dem Ende 29 des Abschnittes 21 des Armes 20 in Kontakt zu treten und zu bewirken, daß sich der Arm 20 dreht (gegen den Uhrzeigersinn in 15), bis er die durch den Anschlag zwischen der Oberseite des Flügels 22 und dem Kopf der Schraube 50 gebildete inoperative Position erreicht. Wenn sich der Kopf 1' unter normalen Arbeitsbedingungen befindet, befinden sich der Kolben 172 und somit die Schrägfläche 173 in einer zur Außenseite des Gehäuses 3 hin zurückgezogenen Position, um die Verschiebungen des Armes 20 nicht zu stören. Genauer gesagt, die Position der Schrägfläche 173 kann so eingestellt werden, daß infolge des Kontaktes mit dem Ende 29 des Armes 20 durch den Druck der Feder 60 die Position des Fühlers 27 (der in 15 aus Einfachheitsgründen nicht dargestellt ist) definiert wird, wenn sich der Kopf 1' im Ruhezustand befindet, d. h. wenn kein Kontakt zwischen dem Fühler 27 und dem Teil 2 existiert. In diesem Fall ersetzt die Wirkung der Schrägfläche 173 die des Anschlagstiftes 51 (in 15 gezeigt). Man kann auch die Verwendung der Einstellvorrichtung 170 zum Einstellen der Position des Fühlers 27 im Ruhezustand, wie vorstehend beschrieben, in einem Kopf vorsehen, der eine Rückzugsvorrichtung mit einem Balg 70 umfaßt, wie der in 2 dargestellte Kopf.
Die Einstellvorrichtung 170 kann ferner mit der Rückseite 8 des Gehäuses 3 in einer im wesentlichen um 180° um ihre Längsachse in bezug auf die in 15 gezeigte Position gedrehten Position verbunden sein. In diesem Fall wird die Position der Schrägfläche 173 eingestellt, um durch den mit dem Ende 29 des Endabschnittes 21 vorhandenen Kontakt die Drehungen des Armes 20 gegen den Uhrzeigersinn (in bezug auf 15) zu begrenzen und die inoperative Position des Armes 20 festzulegen, in die der Arm 20 durch eine Rückzugsvorrichtung gebracht wird, die beispielsweise den in 2 dargestellten Balg 70 umfaßt.
Der in 16 gezeigte Kopf 1'' entspricht dem in 15 gezeigten Kopf und besitzt eine Einstellvorrichtung 170' mit einem Elektromotor 180, der mit einem Kolben 172 verbunden ist, um dessen Position einzustellen. Die Bestandteile der Vorrichtung 170' sind im wesentlichen mit denen der in 15 gezeigten Einstellvorrichtung 170 identisch, mit Ausnahme des Elektromotors 180, der eine drehbare Spindel 181 aufweist, die ein Ende besitzt, das über das Zugangsloch 177 mit dem Kopf der Schraube 174 verbunden ist. Der Elektromotor 180 ist an die Prozeßeinheit 81 angeschlossen, von der er Betätigungssignale zum Verschieben des Armes 20 in die inoperative Position und/oder zum Einstellen der Position des Fühlers 27 (aus Einfachheitsgründen nicht in 16 gezeigt) empfängt, wenn sich letzterer im Ruhezustand befindet, durch Verschiebung der Schräg fläche 173, wie in Verbindung mit 15 erläutert. Die Möglichkeit der automatischen Einstellung der Position des Fühlers 27 im Ruhezustand auf der Basis der Meßsignale, die die Prozeßeinheit 81 vom Kopf 1'' empfängt, ist besonders vorteilhaft, wenn der Kopf 1'' Prüfungen von Teilen mit genuteten Oberflächen durchführt. Im Verlaufe der Prüfung dieser Teile berührt der Fühler 27, wie vorstehend beschrieben, abwechselnd selbst bei sehr hohen Frequenzen Oberflächenabschnitte, die winklig voneinander getrennt sind, und fällt zwischen einem Abschnitt und dem nachfolgenden Abschnitt in einem gewissen Ausmaß ab (wenn kein Kontakt mit der Oberfläche besteht) und erfährt beträchtliche Stoßbelastungen entlang Richtungen, die im wesentlichen tangential zur Oberfläche des Teiles verlaufen, wenn der Kontakt wieder aufgenommen wird. Um die negativen Auswirkungen dieser Stoßbelastungen zu begrenzen, ist es zweckmäßig, den Abstand zwischen den Positionen, in denen sich der Fühler 27 in seiner Ruhelage und in Kontakt mit den Oberflächenabschnitten befindet, relativ klein zu halten. Der in 16 gezeigte Kopf 1'' ermöglicht eine dynamische Einstellung der Position des Fühlers 27 im Ruhezustand (wenn keine Kontakt mit dem Teil besteht) in Abhängigkeit von den vom Kopf 1'' der Prozeßeinheit 81 zugeführten Meß-Signalen, um auf geeignete Weise den vorstehend erwähnten Abstand zu begrenzen und die Auswirkungen der unvermeidbaren Stoßbelastungen zu minimieren. Bei der Überprüfung von Teilen mit genuteten Oberflächen besitzt die Wirkung des Leitblechs 55 (in 2 gezeigt) auf, das die Ausnehmung 12 des Kopfes füllende Öl eine spezielle Bedeutung, da sie die Verschiebungen des Armes 20 im Verlauf der plötzlichen Passagen von den Oberflächenabschnitten zu den Zwischenbe reichen und umgekehrt dämpft und verhindert, daß der Arm 20 infolge der vorstehend erwähnten Stoßbelastungen plötzlich aufprallt.
Eine andere Anordnung der Einstellvorrichtung 170' und andere Kombinationen mit anderen Rückzugsvorrichtungen (beispielsweise dem Balg 70) und/oder Begrenzungsvorrichtungen (Schraube 50, Paßstift 51) sind in vollständig gleicher Weise wie bei der vorstehend beschriebenen und in 15 gezeigten Vorrichtung 170 möglich.
Obwohl sich die Figuren und die Beschreibung auf Prüfköpfe 1, 1' und 1'' beziehen, fallen auch Meßköpfe, die die beschriebenen Eigenschaften aufweisen, unter den Umfang der Erfindung.
Desweiteren fallen auch Prüf- oder Meßköpfe unter die Erfindung, bei denen einige der hier beschriebenen und dargestellten Eigenschaften vorhanden sind, die sich beispielsweise auf die Konstruktion des Signalumformers 90 und/oder des Verbinders 146/146' beziehen.
Das bei den Köpfen 1, 1' und 1'' gemäß der Erfindung verwendete Drehlager, das aus dem verformbaren Element 30 besteht, besitzt eine besonders einfache, kompakte und billige Konstruktion. Neben der Garantie von extrem genauen Verschiebungen des Armes 20 ermöglicht das Drehlager 30 extrem einfache und rasche Vorgänge für die Verbindung der hinund herbeweglichen Teile (Arm 20 und Gehäuse 3). Die Herstellaspekte des verformbaren Elementes 30 können vom beschriebenen und in den Figuren dargestellten abweichen.
Beispielsweise kann die Zahl der Lamellen auf zwei verringert werden (beispielsweise die in 6 gezeigten Lamellen 31 und 32). Darüber hinaus kann eine der beiden Lamellen eine andere Form besitzen. Insbesondere kann eine Ausführungsform vorgesehen sein, bei der zwei coplanare Lamellen 31 und 33 durch eine einzige Lamelle mit einer zentralen Öffnung für den Durchgang der Lamelle 32 ersetzt sind. Selbst die Anordnung der Lamellen kann unterschiedlich sein, da die Winkellage und die Anordnung in bezug auf die Blöcke 34 und 35 variieren kann. Bei speziellen Anwendungsfällen kann beispielsweise ein Drehlager vorgesehen sein, das zwei wechselseitigparallele Lamellen aufweist, die per- manent mit den Blöcken 34 und 35 verbunden sind.
Ein vorteilhaftes Merkmal, das die vorstehend dargestellten und beschriebenen Köpfe aufweisen, besteht aus der speziellen Kompaktheit, da Zwischenlager fehlen und die Verbindung der Bestandteile (Drehlager, Rückzugsfeder, Elemente des Signalumformers und Begrenzungsvorrichtungen) direkt mit dem Gehäuse 3 erfolgt. Die Möglichkeit der Reduzierung der Abmessungen der Köpfe auf ein Minimum ist besonders vorteilhaft, wenn der zur Verfügung stehende Raum beschränkt ist, beispielsweise im Falle von Anwendungsfällen, bei denen die mechanischen Teile im Verlaufe der Bearbeitung in einer Werkzeugmaschine geprüft werden.
Die in den 17 und 18 gezeigte Vorrichtung umfaßt ein erstes Lager- und Bezugssystem 200 für zwei Köpfe 1, bei denen es sich im wesentlichen um Prüfköpfe handelt, die den vorstehend beispielsweise in den 1–5 dargestellten und beschriebenen Köpfen entsprechen. Die Köpfe 1 sind in 17 in der Ansicht gezeigt, wobei diese Figur im wesentlichen die Gehäuse 3, die Fühler 27 und die zugehörigen, mit den Bezugszeichen 26' versehenen Lager wiedergibt.
