Messwerlizeug.
Die Erfindung bezieht sich auf Messwerkzeuge, wie z. B. Lehren, zum Messen von Längen, Dicken, Weiten, Tiefen oder dergleichen.
Die in der Ma, schinenindustrie verwendeten Messwerkzeuge aus Metall, z. B. Stahl oder Gussstabl, unterliegen einer unvermeidlichen Abnutzung. Trotz gehärteter Messflächen der Messwerkzeuge ist die Abnutzung noch verhältnismässig gross; zumindest erfordern diese Messwerkzeuge eine oftmalige Nachprüfung, damit bei Erreichen des unzulässigen Abnutzungsgrades die Messwerkzeuge rechtzeitig aus dem Betrieb gezogen werden können. Vornehmlich in solchen Massenfabrikationen, bei denen Feinstgenauigkeiten gefordert werden und die eine oftmalige Benutzung der Messwerkzeuge bedingen, machen sich die Erscheinungen der Abnutzung an den Messflächen störend bemerkbar.
Beim Messwerkzeug gemäss der Erfindung sollen diese Nachteile dadurch behoben sein, dass es mindestens an den Messflächen aus keramischem Material besteht, das durch Sintern auf eine Härte von wenigstens 8 der Mohs'schen Skala gebracht ist.
Als keramisches Material kommen Metalloxyde, Carbide oder dergleichen in Betracht.
Gute Ergebnisse werden mit Aluminium- oxyd, Berylliumoxyd oder dergleichen, gegebenenfalls Mischungen von mehreren derartigen Metalloxyden erzielt. Vorteilhaft sind Mischungen von Aluminiumoxyd oder dergleichen mit untergeordneten Mengen von kornverfeinernden Zusatzstoffen verwendet, z. B. solchen, die mit dem Aluminiumoxyd Mischkristalle bilden. Ein solcher strukturverbessernder Zusatzstoff ist zum Beispiel Chromoxyd. Hierbei sind die Mengen der Zusatzstoffe zweckmässig unter etwa 20 % gehalten. Bei Chromoxyd verwendet man zweckmässig etwa 1 bis 5 %. In manchen Fällen kann man mit den Prozentsätzen auch höher gehen.
Neben oder an Stelle von derartigen strukturverbessernden Zusatzstoffen können in gegebenen Fällen auch noch andere Zusatzstoffe verwendet sein. Als solche seien zum Beispiel härtesteigernde Hartstoffe wie Silizide, Metalle wie Wolfram, gegebenenfalls Mischungen mehrerer derartiger Stoffe, genannt.
Die Erfindung umfasst Messwerkzeuge der verschiedensten Art. Bei einer Mikrometerschraube ist beispielsweise die Ambossfläche und der Gegenamboss aus hartem keramischem Material gebildet. Es können aber auch noch andere Teile der Schraube aus hartem keramischem Material gefertigt sein. Demgegenüber kann das Messwerkzeug ausser an den Messflächen aus einem andern Metall wie bisher oder einem Kunststoff hergestellt sein. Beispielsweise kann eine Drahtlehre, die besonders dem Verschleiss unterliegt, soweit sie eine geringe Grösse aufweist, vollständig aus hartem keramischem Material hergestellt sein. Bei grösseren Dimensionen ist es zweckmässig, dass die die Messflächen tragenden Teile zum Beispiel als Ringe aus hartem keramischem Material ausgebildet sind, die in ein plattenartiges Gebilde aus Kunststoff oder dergleichen eingepresst sind. Bei Lehrbolzen, Kaliberringen, Gewindelehren.
Rachenlehren und dergleichen sind zweckmässig lediglich die die Messflächen tragenden Teile aus hartem keramischem Material gefertigt. Die andern Teile des Messwerkzeuges können aus Metall oder Kunststoff bestehen. Auf diese Weise können insbesondere Messwerkzeugc, die zum Messen von grossen Längen, Dicken, Weiten, Tiefen und dergleichen bestimmt sind, mit ihrem Wärmeausdehnungskoeffizienten demjenigen des zu messenden Werkstückes angepasst sein. Wenn zum Beispiel Werkstücke aus Kunststoff zu messen sind, ist vorteilhaft auch der Träger der Messflächen, z. B. bei einer Rachenlehre, ebenfalls aus Runst- stoff hergestellt.
