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Gerät zur Durchführung von Längenmessungen und/oder zur Prüfung der
Toleranzhaltigkeit von Werkstücken
Die Erfindung bezieht sich auf Geräte zur Durchführung
von Längenmessungen und/oder zur Prüfung der Toleranzhaltigkeit von Werkstücken,
mit einem in einem Meßkopf od. dgl. verschiebbaren und durch eine Bremsvorrichtung
feststellbaren Fühlglied.
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Bei bekannten Geräten dieser Art befindet sich in dem als hohler
Bolzen ausgebildeten Fühlglied eine Feder, die den Bolzen axial gegen die abzutastende
Fläche des Werkstückes zu bewegen trachtet. Das Fühlglied wird durch einen durch
Srhlitze-des Fühlgliedes hindurchtretenden Bremskeil entgegen der Wirkung der Feder
in Prüf-oder Meßlage gehalten. Wenn man das Fühlglied sich unter Wirkung seiner
Feder axial verschieben lassen will, löst man den fedenbelXasbeten Bremskeil.
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Erfindungsgemäß ist eine ununterbrochen - auf das Fühlglied wirkende
Bremsfeder zum Festhalten des Fühlgliedes in beliebiger Lage vorgesehen. Es ist
somit keine das Fühlglied antreibende Feder mehr vorgesehen, sondern nur noch eine
solche, die auf das Fühlglied ununterbrochen eine Bremswirkung ausübt. Das Fühlglied
kann z. B. von Hand oder durch einen Hebel unter Überwindung
der
Bremsfederwirkung verschoben werden. Infolge Wegfalls eines Bremskeils kann das
Prüfgerät z. B. als Innenmeß- oder Toleranzprüfgerät für kleinste Bohrungen gebaut
werden, so z. B. für Meßbereiche mit-6 mm als kleinstem Durchmesser.
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Die Zeichnung zeigt eine beispielsweise Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Gerätes, ausgebildet als Innenmeß- und/oder Toleranzprüfgerät mit einem als Handgriff
ausgebildeten Gehäuse und mit einer durch eine durchgehende Öffnung des Meßkopfes
und durch das Gehäuse in Längsrichtung des letzteren und durch eine Öffnung des
Fühlgliedes hindurch ablesbaren Ablesevorrichtung.
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D.arin ist Fig. I ein Längsschnitt durch das ganze Gerät, Fig. 2 ein
Längsschnitt in größerem Maßstabe durch den Meßkopf und den rohrförmigen Teil des
Gehäuses; Fig. 3 ist ein Längs schnitt durch eine gegenüber der Schnittebene der
Fig. 2 um go0 gedrehte Schnittebene mit Blickrichtung von rechts in Fig. 2; Fig.
4 ist ein Schnitt nach der Linie IV-IV der Fig. 2, und Fig. 5 und 6 sind Schnitte
nach der Linie V-V bzw. VI-VI der Fig. 2; Fig. 7 Zeigt in Draufsicht die scheibenförmige
Bremsfeder für das Fühlglied.
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Wie Fig. I veranschaulicht, hat das Gehäuse des Gerätes einen hohlen
Handgriff I und einen an diesem Griff mittels einer Hülse 4o befestigten, rohrförmigen
Teil 2, dessen Achse mit der Achse des Griffes I zusammenfällt. Am äußeren Ende
des Gehäuseteils 2 sitzt der aus den beiden Teilen 3 und 4 bestehende Meßkopf 5.
Der Teil 4 ist unter Zwischenschaltung eines weiter unten näher beschriebenen Führungsstückes
6. mittels der Schrauben 7 am Meßkopfteil 3 befestigt. Der Meßkopfteil 4 trägt in
einer Fassung 8 eine Strichplatte 9 mit einem nicht dargestellten Nonius oder einer
Ablesemarke oder sonstigen Marken. Die Lage der Strichplatte g kann durch zwei Stellschrauben
Io quer iur Längsachse des Gerätes eingestellt werden und wird durch eine sich am
Einschraubteil 55 abstützende Ringfeder 56 gegen Leisten'57 des Teils gedrückt.
