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Toleranzmeßgerät
Die Erfindung bezieht sich auf Toleranzmeß geräte,
bei denen. die Verschiebung eines Tastbolzens durch Offnen oder Schlieren von elektrischen
Stromkreisen die Maßgrenzen anzeigt.
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Es ist bekannt, bei derartigen Meßgeräten Blattfedern fiir den Stromschluß
zu verwenden, die bei einem stärkeren Übermaß des Werkst,ückes eine genügende Ausweichmöglichkeit
für das Tastglied geben. Es wurde fern!er vorgeschlagen, zum Anzeigen der Maßgrenzen,
zwischen denen das Sollmaß des zu messenden Werkstückes liegt, mehrere Blattfedern
zu benutzen, die paarweise Kontakte für den Stromschluß tragen. Diese Verwendung
mehrerer Federn setzt die Empfindlichkeit der Messung herab und gestattet die Einstellung
der M aßgrenzen nur innerhalb eines beschränkten Bereichs.
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Das Gerät nach diesem Vorschlag soll im übrigen ohne Zwischenschaltung
eines beson,deren Tastgliedes an das Werkstück herangeschwenkt werden.
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Dabei treten unbeherrschbare seitliche Verformungen der am Werkstück
anliegenden Federn auf, so daß je nach der Größe der vorhandenen Reibung verschiedene
Meßergebnisse vorliegen.
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Andere Meßgeräte, bei denen Blattfedern für den Stromschluß vorhanden
sind, haben zwischen dem Tastglield und den Stromkontakten weitere Zwischenglieder,
z. B. Hebel, die auf Grund der Ungenauigkeit der Lagerung Meßfehler hervorrufen.
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Die Mängel der bekannten Meßgeräte werden nach der Erfindung dadurch
behoben, däß für die Bestimmung zweier oder mehrerer Maßgrenzen eine einzige an
einem Ende fest eingespannte und an einer zweiten Stelle unter Vorspannung einseitig
gegen einen Anschlag anliegende oder ebenfalls einz gespannte Blattfeder vorgesehen
ist, an die der Tastbolzen unter Vermeildung weiterer Zwischenglieder unmittelbar
mit einem daran angebrachten Kontakt in Richtung normal zur Berührungsfläche der
Blattfeder herangeführt wird.
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Die Schließung und Unterbrechung der Stromkreise kann beim erfindungsgemäßen
Gerät in verschiedener Weise erfolgen. Vorzugsweise schließt der Tastbolzen bei
Berührung der Blattfeder einen Stromkreis zum Anzeigen einer Maß grenze, bringt
bei weiterer Bewegung des Tastbolzens die Feder unter Verformung mit dem auf eine
zweite Maßgrenze einstellbaren Kontakt in Berührung und schließt damit einen zweiten
Anzeigestromkreis.
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Der einstellbare Kontakt kann eine federnde Ausweichmöglichlçeit erhalten.
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Eingehende Versuche haben gezeigt, daß solche besonders einfachen
Geräte bei vielfach, wiederholter Messung eine wesentlich höhere Empfindlicheit
besitzen als Geriite mit Hebelübersetzung zwischen dem Tastglied und den Kontaktträgern.
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Ein weiterer wesentlicher Vorteil der erfindtingsgemäßen Geräte liegt
darin, daß die Einfachheit des Aufbaues eine Herstellung des Geräts in klein sten
Abmessungen ermöglicht, so daß durch Temperaturschwankungen unddas Gewicht der beweglichen
Teile verursachte Schwankungen der Meßergebnisse äußerst gering sind. Die kleinen.
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Abmessungen gestatten ferner die Anwendung an sonst schwer zugänglichen
Stellen und die Benutzung mehrerer dieser Geräte für eine gleichzeitige Bestimmung
verschiedener Maße aucb bei kleinen Werkstücken.
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Die hohe Empfindlichkeit, die nach Versuchen ohne Schwierigkeit ein
tausendstel Millimeter erreicht, beruht großenteils auf der Tatsache, daß das im
Gehäuse gelagerte Tastglied mit seinem Kontakt unmittelbar in Richtung normal zur
Berührungsfläche der Blattfeder herangeführt wird. Umgenauigkeiten durch seitliche
Verschiebungen und besonr ders gelagerte Zwischenhebel werden dadurch vermieden.
Die Anlage einer zweiten Stelle der Blattfeder gegen einen Anschlag unter Vorspannung
oder die Einspannung des zweiten Federendes hat in erster Linie den Zweck, kleine
Schwingungen der Blattfeder auszuschalten, wie sie bei einseitig eingespannten und
frei tragenden Blattfedern bekannter Meßgeräte durch leiseste Erschütterungen hervorgerufen
werden und dort ein vorzeitiges Verbrennen der Kontakte und Flimmern der beispielsweise
zum Anzeigen verwendeten Glühlampen verursachen. Durch Ausschaltung dieser Fehlerquelle
wird demnach die Anzeigegenauigkeit der erfindungslgemäßen Meßgeräte weiterhin erhöht.
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In der Zeichnung sind einw'lne- Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen
Meßgerätes in vereinfachter Darstellung wiedergegeben. Die Abb. I, 5 und 6 zeigen
drei verschiedene Geräte. Die darunter gezeichneten Abbildungen zeigen jeweils in
vergrößertem Maßstab einzelne Meßstellungen.
