DE940189C

DE940189C - Length measuring device

Info

Publication number: DE940189C
Application number: DEL12746A
Authority: DE
Inventors: Rudolf Liebelt
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1952-07-01
Filing date: 1952-07-01
Publication date: 1956-03-15

Description

Längenmeßgerät Bei den gebräuchlichen Längen-Feinmeßgeräten, welche für größere Meßbereiche verwendbar sein sollen, insbesondere den nach Art von Meßuhren gebauten, wird die Meßgenauigkeit dadurch beeinträchtigt, daß der Meßdruck nicht über den ganzen Meßbereich gleich bleibt, sei es nun, daß diese Erscheinung auf die Konstruktion des Gerätes zurückzuführen ist oder auf dessen Handhabung. Eine weitere Ursache für Ungenauigkeiten ist die Möglichkeit schlagartigen Auftreffens des Tastbolzens auf das zu messende Werkstück sowie Meßbewegungen der Meßflächen des Instrumentes, die nicht ausschließlich in der Meßgeraden vor sich gehen, sondern Seitenkomponenten haben, welche Abnutzung hervorrufen, oder solche Meßbewegungen, die die zu messenden Stücke, z. B. Zapfen für feinste Uhren od. dgl., deren Durchmesser gemessen werden soll, in störender Weise zu verlagern suchen.Length measuring device With the usual precision length measuring devices, which should be usable for larger measuring ranges, especially those of the type of dial gauges built, the measuring accuracy is affected by the fact that the measuring pressure is not remains the same over the entire measuring range, be it that this phenomenon occurs the construction of the device can be traced back to its handling. One Another cause of inaccuracies is the possibility of sudden impact of the probe pin on the workpiece to be measured as well as measuring movements of the measuring surfaces of the instrument, which do not only take place in the measuring line, but rather Have side components that cause wear, or such measuring movements, the pieces to be measured, e.g. B. pin for the finest clocks or the like. Their diameter to be measured, seek to relocate in a disruptive manner.

Auch in der Einriehtung zur Übertragung der Meßbewegung auf die Meßuhr od. dgl. sind Quellen für Ungenauigkeiten vorhanden, beispielsweise wenn die Meßbewegung des Tastbolzens mittels Zahnstange und Ritzels übertragen wird, das der gewünschten großen Übersetzung wegen sehr klein gehalten werden soll. Hier spielen selbst kleinste Ungenauigkeiten in der Verzahnung eine groß e Rolle. Also in the device for transferring the measuring movement to the dial gauge Od. The like. Sources of inaccuracies exist, for example when the measuring movement of the feeler pin is transmitted by means of a rack and pinion, that of the desired large translation should be kept very small. Even the smallest ones play here Inaccuracies in the toothing play a major role.

Diese Mängel traten schon bei sogenannten Vergleichsmessungen auf, sie wirken sich aber besonders stark aus, wenn die gemessene Strecke am Instrument direkt soll abgelesen werden können (sogenannte »Ist«-Messung). These deficiencies already occurred in so-called comparative measurements, however, they have a particularly strong effect when the measured distance is on the instrument It should be possible to read off directly (so-called "actual" measurement).

Es sind schon Meßgeräte entwickelt worden, bei denen ein über den ganzen Meßbereich gleichbleibender Meßdruck des Tastbolzens dadurch erzielt wird, daß ein Zahnrad vorgesehen ist, das in eine Stangenverzahnung des Tastbolzens eingreift, über den ganzen Meßbereich weniger als eine Umdrehung macht und unter Federvorspannung steht, während eine in entgegengesetztem Sinn wirkende schwächere Feder den Einfluß der Zahnluft im Getriebe ausschaltet. There are measuring devices have already been developed in which one over the A constant measuring pressure of the probe pin is achieved over the entire measuring range, that a gear is provided which engages in a rack gear of the feeler pin, less than one over the entire measuring range Rotation makes and is under spring preload, while a weaker one acting in the opposite sense Spring switches off the influence of the tooth air in the gearbox.

Durch den Einbau stoßdämpfender Glieder zwischen Tastbolzen und Werk wird jedoch keine kraftschlüssige Verbindung zwischen Tastbolzen und Werk schon vom Nullpunkt an erzielt. By installing shock-absorbing links between the feeler pin and the movement However, there is no positive connection between the feeler pin and the work achieved from zero.

Gemäß der Erfindung werden eine solche Stoßdämpfung und eine gleichzeitige Schonung der Übertragungsorgane des Werkes dadurch erreicht, daß bei einem Längenmeßgerät, bei welchem die Axialbewegung eines unter der Einwirkung einer Rückholfeder und einer im entgegengesetzten Sinne wirkenden Ausgleichfeder stehenden Tastbolzens auf das Anzeigegerät mittels einer Scheibe von so großem Durchmesser übertragen wird, daß sie für den ganzen Meßbereich weniger als eine Umdrehung macht, mit der Zeigerwelle der Meßuhr eine Fliehkraftbremse verbunden ist. Diese Anordnung der Fliehkraftbremse an der Zeigerachse hat den weiteren Vorteil, daß die Wirkung der Bremse an dieser Stelle am größten ist, da an der Zeigerachse die größte Winkelgeschwindigkeit auftritt, während alle anderen Räder des Werkes ihr gegenüber untersetzt slind. According to the invention, such shock absorption and a simultaneous Protection of the transmission organs of the work achieved by the fact that with a length measuring device, in which the axial movement of one under the action of a return spring and a counterbalance spring that acts in the opposite direction transferred to the display device by means of such a large diameter disk becomes that it makes less than one revolution for the entire measuring range, with the Pointer shaft of the dial gauge is connected to a centrifugal brake. This arrangement of the Centrifugal brake on the pointer axis has the further advantage that the effect of the Brake is greatest at this point, as the greatest angular velocity is on the pointer axis occurs while all the other wheels of the work are squat opposite to it.

Eine weitere vorteilhafte Ausbildung des 'Gerätes besteht darin, daß die Scheibe als Trommel ausgebildet ist, auf welche sich ein am Rastbolzen angebrachtes Band aufwickelt. Another advantageous embodiment of the 'device is that the disc is designed as a drum on which a latch bolt attached Tape winds up.

Mit diesem Gerät ist - es möglich, bei freier Handhabung des Gerätes ohne Zuhilfenahme eines Stativs od. dgl. Längenmessungen mit einer Ablesegenauigkeit von 0,01 mm voxzunehmen, wobei diese Genauigkeit erhalten bleibt, gIeichviel ob die zu messenden Längen in der Größen= ordnung von 1 mm oder von Zentimetern liegen. With this device - it is possible with free handling of the device without the aid of a tripod or the like. Length measurements with a reading accuracy of 0.01 mm vox, whereby this accuracy is retained, regardless of whether the lengths to be measured are in the order of 1 mm or centimeters.

Weitere Erläuterungen sind der Zeichnung und der erläuterndenBeschreibung der aus der Zeichnung ersichtlichen Ausführungsbeispiele zu entnehmen. Further explanations are given in the drawing and the explanatory description the exemplary embodiments shown in the drawing.

Fig. I ist eine Seitenansidht teilweise ein Schnitt, bei geöffnetem Getriebegehäuse; Fig. 2 ist eine Einzeldarstellung zu Fig. 1, welche eine Variante der Bewegungsübertragung des Tastbolzens auf das Anzeigewerli veranschaulicht; Fig. 3 ist eine schaubildliche Darstellung in größerem Maßstab einer- auf die Zeigerwelle des Gerätes wirkenden Fliehkraftbremse. Fig. I is a side elevation, partially in section, with the open Gear housing; FIG. 2 is an individual illustration of FIG. 1, which shows a variant illustrates the transmission of movement of the feeler pin to the display tool; Fig. 3 is an enlarged perspective view of a pointer shaft of the device acting centrifugal brake.

Das Meßgerät nach Fig. I und 2 besteht im wesentlichen aus dem Meßbügel I, der feststehenden Meßauflage (Meßamboß) 2, dem Tastbolzen 3 mit Handgriff 4 und der mechanischen Einricbtung zur Übertragung der Meßbewegung des- Tastbolzens 3 auf die Anzeigevorrichtung, die hier als Meßuhr bezeichnet werden kann und von der in der Zeichnung nur die Zeigerwelle I7 dargestellt ist. The measuring device according to FIGS. I and 2 consists essentially of the measuring bracket I, the fixed measuring support (measuring anvil) 2, the feeler pin 3 with handle 4 and the mechanical Einricbtung for the transmission of the measuring movement of the probe pin 3 on the display device, which can be referred to here as a dial gauge and of the only the pointer shaft I7 is shown in the drawing.