Dank der Verwendung von hartem kera mischem Material für die Messflächen hat das Messwerkzeug den Vorteil, dass die Abnutzung infolge der grösseren Härte gegenüber den bisherigen Werkzeugen wesentlich verringert wird. Das Messwerkzeug zeigt eine erhöhte Lebensdauer, so dass die Kontrolle in grösseren Zeitabständen vorgenommen werden kann. Dies erhöht nicht nur die Wirtschaftlichkeit des Betriebes, sondern die Lagerhaltung an Messwerkzeugen kann geringer sein. Ein wesentlicher Vorteil besteht noch darin, dass insbesondere gegenüber den Arbeitslehren das Härten des Werkzeuges in Fortfall kommt. Dadurch verringert sich die Gefahr des Verziehens und der Härteausschuss entfällt. Die Erhöhung der Verschleissfestigkeit an den Messflächen wirkt sich in einer grösseren Sicherheit der vorgeschriebenen Masshaltigkeit der Werkstücke aus.
Insbesondere bei der Serien- und Massenfabrikation mit hohen Genauigkeitsansprüchen sind die genannten Vorzüge von erheblicher Bedeutung. In der Praxis hat man vielfach die Endmasse zum Schutze gegen Rost und Handerwärmung in der Mitte mit (nmmi überzogen. Bei Messwerkzeugen aus hartem, keramischem Material und gegebenenfalls Kunststoff sind solche ueberzüge nicht mehr erforderlich, da das keramische Material keinen Schutz gegen Rost braucht und auch erheblich unempfindlicher gegen Wärmeeinwirkung ist.
Das keramische Material hat ausserdem noch den Vorteil, dass es äusserst beständig ist gegen Korrosionseinflüsse aller Art und auch keine unerwünschten Dimensionserniedrigungen eintreten können. Ausserdem ist das Material auch isotrop, was ebenfalls für die Formbeständigkeit von besonderem Wert ist.
Die Messflächen tragende Körper aus keramischem Material können auf verschiedene Weise mit dem 1ibrigen Träger des Werkzeuges verbunden sein. Zum Beispiel kann eine mechanische Verbindung vorgesehen sein, etwa in der Weise dass der keramische Körper in den Träger unverrückbar eingepresst bezw. eingeklemmt ist. Es kann auch ein Zusammen, halt durch schwalbenschwanzartige Querschnitte vorgesehen sein.
Der keramische : Körper kann in den Träger eingegossen oder in anderer Weise eingebettet sein. Die Befestigung kann auch durch Löten oder Litten vorgenommen sein, wobei die Verbindungsflächen des keramischen Körpers entsprechend vorbereitet sind. Die Messflächen sind vorteilhaft nach der Verbindung mit dem Träger geschliffen und poliert.
In der Zeichnung sind mehrere Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes veranschaulicht.
Fig. 1 zeigt eine Mikrometerschraube mit den beidseitigen Ambossflächen 1 aus hartem keramischem Material.
Fig. 2 veranschaulicht ein Stichmass, dessen Messflächen 2 ebenfalls aus keramischem Material hergestellt sind.
In Fig. 3 ist ein Lehrbolzen dargestellt, bei dem der Bolzenkörper 3 vorzugsweise ganz oder zum Teil aus keramischem Material besteht. Die Verbindung des Handgriffes mit dem Bolzen kann auf verschiedene Weise vorgenommen sein.
Fig. 4 zeigt eine Lochlehre, deren Messflächen 4 aus keramischem Material bestehen.
In Fig. 5 bestehen die Messflächen 5 der Rachenlehre aus keramischem Material. Die Messflächen sind mit dem Träger der Lehre entweder durch mechanische Mittel oder durch Löten, : Kitten oder dergleichen ver- bunden.
Fig. 6 stellt eine Gewindelehre in der Form einer Mutter 10 aus keramischem Material dar.
Fig. 7 zeigt einen Gewindelehrbolzen mit einem Gewindedorn 7 zum Messen des Muttergewindes und einem : Kaliberdorn 8 zum Messen des Kerndurchmessers des Muttergewindes. Diese Dorne bestehen vorteilhaft völlig aus hartem keramischem Material. Sie können mit dem Handgriff 9 aus anderem Werkstoff in beliebiger Weise verbunden sein.
Fig. 8 veranschaulicht eine Draht- und Blechlehre, die ganz oder zum Teil aus hartem keramischem Material gebildet ist. Die Messflächen sind von einer bestimmtem Grösse ab vorteilhaft an Ringen 11 aus hartem keramischem Material gebildet, die in den Träger 12, z. B. aus Kunststoff, eingebettet sind.
Die Erfindung ist nicht auf die in der Zeichnung dargestellten Messwerkzeuge beschränkt.