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Verstellbarer Lehrdorn
Die Erfindung bezieht sich auf einen federnden
verstellbaren Lehrdorn zum Messen des Innendurchmessers einer zylindrischen oder
konischen Bohrung. Der Lehrdorn kann auch mit einem Anzeiger versehen sein, der
die Abweichungen vom Normalmaß anzeigt, oder er ist als Grenzlehre ausgebildet.
Der Lehrdorn nach der Erfindung eignet sich besonders für das Messen von Innengewinden
sowie von gerieften oder gerippten Inneuflächen.
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Ein Ziel der Erfindung ist die Konstruktion eines federndenLehrdorns,
in dem zweizusammenwirkende Meßteile in Form von Segmenten, von denen wenigstens
eins in bezug auf das andere in einem Winkel von ungefähr 450 zu den Sehnen oder
Trennflächen der Segmente verschoben werden kann. Die Verschiebung kann auch so
erklärt werden, daß sie auf einer Ebene erfolgt, die durch die Mitte der voll ausgebildeten
Meßfläche der Peripherie der Meßteile geht.
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Bei einer andersartigen Ausführung der Erfindung sind die Meßteile
dieses Meßdorns so angeordnet, daß wenigstens eins der beiden Teile parallel zum
anderen ohne merkliche Winkel abweichung in der Längsrichtung bewegt wird.
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Weitere Ziele der Erfindung ergeben sich aus den folgenden Beschreibungen
an Hand der Zeichnungen, die eine beispielsweise Verkörperung der Erfindung darstellen.
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Fig. I zeigt die Stirnseite eines Lehrdornes für Innengewinde in
gespreizter Stellung, so wie sie beim Messen des Gewindeloches einer Schraubenmutter
vorhanden ist;
Fig. 2 zeigt die Stirnseite des Lehrdornes nach Fig.
I in zusammengedrücktem Zustand vor dem Einsetzen in das Gewindeloch; Fig. 3 ist
eine Seitenansicht des Lehrdornes; Fig. 4 ist ein Querschnitt längs der Linie 4-4
in Fig. 3; Fig. 5 ist ein Querschnitt längs der Linie 5-5 in Fig 3; Fig. 6 ist ein
Bruchstück des in Fig. 4 gezeigten Querschnitts, bei dem ein Anschlagbolzen statt
der Meßuhr vorgesehen ist.
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Der Lehrdorn ist eine verstellbare Type, insofern, als er zur axialen
Einführung in das zu messende Loch zusammengedrückt wird und nach der Einführung
sich wieder ausdehnt und mit seinen Meßflächen sich gegen die zu messende Fläche
oder das Gewinde legt. Der in der Zeichnung gezeigte Lehrdorn ist zylindrisch, er
kann aber auch zur Messung konischer Löcher konisch ausgebildet sein bzw. konische
Meßteile oder Segmente haben.
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Obgleich der Lehrdorn nach der Erfindung besondis geeignet ist für
das Messen von Innengewinden, so besitzt er doch auch für das Messen von glatten
Flächen gegenüber einteiligen Lehrdornen den Vorteil, daß er nachgeschliffen werden
kann, wenn er abgenutzt ist und zudem leichter eingeführt werden kann, wenn das
zu prüfende Loch bereits fast den Höchstdurchmesser hat, in welchem Fall es schwierig
ist, einen festen Meßdorn einzuführen.
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Der Meßdorn besteht aus einem Paar von sich ergänzenden bzw. zusammenwirkenden
Meßteilen 10 und II, die im wesentlichen je ein Segment bilden, das etwas weniger
als die Hälfte eines zylindrischen oder konischen Dorns ausmacht. Die Peripherie
jedes dieser Meßteile besteht aus einer Meßfläche, von der ein Teil 12 der Krümmung
der Innenfläche des zu messenden Loches entspricht; wenn ein Innengewinde zu messen
ist, so besitzt dieser Teil ein voll ausgebildetes Außengewinde, das sich über ungefähr
die Hälfte der Peripherie des Meßteiles erstreckt.
