DE957792C

DE957792C - Meßgerat fur Langenmessungen

Info

Publication number: DE957792C
Application number: DENDAT957792D
Authority: DE
Inventors: Renens Hans Meyer (Schweiz)
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Publication date: 1957-01-17

Description

AUSGEGEBEN AM 7. FEBRUAR 1957

M 1924g IX142 b

Die Erfindung betrifft ein Meßgerät für Längenmessungen, insbesondere aber zum genauen Abmessen großer Abstände. Bekanntlich macht sich bei Längenmessungen der Einfluß der Wärme nachteilig bemerkbar, insofern als Meßwerkzeug und zu messendes Werkstück verschiedene Temperaturen aufweisen. Bei zunehmenden Meßlängen verstärkt sich dieser Einfluß und kann so groß werden, daß genaue Messungen nicht mehr möglich sind. Dies ist besonders der Fall bei Meßanordnungen, bei welchen Umgebungsoder Handwärme direkt auf den Meßkörper selbst einwirken können. Bei solchen bekannten .Anordnungen wird der Meßkörper aus einem oder mehreren Teilen bestimmter Länge gebildet und nach Bedarf mit einer Mikrometerschraube oder einem anzeigenden Meßinstrument zu einem Meßgerät ergänzt. Es hat sich aber gezeigt, daß solche Meßkombinationen auf Wärmeeinflüsse sehr empfindlich reagieren, da beispielsweise die Handwärme des Messenden oder andere Wärmequellen wie Lampen usw. innerhalb kurzer Zeit so auf den Meßkörper einwirken, daß genaue Längenmessungen ausgeschlossen sind.

Die Erfindung betrifft ein Meßgerät, das von dem vorstehend genannten Mangel frei, also nicht in störender Weise temperaturempfindlich ist, und zwar im besonderen auch dann nicht, wenn es sich darum handelt, das Meßgerät für die Überprüfung verhältnismäßig großer Meßbereiche zu gestalten. Man erreicht dies durch die Kombination zweier Merkmale,

dessen eines darin besteht, daß in einem Gehäuse des Meßgerätes in an sich bekannter Weise ein axial beweglicher Kern gelagert ist, der, mit dem Gehäuse nur an einer Stelle kraftschlüssig verbunden, mit dem Indikator zusammenarbeitet, und dessen anderes darin besteht, daß der Kern eines solchen Meßgerätes aus zwei durch ein Mikrometergewinde verbundenen Teilen besteht. Ein solches Meßgerät, das ein gegebenenfalls zu ergänzendes Grundelement darstellt,

ίο ist sowohl gegen eine unerwünschte Wärmeausdehnung des Kernes als gegen sonstige äußere mechanische Einflüsse zuverlässig abgeschirmt, hat aber zugleich auch den Vorteil, daß der in dieser Weise geschützte Kern in seiner Länge veränderlich ist, indem die Mikrometerschraube ein Element dieses Kernes bildet. Ein Meßwerkzeug derartiger Ausbildung ist naturgemäß viel sicherer verwendbar als ein solches, bei dem der Kern über den ganzen Verstellbereich der Mikrometerschraube in seiner Länge gleichbleibt.

Die Zeichnung zeigt einige Ausführungsarten des Erfindungsgegenstandes. Es stellt dar

Fig. ι einen teilweisen Längsschnitt durch ein Grundelement einer ersten Ausführungsart,
Fig. 2 einen Schnitt durch ein Zusatzelement,

Fig. 3 eine Ansicht eines Meßgerätes mit Tiefenanschlägen,

Fig. 4 eine Ansicht des Gerätes mit Außen meßanschlägen.

In Fig. i, welche das Grundelement zeigt, stellt ι eine Meßspindel dar, auf deren konischem Ansatz i_a eine Meßtrommel 2 aufgekeilt und mittels der Mutter 3 festgehalten ist. Die Spindel 1 trägt eine Mikrometerschraube I₆ und läuft in einer Gewindeführung 4_a des Schaftes 4, welch letzterer in einem als Gehäuse ausgebildeten Körper 5 geführt ist. Damit der Schaft 4 im Körper 5 wohl in der Längsrichtung gleiten, sich jedoch in demselben nicht verdrehen kann, ist ein Bolzen 6 vorgesehen, welcher in Längsschlitze 4_b des Schaftes 4 eingreift.

Mit dem Schaft 4 fest verbunden ist eine Meßuhr 7, bei welcher in bekannter Weise die Bewegungen eines Tastbolzens 8 auf einen Zeiger y_a übertragen werden, so daß die erhaltenen Meßwerte vergrößert auf einer Skala y_h abgelesen werden können.

Die Meßspindel 1 kann durch die Trommel 2 gedreht werden. Damit letztere von außen zugänglich sei, wurden im Gehäuse 5 Aussparungen 5_a (Fig. 3 und 4) vorgesehen. In gewohnter Weise ist die Trommel 2 mit einer Umfangsteilung versehen, welche über einer auf den Schaft aufgezogenen Meßhülse 9 abgelesen werden kann.

Eine Nachstellmutter mit konischem Gewinde 10 erlaubt das Einstellen des Spieles in der geschlitzten Gewindeführung 4₀. Mittels der Feder 11, welche einerseits über eine Kugel 12 auf die Spindel 1 einwirkt und andererseits über den Teil 13 und den Bolzen 6 auf das Gehäuse 5 abgestützt ist, wird die Meßspindel 1 gegen einen Anschlag 14 gedrückt und ständig mit demselben in Berührung gehalten. Der letztere ist in einer Endschraube 15 aufgenommen, welche wiederum in dem Gehäuse 5 eingeschraubt ist und den festen Meßbolzen 16 trägt. Eine Hülse 17, deren Zweck später beschrieben ist, wird durch die Endschraube 15 gleichzeitig fest mit dem Gehäuse 5 verbunden.

Wird die Trommel 2 und mit dieser die Spindel 1 gedreht, so bewegt sich der Schaft 4, welcher über das Gewinde 4₀ mit der Spindel 1 im Eingriff steht, in axialer Richtung und damit die mit ihm verbundene Meßuhr 7. Die Meßspindel 1 bleibt dabei, durch die Wirkung der Feder 11, mit dem Anschlagbolzen 14 stets im Eingriff. Sollte sich das Gehäuse 5 in seiner Länge während der Messung durch Wärmeeinfluß verändern, so hat dies keinen Einfluß auf das Meßresultat, denn der aus Meßspindel und Schaft 4 bestehende Kernteil kann sich im Innern des Gehäuses 5 frei in Längsrichtung bewegen.

Diese Unabhängigkeit von äußeren Einflüssen ist noch besser aus Fig. 2 ersichtlich, in welcher ein an das beschriebene Grundelement angeschraubtes Zusatzelement dargestellt ist. Der Einfachheit halber ist am oberen Ende der Figur nur das Ende von Fig. 1 dargestellt. In das Gehäuse 5 wurde ein weiteres, als Rohrstück 18 ausgebildetes Gehäuse eingeschraubt, welches in seinem Innern als Kern ein Endmaß 19 bestimmter Länge trägt. Eine einerseits an einem Bund i8„ des Gehäuses 18, andererseits an einem Bund I9_a des Kernes 19 abgestützte Feder 20 bewirkt, daß der Kern gegen den Anschlag 14,,, der Endschraube 15 gedrückt wird. Die Feder 20 wird dabei vorteilhaft so bemessen, daß ihre Druckkraft größer ist als das Eigengewicht von Teil 19, damit das Gerät in allen Meßlagen einwandfrei arbeiten kann.

Wichtig ist, daß der Kern 19 und das Gehäuse 18 möglichst voneinander isoliert sind, um die Übertragung von Wärmeeinflüssen von außen nach innen zu vermeiden. Dies wird dadurch erreicht, daß zwischen Kern 19 und Rohr 18 ein Luftzwischenraum vorgesehen und die Auflage auf zwei Bunde i8„ und 18 _b beschränkt wurde.

Die Wirkungen der Federn 11 und 20 sind derart, daß alle Kerne gegen den Anschlag 14 gedrückt werden und auf diese Weise nur an dieser Stelle mit dem aus den Gehäusen 18 und 5 zusammengesetzten Gehäuse kraftschlüssig verbunden sind. In der beschriebenen Art ist es möglich, beliebig viele Zusatzelemente mit einem Grundelement zu einem Meßgerät zu vereinigen, unter gleichzeitiger Wahrung des Meßprinzips.

Die kraftschlüssig miteinander verbundenen Enden der Kerne werden vorteilhaft so ausgebildet, daß sich Durchbiegungen des ganzen Instrumentes möglichst wenig auf das Meßergebnis auswirken können. So ist in Fig. 2 das Endmaß 19 an einem Ende mit einer ebenen Kontaktfläche 19^ versehen, welche mit einer Kugelfläche I4_O des Anschlagbolzens 14 zusammenwirkt, während das andere Ende des Endmaßes eine Kugelfläche 19 _c aufweist und auf den flachen Anschlag I₀ der Spindel 1 gedrückt wird. Diese Aufeinanderfolge von kugeligen und ebenen Berührungsflächen macht nach praktischen Erfahrungen das Instrument unempfindlicher gegen den Einfluß von Durchbiegungen. Der Radius der als Kugelflächen ausgebildeten Berührungsflächen wird vorteilhaft ungefähr gleich der Länge der Kerne gewählt.

Das beschriebene Gerät ist normalerweise zur Vornahme von Innenmessungen bestimmt. Wenn nun aber beispielsweise eine Bohrung mit sehr großem Durchmesser gemessen werden soll, so ergeben sich verschiedene Schwierigkeiten.

Es ist notwendig, daß die Messung von mindestens zwei Personen ausgeführt wird; zudem erweist es sich schwer, das Gerät in der zu messenden Bohrung auszurichten. Diesen Umständen wurde dadurch

ίο begegnet, daß gemäß der zweiten Ausführungsart nach Fig. 3 Anschläge vorgesehen wurden, welche gestatten, das Gerät in der Bohrung in einer bestimmten Meßtiefe einzustellen und festzuhalten. In Nocken τη_α und j_c der Hülse 17 bzw. der Meßuhr 7 sind Führungen 22 eingesetzt, welche ihrerseits durch Schrauben 23 feststellbare Anschläge 21 tragen. Das Anbringen einer Teilung auf den Führungen 22 erleichtert dabei die richtige Einstellung der Anschläge. Die Wirkungsweise der erwähnten Vorrichtung ist aus Fig. 3 ersichtlich. Durch Einstellen der Anschläge 21 wird das Meßgerät in einer bestimmten Meßtiefe T fest eingestellt. Dadurch wird die Messung selbst so erleichtert, daß sie selbst bei sehr großen Längenabständen A noch von einer Person in kurzer Zeit durchgeführt werden kann.

Obschon das beschriebene Meßgerät vornehmlich als Innenmeßinstrument ausgebildet ist, lassen sich, wie Fig. 4 zeigt, mit einer dritten Ausführungsart auch Außenmessungen, Bestimmungen des Maßes B, damit vornehmen. An Stelle des Innenmeßanschlages (14, 15, 16 in Fig. 2) wird ein Anschlag 24 eingesetzt. Auf der Meßuhr ist ein Halter 25 mittels Schraube 26 befestigt. In diesem Halter ist der Abtasthebel 27 mittels eines Bolzens 28 drehbar gelagert. Sein eines Ende wirkt auf die Meßuhr, das andere auf die zu messende Kante ein. Eine nicht gezeichnete Feder sorgt dafür, daß der Hebel 27 spielfrei arbeiten kann. Da bei Innen- und Außenmessungen die Meßuhr nicht im gleichen Sinne betätigt wird, ist es vorteilhaft, auf der Meßuhr eine Skala für Innen- und eine solche für Außenmessungen anzubringen.

Claims

Patentansprüche:

1. Meßgerät, bei dem in einem Gehäuse ein axial beweglicher Kern gelagert ist, der mit dem Gehäuse nur an einer Stelle kraftschlüssig verbunden, mit dem Indikator zusammenarbeitet, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern aus zwei durch ein Mikrometergewinde (1₆,4„) verbundenen Teilen (1,4) besteht.

2. Meßgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern jedes seiner Elemente unter der Einwirkung einer auf dem Gehäuse abgestützten, axial wirkenden Feder steht.

3. Meßgerät nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Druckkraft der Feder mindestens dem Gewicht des ■ durch sie beeinflußten Kernes entspricht.

4. Meßgerät nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die kraftschlüssige Verbindung des Kernes mit dem Gehäuse über ein mit diesem letzteren beweglich verbundenes, den festen Meßanschlag tragendes Organ erfolgt.

5. Meßgerät nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Grundelement mit wenigstens einem Zusatzelement verbunden ist, welches an Stelle des den Meßanschlag tragenden Organs an ihm befestigt ist, so daß das Zusatzelement den Meßanschlag an seinem freien Ende trägt.

6. Meßgerät nach Ansprüchen 1,2 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die aneinanderstoßendenEnden der Kerne so ausgebildet sind, daß je ein flaches auf ein mit Kugelfläche versehenes Ende stößt.

7. Meßgerät nach Ansprüchen 1, 2, 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Radius des kugelförmigen Endes annähernd der Länge des entsprechenden Kernteiles entspricht.

8. Meßgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es mit Organen ausgerüstet ist, welche gestatten, es in einer zu messenden Bohrung in einer bestimmten Meßtiefe zu fixieren.

9. Meßgerät nach Ansprüchen 1 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Meßgerät senkrecht zur Instrumentenachse stehende Träger angeordnet sind, auf welchen bewegliche und in beliebiger Lage festklemmbare Meßanschläge gleiten.

10. Meßgerät nach Ansprüchen 1, 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Träger mit einer Skala ausgerüstet sind, welche erlaubt, die Anschläge in einer bestimmten Höhe festzuklemmen.

11. Meßgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es Meßanschläge aufweist, welche die Vornahme von Außenmessungen erlauben.

12. Meßgerät nach Ansprüchen 1 und 11, dadurch gekennzeichnet, daß es einen auf den beweglichen Meßanschlag einwirkenden Umlenkhebel aufweist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 349 043; Bericht: »Grundlagen und Geräte technischerLängen-

messungen«, 1929, S. 251;

Katalog der Fa. Carl Mater, Eßlingen, »Meßuhren

und Meßgeräte«, 1951, S. 82 und 83.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen