DEC0011947MA - - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

Tag der Anmeldung: 14. Oktober 1955 Bekanntgemacht am 13. September 1956

DEUTSCHES PATENTAMT

Die Erfindung betrifft eine neue verbesserte Innengrenzlehre bzw. Lochlehre zum Messen von Bohrungen in Zylindern, Büchsen, Hülsen u. dgl.

Die bekannten Lochlehren besitzen einen mit einem Handgriff versehenen gehärteten und geschliffenen Teil, der axial in die zu messende Bohrung eingeführt werden kann. Beim Arbeiten mit sehr kleinen Toleranzen in der Größenordnung von 0,005 bis 0,008 mm (0,0002 bis 0,0003") muß, um ein Einführen der Lehre möglich zu machen, die Achse der Lehre in genauer Ausfluchtung mit der Achse der Bohrung stehen. Selbst bei Anwendung größter Sorgfalt kann sich die Lehre in der Bohrung festklemmen. Es bereitet dann Schwierigkeiten, sie wieder zu entfernen. Weiter kann der Arbeiter beim Festklemmen der Lehre in der Bohrung dazu verführt werden, anzunehmen, daß diese unter dem So<Umaß ist, obwohl sie es tatsächlich nicht ist. Wenn, die Lehre zum Nachprüfen, der auf Maß geschliffenen Bahrung eines Teils verwendet wird und die Lehre sich in; der Bohrung festklemmt, kann die zum Lösen aufgewendete Kraft eine Bewegung des Teils im Spannfutter oder einer anderen Spannvorrichtung, in der es festgehalten wird, verursachen. Wenn dies aber geschieht, muß der Teil als Ausschuß ausgeschieden werden, da. ein weiteres Schleifen eine ovale bzw. eine Bohrung mit Übermaß ergeben würde. Weiter kann,

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wenn zum Herausziehen der Lehre aus der Bohrung Kraft aufgebracht wird, diese plötzlich herauskommen und die Lehre oder die Hand des Arbeiters in Berührung mit der Schleifscheibe bringen. Unfälle werden auch dadurch verursacht, daß die Lehre klemmt und sich mit dem Teil dreht, wenn der Arbeiter diese in die Bohrung einführt, bevor die Maschine steht.

Ein Zweck der Erfindung ist es, eine verbesserte

ίο Innengrenzlehre bzw. Lochlehre zu schaffen, bei der diese Nachteile vermieden, sind und die ein schnelles und leichtes Messen mit sehr kleinen. Toleranzen ermöglicht.

Zur Vermeidung dieser Nachteile ist es bereits bekannt, die Lehrenfläche der Innengrenzlehren durch Kugeln zu bilden, die mittels Käfig am Umfang eines Kerns gehaltet! werden. Bei dieser Ausführung können sich die Kugeln zwar frei drehen, nicht aber axial in bezug auf den Kern bewegen.

Bei der Innengrenzlehre gemäß der Erfindung, die aus einem zylindrischen Innenkörper bzw. Kern besteht, auf dem ein hülsenförmiger Käfig mit einer Anzahl von Kugeln angeordnet ist, kann der Käfig eine begrenzte axiale Bewegung zwischen zwei Anschlägen auf dem Kern ausführen.

Die Löcher in dem Käfig sind zweckmäßig in an sich bekannter Weise in Ringreihen in einem rechten, Winkel zur Achse der Hülse bzw. des Käfigs angeordnet. Die Löcher benachbarter Reihen können auf parallel zur Achse des Käfigs, oder unter einem kleinen Winkel zur Achsparallelen geneigt liegenden Linien angeordnet, sein. Die Kugeln können sich in den Löchern frei drehen; die Enden der Löcher sind jedoch nach dem Einsetzen der Kugeln verstemmt oder in anderer Weise derart bearbeitet, daß die Kugeln nicht herausfallen können.