Das System 200 umfaßt eine stationäre Einheit 205 mit einer Basis 206, die, wie in 17, mit einem pneumatischen Schlitten eines bekannten Typs, der mit dem Bezugszeichen 199 versehen ist, verbunden ist, und einer Stütze 207 die starr mit der Basis 206 verbunden ist und senkrecht hierzu verläuft. Eine Seite der Stütze 207 (die Vorderseite in 17) hat einen länglichen Sitz 208, der zwei prismatische Blöcke 209 aufnimmt, welche jeweils einen zylindrischen Stift 210 tragen, der senkrecht zu dieser Seite der Stütze 207 angeordnet ist. Durch die speziellen Abmessungen der Blöcke 209 können diese mit einem begrenzten Spiel im Sitz 208 gleiten und mit Hilfe von Schrauben 211, die sich durch Löcher 212, die am länglichen Sitz 208 ausgebildet sind, durch die Stütze 207 erstrecken, in vorgegebenen Positionen verbunden werden. Es kann eine Vielzahl von Paaren von Löchern 212 zum Verbinden der Blöcke 209 in einer Reihe von Positionen mit der Stütze 207 vorgesehen sein. Einstellbare Verbindungslager 215 sind beispielsweise mit Hilfe von in den Figuren nicht gezeigten Schrauben starr mit der Rückseite 8 der Köpfe 1 verbunden und besitzen jeweils einen ersten Abschnitt 216 für die einstellbare Verbindung mit einem der zylindrischen Stifte 210 sowie einen zweiten länglichen Abschnitt oder Bezugsarm 225, der im wesentlichen in einer Richtung parallel zur geometrischen Längsachse des zugehörigen Kopfes 1 angeordnet ist. Der erste Abschnitt 216 eines jeden Lagers 215 bildet ein Loch 218 zur Aufnahme des zugehörigen Stiftes 210 mit einer speziellen Größe negativen Spiels sowie einen Schlitz 219, der es ermöglicht, die Amplitude des Lochs 218 elastisch zu variieren und mit einer Kraft, die durch Betätigung einer Schraube 220 einstellbar ist, den ersten Abschnitt 216 am Stift 210 festzuklemmen und somit auf diese Weise eine Verbindung zwischen dem Lager 215 und der Stütze 207 der stationären Einheit 205 herzustellen. Die von der Schraube 220 zur Verfügung gestellte Klemmkraft sorgt für eine Reibverbindung, die es ermöglicht, den zugehörigen Kopf 1 in einer vorgegebenen Winkellage im Verlauf der Prüfoperationen zu halten und diese Winkellage um eine vom Stift 210 definierte Achse im Verlauf der Nulleinstellungsoperationen oder infolge von Stoßbelastungen, denen die Köpfe 1 ausgesetzt sind, zu variieren, wie hiernach beschrieben.
Die Bezugsarme 225 weisen geformte freie Enden 226 auf, die im wesentlichen parallel zu den Armen 20 der zugehörigen Köpfe 1 angeordnet sind und Löcher 227, die einstellbare Bezugsmechanismen 228 aufnehmen, und Feststellschrauben 229 zum Fixieren der Position der Mechanismen 228 in den zugehörigen Löchern 227 besitzen. Die beiden Bezugsmechanismen 228 sind identisch. Nachfolgend wird nur einer hiervon (der im Querschnitt in 17 gezeigte) kurz beschrieben. Der Mechanismus 228 umfaßt ein rohrförmiges Führungs- und Bezugselement 230, das in das zugehörige Loch 227 eingesetzt ist und von der Feststellschraube 229 in Position gehalten wird. Das Führungs- und Bezugselement 230 nimmt ein bewegliches Element, genauer gesagt einen Nagel 231 mit einem Kopf 232 und einem im wesentlichen kugelförmigen Ende 233, das einen Anschlagabschnitt bildet, der zum Arm 20 des Kop fes 1 weist, auf und führt dieses. Eine elastische Druckeinrichtung umfaßt eine Druckfeder 234, die zwischen dem rohrförmigen Element 230 und dem Kopf 232 des Nagels 231 angeordnet ist, wobei ringförmige Anschlagflächen 235 und 236 vom Nagel 231 gebildet werden, um mit Flächen des rohrförmigen Elementes 230 zusammenzuwirken und eine Ruhe- und Bezugsposition des Nagels 231 festzulegen. Eine rohrförmige Dichtung 237 ist zwischen dem Kopf 232 des Nagels 231 und dem rohrförmigen Element 230 in bekannter Weise angeordnet, wobei diese Dichtungen in 17 aus Einfachheit- und Klarheitsgründen nicht dargestellt ist.
Die in 17 gezeigte Vorrichtung kann zum Prüfen des Außendurchmessers eines zylindrischen Teiles 2' im Verlaufe der Bearbeitung in einer Schleifmaschine durch ein Schleifrad M verwendet werden. Bevor die Prüfoperationen beginnen, wird die in 17 gezeigte Vorrichtung in der folgenden Weise gegen ein Leitteil auf Null gestellt. Für jeden Kopf 1 wird die Position des rohrförmigen Elementes 230 im Loch 227 in geeigneter Weise durch Betätigung der Feststellschraube 229 eingestellt. Die Auswahl dieser Position bildet einen Aspekt, der im Verlaufe der nachfolgenden Beschreibung deutlicher wird.
Das Leitteil wird in der Prüfposition angeordnet, und die Winkellage der Köpfe 1 um die von den Stiften 210 gebildeten Achsen herum ist derart, daß die Fühler 27 einen speziellen Abstand von der Oberfläche des Leitteiles besitzen.
Durch manuelles Unterdrucksetzen der Köpfe 232 werden die Nägel 231 in die Bezugspositionen verschoben, die durch den Kontakt zwischen den Flächen 236 und dem rohrförmigen Element 230 bestimmt werden. Durch weiteres Unterdrucksetzen der Köpfe 232 der Nägel 231 gegeneinander und Aufbringen einer Kraft einer bestimmten Größe werden Drehungen der Lager 215 und damit verbundenen Köpfe 1 in entgegengesetzten Richtungen um die Achsen der Stifte 210 verursacht. Diese Drehungen werden durch die vorher beschriebene Reibverbindung ermöglicht.
Wenn jeder Fühler 27 die Oberfläche des Leitteiles kontaktiert, wird die Position des zugehörigen Armes 20 in bezug auf das Leitteil eingestellt, und die Drehung des Lagers 215 und des Kopfes 1 setzt sich über einen sehr kurzen Hub fort, bis ein Kontakt zwischen dem Ende 233 des Nagels 231 und einer Anschlagfläche des beweglichen Armsatzes des Kopfes, insbesondere des Lagers 26' für den Fühler 27, erreicht ist. Die Anordnung des Armes 20 relativ zum Gehäuse 3, die auf diese Weise für jeden Kopf 1 eingestellt wird, entspricht (dank der Verbindung des rohrförmigen Elementes 230 in dem in geeigneter Weise ausgewählten Loch 227, wie vorstehend beschrieben) einer Nulleinstellungskonfiguration des Kopfes 1, d. h. einer Konfiguration, gemäß der die wechselseitige Position zwischen dem Kern 91 und den Wicklungen 92 des Signalumformers 90 in einer bekannten Nullposition eingestellt ist.
Nachdem auf diese Weise die operativen Positionen der Köpfe 1 relativ zur stationären Einheit 205, genauer gesagt die Winkellage und die von den Stiften 210 gebildeten Achsen, definiert worden sind, wird die manuell auf die Köpfe 232 der Nägel 231 aufgebrachte Kraft entfernt. Letztere werden durch den Druck der Federn 234 gezwungen, zurückgezogene Ruhepositionen einzunehmen, die durch den Anschlag zwischen den Flächen 235 und dem rohrförmigen Element 230 definiert werden, d. h. Positionen, in denen die Lager 26' der Fühler 27 die Nägel 231 im Verlaufe der Prüfvorgänge nicht berühren.
Darüber hinaus ermöglicht die Reibverbindung mit den zylindrischen Stiften 210 Drehverschiebungen der Köpfe 1 in dem Fall, in dem eine Kraft einer bestimmten Größe auf die zugehörigen Verbindungslager 215 ausgeübt wird, beispielsweise infolge von gelegentlichen Stoßbelastungen, denen die Köpfe, die Lager 26' für die Fühler 27 und/oder die Verbindungslager 215 ausgesetzt sein können, so daß auf diese Weise ein mögliches Brechen oder eine mögliche Beschädigung der diversen inneren und äußeren Bestandteile des Kopfes 1 verhindert wird.
Die in den 19 und 20 gezeigte Vorrichtung umfaßt ein zweites Lager- und Bezugssystem 500 für zwei Köpfe 1, die im wesentlichen denen der 17 entsprechen. Auch in diesem Fall sind die Köpfe 1 in einer Ansicht gezeigt, in der im wesentlichen die Gehäuse 3, die Fühler und die zugehörigen Lager, die die Bezugszeichen 27' und 26'' aufweisen, im wesentlichen dargestellt sind.