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Die Meßflächen der beiden Meßteile erfassen zusammen ungefähr die
Hälfte oder mehr der zu messenden Fläche. Der übrige Teil 13 der Peripherie der
Segmente oder Meßteile bildet einen Spielraum, d. h. die bogenförmige Meßfläche
ist hier ausgespart zur Bildung des für die axialeEinführung des zusammengedrückten
Meßdornes in das zu messende Loch und dessen Entfernung aus diesem erforderlichen
Spielraum. Für das Messen yon Innengewinden sowie gerieften oder gerippten Löchern
muß natürlich ein erheblich größerer Spielraum vorgesehen sein als für glatte Löcher.
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Bei einer schraubenförmigen, gerieften oder gerippten Meßfläche kann
der ausgesparte Teil als Kreisbogen ausgebildet sein mit einem Radius, der ein wenig
kleiner ist als der Minimumdurchmesser pa des mit Gewinde, Rillen oder Rippen versehenen
Loches, wenn die beiden Meßteile oder Segmente in zusammengedrücktem Zustand sind,
wie es in Fig. 2 gezeigt ist, wobei die zwei Kreisbogen an oder nahe der Mitte der
Peripherie ineinander übergehen. Die Meßteile können daher auf den Minimumdurchmesser
N1 des Gewindeloches zusammengedrückt werden, so daß der Meßdorn axial in das Loch
oder das Innengewinde eingeführt oder aus diesem entfernt werden kann.
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In der ausgesparten Zone der Peripherie werden die Spitzen der Gewindegänge
allmählich vorzugsweise immer niedriger, damit die Gewindeteile sich soweit als
möglich in den ausgesparten Teil erstrecken können. Wie zu erkennen ist, liegen
die bogenförmigen Meßflächen N des voll ausgeschnittenen Gewindes 12 bzw. die Oberflächen
der beiden Meßteile sich diametral gegenüber. In gleicher Weise liegen die Aussparungen
I3 oder übrigen Teile der Peripherie der beiden Meßteile sich diametral gegenüber.
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Die oben beschriebenen Meßteile oder Segmente Io und 11 sind so eingebaut,
daß sie in einem Winkel von ungefähr 450 zur Sehnen der Segmente bewegt werden können.
Dies kann auch in anderer Form ausgedrückt werden, nämlich: Die Bewegung vollzieht
sich ungefähr auf einer diametralen oder radialen Ebene des zylindrischen Meßdorns,
die durch die Mitte des voll messenden Teils der beiden Segmente geht. Ob nun ein
Meßteil unbeweglich ist und der andere beweglich in bezug auf diesen oder ob beide
Meßteile sich in bezug aufeinander bewegen, ist bei der gezeigten Konstruktion nicht
wesentlich; ein Meßteil kann aber gegebenenfalls an einem Rahmen befestigt sein,
in welchem Fall dieser Teil unbeweglich bleibt. Die Bewegung der beiden Meßteile
zueinander oder eines der Meßteile zum anderen kann durch verschiedenartigste Einrichtungen
ausgeführt werden.
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Die Haltevorrichtung für die beiden Meßteile besteht, wie gezeigt,
aus einem Handgriff, der sich rückwärts von den Meßteilen aus erstreckt und eine
zylindrische Form hat, wenn die Meßteile sich in ihrer auseinandergedrückten oder
gespreizten Stellung befinden. Der zylindrische Handgriff ist diametral oder ungefähr
diametral bei 19 geteilt, so Idaß er einen zweiteiligen Stiel für die Teile 14 und
I5 bildet, wobei die diametrale Fläche jeder Griffhälfte sich in einem Winkel von
etwa 450 zur Sehne zwischen den Enden der Peripherie der Meßteile oder zur Ebene
der benachbarten Sehnenflächen6 der Meßteile, erstreckt. Diese Winkellage von 450
braucht nicht genau eingehalten zu werden und kann auch zwischen 30 und 60'°' liegen
und wird daher mit ungefähr 45'01 angegeben. Das wirksamste Winkelverhältnis liegt
jedoch vor, wenn die Bewegungsebene 45 oder annähernd 45° zur Sehnenebene I6 des
Meßteiles liegt. Die diametralen Stirnflächen zwischen den Meßteilen können als
Gleitflächen zwischen diesen Teilen dienen. Um aber die Bewegung zwischen den beiden
Hälften des Griffes zu erleichtern, ist jede der beiden diametralen Stirnflächen
mit wenigstens zwei Querrillen versehen, von denen drei gezeigt sind, in denen Kugeln
18 liegen. Bei der mit Kugeln versehenen Konstruktion verschieben sich die beiden
Hälften oder deren Teile in bezug auf-
einander auf den in den Rillen
liegenden Kugeln, wobei so viel Raum zwischen den Stirnflächen 19 vorhanden ist,
daß die Kugeln die Bewegung vermitteln. Bei jeder dieser Konstruktionen ist ein
diametrales Gleit- oder Führungsmittel vorgesehen, das in einem Winkel in bezug
auf die Sehnenflächen I6 der Meßteile liegt.
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Die beiden Hälften des Griffes der Lehre können in irgendeiner angemessenen
Weise in gegeneinander verschiebbarer Stellung gehalten werden.
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Bei der gezeigten Ausführung der Erfindung bestehen die Halteorgane
aus in passenden Abständen voneinander angeordneten Schrauben 22, die durch die
Schlitze 23 in der einen Hälfte 15 gehen und bei 27 in die andere Hälfte des Griffes
eingeschraubt sind. Die Griffhälfte 15 besitzt Gleitbahnen 24 für die Köpfe der
Halteschrauben, die einfach aus in entsprechenden Abständen in die Außenfläche der
Griffhälfte eingeschnittenen Nuten bestehen können. Ein Führungsstück 25 gleitet
in jeder Nut und wird durch die Schraube in Stellung gehalten. Der besseren Gleitung
halber können Stützkugellager 26 zwischen den Führungsstücken 25 und den Böden der
Gleitbahnen 24 angeordnet werden. Die Haltemittel erlauben eine relative Gleitbewegung
der Griffhälften 14 und 15 zueinander und voneinander, wodurch die MeßteileIo und
11 in gleicher Weise bewegt werden. Die in ihren Rillen 17 laufenden Kugeln IS sichern
die Griffhälften und die Meßteile gegen Verschiebung, wobei die Halteschrauben jedoch
ebenfalls zur Ausrichtung der Meßteile beitragen, und gegebenenfalls als alleiniges
Mittel hierzu dienen können, wenn sie genau eingepaßt sind. Vorzugsweise sind auch
Mittel vorgesehen für die erforderliche Verschiebung Ider GriffhälftenIq und 15
sowie der Meßteile zueinander in die gespreizte Stellung, die in verschiedenen Formen
ausgeführt sein können. Vorzugsweise ist eine Feder 29 vorgesehen, die durch ihre
Spannung die beiden Griffhälften und die Meßteile auseinander drückt. Diese Feder
29 sitzt in einer Bohrung 30, die in einem möglichst nahe den diametralen Gleitflächen
19 der beiden Griffhälften liegenden Winkel angeordnet ist. Eine kurze ins offene
Ende der Bohrung 30 eingesetzte Schraube 31 drückt die Feder 29 zusammen und sichert
gleichzeitig deren Stellung in der Bohrung.
