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Justierbare Meßschraube mit Siditskalen
Bekanntlich benutzt man die
gegenseitige Bewegung zwischen einer zylindrischen Schraube und ihrem Muttergewinde
bzw. dem Tragkörper desselben zu Nleßzwecken, indem man mittels einer Ablesevorrichtung
die Umdrehungen der Schraube nach vollen Umdrehungen und Teilen solcher sichtbar
macht.
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Hierbei wird die Steigung der Schraube in einem passenden Verhältnis
zu einer Maßeinheit gewählt, so daß die Umdrehungen der Schraube und somit ihr axiales
Fortschreiten im Muttergewinde auf entsprechend unterteilten Meßskalen unmittelbar
als Längenmaße abgelesen werden können. Hierzu pflegt man die Schraube und die Mutter
je mit einer zur Schraube koaxialen, zylindrischen Hülse zu versehen, welche Hülsen
eng übereinandergleiten und aus deren gegenseitiger Stellung man das Meßergebnis
entnimmt.
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Die vorliegende Erfindung betrifft einesteils die Anordnung dieser
Hülsen. Bei der bisher bekannten Ausführung hat man die mit der Schraube verbundene
Hülse als äußere sog. Mantelhülse angeordnet und das Zurückweichen ihres freien
Endes auf einer Skala erkennbar gemacht, die auf der inneren, mit dem Muttergewinde
verbundenen Hülse angebracht ist. Dies hat zur Folge, daß in der Nullstellung diese
Skala völlig von der äußeren Hülse verdeckt ist und erst allmählich dem Blick freigegeben
wird. Die Praxis hat ergeben, daß hieraus leicht Ableseirrtümer entstehen, die die
Messung illusorisch machen.
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Die vorliegende Erfindung hilft diesem schwerwiegenden Mangel durch
eine neue Anordnung der Hülsen ab, indem die mit der Schraube verbundene, also beim
Gebrauch bewegte Hülse als innere angeordnet wird und die mit der Mutter verbundene,
also
beim Gebrauch ruhende Hülse als äußere angeordnet wird. An
letzterer wird ein Fenster ausgespart, derart, daß die Ränder desselben axial bzw.
peripher verlaufen. An dem axialen Rand wird die Skala für die Ablesung der Längsverschiebung
der Schraube angebracht und liegt so jederzeit dem Blick in ihrer vollen Länge offen.
Durch das Fenster hindurch wird die Bewegung der inneren Hülse beobachtet. Letztere
trägt hierzu einen über ihren ganzen Umfang ringförmig gehenden Strich, der in einer
zur Achse senkrechten Ebene liegt und der in der Anfangsstellung als Verlängerung
des Nullstriches der erwähnten Skala zu erscheinen hat. Die Teilung dieser Skala
zeigt hauptsächlich volle Umdrehungen der Meßschraube an und wird auch, je nach
dem verfügbarren Platz, mit einer grob orientierenden Unterteilung jeder vollen
Umdrehung versehen.
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Ferner ist der Mantel der inneren Hülse mit dessen Umfang in gleiche
Teile teilenden bezifferten Teilstrichen versehen, aus deren Stellung die Bruchteile
einer vollen Umdrehung der Schraube ersehbar sind.
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I)ie Stellung dieser Teilstriche wird an einem peripher verlaufenden
Fensterrand abgelesen. Auf diesem ist eine Nebenskala angebracht, welche zunächst
einen Nullstrich besitzt, der in der Anfangsstellung als Verlängerung des Teilstrichs
o (Null) der inneren Hülse zu liegen hat. Anschließend an denselben ist eine Noniusskala
angebracht, mittels welcher Bruchteile der Teilstrichentfernung ablesbar sind.
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Es ist nicht erforderlich, daß die erwähnten beiden senkrecht zueinander
stehenden Skalen an den Rändern eines und desselben Fensters angebracht werden.
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Es können auch zwei Fenster, eins für die Ablesung der vollen Umdrehungen
der Schraube und ein zweites für die der Teilumdrehungen an der äußeren Hülse, angebracht
werden. Auch bedeutet es eine Ahleseerleichterung, die Skalen am gegenüberliegenden
Rand des oder der Fenster zu wiederholen. Dies gilt besonders für den Nonius, auf
dem die letzte erreichbare Genauigkeit der Messung beruht. Auch kann der gegenüberliegende
axiale Fensterrand mit einer Skala in einer anderen Maßeinheit versehen werden,
um die Verwendbarkeit der Meßschraube zu erhöhen.