Der Innendurchmesser der Hülse bzw. des Käfigs ist etwas größer als der Durchmesser des Kerns bzw. Körpers, und der Durchmesser der Kugeln ist etwas größer als die radiale Dicke der Hülse bzw. des Käfigs, so daß bei im Gebrauch befindlicher Lehre die Kugeln mit der Oberfläche des Körpers bzw. Kerns und der Oberfläche der zu messenden Bohrung in Berührung stehen, der Käfig aber keine Berührung mit einer dieser Oberflächen hat.

Die Oberfläche des Körpers bzw. Kerns ist gehärtet und geschliffen, da aber kein Verschleiß an dem Käfig auftritt, kann dieser aus gewöhnlichem Flußeisen oder ähnlichem Material hergestellt sein. Der Käfig ist auf dem Körper bzw. Kern frei drehbar, so daß die Kugeln keinen Verschleiß irgendeines besonderen Teiles der Oberfläche des Körpers bzw. Kerns verursachen können.

Eine Innengrenzlehre gemäß der Erfindung stellt gegenüber den bekannten Innengrenzlehren mit feststehendem Kugelkäfig einen wesentlichen Fortschritt dar.

Wird nämlich eine solche Innengrenzlehre in ein Bohrloch von geringem Untermaß eingeführt, so rollen die Kugeln auf der Kernmantelfläche ab, und zwar so lange, bis der dabei zurückbewegte Käfig seine hintere Anschlagschulter erreicht- hat. -In diesem Augenblick tritt ein beträchtlicher Widerstand gegen die weitere Bewegung der Lehre in das Bohrloch auf, der anzeigt, daß das Bohrloch Untermaß besitzt. ■'.

Beim Einführen der' Lehre in ein Bohrloch mit Sollmaß tritt dagegen kein merkbarer Widerstand auf.

Die Größe des Widerstandes, der bei Ärischiägen des Käfigs an der inneren Anschlagschulter auftreten kann, hat sich als empfindlicher Maßstab für die Maßhaltigkeit eines zu prüfenden Bohrlochs erwiesen.

Die Meßgenaüigkeit und Meßempfindlichkeit der Innengrenzlehre wird durch die erfindungsgemäße Ausbildung gegenüber den bekannten Innengrenzlehren wesentlich erhöht.

Zwischen dem inneren Ende des Käfigs und der Anschlagschulter an dem Körper bzw. Kern kann eine leichte Feder. angeordnet sein, um den. Käfig in Richtung seiner äußersten Stellung zu drücken.

Der Körper bzw. Kern, kann mit einer Stufe im Durchmesser versehen sein, wobei ein Teil am inneren Ende einen Durchmesser aufweist, der größer ist als der Durchmesser am äußeren Ende, und zwar um einen Betrag, der gleich der maximal zulässigen Toleranz in der Bohrung ist. Wenn eine solche Lehre in, eine Bohrung von richtigem Durchmesser eingeführt wird, treten, die mit dem äußeren Teil· des Körpers bzw. Kerns zusammenwirkenden Kugeln in die Bohrung ein, die mit dem inneren Teil zusammenwirkenden Kugeln aber nicht. 95 '

Bei einer anderen Ausführungsform kann ein zylindrischer Teil des Körpers von einem Durchmesser, der dem maximal zulässigen Durchmesser der zu messenden Bohrung gleich ist, hinter der inneren Anschlagschulteir des Käfigs vorgesehen sein, so daß. in eine Bohrung von richtigem Durchmesser der ganze die Kugeln tragende Käfig eintritt, jedoch der zylindrische innere Teil des Körpers nicht.

Der Körper bzw. Kern ist mit irgendeiner geeigneten Form eines Griffs versehen, der aus einem Stück mit dem Körper oder ein selbständiger Teil sein kann.

. Die Erfindung wird im folgenden an Hand schematischer Zeichnungen, an mehreren Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Fig. ι ist eine Seitenansicht einer Lehre, bei welcher der Käfig eine begrenzte Axialbewegung ausführen kann;

Fig. 2 ist ein Längsschnitt einer anderen Lehre;

Fig. 3 ist eine Endansicht der in Fig. 2 gezeigten Lehre;

Fig. 4 ist ein Querschnitt nach der Linie J-J in Fig. 2 in vergrößertem Maßstab, und

Fig. 5 ist eine Seitenansicht einer anderen Ausführungsform des Kerns.