Das System 500 umfaßt eine stationäre Einheit 505 mit einer Basis 506, die wie in 19 gezeigt, mit einem pneumatischen Schlitten eines bekannten Typs, der in 17 mit dem Bezugszeichen 199 versehen ist, verbunden ist, sowie eine Stütze 507, die senkrecht zur Basis 506 verläuft und hiermit verbunden ist. Ein Verbindungsblock 501 ist mit Hilfe von Schrauben 520 an der Stütze 507 fixiert und hat ein quer verlaufendes Durchgangsloch 508, das einen Bolzen 511 aufnimmt. Einstellbare Verbindungslager 515 sind beispielsweise mit in den Figuren nicht gezeigten Schrauben mit der Rückseite 8 der Köpfe 1 starr verbunden, wobei jedes Lager einen Verbindungsabschnitt 516 mit einem Durchgangsloch 518 für die einstellbare Verbindung mit dem Verbindungsblock 501 besitzt. Speziell sind die Verbindungsabschnitte 516 auf beiden Seiten des Verbindungsblocks 501 so angeordnet, daß Löcher 518 und 508 aufgereiht sind, um den Bolzen 511 aufzunehmen. Eine Reibungsschicht, die in 20 mit Hilfe einer dicken, schwarzen Linie 519 gezeigt ist, ist zwischen den gegeneinander weisenden Flächen eines jeden Abschnittes 516 und dem Block 501 angeordnet. Jede Schicht 519 kann durch eine einfache Oberflächenbehandlung von einem der Teile, beispielsweise des Verbindungsabschnittes 516, einschließlich des Heißsprühens einer Härtungssubstanz, wie einer WIDIA-Verbindung, auf die Oberfläche, erhalten werden. Eine Unterlegscheibe 513 steht mit dem Bolzen 511 an dessen freiem Ende in Eingriff. Letzterer ist mit einer Mutter 510 fixiert, die mit einem Werkzeug 512 verbunden ist, um die Verbindung zwischen den Lagern 515 und dem Verbindungsblock 501 herzustellen und zu lösen. Speziell werden die beiden Verbindungsabschnitte 516 vom Kopf des Bolzens 511 auf der einen Seite und von der Unterlegscheibe 513 auf der anderen Seite gegen den Verbindungsblock 501 gedrückt. Eine Schraube mit einem großen flachen Kopf 514 ist mit dem freien Ende des Bolzens 511 verschraubt, um das Werkzeug 512 in Eingriff mit der Mutter 510 zu halten.
Ein einstellbarer Bezugsmechanismus 528 ist mit jedem Kopf 1 verbunden und besitzt eine erste Bezugsvorrichtung und eine zweite Einstellvorrichtung. Die beiden Bezugsmechanismen 528 sind identisch und nur einer hiervon wird hiernach kurz beschrieben (in größeren Einzelheiten in 20 gezeigt). Die erste Bezugsvorrichtung umfaßt einen Rahmen 523, der mit Hilfe von Schrauben 524 an der Vorderseite 5 des Gehäuses 3 befestigt ist, und ein im wesentlichen Lförmiges Anschlagelement 531, das mit dem Rahmen 523 verbunden und um eine Drehachse im wesentlichen parallel zur geometrischen Längsachse des zugehörigen Kopfes 1 drehbar ist. Eine Torsionsfeder 534 ist zwischen einem Arm des Anschlagelementes 531 und einer der Schrauben 524 angeordnet, um den Arm in eine zurückgezogene Ruhelage gegen die Anschlagfläche eines Begrenzungsstiftes 535, der am Rahmen 523 fixiert ist, zu drücken. Das Anschlagelement 531 kann manuell um die Drehachse aus der vorstehend erwähnten Ruhelage heraus gedreht werden, um die Anschlagfläche einer der Schrauben 524 entsprechend einer Bezugsposition zu kontaktieren. Die zweite Einstellvorrichtung ist mit dem Endabschnitt 25 des Armes 20 verbunden und umfaßt im wesentlichen einen in Querrichtung einstellbaren Gewindestift 530, von dem in den 19 und 20 ein freies Ende dargestellt ist und der eine Anschlagfläche bildet. Das Element 531 bildet eine Bezugsendfläche 533, die den Gewindestift 530 während der Nulleinstellungsoperationen der Vorrichtung berühren kann.
Die in 19 gezeigte Vorrichtung kann beispielsweise zum Prüfen des Außendurchmessers während der Bearbeitung eines zylindrischen Teiles 2' verwendet werden, wie für die Vorrichtung der 17 erläutert, und es werden entsprechende Nulleinstellungsoperationen gegen ein Leitteil durchgeführt. Für jeden Kopf 1 wird die Querlage des Gewindestiftes 530 manuell auf geeignete Weise gemäß einer Auswahl, die im Verlaufe der nachfolgenden Beschreibung deutlicher wird, eingestellt.
Das Leitteil wird in der Prüfungsposition angeordnet. Die Winkellage der Köpfe 1 um die vom Loch 508 des Verbindungsblocks 501 definierte Achse ist derart, daß sich die Fühler 27 in einem bestimmten Abstand von der Oberfläche des Leitteiles befinden. Nachdem das Werkzeug 512 betätigt worden ist, um die Reibungsverbindung zwischen den Lagern 515 und dem Verbindungsblock 501 geringfügig zu lösen, wird eine Kraft manuell auf die L-förmigen Elemente 531 beider Köpfe 1 aufgebracht, und die Elemente 531 werden zuerst in die Bezugspositionen verschoben. Durch Aufbringen einer weiteren Kraft auf die gleichen Elemente 531 werden Drehungen der Lager 515 und der damit verbundenen Köpfe 1 in entgegengesetzte Richtungen um die Achse des Lochs 508 erzeugt. Wenn jeder Fühler 27 die Oberfläche des Leitteiles kontaktiert, ist die Position des zugehörigen Armes 20 relativ zum Leitteil eingestellt, und die Drehung des zugehörigen Lagers 515 und Kopfes 1 setzt sich über einen sehr kurzen Hub fort, bis ein Kontakt zwischen der Bezugsendfläche 533 des Elementes 531 und dem mit dem Arm 20 verbundenen Gewindestift 530 erreicht ist. Die auf diese Weise für jeden Kopf 1 eingestellte Anordnung des Armes 20 relativ zum Gehäuse 3 entspricht (infolge der Verbindung des richtig eingestellten Stiftes 530, wie vorher erläutert) einer Null einstellungskonfiguration des Kopfes, d. h. einer Konfiguration, gemäß der die Position zwischen dem Kern 91 und den Wicklungen 92 des Signalumformers 90 einer bekannten Nullposition entspricht. Nachdem auf diese Weise die operative Position beider Köpfe 1 zueinander und in bezug auf die stationäre Einheit 505 und genauer die Winkellage um die vom Loch 508 gebildete Achse festgelegt worden ist, wird das Werkzeug 512 betätigt, um die Verbindung anzuziehen und eine derartige Winkellage zu fixieren, und die manuell auf die L-förmigen Elemente 531 aufgebrachte Kraft wird entfernt. Folglich werden die Elemente durch den von den Torsionsfedern 534 ausgeübten Druck gegen entsprechende Begrenzungsstifte 535 gedrückt, um ihre zurückgezogenen Ruhelagen einzunehmen.
Die mit Hilfe der Schichten 519 erreichte Reibverbindung zwischen den Lagern 515 und dem Verbindungsblock 1 ermöglicht Drehverschiebungen der Köpfe 1 relativ zur stationären Einheit 505 in dem Fall, in dem eine Kraft einer bestimmten Größe auf die zugehörigen Verbindungslager 515 ausgeübt wird, beispielsweise infolge von zufälligen Stoßbelastungen, denen die Köpfe 1, die Lager 26' für den Fühler 27 und/oder die Verbindungslager 515 ausgesetzt sein können, so daß auf diese Weise ein möglicher Bruch oder eine mögliche Beschädigung der diversen inneren und äußeren Bestandteile der Köpfe 1 verhindert wird.
Die in den 21 und 22 gezeigte Vorrichtung umfaßt ein drittes Lager- und Bezugssystem 250 für zwei Köpfe 1, das im wesentlichen denen der 17 und 19 entspricht. Auch in diesem Fall sind die Köpfe 1 in der Ansicht darge stellt, und die Gehäuse 3, Fühler 27 und zugehörigen Lager 26'' sind ebenfalls gezeigt.
Das System 250 umfaßt ein längliches Verbindungslager 260, mit dem die Köpfe 1 und eine stationäre Einheit oder ein Rahmen 270 verbunden sind, wobei mit dem Rahmen das längliche Lager 260 auf lösbare Weise verbunden ist. Feststellelemente 251 sind beispielsweise mit Hilfe von nicht in den Figuren gezeigten Schrauben mit der Rückseite 8 eines jedes Kopfes starr verbunden, wobei jedes Element einen mit einem Gewinde versehenen Ansatz 252 besitzt, der im wesentlichen zur geometrischen Längsachse des zugehörigen Kopfes 1 ausgerichtet ist. Das längliche Lager 260 legt eine Hauptkonstruktionsrichtung fest und hat zwei Schlitze 261, die in dieser Hauptkonstruktionsrichtung ausgerichtet sind und von den Ansätzen 252 traversiert werden. Zwei Feststellmuttern 253, die mit den Enden der Ansätze 252 verbunden sind, fixieren die Köpfe 1 am länglichen Lager 260 und ermöglichen somit die Einstellung ihrer Positionen in den zugehörigen Schlitzen 261 in der vorstehend erwähnten Hauptkonstruktionsrichtung. Darüber hinaus umfaßt das längliche Lager 260 einen ersten Bezugsstift 262, der in der Nähe eines ersten Endes des Lagers 260 (unterstes Ende) in Querrichtung, genauer gesagt senkrecht zur Hauptkonstruktionsrichtung, angeordnet ist. Am gegenüberliegenden Ende des Lagers 260 (d. h. dem oberen Ende) sind zwei zusätzliche zylindrische Bezugsstifte 263 und 264 mit ebenen oberen Abschnitten, die in einer Richtung parallel zum ersten Stift 262 ausgerichtet sind, und ein zylindrischer Einsatz 265 in einer Zwischenposition zwischen den beiden zweiten Bezugsstiften 263 und 264 verbunden.