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In Abb. I ist der Tastbolizen I längs verschiebbar in der Einspannlhi
se 2 des Geräts geführt. Er wird durch eine im Innern der Hülse liegenden Feder
in Richtung auf das Werkstück zu gegen einen Ansatz der Hülse gedrückt Innerhalb
des Gehäuses 3 trägt der Tastbolzen I einen isollierten Kontakt 4, an den die eine
Stromzuleitung 5, angeschlossen ist.
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Eine Blattfeder 6 ist mit ihrem linken Ende mitteils eines Stiftes
7 im Gehäuse 3 fest eingespannt.
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Die Blattfeder liegt ferner gegen einen Anschlag 8 an und erhält dadurch
in Richtung der beii der Messung entstehenden Durchfederung eine größere freie Biegungslänge
als in entgegengesetzter Richtung.
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Gegen das äußere Ende der Blattfeder liegt eine isolierte Stelischraube
9 an, die der Feder eine geringe Biegungsvorspannung erteilt.
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Auf der dem Tastbolzen gegenüberliegenden Seite der Blattfeder ist
ein weiterer Kontakt 10 vorgesehen, der von einem gegen die Spannung einer Feder
II verschiebbaren Schraubstift I2 gebildet wird. Das Gewinde dieses Stiftes ist
in einer unverdrehbar gelagerten Mutter 13 geführt, die durch die Feder II gegen
die Brücke 14 gedrückt wird und durch eine elektrische Leitung I5 mit einer Anzeigelampe
I6 verbunden ist. Die Ableitung 17 dieser Lampe führt aus dem Gehäuse heraus. Eine
weitere Anzeigelampe IS, ist mit dem Vorspannstift 7 der Blattfeder leitend verbunden
und an die gleiche Leitung I7 angeschlossen.
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In Abb. 2! berührt ein Kontakt 4 die Blattfeder 6 und schließt damit
den Stromkreislauf der Lampe 18. Bei weiterer Aufwärtsbewegung des Taste bolzens
I kommt die Blattfeder nach Abb. 3 mit dem Kontakt IO in Berührung und schließt
damit einen zweiten Stromkreis, so daß auch die Lampe I6 aufleuchtet. Abb. 4 läßt
erkennen, daß bei einem stärkeren Übermaß die Mutter 13 der Stellschraube Il sich
von der Brücke I41 abhebt.
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Wenn man bei entsprechender Änderung der Federlängen die Kontaktschraube
12 nicht gegenüber dem Tastbolzen I, sondern in einem gewissen Abstand rechts daneben
anordnet, so kann man erreichen, daß der Kontakt I0 für die zweite Maßgrenze einer
Stelle größerer Durchhiegung gegenüberliegt als die Berührungsstelle 4i des Tastbolzens.
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Der vergrößerte Ausschlag soll die Genauigkeit der Messung erhöhen.
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Das Meßgerät nach Abb. 51 zeigt großenteils denselben Aufbau, wie
das vorher beschriebene. Einander entsprechende Teile sind daher-gleichartig bezeichnet.
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Der Tastbolzen schließt bei Berührung der Blattfeder 6 einen Stromkreis,
der über den Anlagestift 8, die Lampe I6 und das Gehäuse 3> nach der Ableitung
I7 führt. Bei weiterer Aufwärtsbewegung berührt die Blattfeder den Kontakt I0 und
schließt damit einen zweiten Stromkreis über die Leitung I5, Lampe I8 und Gehäuse
31. Mit Hilfe der Ein-
stellschraube I9, die gegen die Bltattfeder
isoliert ist, wird der Blattfeder 6 eine solche Vorspannung erteilt, Idaß nach Aufleuchten.
der Lampe I6, bevor die Lampe I8 aufleuchtet, die Feder sich vom Stifts 8 abhebt,
so daß die Lampe 16 inzwischen erloschen ist.
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Abb. 6 zeigt die Stellung des Kontaktbolzens im Augenblick der Berührung
der Blrattfeder, also bei Erreichung der unteren Maßgrenze. In Abb. 7 ist gerade
der zweite Stromkreis geschlossen und dabei die Blattfeder 6 um ein kleines Stück
o von der Anlage 8. abgehoben.
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Das Gerät nach Abb. 8 unterscheidet sich von dem vorangehenden zunächst
grundsätzlich dann, daß die Blattfeder 6, statt im Gehäuse 3,, am Ende des Tastbolzens
I selbst eingespannt ist. Das rechte Ende der Feder liegt gegen einen Stift 9 unter
Vorspannung an. Der erste Stromkreis wird geschlossen, sobald der Kontakt 4 des
Tastbolzenes den Gegenkontakt 21 der Einstefischraube I berührt.
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Damit kommt die Lampe i6 zum Aufleuchten.
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Diese Stellung ist in Abb. 9 wiedergegeben. Bei weiterer Aufwärtsbewegung
des Tastbolzenls berührt die Feder 6 gemäß Abb. IO die Stellschraube IO und schließt
damit aden Stromkreis der Lampe I8.
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Die Stellschraube IO kann mit ihrem Gewinde unmittelbar in der feststehenden,
Brücke 22 geführt sein, braucht also keine Ausweichmöglichkeit zu erhalten, wie
der Stift 12, da die Blattfeder entsprechend nachgibt.
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Die Blattfeder kann bei Abwandlung der Meßgeräte auch eine gekrümmte
Form, beispielsweise U-Form, erhalten.