Längenmessgerät.
Gegenstand der Erfindung ist ein Längen- messgerät, insbesondere aber zum genauen Abmessen grosser Abstände an Werkstücken. Be kanntlich macht sieb bei Längenmessungen der Einfluss der Wärme nachteilig bemerkbar, wenn Messwerkzeug und zu messendes Werkstück verschiedene Temperaturen aufweisen.
Bei zunehmenden Messlängen verstärkt sieh dieser Einfluss und kann so gross werden, dass genaue Messungen nicht mehr möglich sind.
Dies ist besonders der Fall bei Messanordnungen, bei welchen Umgebungs- oder llandwärme 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 Mikrometersehraube 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. innert kurzer Zeit so auf den Messkörper einwirken, dass genaue Längenmessungen ausgeschlossen sind.
Demgegenüber sind bei dem Messgerät gemäss der Erfindung die für die Messung wichtigen Teile so angeordnet, dass sie dem Einfluss von Wärme weitgehend entzogen sind, wobei zugleich auch äussere mechanische Einflüsse, wie Schläge usw., vom Messsystem abgehalten werden.
Das Längenmessgerät mit wenigstens einem Grundelement nach vorliegender Erfindung weist einen in einem Gehäuse beweglich gelagerten Kern auf und ist dadurch gekennzeichnet, dass dieser Kern mit einer Mikrometerschraube und einem anzeigenden Messinstrument versehen ist, wobei er mit dem Gehäuse so verbunden ist, dass er an einer Stelle mit diesem stets in Berührung gehalten wird, sich im übrigen jedoch frei in demselben ausdehnen oder zusammenziehen kann, wobei die ganze Anordnung derart ist, dass Wärmeeinflüsse vom Gehäuse schlecht auf den Kern übertragen werden. Diese Anordnung erlaubt, dass sich äussere Wärmeeinflüsse zuerst auf das Messgehäuse auswirken, welches sich, ohne das Messresultat zu beeinfinssen, frei ausdehnen oder zusammenziehen kann.
Die Ubertragung der Wärme auf den S : kernteil wird so stark hintangehalten. Mit Messgeräten gemäss der Erfindung kann also selbst bei längerer Handberührung genau und zuverlässig gemessen werden.
Die beiliegende Zeichnung zeigt einige Aus führungsarten des Erfindungsgegenstandes.
Es stellt dar:
Fig. 1 eine Längsansicht, teilweise im Schnitt durch ein Grundelement einer ersten Ausführungsart,
Fig. 2 einen Schnitt durch ein Zusatzelement,
Fig. 3 eine Ansieht eines Messgerätes mit Tiefenanschlägen,
Pig. 4 eine Ansicht eines Gerätes mit Au ssenmessanschlägen.
In Fig. 1, welche das Gremdelement zeigt, bilden das Rohr 5, die Endschraube 15 und der Anschlag 14 zusammen ein Gehäuse, in welchem ein aus der Messspindel 1, dem Schaft 4 und den zugehörigen Teilen 2, 3, 9 und 10 bestehender : Kern aufgenommen ist Dieser Kern berührt das Gehäuse kraftschlüssig über den Anschlag 14 und kann sich im übrigen frei in der Längsrichtung desselben ausdehnen oder zusammenziehen. Auf dem konischen An satz¯ ja der Messspindel 1 ist eine Messtrommel 2 aufgekeilt und mittels der Mutter 3 festgehalten. Die Spindel 1 trägt eine Mikrometerschraube Ib und läuft in einer Gewindeführung 4a des Schaftes 4, welcher in dem Rohr 5 geführt ist.
Damit der Schaft 4 im Rohr 5 -wohl in der Längsrichtung gleiten, sich jedoch in demselben nicht verdrehen kann, ist ein Bolzen 6 vorgesehen, welcher in Längsschlitze 4b 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 7a übertragen werden, so dass die erhaltenen Messwerte vergrössert auf einer Skala 7b abgelesen werden können.
Die Messspindel 1 kann durch die Trommel 2 gedreht werden. Damit letztere von aussen zugänglich sei, wurden im Rohr 5 Aussparungen vorgesehen. (In Fig. 1 nicht sichtbar, in Fig. 3 und 4 mit-5a bezeichnet.) 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 Spiels in der geschlitzten Gewindeführung 4a. Mittels der Feder 11, welche einerseits über eine Kugel 12 auf die Spindel 1 einwirkt und anderseits iiber den Teil 13 und den Bolzen 6 auf das Rohr 5 abgestützt ist, wird die Messspindel 1 gegen einen Anschlag 14 gedrückt und ständig mit demselben in 13erüh- rung gehalten. Der letztere ist in die Endschraube 15 aufgenommen, welche wiederum im Rohr 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 4Q mit der Spindel 1 in 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 Anschlag- bolzen 14 stets in Eingriff. Sollte sich das Rohr 5 mit seinen Bestandteilen in seiner Länge während der Messung durch Wärmeeinfluss verändern, so hat dies keinen Einfluss auf das Messresultat, denen der zur Hauptsache ans Messspindel 1 und Schaft 4 bestehende Kern wird durch diese Veränderung nicht beeinflusst.
Diese Unabhängigkeit von äussern Einflüssen ist noch besser aus Fig. 2 ersichtlich, in welcher ein an das beschriebene Grundelement angeschraubtes Zusatzelement dargestellt ist. Der Einfachlieit halber ist am obern Ende der Figur nur das Ende von Fig. 1 dargestellt. An das Rohr 5 wurde ein weiteres Rohrstück 18 angeschraubt, welches in seinem Innern als Kern ein Endmass 19 bestimmter Länge trägt. Eine einerseits an einem Bund 18a des Rohrstückes 18, anderseits an einem Bund 19a des Kernes 19 abgestützte Feder 20 bewirkt, dass der Kern gegen den Anschlag 14a 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 Kern 19 und Rohrstück 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 Rohrstück 20 ein Luftzwisehenraum vorgesehen und die Auflage auf zwei Bünde 18a und 18b beschränkt wurde.
Die Wirkungen der Federn 11 und 20 sind derart, dass alle Kerne in Richtung des An. schlages 14 gedrückt werden. In der beschriebenen Art ist es möglich, beliebig viele Zusatzelemente mit einem Grundelement zu einem Messgerät zu vereinigen, unter gleich- zeitiger Wahrung des Messprinzips.
Die kraftsehlüssig 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 Kontaktfläehe 19D versehen, welche mit einer Kugeifläche 14a des An- schlagbelzens 14 zusammenwirkt, während das andere -Ende des : Endmasses eine Kugelfläehe 19c aufweist, und auf den flachen Anschlag 1oder Spindel 1 gedrückt wird. Diese Aufeinanderfolge von kugeligen und ebenen Berührungsflächen macht nach praktischen Erfahrungen das Instrument unempfindlieher gegen den Einfluss von Durchbiegungen.
Der Radius der als Rugelflächen ausgebildeten Berührungsflächen wird vorteilhaft ungefähr gleich der Länge der Kerne gewählt.
Das beschriebene Gerät ist normalerweise zur Vornahme von Inneumessungen bestimmt.
Wenn nun aber beispielsweise eine Bohrung mit sehr grossem Durchmesser gemessen werden soll, so ergeben sich verschiedene Schwie rigkeiten:
Es ist notwendig, dass die Messung von mindestens zwei Personen ausgeführt wird; zudem erweist es sich schwierig, das Gerät in der zu messenden Bohrung auszuriehten. Diesen Umständen wurde dadurch begegnet, dass gemäss der zweiten Ausführungsform nach Fig. 3 Anschläge vorgesehen wurden, welche gestatten, das Gerät in der Bohrung auf eine best mmte Messtiefe einzustellen und fest zuhalten. In Nocken 17a und 7c der je 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 vor nehmlich als Innemnessinstrument ausgebildet ist, lassen sich, wie Fig. 4 zeigt, mit einem dritten Ausführungsbeispiel auch Aussenmes saugen 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 einer Schraube 26 befestigt. In diesem Halter ist der Abtast- hebel 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.
Length measuring device.
The subject matter of the invention is a length measuring device, but especially for the precise measurement of large distances on workpieces. It is known that the influence of heat is disadvantageously noticeable in length measurements when the measuring tool and the workpiece to be measured have different temperatures.
With increasing measuring lengths, this influence is increased and can become so great that precise measurements are no longer possible.
This is particularly the case with measuring arrangements in which ambient or inland heat can act directly on the measuring body itself. In such known arrangements, the measuring body is formed from one or more parts of a certain length and, if necessary, supplemented with a micrometer hood or a measuring instrument to form a measuring device. It has been shown, however, that such measurement combinations react very sensitively to the effects of heat, since, for example, the heat of the hand of the person measuring or other heat sources such as lamps etc. act on the measuring body within a short time in such a way that exact length measurements are excluded.
In contrast, in the measuring device according to the invention, the parts important for the measurement are arranged in such a way that they are largely withdrawn from the influence of heat, while at the same time external mechanical influences, such as impacts, etc., are kept away from the measuring system.
The length measuring device with at least one base element according to the present invention has a core movably mounted in a housing and is characterized in that this core is provided with a micrometer screw and an indicating measuring instrument, whereby it is connected to the housing in such a way that it is at one point is always kept in contact with it, but otherwise can expand or contract freely in the same, the entire arrangement being such that heat influences from the housing are poorly transferred to the core. This arrangement allows external heat influences to first affect the measuring housing, which can freely expand or contract without affecting the measurement result.
The transfer of heat to the core part is so strongly prevented. With measuring devices according to the invention, measurements can therefore be carried out accurately and reliably even after prolonged hand contact.
The accompanying drawing shows some types of execution of the subject invention.
It shows:
1 shows a longitudinal view, partly in section, through a basic element of a first embodiment,
2 shows a section through an additional element,
3 shows a view of a measuring device with depth stops,
Pig. 4 shows a view of a device with external measuring stops.
In Fig. 1, which shows the external element, the tube 5, the end screw 15 and the stop 14 together form a housing in which a housing consisting of the measuring spindle 1, the shaft 4 and the associated parts 2, 3, 9 and 10: Core is received This core touches the housing positively via the stop 14 and can otherwise expand or contract freely in the longitudinal direction of the same. A measuring drum 2 is wedged onto the conical attachment of the measuring spindle 1 and held in place by the nut 3. The spindle 1 carries a micrometer screw 1b and runs in a threaded guide 4a of the shaft 4, which is guided in the tube 5.
So that the shaft 4 can slide in the longitudinal direction in the tube 5, but cannot twist in the same, a bolt 6 is provided which engages in the longitudinal slots 4b of the shaft 4.
Fixed to the shaft 4 is a dial indicator 7, in which the movements of a feeler pin 8 are transmitted in a known manner to a pointer 7a so that the measured values obtained can be read off on a scale 7b.
The measuring spindle 1 can be rotated by the drum 2. So that the latter is accessible from the outside, 5 recesses were provided in the tube. (Not visible in Fig. 1, denoted by -5a in Figs. 3 and 4.) In the usual way, the drum 2 is provided with a circumferential graduation, which can be read from a measuring sleeve 9 pulled onto the shaft.
An adjusting nut with a conical thread 10 - allows adjustment of the play in the slotted thread guide 4a. By means of the spring 11, which acts on the one hand on the spindle 1 via a ball 12 and on the other hand is supported on the tube 5 via the part 13 and the bolt 6, the measuring spindle 1 is pressed against a stop 14 and constantly in contact with it held. The latter is received in the end screw 15, which in turn is screwed into the tube 5 and carries the fixed measuring pin 16. A sleeve 17, the purpose of which is described later, is at the same time firmly connected to the housing 5 by the end screw 15.
If the drum 2 and with it the spindle 1 is rotated, the shaft 4, which is in engagement with the spindle 1 via the thread 4Q, moves in the axial direction and thus the dial gauge 7 connected to it. The measuring spindle 1 remains through the action of the spring 11 with the stop bolt 14 is always in engagement. Should the tube 5 and its components change in length during the measurement due to the influence of heat, this has no influence on the measurement result, since the core, which is mainly on the measuring spindle 1 and shaft 4, is not influenced by this change.
This independence from external influences can be seen even better from FIG. 2, which shows an additional element screwed onto the basic element described. For the sake of simplicity, only the end of FIG. 1 is shown at the upper end of the figure. Another pipe section 18 was screwed to the pipe 5, which has a gauge block 19 of a certain length in its interior as a core. A spring 20 supported on the one hand on a collar 18a of the pipe section 18 and on the other hand on a collar 19a of the core 19 causes the core to be pressed against the stop 14a of the end screw 15. The spring 20 is advantageously dimensioned so that its compressive force is greater than the weight of part 19 so that the device can work properly in all measuring positions.
It is important that core 19 and pipe section 18 are insulated from one another as far as possible in order to avoid the transfer of heat effects from the outside to the inside. This is achieved by providing an air gap between the core 19 and the pipe section 20 and limiting the support to two collars 18a and 18b.
The effects of the springs 11 and 20 are such that all cores in the direction of the An. hit 14 are pressed. In the manner described, it is possible to combine any number of additional elements with a basic element to form a measuring device, while at the same time maintaining the measuring principle.
The frictionally interconnected ends of the cores are advantageously designed in such a way that deflections of the entire instrument can have as little effect as possible on the measurement result. Thus, in FIG. 2, the gauge block 19 is provided at one end with a flat contact surface 19D, which interacts with a spherical surface 14a of the stop pin 14, while the other end of the gauge block has a spherical surface 19c, and on the flat stop 1or Spindle 1 is pressed. This succession of spherical and flat contact surfaces makes the instrument less sensitive to the influence of deflections according to practical experience.
The radius of the contact surfaces, which are designed as ridge surfaces, is advantageously selected to be approximately equal to the length of the cores.
The device described is normally intended for performing internal measurements.
However, if, for example, a hole with a very large diameter is to be measured, various difficulties arise:
It is necessary that the measurement is carried out by at least two people; it also proves difficult to pull out the device in the bore to be measured. These circumstances were countered by providing stops according to the second embodiment according to FIG. 3, which allow the device to be set in the bore to a specific measuring depth and to be held firmly. In cams 17a and 7c of the respective sleeve 17 and the dial gauge 7, guides 22 are inserted, which in turn carry stops 21 which can be locked by screws 23.
Attaching a graduation to the guides 22 facilitates the correct setting of the stops. The mode of operation of the device mentioned can be seen from FIG.
By setting the stops 21, the measuring device is permanently set at a specific measuring depth T. This makes the measurement itself so much easier that it can be carried out by one person in a short time even with very large length distances A.
Although the described measuring device is primarily designed as an internal measuring instrument, as FIG. 4 shows, external measuring can also be performed with it with a third embodiment. A stop 24 is used in place of the inside measuring stop (14, 15, 16 in FIG. 2). A holder 25 is fastened to the dial gauge by means of a screw 26. The scanning lever 27 is rotatably mounted in this holder by means of a bolt 28. One end acts on the dial gauge, the other on the edge to be measured.
A spring, not shown, ensures that the lever 27 can work without play. Since the dial gauge is not operated in the same way for inside and outside measurements, it is advantageous to attach a scale for inside and outside measurements to the dial gauge.