Die in Fig. 1 gezeigte Lehre umfaßt einen Griff io, der an einem Ende einen mit ihm aus einem Stück bestehenden, mit einer gehärteten und geschliffenen Oberfläche versehenen zylindrischen Körper bzw. Kern 11 aufweist. Über den Körper

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bzw. Kern ist eine zylindrische Hülse bzw. ein zylindrischer Käfig 12 geschoben, in welchem Ringreihen radialer Löcher eingebracht sind, die drehbare Stahlkugeln 13 gleichen Durchmessers enthalten. Die Kugeln sind in den Löchern frei drehbar, aber die Enden, der Löcher sind nach dem Einsetzen der Kugeln verstemmt oder auf andere Weise so bearbeitet, daß die Kugeln nicht herausfallen können.

Der Käfig 12 kann auf dem zylindrischen Körper bzw. Kern 11 eine begrenzte axiale Bewegung ausführen, um den Eintritt der Lehre in eine Bohrung zu erleichtern.. Der Körper bzw. Kern hat dabei größere Länge als der Käfig, und dieser ist axial zwischen einer Schulter 15 am inneren Ende des Körpers bzw. Kerns und einem Federring 16 am äußeren Ende verschiebbar.

Bei dieser Lehre sind die Kugeln in Ringreihen angeordnet, bei denen die Kugeln benachbarter Ringreihen gegeneinander in einem Winkel versetzt sind, der dem halben. Winkelabstand der Kugeln in jeder Ringreihe entspricht.

Bei der in den Fig. 2 bis 4 gezeigten Lehre kann die Käfighülse 12 eine begrenzte axiale Bewegung auf dem Körper bzw. Kern, 11 ausführen und wird durch eine leichte Druckfeder 17, die zwischen dem inneren Ende der Hülse und einer Schulter 18 gelegen ist, in ihrer äußersten Stellung gehalten, so daß die Hülse sich entgegen der Wirkung der Feder auf dem Körper bzw. Kern verschieben kann, wenn, die Lehre in eine Bohrung eingeführt wird.

Die Schulter 18 ist durch das innere Ende eines zylindrischen, gehärteten und geschliffenen Teils 19 des Körpers bzw. Kerns gebildet, der einen äußeren Durchmesser aufweist, der gleich dem maximal zulässigen Durchmesser der zu messenden Bohrung ist. Der Durchmesser über die Kugeln in der Hülse 12 ist, gleich dem minimal zulässigen Durchmesser.

Auf diese Weise arbeitet die Lehre als eine »gehende« oder »nicht gehende« Lehre, wobei in eine Bohrung von richtigem Durchmesser innerhalb der zulässigen Grenzen die Hülse eintreten kann, während der zylindrische Teil 19 nicht eintritt.

Bei dieser Lehre ist der Körper bzw. Kern, statt aus einem Stück mit dem Griff zu bestehen, mit einem kegelförmigen Schaft 20 versehen, der in eine entsprechende Fassung eines Einheitslehrengriffs 21 von sechseckigem Querschnitt paßt.

Versuche- haben gezeigt, daß die neue Lehre frei von jeder Gefahr des Festklemmens in einer zu messenden Bohrung ist. Wenn eine Bohrung auf Maß geschliffen ist, kann die Lehre in die Bohrung eingeführt werden, selbst wenn die Bohrung noch 0,005 bis 0,008 mm (0,0002 bis 0,0003") unter Maß ist, weil die Kugeln um diesen Betrag federnd nachgeben können. Dabei tritt aber ein. wesentlicher Widerstand auf. Die Lehre klemmt jedoch nicht in der Bohrung fest und kann, ohne Schwie-

6r rigkeit aus ihr herausgezogen werden.