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Die vorstehend beschriebenen Maßnahmen zur Erreichung eines genauen
Meßergebnisses durch Ausschließung von Ableseirrtümern bleiben jedoch erfolglos,
wenn nicht gleichzeitig dafür Sorge getragen wird, daß in der Anfangsstellung sich
die Nullstriche der beiden Hülsen präzis decken. Hauptsächlich infolge der unumgänglichen
Überbrückung der Meßstrecke durch ein Temperatureinflüssen nicht entziehbares Bauelement,
das die beiden Meßflächen trägt, z. B. den Bügel bei Bügelmikrometern, entstehen
Verlagerungen des Nullpunktes, welche den Erfolg irrtumsfreier Ablesung und damit
die Messung überhaupt illusorisch machen. Man hat sich bisher mit einer Korrektur
durch Verlagerung der Meßspindel gegenüber ihrem Muttergewinde beholfen. Dies war
nur umständlich unter völligem Herausschrauben der Spindel möglich, ohne daß man
jedoch präzis voraussehen konnte, welchen Erfolg diese Manipulation erbrachte. Eine
Einstellung auf den Nullpunkt ergab sich somit lediglich als Zufallstref(er nach
einer Reihe von Versuchen. Die Erfindung ermöglicht dagegen die sofortige, in ihrem
Ergebnis sichtbare, präzise Nullpunkteinstellung dadurch, daß die äußere Hülse auf
dem Träger des Muttergewindes oder die innere auf dem Kopf der Meßspindel nicht
fest, sondern nach Lösen einer Fixierung drehbar angebracht wird. Die Hülse kann
also bei Unstimmigkeit mit geringster Mühe und geringstem Zeitaufwand in die präzise
Nullstellung gebracht und in dieser fixiert werden.
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In der Zeichnung ist in der Fig. I dargestellt die Meßschraube I
mit ihrem Kopf 2, ihr Muttergewindeträger 3, die mit letzterem verbundene, nunmehr
äußere Hülse 4 und die mit der Schraube verbundene, nunmehr innere Hülse 5. An der
äußeren Hülse 4 ist ein Fenster 6 ausgespart, und an einem axial verlaufenden Rand
7 desselben ist nunmehr die Skala 8 für die Ablesung der Längsverschiebung der Schraube
auf der äußeren Hülse angebracht und liegt dem Blick in voller Länge jederzeit offen.
Durch das Fenster 6 der Hülse 4 wird die Bewegung der inneren Hülse 5 beobachtet.
Letztere trägt die in der Anfangsstellung auf den Nullstrich g weisende ringförmige
Markierund 10. Ferner ist die innere Hülse 5 mit einer peripheren Teilung II versehen,
aus deren Stellung die Bruchteile einer vollen Umdrehung der Schraube ersehbar sind.
Diese Teilstriche werden ebenfalls durch das Fenster beobachtet. Ihr Nullstrich
deckt sich in der Anfangsstellung mit einer Nullmarke am Rand 14 des Fensters 6.
Durch ausreichend angebrachte Bezifferung 12 ist die Maßangabe dieser Teilung unschwer
erkennbar gemacht. Die Teilstriche I3 dieser Teilung II sind so weit durchgezogen,
daß sie in jeder Stellung der Schraube bis an den peripheren Rand 14 des Fensters
6 reichen, so daß mittels der an diesem Rand angebrachten Noniusskala 15 Bruchteile
der Teilstrichentfernung der Teilung II ablesbar sind.
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Fig. 2 zeigt die Anbringung der beschriebenen Ablesevorrichtung an
einem Meßinstrument, hier beispielsweise an einem Bügelmikrometer. Hier ist ersichtlich
die Meßbacke I8 und die Verbindung derselben mit dem Muttergewindeträger 3 mittels
des temperaturempfindlichen Bügels 19. Ferner ist ein besonderes Fenster für die
Ablesung der Teildrehung der Meßspindel mit den peripheren Rändern 20 und 21 vorgesehen,
auf denen eine Noniusskala 15 und spiegelbildlich gegenüber eine gleiche, 22, angebracht
sind. Zwecks Einregulierung der Nullstellung ist wahlweise eine der Hülsen 4 oder
5 lösbar befestigt und wird nach Einregulierung mittels Drehung um die Längsachse
beispielsweise durch die Klemmschraube i6 oder I7 festgestellt, welche durch ein
längliches Loch der betreffenden Hülse geht.