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Das Zusammendrücken der beiden Griffhälften und der Meßteile oder
Segmente gegen den Druck der Feder 30 erfolgt durch entsprechende Mittel. ron denen
eine einfache Ausführung in Fig. 3 gezeigt ist. Sie besteht aus einer Schraube 35,
die durch einen Schlitz oder ein Langloch 36 in der Griffhälfte 15 geht und in ein
in der anderen Griffhälfte 14 befindliches Gewinde 37 eingeschraubt ist, ähnlich
wie die in Fig. 4 gezeigte Halteschraube 22. In der Nähe der Schraube 35 befindet
sich ein Anschlag, der in einfachster Form aus einer zweiten Schraube besteht, die
in die bewegliche Griffhälfte 15 eingeschraubt ist. Ein Bedienungshebel oder eine
Klinke 39 ist schwenkbar gelagert auf dem Schaft der Schraube 35 und besitzt eine
Einkerbung40, die sich gegen den Anschlag oder Schraubenkopf 38 legt. Durch Druck
auf den Hebel 39 wird daher die Schraube 38 und der bewegliche Griffteil 15 abwärts
bewegt, wodurch die Meßteile 10 und II in die zusammengedrückte Stellung gebracht
werden. Eine Gegenmutter 41 kann zur Sicherung der Schraube 35 gegen Lösung eingesetzt
werden.
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Die mit einem Anzeiger gezeigte Lehrdorntype ist mit einer Meßuhr
44 ausgerüstet, die auf der einen Griffhälfte 14 angebracht ist und deren Fühlstift
45 durch einen Anschlag, wie etwa den Kopf einer Schraube 46, die in die beweglicheGriffhälfte
14 eingeschraubt ist, betätigt wird. Die Meßuhr ist mit ihrem Hals 46' in einer
Bohrung in der Griffhälfte 14 befestigt und dort durch eine Setzschraube 47 verankert.
Werden nun die Meßteile zusammengedrückt, in die zu messende Bohrung eingesetzt
und dann losgelassen, so drückt die Feder 29 die beiden Griffhälften auseinander
und damit auch die Meßteile, die sich nun gegen die Innenfläche oder das Innengewinde
legen. Der Betrag der Ausdehnungsbewegung oder Spreizung der Meßteile wird durch
die Schraube 46 auf den Fühlstift 45 der Meßuhr 44 übertragen, deren Zeiger den
entsprechenden Ausschlag zeigt.
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Statt der Meßuhr 44 kann auch eine Schraube, ein Stift oder ein Anschlag
50 verwendet werden, wie in Fig. 6 gezeigt ist, durch welche die Spreizbewegung
der Meßteile auf das gewünschte Maß beschränkt wird, wobei eine etwaige tibergröße
der Bohrung oder des Innengewindes sich durch losen Sitz der gespreizten Meßteile
in der Bohrung oder im Innengewinde bemerkbar macht. Oder es kann auch eine einfache
Anschlagschraube 5I in einer Griffhälfte angeordnet werden, durch deren Kopf die
Bewegung der anderen Griffhälfte begrenzt wird.
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Jedes der beiden Meßteile hat eine etwa ein Viertel der Peripherie
des Loches einnehmende volle Meßfläche, oder Gewinde, so daß beide Meßteile zusammen
ungefähr eine Hälfte der zu messenden Fläche erfassen. Beim Messen von Innengewinden
wird ein unterschiedlicher Teil des Gewindes auch im ausgesparten Quadranten jedes
Meßteils erfaßt. Zur Prüfung der gesamten Innenfläche oder des ganzen Innengewindes
wird der zu messende Teil auf dem Lehrdorn gedreht, oder der Lehrdorn wird in der
zu messenden Bohrung gedreht. Die ausgesparten Bogen 13 dienen als Führungsflächen
bei der Drehung; es ist daher ratsam, den Meßdorn in der Richtung der Aussparungsbogen
zu drehen, obgleich dies nicht unbedingt erforderlich ist.
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Die Erfindung stellt eine wesentliche Verbesserung von verstellbaren
Meßdornen dar. Es versteht sich von selbst, daß die verschiedenartigsten Änderungen
bezüglich der Konstruktion, des Aufbaus und der Anwendungsweise von Fachleuten vorgenommen
werden können, insbesondere nachdem sie Nutzen aus der Kenntnis dieser E.rfindung
gezogen haben. Es wird daher festgestellt, daß obige Beschreibung lediglich eine
bevorzugte beispiels-
weise Verkörperung der Erfindungsidee darstellen
und die Konstruktion, die Anwendung und die Vorteile der Erfindung erklären.