Gemäß Fig: 1 ist der Tastbolzen 3 mit einer Stangenverzahnung 22 ausgerüstet, in welche das verhältnismäßig große Zahnrad 6 eingreift; dieses Zahnrad steht unter der Wirkung einer Torsionsfeder (Uhrfeder) 7, deren inneres Ende in üblicher Weise an der Achse to des Rades 6 befestigt ist und deren anderes Ende an einem Bolzen 26 der Lagerplatte28 des Rädenverltes festgelegt ist. According to FIG. 1, the feeler pin 3 is provided with rack teeth 22 equipped, in which the relatively large gear 6 engages; this gear is under the action of a torsion spring (clock spring) 7, the inner end of which is in is usually attached to the axis to of the wheel 6 and the other end is fixed on a bolt 26 of the bearing plate 28 of the Rädenverltes.

Das Zahnrad 6 ist über das .auf derselben Achse befestigte Zahnrad II und ferner über die Zahnräder I2, I3, I4, I5 und I6 mit der entsprechend verzahnten Zeigerwelle I7 gekuppelt, und zwar mit solcher Übersetzung, daß schon eine kleine Drehbewegung des Zahnrades 6 eine große Umdrehung der Zeigerwelle I7 hervorbringt. Die Ritzelverzahnung der Zeigerwelle 17 greift in ein Zahnrad z8 von größerem Durchmesser ein, und dessen Drehbewegung greift mittels des kleineren Ritzels 19 un dem Zahnkranz des Gehäuses 20 an, in welchem eine Ausgleichfeder 8 nach Art einer Uhrfeder untergebracht ist. The gear 6 is on the .on the same axis attached gear II and also on the gears I2, I3, I4, I5 and I6 with the corresponding toothed Pointer shaft I7 coupled, with such a translation that even a small Rotational movement of the gear 6 brings about a large rotation of the pointer shaft I7. The pinion toothing of the pointer shaft 17 engages in a toothed wheel z8 of larger diameter a, and its rotational movement engages by means of the smaller pinion 19 un the ring gear of the housing 20, in which a compensating spring 8 housed in the manner of a clock spring is.

Die Anordnung ist so getroffen, daß die Feder 8 der Feder 7 entgegenwirkt. The arrangement is such that the spring 8 counteracts the spring 7.

Hierdurch wird erreicht, daß zwischen den Zähnen des Räderwerkes ein dauernder Flankenkontakt bewahrt bleibt. Das äußere Ende der Ausgleichfeder 8 ist an einem Bolzen 27 der Lagerplatte 28 befestigt. This ensures that between the teeth of the gear train a permanent flank contact is preserved. The outer end of the balance spring 8 is fastened to a bolt 27 of the bearing plate 28.

Beim Gebrauch des Meßgerätes wird der Tastbolzen 3 von Hand am Griff 4 angefaßt und entgegen der Wirkung der Feder 7 so weit heraus gezogen, daß der zu messendeGegenstand zwischen Amboß 2 und Rastbolzen 3 angebracht werden kann, in der Lage, wie sie für die Messung nötig ist. Wird sodann -der Tastbolzen 3 losgelassen, so bewegt - sich seine Tastfläche von selber und mit Rücksicht auf das mitbewegte Räderwerk verhältnismäßig langsam in Richtung auf den Amboß zu. Daß die Torsionsfeder 7 sich beim Herausziehen des Tastbolzens 3 ein wenig über die eingestellte Vorspannung hinaus gespannt hat, ist praktisch unbedeutend, da die Scheibe 6 und deren Achse 10 selbst bei Überbrückung des Gesamtmeßbereiches des Meßgerätes nur den Teil einer Umdrehung ausführt. - -. When using the measuring device, the feeler pin 3 is by hand on the handle 4 handled and pulled out against the action of the spring 7 so far that the The object to be measured can be attached between anvil 2 and locking pin 3, in a position that is necessary for the measurement. If the feeler pin 3 is then released, so moves - its touch surface moves by itself and with consideration for what is moved along with it Gear train relatively slowly towards the anvil. That the torsion spring 7 is a little over the set preload when pulling out the feeler pin 3 has stretched out is practically insignificant, since the disc 6 and its axis 10 even when bridging the total measuring range of the measuring device only part of a Rotation. - -.

Die vorstehend beschriebenen Einzelheiten sollen nur zur- Erläuterung der grundsätzlichen Arbeitsweise dienen, sie bilden keinen Teil der Erfindung. The details described above are for illustrative purposes only serve the basic operation, they do not form part of the invention.

