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Verstell-Kaliber
Es sind Verstell-Kaliber bekannt, bei denen im Meßkopf
ein Exzenter angeordnet ist. Derartige Verstell-Kaliber sind zwar sehr einfach,
haben aber den Nachteil, daß die Meßorgane nur an zwei Stellen an dertWand der Bohrung
anliegen, so daß die Meßgenauigkeit nur bedingt gewährleistet ist.
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Daneben sind Verstell-Kaliber mit radialen Meßnadeln und konischen
Meßspindeln bekannt. Diese Art von Verstell-Kalibern ist jedoch außerordentlich
kompliziert und teuer in der Herstellung, so daß sie ihrer hohen Kosten wegen in
der Praxis nur beschränkt Anwendung finden. Zudem können mit diesen Geräten keine
sog. Sacklochbohrungen gemessen werden.
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Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist nun ein Verstell-Kaliber
mit einem Meßkopf, verstellbaren Meßfühlern, einer in einem Kaliberhals gelagerten
Meßspindel und einer Meßtrommel mit der Meßskala, bei welchem die den erwähnten
bekannten Verstell-Kalibern anhaftenden Nachteile beseitigt sind.
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Zu diesem Zweck sind gemäß der Erfindung im Meßkopf drei Meßfühler
sternförmig angeordnet und in Führungsnuten des Meßkopfes verschiebbar gelagert.
Hierbei liegen die Mittelachsen der Führungsnuten in radialen Ebenen des Meßkopfes
und schließen mit der Kaliberlängsachse je einen nach vorn offenen spitzen Winkel
ein. Weiter sind nach der Erfindung die innenliegenden Enden der Meßfühler durch
Federdruck mit dem vorderen Ende der Meßspindel derart in Wirkungsverbindung gehalten,
daß beim Vortreiben der Meßspindel die Meßfühler sowohl axial wie auch radial aus
dem Meßkopf herausgestoßen
werden und beim Zurückdrehen der Meßspindel
durch Federwirkung wieder in den Meßkopf zurücktreten.
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In der Zeichnung ist eine beispielsweise Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes
dargestellt, und zwar zeigt Fig. I einen Längsschnitt durch den Verstell-Eialiber
mit eingezogenen Meßfühlern, Fig. 2 einen Längsschnitt durch den Meßkopf des Verstell-Kalibers
mit den Meßfühlern in der äußersten Grenzstellung, Fig. 3 eine Vorderansicht des
Meßkopfes, in Richtung des in Fig. 2 eingezeichneten Pfeiles III gesehen, und Fig.
4 eine Seitenansicht des Verstell-Kalibers mit den Meßfühlern in der äußersten Grenzstellung.
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In dem dargestellten Beispiel bezeichnet 1 eine im Kaliberhals 2
gelagerte Meßspindel, an deren freiem Ende eine Meßtrommel 3 mit der Meßskala 4
und der sogenannten Feinraste 5 angeordnet ist.
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Die Meßtrommel 3 und die Feinraste 5 sind in üblicher Weise mit einer
Raderierung versehen, wie dies in Fig. 4 dargestellt ist. In dem dargestellten Beispiel
ist die Spindel 1 mit einem Präzisionsgewinde 7 von 0,5 mm Steigung ausgerüstet,
und die Skala 4 der Meßtrommel ist in hundert Teilstriche eingeteilt.
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Mit 8 ist der vordere und mit 9 der hintere Teil des Meßkopfes bezeichnet,
in welch letzterem der Kaliberhals 2 eingeschraubt ist.
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Mit In, 11 und 12 sind im Meßkopf drei prismatische Fühler sternförmig
und in Führungsbahnen verschiebbar angeordnet. Hierbei liegen die Mittelachsen A
der Führungsbahnen in radialen Ebenen E-E des Meßkopfes (Fig. 3) und schließen mit
der Kaliberlängsachse (Fig. I) je einen nach vorn offenen spitzen Winkel a ein.
Wie aus Fig. I und 2 ersichtlich ist, liegen die inneren Enden 13 der Meßfühler
10 bis 12 an dem kegelförmigen stirnseitigen Ende 14 der Meßspindel I an. Mit I5
ist eine zylindrische Schraubenfeder bezeichnet. Diese ist koaxial im Meßkopfteil
8 angeordnet und stützt sich einerends gegen einen in diesem eingeschraubten Schraubenzapfen
19. Das andere Ende der Schraubenfeder I5 sitzt in einer Büchse 20, die in Kerben
21 der Meßfühler 10 bis 12 ruht. Die Schraubenfeder 15 ist somit bestrebt, die Meßfühler
nach der Kaliberlängsachse hin zu verschieben bzw. in der aus Fig. I ersichtlichen
inneren Grenzstellung festzuhalten.