Bei der in 22 gezeigten Anordnung umfaßt der Rahmen 270 eine Basis 271, die mit einem pneumatischen Schlitten eines bekannten Typs, der in den 17 und 19 mit den Bezugszeichen 199 gekennzeichnet ist, verbunden ist, eine Stütze 272, die starr mit der Basis 271 verbunden ist und sich senkrecht zu dieser erstreckt, und ein Querteil 273, das mit dem freien Ende der Stütze 272, das im wesentlichen parallel zur Basis 271 verläuft, verbunden ist. Das Querteil 273 besitzt einen unteren Sitz 276, der im wesentlichen V-förmig ausgebildet ist, und eine mittlere prismatische Öffnung 277 mit einem Zugangsschlitz 278 auf einer Seitenwand des Querteiles 273 (der in der Ebene der 21 liegenden Wand).
Eine Druckvorrichtung umfaßt einen Druckhebel 280 einer im wesentlichen prismatischen Form mit einem Ende, das mit Hilfe einer Lamelle 281 mit der Basis 271 verbunden ist, und einem Reliefrand 282 am gegenüberliegenden freien Ende. In der Nähe des Randes 282 befindet sich an einer Seite des Hebels 280 ein Paar von Kugeln, das einen Bezugssitz 283 bildet, und an der gegenüberliegenden Seite ein ringförmiges Relief 284. Die Basis 271 besitzt einen zylindrischen Sitz 286, der einen zentralen Bezugsstift 287 aufnimmt, und ein Gewindeloch 288 zur Verbindung mit einer Begrenzungsschraube 289, die ein Durchgangsloch 285 des Druckhebels 280 durchquert und einen erweiterten Kopf hat, der in einem geeigneten Sitz des Hebels 280 angeordnet ist. Das ringförmige Relief 284 ist im zylindrischen Sitz 286 untergebracht und wird vom zentralen Bezugsstift 287 geführt, während der Kontakt zwischen den Flächen des Hebels 280 und dem Kopf der Schraube 289 auf der einen Seite und dem Ende des Stiftes 287 auf der anderen Seite im Uhrzeigersinn und gegen des Uhrzeigersinn (in bezug auf 22) die Drehverschiebungen des Hebels 280 um eine von der Lamelle 281 gebildete Querachse verhindert. Die Druckvorrichtung umfaßt ferner elastische Elemente mit Druckfedern 290, beispielsweise vom sogenannten „Tellertyp", die im zylindrischen Sitz 286 untergebracht sind, um den Hebel 280 gegen den Uhrzeigersinn von der Basis 278 wegzudrehen.
Bei dem in 22 gezeigten Beispiel prüfen die Köpfe 1 den Außendurchmesser eines zylindrischen Teiles 2'' im Verlaufe der Bearbeitung einer Schleifmaschine mit einem Schleifblatt M in einem Anwendungsfall, der vollständig dem schematisch in den 17 und 19 gezeigten Fall entspricht. Die Köpfe 1 sind mit dem länglichen Lager 260 in der vorstehend beschriebenen Weise in geeigneten Positionen verbunden, die die Anfangs- und Endabmessungen der zu prüfenden bearbeiteten Teile und den Mcßbereich der Köpfe 1 berücksichtigen. Das längliche Lager 260 ist, wie vorstehend beschrieben, mit dem Rahmen 270 verbunden, dessen Position in bezug auf das Teil 2'' in bekannter und hier nicht ausgeführter Weise geprüft werden kann. Das obere Ende des Lagers 260 ist mit dem Querteil 273 derart verbunden, daß die zweiten Bezugsstifte 263 und 264 in den unteren Sitz 276 eingreifen, während der zylindrische Sitz 265 mit begrenztem Spiel durch den Zugangsschlitz 278 in die zentrale prismatische Öffnung 277 eingreift. Das untere Ende des länglichen Lagers 260 kontaktiert den Druckhebel 280, genauer gesagt der erste Bezugsstift 262 ist im vom Paar der Kugeln gebildeten Bezugssitz 283 angeordnet.
Auf diese Weise wird die Position der mit dem länglichen Lager 260 verbundenen Köpfe 1 extrem einfach, rasch und genau relativ zum Rahmen 270 eingestellt und ermittelt. Darüber hinaus ermöglichen es die spezielle Anordnung und Form der Elemente, die die Verbindung verwirklichen (Stifte 262, 263 und 264 und Einsatz 265 auf der einen Seite, Sitze 276 und 283, Öffnungen 277 und Schlitz 278 auf der anderen Seite) und der elastische Druck des Hebels 280, daß sich das Lager 260 vom Rahmen 270 lösen kann, wenn eine Kraft einer bestimmten Größe auf das Lager 260 aufgebracht wird, beispielsweise infolge von unerwünschten Stoßbelastungen, die auf die Köpfe 1 in beliebigen Richtungen einwirken können, so daß auf diese Weise ein möglicher Bruch oder eine mögliche Beschädigung der Bestandteile des Kopfes 1 verhindert wird. In diesem Fall kann das die Köpfe 1 tragende La- ger 260 wieder mit dem Rahmen 270 verbunden werden, wenn der Grund für das Lösen beseitigt worden ist. Im Falle des Lösens des Lagers 260 vom Rahmen 270, beispielsweise infolge einer unerwünschten Stoßbelastung, verhindern die speziellen Formen, Abmessungen und wechselseitigen Anordnungen der beiden Teile (d. h. des Lagers 260 mit den Köpfen 1 auf der einen Seite und des Rahmens 270 auf. der anderen Seite) ein totales Lösen und ein damit verbundenes Herabfallen der Köpfe 1 mit Beschädigungen derselben. In der Praxis löst sich die das Lager 260 und die Köpfe 1 umfassende Einheit, indem Sie unerwünschten Stoßbelastungen nachgibt und somit einen Bruch verhindert. Sie bleibt jedoch auf gewisse Weise zwischen die Basis 271, die Stütze 272 und das Querteil 273 des Rahmens 270 eingesetzt, so daß auf diese Weise ein möglicherweise gefährliches Herabfallen verhindert und deren Wiedereinbau erleichtert wird. Einige der Herstelldetails, die zur Verhinderung eines Herabfallens der das Lager 260 und die Köpfe 1 umfassenden Einheit beitragen, sind die Verbindungsanordnung zwischen dem zylindrischen Einsatz 265 und der zentralen Öffnung 277 mit einem Zugangsschlitz 278 und das Vorhandensein des Reliefrandes 282. Beide Details verhindern, daß sich das Lager 260 an der Seite des zu prüfenden Teiles 2'' löst, was nicht nur ein Herabfallen des Lagers 260 (die Passage des Teiles, an dem die Muttern 253 fixiert sind, durch den von der Basis 271 und dem Querteil 273 gebildeten Raum), sondern auch eine gefährliche Annäherung des Fühlers 27 an den Bearbeitungsbereich des Teiles 2'', insbesondere das Schleifrad M der Schleifmaschine, verursachen kann.
Die in den 23 und 24 gezeigte Vorrichtung umfaßt ein viertes Lager- und Bezugssystem 300 für zwei Köpfe 1, das im wesentlichen dem der 17, 19 und 22 entspricht. Auch in diesem Fall sind die Köpfe in der Ansicht dargestellt, wobei die Figur im wesentlichen die Gehäuse 3, die Fühler 27 und die zugehörigen Lager, die wie in 22 mit dem Bezugszeichen 26'' versehen sind, zeigt.
Das vierte Lager- und Bezugssystem 300 entspricht in gewisser Hinsicht dem in den 21 und 22 gezeigten dritten System 250 und umfaßt ein längliches Verbindungslager 310, mit dem die Köpfe 1 verbunden sind, sowie eine stationäre Einheit oder Basis 320, mit der auf lösbare Weise das längliche Lager 310 verbunden ist.
Gemäß der in 24 gezeigten Anordnung ist die Basis 320 mit einem pneumatischen Schlittens eines bekannten Typs verbunden, der wie bei den 17, 19 und 22 mit dem Bezugszeichen 199 versehen ist. Die Köpfe 1 sind mit dem länglichen Lager 310 auf einstellbare Weise verbunden, wie bereits vorstehend im Zusammenhang mit der Verbindung zwischen den Köpfen 1 und dem länglichen Lager 260 der 22 beschrieben.
Das längliche Lager 310 umfaßt eine Druckvorrichtung mit einem länglichen, elastischen Element 315, das mit Hilfe von Schrauben 314 an einem (oberen) Ende des Lagers 310 so verbunden ist, daß das elastische Element 315 und das Lager 310 entlang einer Hauptkonstruktionsrichtung im wesentlichen parallel angeordnet sind.
