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Feinineßgerät, insbesondere zur Bestimmung kleiner Bohrungsdul-chmesser
Die Erfindung betrifft ein Feinmeßgerät mit einem an der Meßfläche mit einstellbarem
Meßldruck anliegenden Fühlglied, welches an einem elastischen Träger sitzt, dessen
elastische Verformung unmittelbar, d. h. ohne Zwischenschaltung von mechamschen
Ühertragungsgliedern, angezeigt wird, wobei der elastische Träger eine Meßmarke
trägt, die durch ein Mikroskop beobachtet wird.
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Es sind bereits Geräte dieser Art bekanntgeworden, bei denen als
elastischer Träger für das Fühlglied eine einseitig eingespannte Blattfeder vorgesehen
ist. Diese Geräte weisen noch einige Mängel auf, die insbesondere dann stören, wenn
mit ihnen kleine und kleinste Bohrungsdurchmesser bestimmt werden sollen, wofür
sie bisher nicht angelegt waren.
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Gemäß der Erfindung wird zur Behebung dieser Nachteile vorgeschlagen,
statt einer Blattfeder einen (einseitig Ibzw. beidseitig eingespannten) Draht als
elastischen Träger für das Fühlglied zu verwenden.
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Ein Draht kann grundsätzlich mit kleineren Dimensionen gewählt werden
als eine Blattfeder, so daß eine Vermessung kleinster Bohrungen noch dann möglich
ist, wenn dies die Blattfeder nicht mehr gestattet. Ein weiterer wichtiger Vorteil
des Erfindungsvorschl ages gegenüber den bekannten Anordnungen ist im folgenden
zu erblicken: Zur Erzielung richtiger Meßergebnisse ist es wichtig, daß bei der
Durchmessermessung die Verschiebung des auszumessenden Stückes tatsächlich auch
in der Richtung eines Durchmessers und nicht etwa in Richtung einer Sehne der Bohrung
erfolgt.
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Eine Kontrolle ist bei Verwendung eines das Fühlglied tragenden Drahtes
leicht in der Weise durchführbar, daß man die Größe der Drahtauslenkung beim Verlagern
des Meßstückes senkrecht zurMeßrichtung beobachtet, da ein Draht nach allen Richtungen
hin elastisch verformbar ist. Letzteres ist bei einer Blattfeder nicht der Fall;
diese kann man wohl in der Meßrichtung, d. h. senkrecht zu ihrer Breitseite, dagegen
nicht senkrecht zurMeßrichtung, also nicht senkrecht zur Schmalseite auslenken,
was ja auch im allgemeinen bei Blattfedern bezweckt ist.
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Mit einer Blattfeder ist also die obenerwähnte einfache Kontrolle
macht möglich. Da ferner bei einem runden Draht, wie gesagt, keine bevorzugte Auslenkrichtung
vorliegt, spielt auch dessen Orientierung zum Meßschlitten, der das auszumessende
Stück trägt, keine Rolle; anders bei Verwendung einer Blattfeder, wo deren Breitseite
senkrecht zur Meßverschiebungsrichtung des Schlitzes zu orientieren ist, damit eine
saubere Einstellmöglichkeit und einwandfreie Meßergebnisse gewährleistet sind.
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Dlie Zeichnung veranschaulicht in den Abb. I bis: 3 ein Ausführungsbeispiel
der Erfindung für den Fall, daß ein beidseitig eingespannter Draht als elastischer
Fühigliedträger vorgesehen wird.
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Mit I ist ein im Gerätegestell 2 in Pfeilrichtung3 längs verschiebbarer
Meßschlitten bezeichnet, auf dem ein zweiter, das auszumessende Stück aufnehmender
Schlitten 4 in Pfeilrichtung 5 quer verschiebbar ist. Der Ablesung der Meßschliftenstellung
dient tdas Ablesernikroskop 6. Der Meßschlitten I besitzt in seinem Mittelteil eine
größere Bohrung. Im Mittelteil des Schlittens 4 ist eine Drehscheibe 7 gelagert,
die in einer Mittelbohrung konische Einsatzstücke mit zentralen Bohrungen verschiedenen
Durchmessers aufnimmt. Auf dem flachen Oberteil dieser Einsatzstücke wird das Stück,
z. B. ein Ring 8, dessen Innendurchmesser zu bestimmen ist, aufgesetzt. Die Einsatzstücke
werden immer so gewählt, daß ihre Bohrung etwas größer als der Innendurchmesser
der auszumessenden Stücke ist. In einer senkrechten Schwalbenschwanzführung g ist
ein Schlitten 10 in der Höhe verschiebbar gelagert, der in einem dachförmigen Kopfteil
I I eine Einspannstelle 12 für den gespannten Draht I3 besitzt. Das untere Drahtende
ist an einem Band 14 eingespannt, das mit seinem anderen Ende an der Rolle 15 befestigt
ist, welche in dem Ansatzteil I6 des Schlittens 10 drehbar gelagert ist.
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Am vorderen Rollenende greift ein weiteres Band I7 an, an dem seinerseits
eine nach Art einer Federwaage ausgebildete, durch eine Spindel I8 einstellbare
Spannvorrichtung 19 angreift. An einem Fensterchen 20 ist die Drahtspannung ablesbar.
Der Draht I3 trägt ungefähr in Meßschlittenhöhe einen kleinen tonnenförmigen Körper
2I als Fühlglied, das an den Meßflächen zur Anlage kommt, sowie darunter eine Meßmarke
22, deren Verlagerung im Gesichtsfeld eines mit einer Strichplatte ausgerüsteten
Beobachtungsmikroskops 23 verfolgt werden kann.
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Die Wirkungsweise Ides Meßgerätes ist folgende: Der Ringkörper, dessen~Innendurchmesser
mit einer Genauigkeit von einem zu bestimmen ist, wird auf ein entsprechend ausgewähltes
Einslatzstück des Drehtellers 7 gesetzt. Alsdann wird der Draht I3 von unten durch
die Schlitten und den Ring gesteckt und bei I2 festgemacht. Die Drahtspannung wird
mittels tder Mikrometerschraube 18 eingestellt.
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Der die Einspannvorrichtung tragende Schlitten 10 wird dann in der
Höhe so verstellt, daß 4er Fühlkörper 2I im Ringniveau zu liegen kommt. Die Messung
des Innendurchmessers des Ringes erfolgt nun in der Weise, daß man den Schlitten
I zunächst so lange z. B. nach links bewegt, bis Idas Fühlglied 21 auf der rechten
Seite zur Anlage an der Ringinnenfläche kommt. Die hierbei erfolgende Auslenkung
indes gespannten Drahtes I3 aus seiner Normallage wird mittels des Ablesemikroskops.
23 beobachtet. Man sorgt hierbei dafür, daß die Auslenkung einen bestimmten festen
Wert annimmt. Zu diesem Zweck besitzt die Strichplatte des Ablesemikroskops, 4essen
Gesichtsfeld in Abb. 3 dargestellt ist, zu beiden Seiten der Mitte je einen Doppelstrich
24, 25. In der obenerwähnten einen Meßstellung wird also die Auslenkung des Drahtes
so gewählt, daß das Längsstück des Markenträgers 22 zwischen den Linien des linken
Doppelstriches 24 zu liegen kommt. Alsldlann wird an dem Mikroskop 6 die Meßschlittenstellung
abgelesen. Anschließend wird der Schlitten I so weit nach rechts bewegt, bis das
Fühlglied 21 anT anderen Durchmesserende an der Ringinnenfläche zur Anlage kommt,
wobei man wieder auf konstante Auslenkung des Drahtes aus seiner Mittellage achtet,
also dafür sorgt, daß der Indèxstrich des Markenträgers 22 jetzt zwischen den Linien
des rechten D'oppelstriches 25 steht. An dem Ablesemikroskop 6 wird dann wieder
die Stellung des Schlittens I abgelesen. Bei dieser Messung war natürlich vorausgesetzt,
daß der Ringkörper auf den Schlitten relativ zum Draht so aufgesetzt war, daß bei
der Längsbewegung (Pfeil 3) indes Ringkörpers sich das Fühlglied auf einem Durchmesser
desrRinges bewegt und nicht aufeiner Sehne.
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Ob diese Bedingung erfüllt -ist, davon kann man sich vor der eigentlichen
Messung dadurch überzeugen, daß man den Körper mittels des Schlittens 4 senkrecht
zur eigentlichen Meßrichtung verlagert, wenn das Fühlglied zur Anlage mit der Ringinnenfiäche
gekommen ist. Die Marke des am Draht sitzenden Markenträgers wandert in diesem Falle
nämlich im Gesichtsfeld des Mikroskops 23 in ganz bestimmter Weise.
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Es sei noch darauf verwiesen, daß man gegeherenfalls natürlich auch
auf ein besonderes Fühlglied, z. B. Fühlperle, am Draht verzichten kann und letzteren
selbst gleichzeitig als Fühlglied benutzt.