Eine Verbesserung dieser an sich bekannten Geräte wird durch die Erfindung erreicht. Fig. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel. An improvement of these known devices is through the Invention achieved. Fig. 3 shows an embodiment.

Auf einem Teller 33, welcher auf der Zeigerachse i7-befestigt- ist, sind auf -Stiften 34, von denen nur einer sichtbar ist; Bremsbacken 35 aufgehängt; Teller 33 fflif Bremsbacken 35 laufen -in einer Bremstrommel 36. Diese Bremse wird nur wirksam, wenn der Zeigerachse I7 eine Drehbewegung vermittelt wird; Dann wird durch die Bremse erreicht, daß der Tastbolzen 3 selbst bei ungeschicktester Handhabung ~ des Meßgerätes nicht mit großer Wucht lauf den Meßamboß 2 oder die zu messenden Werkstücke aufschlagen kann. Ferner wirkt die - Bremse als Meßwerkdämpfung, so daß überhaupt keinerlei harte Schläge oder Stöße auftreten können, welche einen Einfluß auf die Lage der einzelnen Teile des Meßgerätes zueinander bewirken könnten. Insbesondere mit Rücksicht darauf, daß bei der Anordnung der Fliehkraftbremse der Verschleiß der Zahnstangenübertragung des Tast- bolzens weiter verringert werden kann, ist eine weitere Verbesserung vorgesehen, die in Fig. 2 dargestellt ist. On a plate 33, which is attached to the pointer axis, are on pins 34, only one of which is visible; Brake shoes 35 suspended; Plate 33 fflif brake shoes 35 run in a brake drum 36. This brake is only effective if the pointer axis I7 is given a rotary movement; Then it will be achieved by the brake that the feeler pin 3 even with the most clumsy handling ~ of the measuring device does not run the measuring anvil 2 or the one to be measured with great force Workpieces can hit. Furthermore, the - brake acts as a measuring mechanism damping, so that No hard knocks or bumps at all, which could have an impact on the position of the individual parts of the measuring device to each other. In particular with regard to the fact that with the arrangement of the centrifugal brake the wear the rack transmission of the tactile bolt can be further reduced can, a further improvement is provided, which is shown in FIG.

Die Ausführungsform nach Fig. 2 unterscheidet sich von derjenigen nach Fig. I dadurch, daß nach der Erfindung zur Ubertragung der Meßbewegung des Tastbolzens 3 auf das Räderwerk und schließlich auf die Zeigerwelle I7 keine Verzahnung des Tastbolzens 3 und kein in diese Verzahnung eingreifendes Zahnrad verwendet ist, sondern an deren Stelle eine Scheibe oder Trommel 6', um welche ein bei 3I befestigtes, praktisch nicht dehnbares Band 30 gelegt ist, das mit seinem anderen Ende mittels einer Schraube 32 an Paßflächen 3 angreift. Zweckmäßig ist am Tastbolzen eine achsparallele Fläche 22' vorgesehen, auf der das Band 30 seine Auflage findet. The embodiment of FIG. 2 differs from that according to Fig. I characterized in that according to the invention for transmitting the measuring movement of the Sensing pin 3 on the gear train and finally on the pointer shaft I7 no toothing of the feeler pin 3 and no gear engaging in this toothing is used, but in its place a disc or drum 6 ', around which a fixed at 3I, practically inextensible tape 30 is placed, which means with its other end a screw 32 engages on mating surfaces 3. An axially parallel one is expedient on the feeler pin Surface 22 'is provided on which the tape 30 is supported.

Claims

PATENT CLAIMS: I. Length measuring device in which the axial movement one under the action of a return spring and one in the opposite sense acting compensating spring standing probe pin on the display device by means of a Disc of such a large diameter is transferred that it covers the entire measuring range makes less than one revolution, characterized in that with the pointer shaft the dial gauge is connected to a centrifugal brake.

2. Apparatus according to claim I, characterized in that the disc is a drum on which a tape attached to the feeler pin is wound.

Cited publications: Berndt, »Fundamentals and devices technical Length measurements ", 2nd edition, p. 180; U.S. Patent No. 608,947; Utility model No. 1,527 IO3; Brochure Fe 200 from Carl Zeiss, Jena; Brochure from C. E. Johansson & Co.

G. m. B. H., concerning the dial gauge "Metron".