Ein freies Ende des länglichen elastischen Elementes 315 besitzt ein Bezugselement mit einem Querstift 316, der ein kugelförmiges Ende aufweist. Das längliche Lager 310 hat an einem gegenüberliegenden (unteren) Ende ein anderes Bezugselement mit einem einstellbaren Gewindezapfen 317, der ebenfalls ein kugelförmiges Ende hat. Der Stift 316 und der Zapfen 317 sind im wesentlichen entlang einer Verbindungsrichtung ausgerichtet. Ein im wesentlichen L-förmiger Lagerhebel 303 ist mit dem unteren Ende des länglichen Verbindungslagers 310 verbunden (beispielsweise mit Hilfe einer in den Figuren nicht gezeigten Schraube) und umfaßt ein kurzes Ende 304, das sich unter das untere Ende des Lagers 310 erstreckt und im wesentlichen parallel zu seiner Hauptkonstruktionsrichtung verläuft, sowie ein langes Ende 305, das im wesentlichen senkrecht zur Hauptkonstruktions richtung und Querverbindungsrichtung angeordnet ist und an einem freien Ende ein zusätzliches Bezugselement, genauer gesagt einen Lagerstift 306, trägt.
Die Basis 320 umfaßt zwei parallele vertikale Flügel 321 und 322, die gegenüberliegende konische Sitze 323 und 324 bilden, welche in einer Querverbindungsrichtung ausgerichtet sind. Darüber hinaus hat die Basis 320 ein zylindrisches Loch 325, das eine zusätzliche Druckvorrichtung aufnimmt, die eine Druckfeder 326 und ein zylinderförmiges Element 327 besitzt, das im Loch 325 gleiten kann und von der Feder 326 zur Außenseite der Basis 320 hin gedrückt wird. Zwei Bezugsstifte 328 und 329 sind mit der Basis 320 verbunden und besitzen im wesentlichen konische Enden, die auf das untere Ende des Lagers 310 weisen.
Gemäß der in 24 gezeigten Anordnung prüfen die Köpfe 1 den Außendurchmesser eines zylindrischen Teiles 2'' im Verlaufe der Bearbeitung in einer Schleifmaschine mit einem Schleifrad M nach einem Anwendungsfall, der vollständig mit, dem schematisch in den 17, 19 und 22 gezeigten Anwendungsfall übereinstimmt. Die Köpfe 1 sind mit einem länglichen Lager 310 in geeigneten reziproken Positionen verbunden, die die anfänglichen und Endabmessungen der, zu prüfenden bearbeiteten Teile und den Meßbereich der Köpfe 1 berücksichtigen. Das längliche Lager 310 ist in der vorstehend beschriebenen Weise mit der Basis 320 verbunden, deren Position in bezug auf das Teil 2'' in bekannter und hier nicht beschriebener Weise festgelegt werden kann.
Das längliche Lager 310 ist nur am unteren Ende mit der Basis 320 verbunden. Genauer gesagt, das Lager 310 wird in Richtung auf die Basis 320 bewegt, und mit Hilfe der Stifte 328 und 329, die einen groben Bezugsanschlag für das untere Ende des Lagers 310 bilden, werden die kugelförmigen Enden des Querstiftes 316 und die des Gewindezapfens 317 in die gegenüberliegend angeordneten konischen Sitze 323 und 324 eingesetzt. Die Position des Zapfens 317 in Querverbindungsrichtung wird durch Betätigung der Gewindeverbindung zwischen dem Zapfen 317 und dem Lager 310 eingestellt, um auf diese Weise in geeigneter Weise den vom elastischen Element 315 aufgebrachten Druck einzustellen. Sämtliche Drehungen des Lagers 310 und damit der Köpfe 1 um die Querachse der Verbindung werden durch die Zusammenwirkung zwischen dem Lagerhebel 303 und der Basis 320 verhindert. Genauer gesagt, der Lagerstift 306 stößt infolge der Wirkung des zylinderförmigen Elementes 327, das von der Feder 326 gegen das kurze Ende 304 des Hebels 303 gedrückt wird, gegen eine ebene Bezugsfläche 330 der Basis 320. Offensichtlich ist der von der Feder 326 ausgeübte Druck ausreichend, um bei normalen Arbeitsbedingungen den Stift 306 wie bei der Anordnung der 24 im Anschlag gegen die Fläche 330 der Basis 320 zu halten.
Auch in diesem Fall wird die Position der mit dem länglichen Lager verbundenen Köpfe 1 auf extrem einfache, rasche und genaue Weise in bezug auf die Basis 320 festgelegt und fixiert. Darüber hinaus ermöglichen es die spezielle Anordnung und Form der Elemente, die die Verbindung (die kugelförmigen Enden des Stiftes 316 und Zapfens 317 in den konischen Sitzen 323 und 324, der Anschlag des Stiftes 306 ge gen eine ebene Fläche) und den elastischen Druck des länglichen Elementes 315 und der Vorrichtung, die die Feder 326 und das Element 327 umfaßt, bewirken, daß das Lager 310 von der Basis 320 gelöst werden kann, wenn eine Kraft einer bestimmten Größe auf das Lager 310 ausgeübt wird, beispielsweise infolge von unerwünschten Stoßbelastungen, denen die Köpfe 1 in im wesentlichen jeder Richtung ausgesetzt sind. Auf diese Weise wird ein möglicher Bruch oder eine mögliche Beschädigung der Bestandteile der Köpfe 1 verhindert. In entsprechender Weise wie bei der in 1 gezeigten Anordnung kann das Lager 310, das die Köpfe 1 trägt, wieder mit der Basis 320 verbunden werden, nachdem die Ursache für das Lösen beseitigt worden ist. Zwischen dem Lager 310 und der Basis 320 kann eine zusätzliche Verbindung – die in den Zeichnungen nicht dargestellt ist – vorgesehen sein, beispielsweise mit Hilfe von Seilen, um ein vollständiges Lösen der beiden Komponenten voneinander bei einer möglichen Trennung mit einem damit verbundenen Herunterfallen und einer Beschädigung der Köpfe 1 zu verhindern und die Vorgänge zum Wiederverhaken des Lagers 310 mit der Basis 320 zu erleichtern und zu beschleunigen. Als Alternative können Begrenzungs- und Schutzflächen vorgesehen sein, die nicht in den Figuren dargestellt und beispielsweise an der stationären Einheit fixiert sind, um die Verschiebung des Lagerhebels 303 zu begrenzen und eine Wegbewegung desselben von der Basis 320 zu verhindern.
Darüber hinaus kann das längliche elastische Element 315 mit dem Lager 310 verbunden sein, um eine andere Anordnung vorzusehen, die nicht unbedingt parallel zum Lager 310 angeordnet ist und ebenfalls eine Ausrichtung zwischen dem Stift 316 und dem Zapfen 317 in Verbindungsrichtung garantiert.
Andere Modifikationen in Bezug auf die Darstellungen der 23 und 24 sind im Rahmen der Erfindung möglich, beispielsweise in Bezug auf die Anordnung des Stiftes 316, des Zapfens 317 und der konischen Sitze 323 und 324. Die 25 und 26 zeigen ein Lager- und Bezugssystem 300', das – was den Aufbau und die Funktionsweise betrifft – im wesentlichen dem in den 23 und 24 gezeigten System 300 entspricht. Nur die Hauptherstellunterschiede werden hier kurz erläutert. Zwei konische Sitze 323' und 324' sind in den Flügeln 321' und 322' der Basis 320' in Querrichtung ausgerichtet vorgesehen. Eine Druckvorrichtung mit einem länglichen elastischen Element 315' ist mit Hilfe von Schrauben mit dem länglichen Verbindungslager 310' verbunden und hat an einem freien Ende ein Bezugselement 316' mit kugelförmiger Oberfläche. Ein anderes Bezugselement 317', das ebenfalls eine kugelförmige Oberfläche besitzt, ist mit dem länglichen Element 310' verbunden, weist zum Element 316' hin und ist hiermit in Verbindungsrichtung ausgerichtet. Begrenzungs- und Schutzflächen, die an der stationären Einheit fixiert sind, um die Verschiebungen des Lagerhebels 303' und des daran fixierten länglichen Elementes 310' zu begrenzen, sind in 26 schematisch gezeigt und mit dem Bezugszeichen 340 versehen.
Die in den 27 bis 30 gezeigte Vorrichtung umfaßt ein fünftes Lager- und Bezugssystem 350 für zwei Köpfe 1, die im wesentlichen denen der 17, 19, 22, 24 und 26 entsprechen. Auch in diesem Fall sind die Köpfe 1 in der Ansicht dargestellt, wobei im wesentlichen die Gehäuse 3, die Fühler 27 und die zugehörigen Lager gezeigt sind, die wie bei den 22 und 24 das Bezugszeichen 26'' aufweisen.
Das fünfte Lager- und Bezugssystem 350 ist unter bestimmten Aspekten dem in den 23 und 24 gezeigten vierten System 300 ähnlich und umfaßt ein Verbindungslager 355, mit dem die Köpfe 1 und eine stationäre Einheit oder ein Rahmen 370 verbunden sind, mit dem auf lösbare Weise das Verbindungslager 355 verbunden ist. Als Verbindungslager 310,310' ist bei der Anordnung der 24 und 26 das Verbindungslager 355 ebenfalls an einem unteren Endbereich dieses Lagers 355 mit dem Rahmen 370 verbunden, und das Lager trägt die Köpfe 1 mit entsprechenden einstellbaren Verbindungen.
Das Verbindungslager 355 umfaßt einen vertikalen länglichen Abschnitt 360, der die Köpfe und eine Platte 361 trägt, die in einer im wesentlichen horizontalen Ebene angeordnet ist, wobei Bezugselemente mit zwei Kugeln 362 und 363 an einer Seitenbasis der Platte 361 fixiert sind und ein Paar von Stiften 364 und 365 mit kugelförmigen Enden an der gegenüberliegenden Seitenbasis mit der Platte 361 verbunden und in Richtungen senkrecht zur Platte 361 angeordnet ist. Ein Drehstift 366 ist in einem Durchgangsloch 369 der Platte 361 angeordnet (30) und besitzt ein erstes Ende, das auf eine Öffnung 367 der Platte 361 weist, während das zweite Ende mit einem Betätigungshebel 368 verbunden ist.
Bei der in 25 gezeigten Anordnung ist der Rahmen 370 mit einem pneumatischen Schlitten eines bekannten Typs verbunden, der mit 199 in den 17, 19, 22, 24 und 26 bezeichnet ist und eine Basis 371, eine starr mit einer Seite der Basis und senkrecht hierzu verbundene Wand 372 und zwei Säulen 373 und 374 umfaßt, die starr mit der gegenüberliegenden Seite der Basis 371 im wesentlichen senkrecht hierzu verbunden sind. Die Wand 372 besitzt eine mittlere Öffnung 375 in der Nähe der Basis 371, und ein Querstift 376 ist an dieser Öffnung 375 mit dem Rahmen 370 verbunden. Die Säule 373 hat eine im wesentlichen winklige Form, wobei ein Endabschnitt 377 in einer Richtung parallel zur Basis 371 angeordnet ist und am Endabschnitt 377 fixiert einen Stift 378 trägt, der eine Verankerungsfläche parallel zum Querstift 376 aufweist. Ein konischer Sitz 380 und ein Vförmiger Sitz 381 sind in der Innenfläche der Wand 372 in der Nähe der Seite desselben gegenüber der Basis 371 ausgebildet und in Querrichtung, d. h. parallel zum Stift 376, ausgerichtet.
Eine Druck- und Verriegelungsvorrichtung umfaßt ein elastisches Element mit einer Rückzugsfeder 390 und einem Verriegelungselement mit einem Haken 391. Die Enden der Feder 390 sind an den Querstift 376, der an der Basis 371 befestigt ist, und durch ein Durchgangsloch 392 in einen Endabschnitt des Hakens 391 gehakt. Der Drehstift 366, der mit der Platte 361 verbunden ist, ist starr am Haken 391 in einem mittleren Loch 393 desselben an der Öffnung 367 der Platte 361 fixiert, so daß die Drehungen des Stiftes 366 entsprechende Drehungen des Hakens 391 um eine vom Stift 366 gebildete Querachse bewirken. Der Haken 391 umfaßt ebenfalls einen Verankerungsendabschnitt 395 zum Zusammenwirken mit der Verankerungsfläche des Stiftes 378, um die Verriegelung zwischen dem Verbindungslager 355, das die Köpfe 1 trägt, und dem Rahmen 370 zu erreichen, wie hiernach beschrieben.
Bei der in 25 gezeigten Anordnung prüfen die Köpfe 1 den Außendurchmesser eines zylindrischen Teiles 2'' während der Bearbeitung in einer Schleifmaschine mit einem Schleifrad M bei einem Anwendungsfall, der vollständig dem entspricht, der schematisch in den 17, 19, 22, 24 und 26 gezeigt ist. Die Köpfe 1 sind mit dem länglichen Abschnitt 360 des Lagers 355 in geeigneten wechselseitigen Positionen verbunden, die die anfänglichen und abschließenden Abmessungen der zu prüfenden bearbeiteten Teile und den Meßbereich der Köpfe 1 berücksichtigen. Das Verbinden und Verriegeln zwischen dem Lager 355 und dem Rahmen 370 zum Definieren einer Prüfposition der Köpfe 1 geschieht in der folgenden Weise.
Die kugelförmigen Enden der Stifte 364 und 365, die an der Platte 361 fixiert sind, ruhen auf coplanaren Ruheflächen, die von den Säulen 373 und 374 gebildet werden, und die Kugeln 362 und 363 werden in den zugehörigen konischen Sitz 380 und „V"-förmigen Sitz 381 der Wand 372 eingesetzt, um die in 29 gezeigte Verbindung zu erreichen. Einer der beiden Stifte 364 und 365 kann mit der Platte 361 in einstellbarer Weise entlang seiner Achse verbunden werden (in den Figuren nicht gezeigt) oder kann weggelassen werden, um eine im wesentlichen isostatische Kupplung zwischen dem Verbindungslager 355 und dem Rahmen 370 zu erhalten.
Dann wird der Hebel 368 manuell betätigt, um den Haken 391 zu drehen (in 29 gegen den Uhrzeigersinn), bis die Zusammenwirkung zwischen dem Endabschnitt 395 und dem Stift 378 erreicht wird, wie in den 27, 28 und 30 gezeigt.
Im Verlaufe der Drehverschiebung des Hakens 391 nimmt die Zugkraft der Feder 390 zu, bis ein Maximalwert erreicht ist, der der Winkellage entspricht, in der der Drehstift 366 auf der geraden Wirkungslinie der Feder 390 zentriert ist (d. h. die Achse des Durchgangslochs 392, mit dem ein Ende der Feder 390 verhakt ist, liegt in einer von den Achsen der Stifte 366 und 376 gebildeten Ebene). Danach nimmt die Kraft ab, bis der Kontakt zwischen dem Verankerungsabschnitt 395 und dem Stift 378 auftritt. In dieser Position ist der Drehstift 366 nur um eine geringe Strecke unter der vorstehend erwähnten geraden Wirkungslinie versetzt angeordnet. Bei der in 28 gezeigten Ausführungsform wird somit die Verrieglung der Platte 61 am Rahmen 370 mit der von den Bezugselementen und den zugehörigen Sitzen und Lagerflächen gebildeten Anordnung erreicht. Bei dieser Ausführungsform neigt die Zugkraft der Feder 390 dazu, die Zusammenwirkung zwischen dem Verankerungsabschnitt 395 und dem Stift 378 aufrechtzuerhalten, und drückt die Kugeln 362 und 363 in die zugehörigen Sitze 380,381 und die kugelförmigen Enden der Stifte 364 und 365 gegen die zugehörigen Lagerflächen der Säulen 373 und 374. Um die in 28 gezeigte Verbindung zu lösen, ist es erforderlich, den Haken 391 gegen die Zugkraft der Feder 390 zu drehen (im Uhrzeigersinn in 28), bis die vorstehend beschriebene Konfiguration entsprechend einer maximalen Zugkraft der Feder 390 überschritten wird. Wenn dies der Fall ist, trägt die Zugkraft der Feder 390 zur Drehung (im Uhrzeigersinn in 28) bei, so daß ein Entriegeln der Teile ermöglicht wird (29). Diese Charakteristik der Druck- und Verriegelungsvorrichtung ist besonders vorteilhaft, da sie zum Lösen des Lagers 355 vom Rahmen 370 in dem Fall beiträgt, in dem eine Kraft einer bestimmten Größe auf das Lager 355 aufgebracht wird, beispielsweise die Köpfe 1 unerwünschten Stoßbelastungen ausgesetzt sind, um auf diese Weise einen möglichen Bruch oder eine mögliche Beschädigung von Teilen der Köpfe 1 zu verhindern.
Durch das Aufbringen dieser Kräfte auf das Lager 355 wird ein Lösen von mindestens einer der Verbindungen zwischen den Kugeln 362 und 363 und den Sitzen 380 und 381 gegen die Kraft der Feder 390 bewirkt. Nachfolgende Verschiebungen der Platte 361 relativ zum Rahmen 370 (in 28 nach links) modifizieren die Ausgleichskonfiguration der 28, neigen insbesondere dazu, die winklige Anordnung der Feder 390 relativ zum Drehstift 366 zu modifizieren. Wie vorstehend beschrieben, sind Verschiebungen einer geringen Größe ausreichend, um die Wirkungslinie der Feder 390 unter die Achse des Drehstiftes 366 zu verschieben und zu bewirken, daß die Kraft der Feder 390 dazu beiträgt, den Verankerungsabschnitt 395 vom Stift 378 zu lösen und danach das Lager 355 mit dem Rahmen 370 außer Eingriff zu bringen. In jedem Fall bleibt das Lager 355 infolge der Verbindung, die die Feder 390 und den Haken 391 einschließt, auf physikalische Weise mit dem Rahmen 370 verbunden, so daß auf diese Weise ein mögliches Herabfallen und eine Beschädigung der Köpfe 1 vermieden wird. Danach kann die Verbindung in der Prüfposition auf einfache und rasche Weise wiederherge stellt werden, indem das vorstehend beschriebene Verfahren durchgeführt wird.
