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Mikrometer zum Messen von Bohrungen u. dgl.
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Die Erfindung bezieht sich auf ein hundertteiliges Mikrometer nach
Art der Schublehren zum Messen von Bohrungen und bezweckt, die Meßgenauigkeit der
bekannten Instrumente dieser Art zu erhöhen.
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Es sind Mikrometer zum Messen von Bohrungen u. dgl. bekannt, die
zwei gleitbar aufeinnuderliegende Glieder umfassen, welche mit Meßausschlägen ausgerüstete
Meßarme tragen, von denen das bewegliche Glied durch ein Getriebe mit einer Vorrichtung
gekuppelt ist, auf welche die Meßbewegungen vorzugsweise auf ein hundertstel Millimeter
ablesbar sind.
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Das erfindungsgemäße Mikrometer dieser Gattung ist im wesentlichen
dadurch gekennzeichnet, dtaß die Übertragung der Bewegungen des beweglichen Gliedes
auf einen Zeiger der Skalenscheibe durch eine von dem beweglichen Glied getragene
Gewindespindel erfolgt, welche mit einem Schnekkenrad kämmt und auf dieses sowohl
als Zahnstange wie auch als Schneckenspindel wirkt, derart, daß das Schneckenrad
sowohl bei Axialbewegung wie bei Drehung der Spindel betätigt wird.
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Das Ausmaß der Verschiebung und die Messung in ganzen Millimetern
wird durch eine Gradeinteilung abgelesen, welche von dem beweglichen Teil getragen
wird und einem feststehenden Bezugspunkt gegenübersteht.
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Das Gerät kann mit Erweiterungsschenkeln ausgerüstet werden, die
leicht lösbar an den die Anschläge tragenden Auslegerarmen befestigt werden können;
durch diese Erweiterungsschenkel wird der Meßbereich des Mikrometers vergrößert.
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Der bewegliche Arm des Instrumentes gleitet unter Zwischenschaltung
von Rollen oder Kugeln, die in geeigneten Gehäusen gefaßt sind, auf flachen Flächen,
derart, daß nur zwei Rollen oder Kugeln genügen, um eine sanfte Bewegung des Armes
und eine Ausschaltung jeglichen Spieles zwischen den bewegten Teilen zu gewährleisten,
wobei die Rollen oder Kugeln in ihrer Lage einstellbar sind.
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Die Figuren erläutern die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel.
Es stellt dar Fig. I den Aufriß des Gerätes in Ansicht auf das Ziffernblatt bei
zusammengeschobenen, mit Erweiterungsschenkeln versehenen Auslegerarmen; Fig. 2
ist eine Ansicht von der Rückseite, wobei die Auslegerarme ebenfalls zusammengeschoben,
die Erweiterungsschenkel aber entfernt sind; Fig. 3 ist eine Ansicht bei abgenommenem
Deckel, Fig. 4 ein Schnitt nach Linie IV-IV zu Fig. I in vergrößertem Maßstab, Fig.
5 ein Schnitt nach LinieV-V zu Fig. 3 in vergrößertem Maß stab, Fig. 6 ein Einzelteil
im Schnitt nach Linie VI-V1 zu Fig. 5; Fig. 7 zeigt einen Erweiterungsschenkel in
Ansicht, Fig. 8 einen Grundriß zu Fig. 7.
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In den Fig. I bis 6 bezeichnet I das stationäre Glied des Mikrometers;
dieses Glied trägt einen Auslegerarm I', der mit einem Anschlag 2 versehen ist.
3 ist das bewegliche Glied des Instrumentes mit einem Auslegerarm 3' und einem daran
befestigten Meßanschlag 4. Das Glied I ist hohl und bildet zusammen mit dem Deckel
14 ein Gehäuse, in welchem alle stationären und beweglichen Teile des Anzeigemechanismus
eingeschlossen sind.
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Das bewegliche Glied 3 samt seinem Auslegerarm 3' gleitet auf geeigneten
Führungen des stationären Gliedes 1 und des Deckels 14 unter Zwischenschaltung von
Rollen oder Kugeln 32, 33 und 34, die in geeigneten Gehäusen gefaßt sind. Jedes
der letzteren enthält nur zwei Rollen oder Kugeln, die genau justiert sind und zur
Übertragung der durch das bewegliche Glied 3 ausgeführten Bewegung genügen. Die
Lage der Rollen 33 und 34 ist einstellbar mit Hilfe von Gleitplatten zu dem Zweck,
jegliches Spiel des Gliedes 3 auszuschalten.
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Das Glied 3 steht unter der Wirkung einer Schraubenfeder5, welche
das Bestreben hat, den Arm, 3' von dem Arm I' und damit den Meßanschlag 4 von dem
Meßanschlag 2 im Ausmaß des größtzulässigen Hubes zu entfernen. Die Größe des Hubes
des Instrumentes ist festgelegt durch einen Stift 26 des beweglichen Gliedes 3,
der in einen geradlinigen Schlitz 25 des feststehenden Gliedes I eingreift und dadurch
die Endstellung des Gliedes 3 bestimmt. Dieses Glied kann durch Druck eines Fingers
auf einen Knopf 35 entgegen der Wirkung der Feder 5 verschoben werden (Stellung
der Fig. 1 bis 3). Bei Freigabe des Knopfes 35 schiebt die Feder das Glied 3 mit
dem Auslegerarm 3' von dem Auslegerarm I' weg, bis der Knopf 35 durch einen Anschlag
angehalten wird oder der Stift 26 das Ende des Schlitzes 25 erreicht hat.
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Eine Millimeterskala I5 ist an der Außenseite des beweglichen Gliedes
3 angebracht oder unmittelbar in dieses eingelassen; die Länge dieser Skala entspricht
dem maximal zulässigen Ausschlag des Gliedes 3. Die Einteilung bewegt sich über
einen Zeiger 17, der einstellbar an dem stationären Glied angebracht ist, so daß
jeweils die Entfernung der Meßanschläge 2 und 4 abgelesen werden kann.
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Am inneren Ende des beweglichen Gliedes 3 ist - eine -Spindel 36
gelagert, welche einen Gewindeteil 37 aufweist, der mit einem Schneckenrad 38 kämmt.
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Letzteres wird in Drehung versetzt entweder durch Axialverschiebung
oder durch Drehung der Schnekkenspindel37; diese wirkt also in bezug auf das Rad
38 sowohl als Zahnstange wie auch als Schnecke.
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Mit dem Zahnrad 38 ist fest verbunden ein Zahnrad 39, welchies mit
einem Zahnrad 40 kämmt; letzteres --wird durch ei-ne, - den Mittelpunkt eines Zifferublattes
13 durchsetzende Spindel getragen.
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Am äußeren Ende dieser Spindel sitzt ein Zeiger I2, - der sich über
dem Ziffernblatt bewegt. Letzteres ist auf seinem ganzen Umfang mit einer hundertteiligen
Skala versehen; jeder Teil dieser Skala entspricht der Verschiebung von einem hundertstel
Millimeter des-beweglichen Gliedes 3 und des Meßanschlages 4. Die Entfernung zwischen
aufeinanderfolgenden Teilstrichen ist so, daß es möglich ist, Zwischenstellungen
auf zwei tausendstel Millimeter genau zu schätzen. Das Übersetzungsverhältnis zwischen
den Teilen 37 und 40 ist so gewählt, daß eine Schubbewegung des Gliedes 3 von genau
einem Millimeter genau eine volle Drehung des Zeigers 12 auf dem Ziffernblatt I3
verursacht.
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Um größte Ablesegenauigkeit auf Bruchteile von Millimetern an dem
Ziffernblatt zu ermöglichen sowie zur Berücksichtigung von kleinen Anzeigefehlern,
die durch Unvollkommenheit und durch Spiel der Zähne bei der Bewegungsübertragung
auf den Zeiger entstehen können, ist die Spindel 37 mit einer Korrektionsvorrichtung
versehen. Diese besteht aus einem Stift 4I, der auf der Gewindespindel 37 durch
eine Reibungskupplung befestigt ist. Der Stift dient zum Steuern der Bewegungen
der Gewindespindel beim Verschieben des Gliedes 3 in einer gegebenen Richtung. Der
Stift 41 wird durch Reibungsschluß auf der Gewindespindel 37 durch eine über eine
kleine Schraube 43 geschlossene Schelle 42 gehalten und führt sich, wenn der Gewindespindel
37 eine gleitende Bewegung erteilt wird, in einem Formschlitz 44; letzterer wird
durch zwei Platten45 gebildet, die an dem Glied I befestigt sind und die gegeneinander
verstellt werden können. Durch die Bewegung in dem Schlitz 44 in einer der beiden
Richtungen vermittelt der Stift 4I der Gewindespindel 37 in einer der beiden Dreh-
richtungen
Winkelausschläge, die auf das Zahnrad 37 und durch letzteres auf das Zahnrad 40
übertragen werden, so daß die Ablesungen auf dem Ziffernblatt I3 über den Zeiger
12 korrigiert werden. Der Schlitz 44 ist so geformt, daß eine Korrektur der Anzeigen
im Sinne einer Berücksichtigung des leisesten Spieles oder von Ungenauigkeiten in
der Konstruktion des Übertragungsgetriebes stattfindet. Wie oben erwähnt, ist die
Schelle 42 mit der Gewindespindel 37 durch Reibung gekuppelt, zu dem Zweck, den
Zeiger I2 in die Nullstellung bringen zu können, für den Fall, daß der Zeiger, nachdem
unter der Wirkung der Winkelverdrehung der Gewindespindel 37 eine Ablesung stattgefunden
hat, diese Stellung nicht einnimmt.
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Das Ende der Spindel 37 ist als Vielkant 46 ausgebildet, der durch
einen geeigneten Schraubenschlüssel bedient werden kann. Durch Drehung der Spindel
36 um kleine Winkel mittels des Schraubenschlüssels, an welcher Drehung die Schelle
42 infolge der Sicherung durch Eingriff des Stiftes 41 in den Schlitz 44 nicht teilnimmt,
wird der Zeiger 12 in seine Ausgangsstellung zurückgedreht, ohne daß irgendeine
Änderung der übrigen Glieder reiz tiv zueinander stattfindet.
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Die Erweiterungsschenkel, die den Zweck haben, den Meßbereich des
Mikrometers zu vergrößern und die an den Auslegerarmen befestigt werden, sind in
den Fig. 7 und 8 wiedergegeben. Jeder Schenkel besteht aus einer Platte 47, die
an ihrem unteren Ende einen vorstehenden Stift 48 trägt, der in eine Bohrung 49
des zugehörigen Armes I' bzw.3' paßt. Über dem Stift 48 ist die Platte mit einem
kreisbogenförmigen Schlitz 50 versehen, dessen Mittelpunkt über dem der Achse des
Stiftes 48 liegt. Wenn der Stift 48 in die Bohrung 49 gesteckt und die Platte 47
in Richtung gegen den ihr zugeordneten Auslegerarm gedreht wird, greift der Schlitz
50 in einen Gewindestift des Armes I' bzw. 3' ein. Durch Einschrauben des Gewindestiftes
wird die Platte 47 zwischen dem Kopf des Gewindestiftes 51 und dem zugehörigen Auslegerarm
festgeklemmt.
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An ihrem oberen Ende ist die Platte 47 mit einem Anschlagbolzen 52
versehen, welcher, wenn der Erweiterungsschenkel an den zugehörigen Auslegerarm
angelegt ist, an dem Meßanschlag 2 bzw. 4 des Auslegerarmes anliegt. Am inneren
Ende des Anschlagbolzens 52 ist ein Rollkörper 53, der um eine Achse 54 drehbar
ist, angeordnet. Am anderen Ende des Bolzens 52 ist ein gehärteter Meßanschlag 55
befestigt. Die Entfernung zwischen der äußeren Oberfläche des Rollkörpers 53 und
der äußeren Oberfläche des Meßanschlages 55 ist auf einen vorbestimmten Wert festgelegt.
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Es können Erweiterungsschenkel verwendet werden, die Meßanschläge
52 verschiedener Länge besitzen, und es können ferner entweder einer der beiden
Auslegerarme I' oder 3' oder beide Auslegerarme mit einem Erweiterungsschenkel ausgerüstet
werden, so daß das Gerät für einen sehr weiten Meßbereich Verwendung finden kann.
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Die Verschiebung des beweglichen Gliedes gegenüber dem stationären
Glied findet unter der Wirkung der Feder 5 statt, welche die Zahnstange 37 antreibt.
Dadurch wird das bewegliche Glied 3 mit dem Auslegerarm 3' gegenüber dem stationären
Glied I derart bewegt, daß die lichte Weite der Öffnung (Bohrung), in welche die
Auslegerarme in geschlossenem Zustand eingeführt worden waren, automatisch gemessen
und angezeigt wird.