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Der hintere Meßkopfteilg besitzt am vorderen stirnseitigen Ende eine
konische Ausdrehung 22 vom Öffnungswinkel 2 x a, während der vordere Meßkopfteil
8 mit einem Kegel von gleicher Konizität in der konischen Ausdrehung 22 sitzt. In
dem vorderen Meßkopfteil 8 sind drei dem Profil. der Meßfühler 10 bis 12 entsprechende
Nuten 23 ausgefräst, welche die Meßfühler auf drei Seiten umfassen. Die vierte Flanke
24 jedes Meßfühlers liegt an der durch die konische Ausdrehung 22 gebildeten vorderen
stirnseitigen Innenfläche des Meßkopfes g an. Jeder Meßfühler 10 bis 12 besitzt
zwei zueinander rechtwinklige Meßflanken 25 und 26, wobei die Flanken 25 in Richtung
der Mantelfläche 17 und die Flanken 26 in Richtung der vorderen Stirnfläche des
Meßkopfteiles 8 bzw. parallel zu dieser verlaufen.
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Zum Messen einer Bohrung wird der Kaliber in üblicher Weise in die
Bohrung eingeführt. Hiernach wird die Meßspindel 1 durch Drehen der Feinraste 5
in Richtung des eingezeichneten Pfeiles B verschoben, wobei die Feder 15 zusammengedrückt
wird und die Meßfühler 10 bis I2 radial nach vorn aus dem Meßkopf herausgetrieben
werden (Fig. 2 bis 4), bis die Meßflanken 25 der Meßfühler an der Wand der Bohrung
anliegen. Das Bohrungsmaß kann nun an der Skala 4 der Meßtrommel bequem abgelesen
werden. Da die Meßfühler in einem Winkel von 45 Grad zu der Kaliberlängsachse angeordnet
sind, entspricht der radiale Vorschub der Meßfühler genau dem Maß der axialen Verschiebung
der Meßspindel 1. Wenn also die Meßspindel bei einer Gewindesteigung von 0,5 mm
einmal um 360 Winkelgrade gedreht wird, so tritt jeder Meßfühler um 0,5 mm radial
bzw. um I mm im Durchmesser aus dem Meßkopf heraus.
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Eine Umdrehung der Meßtrommel 3 entspricht daher einem Durchmesserzuwachs
von I mm. Da die Skala 4 in hundert Teilstriche aufgeteilt ist, entspricht jeder
Teilstrich einem Hundertstelmillimeter. Beim Zurückdrehen der Meßspindel 1 entgegen
der Richtung des eingezeichneten Pfeiles B entspannt sich die Feder I5, wobei die
Meßfühler 10 bis 12 wieder in den Meßkopf 8, 9 zurückgezogen werden. Die Feder 15
hat das Bestreben, die inneren Enden 13 der Meßfühler 10 bis 12 dauernd in Anlage
an dem stirnseitigen Ende 14 der Meßspindel zu halten. Der Verstellbereich des vorstehend
beschriebenen Kalibers kann je nach der gewünschten Meßgenauigkeit gewählt werden.
Die erfindungsgemäße Ausbildung ermöglicht es aber, den Verstellbereich größer zu
wählen, als dies bei den bekannten Meßgeräten der Fall ist.
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Es ist auch möglich, den Meßkopf mit den Meßfühlern gegen Meßköpfe
von anderen Durchmesserbereichen auszuwechseln. Alle diese verschiedenen Meßköpfe
können wahlweise auf den Kaliberhals 1 aufgeschraubt werden.
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Es wäre auch möglich, den Winkel, den die Führungsbahnen der Meßfühler
mit der Kaliberlängsachse einschließen, kleiner oder größer als 45 Grad zu wählen.
Die Wand eines kleineren Winkels hätte den Vorteil, daß noch ein genaueres Meßresultat
erzielt würde, d. h. der Abstand zwischen je zwei Teilstrichen der Meßskala würde
dann nicht einem Hundertstelmillimeter, sondern einem noch kleineren Wert entsprechen.
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Es wäre auch möglich, die Meßfühler mit Gewinde zu versehen, um mit
dem Kaliber auch Gewindebohrungen messen zu können. Diese Gewindemeßfühler verschiedener
Steigungen könnten dann nach Abnahme des vorderen Meßkopfteiles 8 bequem gegeneinander
ausgewechselt werden.