Wenn die Bohrung richtiges Maß hat, tritt die Lehre glatt mit einem kaum wahrnehmbaren. Grad von Widerstand ein, und mit wenig Übung kann ein Arbeiter eine Bohrung bis innerhalb der Grenzen von 0,0025 bis 0,005 mm (0,0001 bis 0,0002") messen. :

Wenn, die Hülse bzw. der Käfig auf dem Körper bzw. Kern gegen leichte Federbelastung axial ver- ^: schiebbar ist, wird die Feder, wenn die Bohrung noch etwas unter Maß ist, beim Vorrollen, der Kugeln in die Bohrung zusammengedrückt, wenn jedoch das endgültige Maß erreicht ist, tritt die Lehre ohne merkliches Zusammendrücken, der ^; Feder in die Bohrung ein. Wenn die Lehre, wie in den Fig. 2, 3 und 4 gezeigt, mit einem »nicht gehenden« Teil an ihrem inneren Ende versehen ist, bildet dieser Teil einen Anschlag für die Lehre, wenn sie mit dem äußeren Ende der Bohrung zusammenwirkt.

Bei der in Fig. 5 gezeigten Lehre ist der Körper im Durchmesser abgestuft, so daß die beiden. Kugelreihen am inneren Ende mit dem Teil größeren Durchmessers zusammenwirken, Der Durchmesser über diese Kugeln ist größer als der Durchmesser über die mit dem Teil geringeren Durchmessers zusammenwirkenden Kugeln, Der Unterschied im Durchmesser ist gleich der maximal zulässigen Toleranz in der zu messenden. Bohrung. Die Lehre arbeitet auf diese Weise als eine »gehende« oder »nicht gehende« Lehre, und wenn sie in eine Bohrung richtigen Durchmessers eingeführt ist, treten die mit dem äußeren Teil des Kerns zusammenwirkenden Kugeln in die Bohrung ein, dagegen die mit dem inneren Teil zusammenwirkenden Kugeln nicht.

Es versteht sich, daß der Unterschied im Durchmesser die Größenordnung von, 0,005 bis 0,008 mm (0,0002 bis 0,0003") hat Der Unterschied ist in Fig. 5 stark übertrieben dargestellt.

Versuche haben gezeigt, daß die verbesserte Lehre für Bohrungen in verhältnismäßig weichem Material benutzt werden, kann, ohne die Bohrung zu zerkratzen, aufzurauhen oder in ihrer Form zu verändern.

Die verbesserte Lehre hat eine viel längere Lebensdauer als die normalen Lochlehren, was von der Verminderung der Reibung herrührt. Wenn jedoch nach längerem Gebrauch ein Verschleiß eintritt, kann die Lehre durch eine neue, sortierte Kugeln von Übergröße enthaltende Flülse wieder auf Maß gebracht werden.

Claims (4)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Innengrenzlehre bzw. Lochlehre zum Messen von Bohrungen, bei: welcher die Lehrenoberfläche vom einer Reihe von. Kugeln gebildet wird, die mittels eines Käfigs am Umfang eines Kerns gehalten werden, dadurch gekennzeichnet, daß der Käfig zwischen zwei Anschlägen auf dem Kern axial beweglich ist.

2. Innengrenzlehre bzw. Lochlehre nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Käfig durch eine leichte Feder gegen den äußeren Anschlag gedrückt wird.

3. Innengrenzlehre bzw. Lochlehre nach An-Spruch ι oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß

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der Kern im Durchmesser abgestuft ist, wobei der Teil am inneren Ende einen Durchmesser hat, der um einen Betrag gleich der maximal zulässigen Toleranz in der zu messenden Bohrung größer ist als der Durchmesser am äußeren Ende.

4. Innengrenzlehre bzw. Lochlehre nach Anspruch ι oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern hinter der inneren Anschlagfläche des Käfigs als zylindrischer, gehärteter und geschliffener Teil ausgebildet ist, dessen Durchmesser gleich dem maximal-zulässigen Durchmesser einer zu messenden Bohrung ist, wobei der Durchmesser über die in dem Käfig gehaltenen Kugeln gleich dem minimal zulässigen Durchmesser der Bohrung ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
USA.-Patentschrift Nr. 2 381 491;
schweizerische Patentschrift Nr. 80 247.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen