DE809717C - Vorrichtung zum Messen oder Kontrollieren von Abmessungen durch pneumatische Feinmessung - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Vorrichtungen zum Messen oder Kontrollieren des Abstandes zwischen zwei.voneinander entfernten Flächen oder des inneren Durchmessers eines Loches oder einer Bohrung durch pneumatische Feinmessung. Diese Vorrichtungen werden allgemein Taster genannt.

Die mit derartigen Vorrichtungen erhaltene Genauigkeit wird durch gewisse Faktoren beeinflußt, welche von der Bedienungsperson selbst abhängen, da die Vorrichtung zur Vornahme der Messung in eine geeignete Stellung gebracht werden muß, was die Bedienungsperson zwingt, zu versuchen, die Vorrichtung in eine solche Lage zu bringen, daß sich die gemeinsame Achse ihrer Kontaktstücke in einer Ebene befindet, die zu den Wänden, deren Abstand gemessen werden soll, senkrecht liegt, oder daß diese Achse längs eines Durchmessers des Loches oder der Bohrung verläuft. Wenn diese Bedingung nicht erfüllt ist, so ist die erhaltene Messung nicht genau.

Die vorliegende Erfindung hat eine Meß vorrichtung zum Gegenstand, bei welcher die Achse der Kontaktstücke selbsttätig eine richtige Lage gegenüber den Flächen, deren Abstand gemessen werden soll, einnimmt, so daß der Einfluß der von der Bedienungsperson abhängenden Faktoren, welcher für die Genauigkeit der Messung nachteilig sein kann, bis zu einem gewissen Grade ausgeschieden wird.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung für die Messung oder die Kontrolle des Abstandes von zwei Flächen oder des Durchmessers einer Bohrung durch

pneumatisches Feinmessen, welche zwei getrennte wesentliche Teile aufweist, nämlich eine Tasteinrichtung und ein Führungs- oder Leitstück, dessen äußere Abmessungen etwas kleiner als die zu messenden Abmessungen sind. Sie besteht darin, daß die Tasteinrichtung in dem Führungs- oder Leitstück so untergebracht und mit diesem gelenkig verbunden ist, daß ein geringes Spiel auftritt.

Andere Kennzeichen der Erfindung werden aus der ίο nachstehenden eingehenden Beschreibung einiger Ausführungsformen hervorgehen, welche auf die Zeichnung Bezug nimmt, welche nur als nicht beschränkendes Beispiel anzusehen ist.

Fig. ι ist ein Längsschnitt einer Meßvorrichtung der Tastertype gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 2 ist ein entsprechender Grundriß mit teilweisem Schnitt längs der Linie H-II der Fig. 1; Fig. 3 ist ein Längsschnitt der Linie III—III der Fig. 5 einer zweiten Ausführungsform der Erfindung; Fig. 4 ist ein Querschnitt längs der Linie IV-IV der Fig. 3, und

Fig. 5 ist ein den Fig. 3 und 4 entsprechender Grundriß.

Die eigentliche Meßvorrichtung kann in jeder beliebigen Weise ausgebildet sein und umfaßt zweckmäßig einen Körper 1, der an einem Ende ein festes Kontaktstück .2 trägt, welches durch eine Klemmschraube 2¹ (s. Fig. 2) in seiner Stellung gehalten wird. Der Körper 1 trägt ferner ein bewegliches Kontaktstück 3, welches z. B. aus einer Kugel besteht, die sich in einem rohrförmigen Halter 3* befindet, der mittels einer Schraube 3¹ an einem Tragarm 4 befestigt ist. Der Arm 4 ist an dem Körper 1 befestigt und besitzt einen Abschnitt 5 verringerter Dicke, um die Verstellung des beweglichen Kontaktstücks 3 gegenüber dem Körper 1 durch elastische Biegung des Armes 4 zu erleichtern.

Die Querverstellung des beweglichen Kontaktstücks 3 gegenüber dem Körper 1 wird durch den rechtwinklig gebogenen Hebel 6 auf das Ende 7 der Stange eines Ventils 8 übertragen. Das Ventil 8 arbeitet mit einem Sitz 9 zusammen, der in einer Leitung vorgesehen ist, welcher ein Gas unter einem bestimmten, konstanten Druck zugeführt wird. Auf diese Weise wird durch Messung des Druckabfalls in dem Ventil 8, 9 der Abstand zwischen den Kontaktstücken 2 und 3 mit der gewünschten pneumatischen Verstärkung gemessen.

Das Ventil 8 und sein Sitz 9 sind in einem rohrförmigen Teil 10 untergebracht, der in den Körper 1 geschraubt ist und durch beliebige geeignete Mittel,

z. B. die bei 11 gezeigten Klemmschrauben, in seiner Stellung gehalten wird.

Die auf die obige Weise ausgebildete Tasteinrichtung ist in einem Führungs- oder Leitstück 12 von rohrförmiger Gestalt untergebracht, dessen Querschnittsumriß dieselbe Form hat wie der auszumessende Raum.

In dem in Fig. 1. und 2 dargestellten Beispiel ist der betreffende Raum eine zylindrische Bohrung, so daß die Außenwand des Leitstücks 12 zylindrisch gestaltet ist.
Die äußeren Abmessungen des Leitstücks sind etwas kleiner als die entsprechenden zu messenden Abmessungen gewählt, so daß die freien Enden der Kontaktstücke 2 und 3 leicht über die Außenfläche des Leitstücks hinausragen und so mit der Innenwand der Bohrung in Kontakt treten können, ohne daß die Außenfläche des Leitstücks diese Wand berührt.

Der Meßverstärker und das Leitstück sind durch zwei Anschläge 13 miteinander vereinigt, welche in dem Körper 1 befestigt sind, z. B. durch Einschrauben, und deren Köpfe 14 sich in Löchern 15 befinden, die in dem Körper des Leitstücks in der Nähe der Stelle, wo die Messungen vorgenommen werden, vorgesehen sind, wobei diese Anschläge dazu dienen, eine Trennung der Vorrichtung von dem Leitstück zu verhindern.

Der Wert des zwischen jedem Kopf 14 und dem entsprechenden Loch 15 vorgesehenen Spiels ist jedoch hinreichend, um eine verhältnismäßig große Ver-Schiebung (einige Zehntelmillimeter) des Körpers 1 gegenüber dem Leitstück 12 zuzulassen.

Andererseits ist der Innendurchmesser des Leitstücks 12 so bemessen, daß der Meßverstärker in dieses Leitstück mit einem gewissen Spiel eingeführt werden kann, welches ebenfalls einige Zehntel eines Millimeters beträgt, um derartige gegenseitige Verschiebungen zu ermöglichen.

Wenn sich die Vorrichtung in dem zu messenden Stück an Ort und Stelle befindet, treten die Kontaktstücke 2 und 3 über die Außenfläche des Leitstücks um eine Strecke von einem oder zwei Zehntel eines Millimeters hervor. Da der zu messende Fehler der Abmessungen im allgemeinen einige hundertstel oder ■ sogar tausendstel Millimeter beträgt, körinen die Anschlage 13 in keiner Weise die Längs- und/oder Winkelverstellungen der eigentlichen Vorrichtung in dem Leitstück behindern, da das Spiel und die Beweglichkeit, welche um diese Anschläge vorgesehen sind, größer sind als das größtmögliche Spiel des Leitstücks in dem zu messenden Stück.

Anstatt einen zylindrischen, gleichmäßigen freien Raum oder ein zylindrisches Spiel zwischen dem Leitstück 12 und dem Körper 1 zu lassen, kann man gemäß einem weiteren Kennzeichen der Erfindung zwischen ihnen eine Art Kugelgelenk vorsehen, welches z. B. durch eine ringförmige Rippe 18 mit halbkreisförmigem Querschnitt gebildet wird, die entweder auf der Außenseite des Körpers 1, oder besser, wie dargestellt, auf der Innenwand des Leitstücks 12 bis 16 angeordnet wird. Dieses Gelenk ist ziemlich weit von den Kontaktstücken 2 und 3 entfernt und gestattet eine Winkelverschiebung der eigentlichen Meßeinrichtung gegenüber ihrem Leitstück, wobei Schlitze in den Wänden des Leitstücks 12 vorgesehen sind, um eine Drehung der Kontaktstücke 2 und 3 und der die Längsverschiebung begrenzenden Anschläge 13 zu ermöglichen. Das Leitstück ist mit einem Handgriff 16 versehen, der gestattet, die Gesamtanordnung zu halten, ohne daß die Bedienungsperson das eigentliche Leitstück, die Verstärkereinrichtung oder das zu messende Stück zu berühren braucht. Das Ende 17 dieses Handgriffs ist zur Erleichterung des Festhaltens vorzugsweise gerändelt.

In der in Fig. 3, 4 und 5 dargestellten Ausführungsform haben das Leitstück 12 ¹ und der Handgriff 16¹

einen U-förmigen Querschnitt, wobei die Verstärkungseinrichtung, die einen merklich rechteckigen Querschnitt (Fig. 4) besitzt, zwischen den Schenkeln des U untergebracht ist, so daß diese Einrichtung von oben zugänglich ist und leicht in das Leitstück eingesetzt oder aus diesem entfernt werden kann.

Die eigentliche Vorrichtung und das Leitstück werden durch einen einzigen Stift 13¹ in ihrer gegenseitigen Lage gehalten und miteinander verbunden, wobei dieser Stift verhältnismäßig weit von der Stelle entfernt ist, an welcher die Messung vorgenommen werden soll. Dieser Stift 13¹ bildet so eine Achse, um welche der Körper 1 in dem Handgriff 16¹ des Leitstücks 12¹ schwenkbar ist. Dank der U-förmigen Gestalt des Leitstücks bildet dessen U-förmiges Ende in der Nähe der Kontaktstücke 2 und 3 einen Schlitz, in welchem diese Stücke 2 und 3 untergebracht sind. In dieser Ausführungsform ist der Körper 1 der Verstärkereinrichtung in das Leitstück 12¹ ohne jedes merkliche Spiel in der Seitenrichtung oder der Längsrichtung eingebaut. Einzig und allein eine geringe Drehung um die Achse des Stiftes 13¹ gestattet eine kleine Winkelverstellung der Kontaktstücke 2 und 3 gegenüber dem eigentlichen Leitstück, um diese Stücke selbsttätig mit den Wänden der zu messenden Bohrung in Berührung zu bringen.

Das Leitstück ist mit einem kürzeren Griff als in der Ausführungsform der Fig. 1 versehen, so daß die Blockierungsmittel 11 des Ventilkörpers zugänglich bleiben.

Die vorherige Einstellung der Vorrichtung in einer Ringlehre oder mittels eines Normalstücks wird durch Einschrauben oder Ausschrauben des das Ventil 8 umgebenden Rohres 10 in dem Körper der Verstärkungseinrichtung vorgenommen. Sobald diese Einstellung vorgenommen ist, wird das Rohr 10 in seiner Stellung durch die Blockierungsmittel 11 festgestellt. Das Blockierungssystem sollte daher leicht zugänglich sein.

Es genügt, die das Leitstück und die Verstärkereinrichtung umfassende Gesamtanordnung in eine Bohrung o. dgl. einzuführen, um selbsttätig die richtige Stellung der Verstärkereinrichtung in dieser Bohrung zu erhalten, d. h. eine solche Stellung, daß die gemeinsame Achse der Kontaktstücke 2 und 3 einerseits in einer Diametralebene der zu messenden Bohrung liegt und andererseits auf der Achse dieser Bohrung senkrecht steht. Die Tatsache, daß diese beiden Bedingungen erfüllt sind, scheidet jeden von einer unrichtigen Benutzung der Vorrichtung durch die Bedienungsperson herrührenden Fehler aus und gestattet, mit einem Minimum von Vorsichtsmaßnahmen eine sehr genaue Messung zu erhalten. Es ist nicht mehr notwendig, eingehend geschulte Bedienungspersonen für die Benutzung dieser Vorrichtungen zu verwenden. Für die Benutzung von erfindungsgemäßen Vorrichtungen ist es natürlich nicht nötig, daß die zu messenden oder zu kontrollierenden Bohrungen oder Löcher zylindrisch sind. Es genügt, im Fall von andersgestalteten Löchern, ein Leitstück zu benutzen, welches -im Querschnitt dieselbe Gestalt wie das zu messende Loch hat, dessen Abmessungen jedoch etwas kleiner sind.

Es ist klar, daß sich die oben beschriebene Vorrichtung ebensogut für die Messung des Abstandes zwischen zwei parallelen oder anderen Flächen eignet.

Es ist ferner selbstverständlich, daß die beschriebenen Anordnungen nur als Beispiel gegeben sind und verschiedenen Abwandlungen unterworfen werden können, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen, um besonderen Bedingungen angepaßt zu werden.

Claims (12)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung für die Messung oder die Kontrolle des Abstandes von zwei Flächen oder des Durchmessers einer Bohrung durch pneumatische Feinmessung, welche zwei getrennte wesentliche Teile aufweist, nämlich eine Tasteinrichtung und ein Führungs- oder Leitstück, dessen äußere Abmessungen etwas kleiner als die zu messenden Abmessungen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Tasteinrichtung in dem Führungs- oder Leitstück so untergebracht und mit diesem gelenkig verbunden ist, daß ein geringes Spiel auftritt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Tasteinrichtung an ihrem Führungs- oder Leitstück mit Hilfe eines Stiftes gelenkig befestigt ist, der verhältnismäßig weit von der Stelle angebracht ist, wo die Messung vorgenommen wird, so daß er eine Winkelbewegung der Meßvorrichtung gegenüber diesem Leitstück in einer zu diesem Stift senkrechten Ebene zuläßt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die pneumatische Verstärkungsund Meßvorrichtung in dem Führungs- oder Leitstück so angebracht ist, daß eine gegenseitige axiale Bewegung zwischen diesen Teilen möglich ist, z. B. dank der Benutzung von wenigstens einem Vorsprung, der mit einem genügenden Spiel

in eine entsprechende öse eintritt, so daß zwischen der Meßeinrichtung und ihrem Leitstück ein größeres Spiel besteht, als der vorgesehene Unterschied zwischen den Abmessungen des Leitstücks und des zu messenden Raumes beträgt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Tasteinrichtung mit dem Leitstück durch ein Kugelgelenk verbunden ist, das in einiger Entfernung von der Stelle, wo die Messung vorgenommen wird, angeordnet ist und eine Winkelverstellung der Tasteinrichtung gegenüber diesem Leitstück in bestimmten Grenzen zuläßt, wobei dieses Gelenk z.B. durch einen mit der Tasteinrichtung ein Stück bildenden Vorsprung gebildet wird, der in eine öse eintritt, die breiter als er selbst und an dem Leitstück vorgesehen ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Leitstück so eingerichtet ist, 1^0 daß es die Einstellmittel der Vorrichtung frei zugänglich macht, damit die Bedienungsperson vor Ausführung der Messungen die Einstellung der Vorrichtung mit Hilfe einer Lehre oder eines Normalstücks vornehmen kann. 1*5

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge-

kennzeichnet, daß das Leitstück rohrförmig ist und daß sein Querschnittsumriß die gleiche Form hat wie der zu messende Raum.

7. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Innendurchmesser des Leitstücks etwas größer als der Außendurchmesser der Tasteinrichtung ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Zusammenhang zwischen der Tasteinrichtung und dem Leitstück mit Hilfe von zwei an dieser Einrichtung befestigten Anschlägen (13) erhalten wird, deren Köpfe (14) in in dem Körper des Leitstücks in der Nähe der Meßstelle vorgesehene Löcher (15) eingreifen, wobei ein genügendes Spiel zwischen jedem Kopf (14) und dem entsprechenden Loch (15) vorgesehen ist, welches eine verhältnismäßig große Bewegung der Tasteinrichtung (1) gegenüber dem Leitstück (12) zuläßt.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Zusammenhalt zwischen der Tasteinrichtung und dem Leitstück mittels eines einzigen Stifts (13¹) erzielt wird, der verhältnismäßig weit von der Meßstelle angeordnet ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung zwischen der Tasteinrichtung (1) und dem Leitstück (12) mit Hilfe eines Kugelgelenks erhalten wird, welches

z. B. durch einen Ansatz oder eine Rippe (18) in Ringform und mit halbkreisförmigem Querschnitt gebildet wird, welche auf der Außenseite dieser Einrichtung oder auf der Innenseite des Leitstücks angeordnet ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Leitstück (12) durch einen Griff (16) verlängert wird, der vorzugsweise in einen gerändelten Teil (17) ausläuft.

12. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Leitstück (12¹) und sein Griff (16¹) einen allgemein U-förmigen Querschnitt besitzen, wobei die Tasteinrichtung, welche einen merklich rechteckigen Querschnitt besitzt, zwischen den parallelen Schenkeln des U untergebracht und so von einer Seite aus zugänglich ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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