Der Meßkopf 5 hat eine durchgehende, zur Bohrung des rohrförmigen Teils 2 gleichachsig
liegende Öffnung I I, an deren äußerem Ende ein im Einschraubteil 55 eingefaßter,
durchsichtiger Deckel 12 vorgesehen ist. Das Führungsstück 6 dient der Führung des
verschiebbaren Fühlgliedes 13 in Richtung senkrecht zur Achse der Öffnung II und
zur Längsachse des rohrförmigen Teils 2. Dieses Führungsstück hat, wie Fig. 5 zeigt,
die Form einer Scheibe mit kugelig abgerundetem Rand 14 und besitzt einen Ausschnitt
I5, der rechts in Fig. 5 offen ist. Dieser Ausschnitt I5 ermöglicht nicht nur die
Durchsicht durch das ganze Gerät in dessen Längsachse, sondern seine Kanten I6 dienen
auch dem plattenförmigen Fühlglied 13 als Gleitführung. Das plattenförmige Fühlglied
I3 hat eine die Durchsicht durch das ganze Gerät in seiner Achsrichtung ermöglichende
Öffnung I7, über welcher eine durchsichtige Strichplatte I8 bekannter Art mit Maßstab
am Fühlglied I3 befestigt, z. B. festgeklebt ist. Der Maßstab der in der Öffnung
II liegenden Strichplatte I8 und der Nonius oder die Ablesemarke oder andere Marken
der gleichfalls in der Öffnung 11 liegenden Strichplatte g arbeiten zur Bestimmung
einer Meßgröße und/oder zur Prüfung der Toleranzhaltigkeit eines Werkstückes zusammen.
Das Fühlglied. 13 hat nach dem Rohr 2 hin gerichtete Fortsätze I9, deren Stirnflächen
20 auf weiter unten beschriebene Weise als Anschlagflächen mit einem Hebel zusammenarbeiten.
Auf der dem Rohr 2 zugekehrten Seite des Führungsstückes 6 und des Fühlgliedes I3
ist auf einer Schulter 21 des Meßkopfteiles 3 eine scheibenförmige Bremsfeder 22
abgestützt, durch deren Löcher 58 die Schrauben 7 hindurchtreten.
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Diese Bremsfeder hat, wie Fig. 7 zeigt, eine die Durchsicht durch
das Gerät in dessen axialer Richtung ermöglichende Offnung 23, deren Längsränder
aufgebogen sind und federnde Lappen 24 bilden, die sich elastisch am plattenförmigen
Fühlglied I3 anlegen und dieses an die Unterseite des Meßkopfteils 4 andrücken und
so eine Bremswirkung auf das Fühlglied ausüben, durch welche letzteres in jeder
beliebigen Lage längs der Führung I6 so festgehalten wird, daß es sich nicht von
selbst bewegen kann, daß aber die Möglichkeit besteht, das Fühlglied entgegen der
Bremswirkung der Feder 22 entweder von Hand oder durch einen weiter unten beschriebenen
Hebel längs den Führungskanten I6 zu verschieben.
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Im rohrförmigen, den Meßkopf 5 mit dem Handgriff I verbindenden Teil
2 des Gehäuses ist ein mit einem durchgehenden Längsschlitz 27 versehenes Abstützrohr
25 vorgesehen, das sich federnd an die Innenwandung des Rohres 2 anpreßt und an
dem dem Handgriff I zugekehrten Ende bei 26 schräg abgeschnitten ist und dort nur
noch einen auf der dem Schlitz 27 gegenüberliegenden Seite liegenden Verlängerungslappen
28 aufweist. Das Abstützrohr 25 hat weiter an seiner Innenwandung zwei gegenüber
dem Schlitz 27 um go0 versetzte Nuten 29, in welchen die Enden 30 einer bügelförmigen,
den Durchblick durch das Gehäuse frei lassenden Feder 31 gehalten sind. Die Enden
30 können bei der Montage des Gerätes zwecks richtiger Einstellung der Lage der
Feder 3I in den Nuten 29 verschoben werden. Wie Fig. 2, 3 und 6 zeigen, legt sich
die bügelförmige Feder 31 an einen Hebelarm 32 an, welcher durch den Schlitz 27
des Abstützrohres 25 hindurchgeht und sich unter dem Einfluß der Feder 3I in der
in ausgezogenen Linien dargestellten Stellung der Fig. 2 an die Innenwandung des
Rohres 2 anlegt und sich dabei in einer Lage befindet, in welcher er den Durchblick
durch das hohle Gehäuse frei läßt. Das freie Ende des Hebelarmes 32 erstreckt sich
so weit, daß es bei einer Schwenkbewegung des Armes 32 auf die Anschlagflächen 20
der Fortsätze 19 des Fühlgliedes I3 auftreffen kann. Der Arm 32 ist an einem Rohrabschnitt
33 angebracht, welcher den Durchblick durch das Gerät gestattet und dessen Begrenzungsflächen
34 in zur Achse des Rohres 2
unter einem spitzen Winkel stehenden
Ebenen liegen. In der in Fig.2 in ausgezogenen Linien dargestellten Lage des durch
die Teile 32 und 33 gebildeten Hebels liegt die Fläche 35 des Rohrabschnittes 33
an der Stirnfläche 36 des Verlängerungslappens 28 des Abstützrohres 25 an. Auf der
Seite des Armes 32 stützt sich die Fläche 37 des Rohrabschnittes 33 am verlängerten
Lappen eines im Rohr 2 verschiebbaren Zwischenrohres 38 ab.
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An dieses Zwischenrohr 38 schließt sich ein Schieberohr 39 an, das
im Rohr 2 axial beweglich geführt ist und das sich bis über das Rohr 2 hinaus in
den hohlen Handgriff I des Gehäuses hinein er'streckt. Eine Druckfeder 40 stützt
sich auf einer Schulter 41 der am Griff 1 befestigten Hülse 42 und an einer Schulter
43 des Schieberohres 39 ab und drückt letzteres gegen einen mit einer zentralen,
den Durchblick frei lassenden Öffnung 44 versehenen Drückerhebel 45, der sich mit
seinem einen Ende auf einer Scheibe 46 des Gehäuses und mit seinem anderen Ende
auf einem von außen zugänglichen, in einer Bohrung 59 des Handgriffes verschiebbar
gelagerten Druckknopf 47 abstützt Das Schieberohr 39 trägt an seinem äußeren Ende
eine zum optischen System der Ablesevorrichtung gehörende Linse 48, die zusammen
mit der in großem Abstand von ihr angeordneten Linse 49 des Okulars 50 eine parallaxfreie,
z. B. fünfzigfache'Vergrößerung der Strichplatten g und I8 ergibt. Das Okular 50
hat eine Gewindenut5I, in welche ein Stift 52 einer am Handgriff I festgeschraubten
Fassung 53 eingreift.
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Angenommen, es soll der Durchmesser der Bohrung eines Werkstückes
gemessen und/oder diese Bohrung auf- Toleranzhaltigkeit hin geprüft werden und man
gehe von der in der Zeichnung dargestellten Lage aus. Dann drückt man zuerst das
aus dem Meßkopf 5 seitlich vorstehende Fühlglied I3 von Hand nach links (Fig. I
und 2) entgegen der Bremswifkung der Bremsfeder 22 in den Meßkopf 5 hinein. Hierauf
führt man den Meßkopf 5 des Gerätes, welches man am Griff 1 mit der Hand festhält,
in die Bohrung und hält dabei die Handgriffachse schräg zur Achse der zu prüfenden
Bohrung. Dann drückt man den Druckknopf 47 einwärts, wodurch sich der Hebel 45 im
Gegen-Uhrzeigersinn (Fig. I) verschwenkt und das Schieberohr 39 unter Zusammendrückung
der Feder 40 in Richtung auf den Meßkopf 5 hin verschiebt. Diese Verschiebung wird
auf das Zwischenrohr 38 übertragen, und die Stirnfläche des letzteren drückt auf
die Fläche 37 des Hebels 32, 33, so daß dieser sich entgegen der Wirkung der Feder
3I um die Stirnfläche 36 des Verlängerungslappens 28 des Abstützrohres 25 im Uhrzeigersinn
(Fig. 2) in die gestrichelte Lage verschwenkt und in den Durchblickbereich des Gerätes
eintritt. Damit eine ausreichende Verschwenkung des Rohrabschnittes 33 im Rohr 2
möglich ist, ist er mit Anfräsungen 60 (Fig. 3) versehen. Unter Umständen könnte
auch das Gleitspiel zwischen den Teilen 2 und 33 für die Verschwenkung des Hebels
32, 33 genügen.
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Das freie Ende des Hebelarms 32 stößt bei der Verschwenkung des Hebels
32,33 auf die Anschlagflächen 20 des Fühlgliedes I3 und verschiebt letzteres unter
Überwindung der Wirkung der Bremsfedier 22 nach außen (nach rechts in Fig. 2), bis
seine bombierte Fläche 54 an der abzutastenden Bohrungswandung anstößt. In diesem
Augenblick läßt man den Druckknopf 47 los. Durch die gespannte Feder 40 kann nun
das Schieberohr 39 nach innen verschoben werden, und es bewegt dabei den Hebel 45
mit dem Druckknopf 47 in die Lage der Fig. I zurück. Duroh die Zurückziehung des
Rohres 39 wird es der gespannten Feder 3I möglich, den Hebel 32, 33 aus der strichlierten
Lage, d. h. aus dem Durchblickbereich des Gerätes heraus in die in voll ausgezogenen
Linien dargestellte Lage (Fig. 2) zurück zu verschwenken, wobei die Fläche 37 des
Rohrabschnittes 33 auch das Zwischenrohr 38 in die Lage der Fig. 2 zurück verschiebt.
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Nachdem man den Druckknopf 47 losgelassen und die oben geschilderte
Rückwärtsbewegung der einzelnen Teile sich vollzogen hat, dreht man das Gerät in
solcher Richtung, daß die Mittelebene des plattenförmigen Fühlgliedes 13 in eine
Ouerschnittsfläche der zu messenden und/oder zu prüfenden Bohrung gelangt. Bei dieser
Drehung wird das Fühlglied I3 entgegen der Wirkung der Bremsfeder 22 einwärts verschoben
und bleibt dank dieser Bremsfed,er in der innersten von ihm eingenommenen Stellung,
in die es verschoben wurde, stehen.
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Nun führt man den Meßkopf 5 aus der Bohrung heraus und hält das Okular
50 vor das Auge mit Blick durch das Gerät in Richtung gegen den durchsichtigen Deckel
I2, wobei ' man durch Drehung des Okulars 50 die Distanz zwischen den beiden Linsen
48 und 49 an das Auge anpaßt. Dann kann man mit Hilfe der Marken der Strichplatten
g und ;8 das gewünschte Maß und/oder die Toleranzhaltigkeit der Bohrung ablesen.
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Das dargestellte und beschriebene Beispiel ist ein Innenmeß- und/oder
Toleranzprüfgerät. Es könnte aber auch als Mikrometer oder Rachenlehre zur Prüfung
von Außenmaßen ausgebildet sein.
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Macht man das Gerät bei entsprechender Wahl der Optik der Ablesevorrichtung
kürzer als im gezeigten und beschriebenen Beispiel, so kann man den Druckknopf 47
direkt auf den Hebelarm 32 wirken lassen, so daß man bei entsprechend angepaßter
schwenkbarer Lagerung des Hebels 32, 33 auf ein Zwischenrohr 38 und ein Schieberohr
39 und auf den Hebel 45 verzichten kann. Schließlich ist z. B. bei einem Mikrometer
oder bei einer Rachenlehre auch eine Ausführungsform möglich, wo sogar der Hebel
32,33 entfallen kann, indem man zum Anlegen des Fühlgliedes I3 an die abzutastende
Fläche dieses von Hand im Meßkopf verschiebt.