Die in den 31 und 32 gezeigte Vorrichtung besitzt ein sechstes Lager- und Bezugssystem 400 für zwei Köpfe 1, das in einigen Aspekten den Systemen 250, 300, 300' und 350 der 21 bis 30 entspricht und ein längliches Verbindungslager 410 aufweist, mit dem die Köpfe 1 und eine stationäre Einheit oder ein Rahmen 420 verbunden sind, mit dem wiederum auf lösbare Weise das längliche Lager 410 verbunden ist. Die Köpfe 1 sind auf einstellbare Weise mit dem länglichen Lager 410 verbunden, wie vorstehend in Verbindung mit der Kopplung zwischen den Köpfen 1 und dem länglichen Lager 260 der 22 beschrieben. Der Rahmen 420 besitzt einen Basisabschnitt 421, der beispielsweise an einem pneumatischen Schlitten 199 befestigt ist, und eine brückenförmige Struktur, die hieran mit zwei Wänden 422, 424 und einem Querstück 423 befestigt ist. Eine der beiden Wände 422 weist Schlitze auf, die Druckeinrichtungen bilden, wobei zwei Abschnitte 425 und 426 relativ zum Rest des Rahmens 420 elastisch bewegbar sind.
Das längliche Lager 410 besitzt Seitenflächen 411 und 412, die so angeordnet sind, daß sie zu den Wänden 422 und 424 weisen, und umfaßt Bezugselemente mit vier Kugeln 413, 414, 415 und 416, die paarweise auf den Flächen 411 und 412 angeordnet sind, wobei jeweils zwei (413/415 und 414/416) in Querverbindungsrichtungen in der Nähe der Enden des länglichen Lagers 410 zueinander ausgerichtet sind.
Die brückenförmige Struktur des Rahmens 420 bildet vier Sitze für die Bezugselemente, genauer gesagt zwei Schlitze 433 und 434 in den elastisch beweglichen Abschnitten 425 und 426 der Wand 411, und ein kreisförmiges Loch 435 sowie einen Schlitz 436 in der Wand 412. Zwei Paare von schiefen Schlitzen sind in den Wänden 411 und 412 angeordnet (das Paar der Schlitze 428 im stationären Teil der Wand 411 ist in 27 gezeigt).
Zwei Rückzugsfedern 402 und 403 sind in Querrichtungen zwischen der Wand 412 und den elastisch beweglichen Abschnitten 425 und 426 angeordnet.
Bei der in 31 gezeigten Anordnung prüfen wie bei den vorstehend beschriebenen Anordnungen die Köpfe 1 den Außendurchmesser eines zylindrischen Teiles 2'' im Verlauf der Bearbeitung in einer Schleifmaschine mit einem Schleifrad M. Die Köpfe 1 sind in geeigneten wechselseitigen Positionen mit dem länglichen Lager 410 verbunden wobei die anfänglichen und abschließenden Abmessungen der zu prüfenden bearbeiteten Teile und der Meßbereich der Köpfe 1 Berücksichtigung finden. Wie nachfolgend beschrieben, ist das längliche Lager 410 wiederum mit dem Rahmen 420 verbunden, dessen Position in bezug auf das Teil 2'' in bekannter und hier nicht beschriebener Weise festgelegt werden kann.
Das Lager 410 wird in das Innere der brückenförmigen Struktur des Rahmens 420 eingesetzt und so angeordnet, daß die Kugeln 413, 414, 415 und 416 in den zugehörigen Sitzen 433, 434, 435 und 436 vorgesehen werden, so daß eine Prüfposition der Köpfe 1 festgelegt wird. In dieser Stellung wer den zwei Paare von Begrenzungsstiften (von denen nur einer in 31 gezeigt ist) in die schiefen Schlitze 428 eingesetzt und an den Flächen 411 und 412 des Lagers 410 fixiert (beispielsweise in in den Figuren nicht gezeigte geeignete Bohrungen eingeschraubt).
Im Fall der vorstehend beschriebenen Lager- und Bezugssysteme wird die Position der Köpfe 1, die mit dem länglichen Lager 410 verbunden sind, auf extrem einfache, rasche und genaue Weise in Bezug auf den Rahmen 420 eingestellt und festgelegt. Darüber hinaus ermöglichen es die spezielle Anordnung und Form der Elemente, mit denen die Verbindung erreicht wird (Kugeln 413–416 und Sitze 433–436), und der von den beweglichen Abschnitten 425 und 426 und den Federn 402 und 403 aufgebrachte elastische Druck, daß das Lager 410 vom Rahmen 420 getrennt wird, wenn eine Kraft einer bestimmten Größe auf das Lager 410 aufgebracht wird, beispielsweise infolge von unerwünschten Stoßbelastungen, denen die Köpfe 1 im wesentlichen in irgendeiner Richtung ausgesetzt sind. Auf diese Weise wird ein möglicher Bruch oder eine mögliche Beschädigung von Teilen der Köpfe 1 vermieden.
Ferner werden durch das Vorhandensein der Stifte 408 in den schiefen Schlitzen 428 die wechselseitigen Verschiebungen zwischen dem Rahmen 420 und dem länglichen Lager 410 begrenzt, wobei die vorstehend erwähnte Trennung ermöglicht, jedoch das vollständige Lösen des Rahmens 420 und Herabfallen des länglichen Lagers 410 mit den Köpfen 1 vermieden wird. Hierdurch werden einerseits Beschädigungen an den Köpfen 1 vermieden und andererseits die Vorgänge zum Ver binden des Lagers 410 und Rahmens 420, um die Köpfe 1 zurück in die vorgegebene Prüfposition zu bringen, erleichtert und beschleunigt.
Das sechste Lager- und Bezugssystem kann sich von dem in den 31 und 32 gezeigten System unterscheiden, was beispielsweise die Federn 402 und 403 betrifft. Genauer gesagt, in Abhängigkeit von den Abmessungen und der Form der Komponenten dieses Systems 400 können diese Federn 402 und 403 weggelassen werden, wenn der von den Abschnitten 425 und 426 aufgebrachte Druck ausreicht, um die korrekte Verbindung zwischen den Kugeln 413–416 und den zugehörigen Sitzen 433–436 aufrechtzuerhalten, d. h. um die Köpfe 1 bei normaler Funktionsweise der Vorrichtung in der vorgegebenen Prüfposition zu halten. Die 33 und 34 zeigen ein Lager- und Bezugssystem 400' mit einem länglichen Lager 410', einem Rahmen 420' und anderen Merkmalen, die im wesentlichen – was den Aufbau und die Funktionsweise betrifft – den Merkmalen des Systems 400 der 31 und 32 entsprechen. Nur die Hauptherstellunterschiede werden hier kurz erläutert. Der Rahmen 420' umfaßt einen Basisabschnitt 421' und eine hieran mit zwei Wänden 422', 424' und einem Querteil 423'. fixierte brückenförmige Struktur. Eine der Wände 422' hat einen im wesentlichen L-förmigen Schlitz, der die Druckeinrichtung bildet, wobei ein Abschnitt 425' relativ zum restlichen Teil des Rahmens 420' elastisch beweglich ist.
Das längliche Lager 410' hat Seitenflächen 411' und 412', die zu den Wänden 422' und 424' weisen, und umfaßt Bezugselemente mit drei Kugeln 413', 415' und 416', die an den Flächen 411' und 412' fixiert sind. Insbesondere ist ein Paar von Kugeln 415', 416' an einer (412') der Flächen in der Nähe der Enden des länglichen Lagers 410' angeordnet, während die andere Kugel 413' an der gegenüberliegenden Fläche 411' in einer im wesentlichen zentrierten Position angeordnet ist. Die Innenfläche der Wand 424' bildet zwei V-förmige Sitze 435', 436', und die Innenfläche der Wand 422' bildet entsprechend dem elastisch beweglichen Abschnitt 425' einen konischen Sitz 433'. Ein Schlitz 428' ist in der Wand 424' angeordnet und ein Anschlagschraubstift 408' ist in eine Gewindebohrung des Lagers 410' in der Fläche 412' eingeschraubt. Der Schlitz 428' und der Schraubstift 408' sind in 33 gestrichelt dargestellt und auch in 34 gezeigt, obwohl sie nicht in der gesamten Schnittebene der 34 liegen.
Das Lager 410' wird in das Innere des brückenförmigen Rahmens 420' eingesetzt und so angeordnet, daß die Kugeln 413', 415' und 416' im konischen Sitz 433' und in den Vförmigen Sitzen 435' und 436' angeordnet werden und eine Prüfposition der Köpfe 1 festlegen. In dieser Position wird der Anschlagstift 408' in den Schlitz 428' eingesetzt und mit der Gewindebohrung in der Fläche 412' des Lagers 410' verschraubt.
Wie im Falle der vorstehend beschriebenen Lager- und Bezugssysteme 400 wird die Position der Köpfe 1 auf extrem einfache, rasche und genaue Weise eingestellt und festgelegt. Die spezielle Anordnung und Form der Elemente, mit denen die Verbindung verwirklicht wird (in diesem Falle die Kugeln 413', 415', 416' und die relevanten Sitze sowie der elastisch bewegliche Abschnitt 425'), ermöglichen ein Lösen des Lagers 410' vom Rahmen 420' im Falle von zufälligen, möglicherweise gefährlichen Stoßbelastungen. Durch die Anwesenheit des Stiftes 408' im Schlitz 428' wird die Verschiebung begrenzt und das vollständige Lösen zwischen dem Rahmen 420' und dem länglichen Lager 410' verhindert. Hierdurch werden auf der einen Seite Beschädigungen der Köpfe 1 vermieden und auf der anderen Seite die Vorgänge zur Herstellung der Verbindung zwischen dem Lager 410' und dem Rahmen 420', um die Köpfe 1 zurück in die vorgegebene Prüfposition zu bringen, erleichtert und beschleunigt.
Die erfindungsgemäß ausgebildeten Vorrichtungen können einen Kopf 1 aufweisen, der mit Lager- und Bezugssystemen 200, 250, 300, 300', 350, 400, 400' oder 500 verbunden ist, wie sie in den 17 bis 34 gezeigt sind. Selbst bei den Anwendungsfällen, bei denen nur ein Kopf 1 benötigt wird, bieten die beschriebenen und dargestellten Systeme 200, 250, 300, 300', 350, 400, 400' oder 500 die vorher beschriebenen vorteilhaften Aspekte, insbesondere was die Einfachheit der Verbindung, die Schnelligkeit von deren Herstellung und die Sicherheit in bezug auf unerwünschte Stoßbelastungen betrifft.
Die Köpfe und Vorrichtungen gemäß der Erfindung können sowohl für die prozeßmäßige Dimensionsprüfung von metallischen Teilen, d. h. im Verlauf der Bearbeitung von Teilen in einer Werkzeugmaschine (beispielsweise einer Schleifmaschine, wie schematisch in den 17, 19, 22, 24, 26, 27, 31, und 33 dargestellt), als auch für die nachprozeßmäßige Prü fung von Teilen, d. h. nach der Bearbeitung, eingesetzt werden.
Die Prüf- oder Meßköpfe und Vorrichtungen gemäß der Erfindung können sich von den beschriebenen und dargestellten Ausführungsformen unterscheiden.
Was die in Verbindung mit den 21 bis 34 beschriebenen Vorrichtungen anbetrifft, so kann die Anordnung der Bezugselemente und der zugehörigen Sitze und/oder Anschlagflächen in Bezug auf das Verbindungslager und die stationäre Einheit auch umgekehrt sein.

Claims

Kopf (1) zum Prüfen der linearen Abmessungen eines mechanischen Teiles (2) mit einer Lagereinheit mit einem Gehäuse (3), das eine Ausnehmung (12) und eine geometrische Längsachse besitzt, einem in bezug auf die Lagereinheit bewegbaren Armsatz mit einem Arm (20), der zumindest teilweise in der Ausnehmung (12) angeordnet ist, sowie einem mit dem Arm (20) verbundenen Fühler (27) zur Berührung einer Fläche des zu prüfenden mechanischen Teiles (2), einem Drehlager (30), das zwischen dem Arm (20) und der Lagereinheit (3) angeordnet ist, um Verschiebungen des Armes (20) relativ zur Lagereinheit (3) um eine Querachse zu ermöglichen, Druckvorrichtungen (60), die zwischen dem Arm (20) und der Lagereinheit (3) angeordnet sind, um den Fühler (27) gegen die Fläche des zu prüfenden Teiles (2) zu drücken, und einem Signalumformer (90), der mit dem Arm (20) und der Lagereinheit (3) verbunden ist, um in Abhängigkeit von der Position des Armes (20) relativ zur Lagereinheit (3) Signale zu liefern, wobei der Arm einen mit dem Drehlager (30) verbundenen Zwischenabschnitt (24) aufweist und der bewegliche Armsatz desweiteren ein flaches Formelement (55) besitzt, das in der Ausnehmung (12) angeordnet, mit dem Zwischenabschnitt des Armes (20) verbunden und im wesentlichen in einer Ebene parallel zur Längsachse und Querachse angeordnet ist, wobei die Ausnehmung (12) im wesentlichen abgedichtet ist und eine viskose Flüssigkeit zum Zusammenwirken mit dem flachen Formelement (55) enthält.
Kopf nach Anspruch 1, bei dem der Zwischenabschnitt des Armes (20) eine vorstehende Fläche besitzt und das flache Formelement (55) an der vorstehenden Fläche verbunden ist.
Kopf nach Anspruch 1 oder 2, bei dem das flache Formelement (55) mit dem Zwischenabschnitt des Armes (20) lösbar verbunden ist.
Kopf nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem das Gehäuse (3) eine im wesentlichen prismatische Form besitzt und eine Öffnung (15) für einen Zugang zu Ausnehmung (12) aufweist und die Lagereinheit ferner eine Abdeckung (130) besitzt, die mit dem Gehäuse verbunden ist, um die Zugangsöffnung (15) abzudichten.
Kopf nach Anspruch 1, bei dem das Gehäuse (3) einen Durchgangssitz (9) aufweist, der mit der Ausnehmung (12) in Verbindung steht, und die Druckvorrichtungen eine Feder (60), die in der Ausnehmung (12) des Gehäuses untergebracht ist, und Haken- und Einstellvorrichtungen (61–64)zum Verbinden der Feder (60) mit dem Arm (20) und der Lagereinheit (3) auf einstellbare Weise umfassen, wobei die Haken- und Einstellvorrichtungen ein Hakenelement (62) und eine Schraube (64) aufweisen, die hin- und herbewegbar im Durchgangssitz (9) angeordnet und von der Außenseite des Gehäuses (3) aus zugänglich und einstellbar ist.
Kopf nach Anspruch 1, mit einer Prozeßeinheit (81) zum Empfangen und Verarbeiten der vom Signalumformer (90) gelieferten Signale, einem Kabel (110) mit einem Ende, das elektrisch an den Signalumformer (90) angeschlossen ist, und einem gegenüberliegenden Ende, das elektrisch an die Prozeßeinheit (81) angeschlossen ist, und einem Verbinder (146; 146') mit einem ersten Element (147; 147'), das an das gegenüberliegende Ende des Ka bels (110) angeschlossen ist, und einem zweiten Element (148; 148'), das an die Prozeßeinheit (81) angeschlossen ist, wobei der Verbinder (146; 146') eine Schnellverriegelungs/Entriegelungsvorrichtung (157, 158, 159; 157', 159', 168) mit einem Formelement (159; 159') aufweist, das in einer im wesentlichen permanenten Weise an eines der ersten (147; 147') und zweiten (148; 148') Elemente des Verbinders (146; 146') angeschlossen ist und das auf elastische Weise an das andere der ersten (147; 147') und zweiten (148; 148') Elemente des Verbinders (146; 146') angeschlossen und von diesen getrennt werden kann, um ihre wechselseitige Verriegelung/Entriegelung zu erreichen.
Kopf nach Anspruch 6, bei dem das Formelement (159; 159') einen Betätigungshebel (163; 163') aufweist, der manuell betätigt werden kann, um die wechselseitige Verriegelung/Entriegelung zwischen dem ersten (147; 147') und dem zweiten (148; 148') Element des Verb- inders (146; 146') zu erreichen.
Kopf nach Anspruch 1, bei dem der Arm (20) des beweglichen Armsatzes einen Endabschnitt (21) bildet und der Kopf eine mit dem Gehäuse (3) verbundene Einstellvorrichtung (170; 170') mit einer schrägen Anschlagfläche (173) zum Berühren des Endabschnittes (21) des Armes (20) und ein Betätigungselement (174) zum Einstellen der Position der Anschlagfläche (173) und zum Bewirken oder Begrenzen von Drehverschiebungen des Armes (20) um die vom Drehlager (30) gebildete Querachse umfaßt.
Kopf nach Anspruch 1, bei dem der Signalumformer (90) vom induktiven Typ ist und Wicklungen (92) sowie einen Kern (91) aus ferromagnetischem Material, der innerhalb der Wicklungen (92) angeordnet und relativ zu diesen beweglich ist, umfaßt und ferner ein Hohllager (100) mit einem ersten Gehäuse (101) und einer im ersten Gehäuse angeordneten Spule (95) mit ringförmigen Sitzen für die Wicklungen (92) aufweist, wobei das erste Gehäuse (101) einen gebogenen Endrand (102) zum Verriegeln der Position der Spule (95) an der Innenseite des ersten Gehäuses (101) besitzt, die Wicklungen (92) in den ringförmigen Sitzen der Spule (95) fixiert sind und die Spule (95) im ersten Gehäuse (101) im wesentlichen ohne die Verwendung eines Klebers fixiert ist.
Kopf nach Anspruch 9, bei dem das Gehäuse (3) einen Durchgangssitz (11) aufweist und das Hohlager (100) des Signalumformers im Durchgangssitz (11) in einer Position angeordnet ist, die in einer im wesentlichen kontinuierlichen Weise von der Außenseite des Gehäuses aus einstellbar ist.
Kopf nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem das Drehlager (30) ein verformbares Element mit zwei Blöcken (34, 35), die mit dem Arm (20) am Zwischenabschnitt (24) und dem Gehäuse (3) verbunden sind, einer ersten Lamelle (32) und mindestens einer zweiten Lamel- le (33) besitzt, wobei jede der ersten (32) und zweiten (33) Lamellen mit beiden Blöcken (34, 35) permanent verbunden ist.