CH645461A5

CH645461A5 - Messinstrument zur ueberpruefung der abmessungen von mechanischen teilen.

Info

Publication number: CH645461A5
Application number: CH563680A
Authority: CH
Inventors: Mario Possati; Guido Golinelli; Narciso Selleri
Original assignee: Finike Italiana Marposs
Priority date: 1979-07-24
Filing date: 1980-07-23
Publication date: 1984-09-28
Also published as: US4329782A; GB2055470B; DE3026350A1; BR8004572A; IT1165862B; SE8005342L; FR2461925B1; JPS5639402A; IT7903465A0; FR2461925A1; GB2055470A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Messinstrument zur Überprüfung der linearen Abmessungen von mechanischen Teilen mit einem Auflager, einer mit dem Auflager verbundenen Gelenkvorrichtung, einem beweglichen Messarm, der mit der Gelenkvorrichtung verbunden ist, einem Messfühler, einer Einstell- und Fixierungsvorrichtung zur Einstellung und Fixierung des Messfühlers relativ zum Messarm, die einen Schaft oder Stift aufweist, der innerhalb einer Querbohrung des Messarmes angeordnet ist, und eine Schraube, die mit dem Schaft zusammenwirken kann, und Einrichtungen zur Erfassung bzw. Anzeige der Position des Messarmes.

Bei herkömmlich ausgebildeten Messinstrumenten weisen die Messarme allgemein quadratische, rechteckförmige oder kreisförmige Querschnitte auf und besitzen an einem Ende eine Bohrung zur Befestigung des Messfühlers am Arm. Der Messfühler umfasst gewöhnlich einen Einsatz aus einem ver-schleissfesten Material, beispielsweise einem Industriediamanten, der durch einen Schaft gelagert ist. Der Schaft ist in die entsprechende Bohrung des Armes eingesetzt, innerhalb dieser Bohrung in Axialrichtung positioniert und beispielsweise mittels einer Klemmschraube, die durch eine weitere Bohrung des Armes geführt ist, die mit der den Schaft aufnehmenden Bohrung zusammenwirkt, relativ dazu fixiert.

Ein anderes System zur Fixierung des Schaftes mit dem Messfühler am Ann umfasst einen an der Armoberfläche in einer Richtung parallel zur Bohrungsachse für den Schaft vorgesehenen Frässchnitt, und zwar derart, dass der Frässchnitt mit der Bohrung für den Schaft zusammenwirkt. Eine Schraube ist mit den beiden durch den Frässchnitt voneinander getrennten Armpositionen verbunden. Durch Anziehen der Schraube nähern sich die beiden Abschnitte durch die Verformung der Bohrung, und der Schaft wird durch Presssite am Arm fixiert.

Die Messarme für Messinstrumente zur Überprüfung von kleinen Bohrungen sind relativ schlank, so dass die vorstehend erwähnten Fixierungssysteme in erster Linie aufgrund der begrenzten Dicke der Arme nicht immer Verwendung finden können.

Der vorhegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Messinstrument einschliesslich einer Vorrichtung zur Einstellung und Fixierung der Messfühler an den Messarmen zu schaffen die auch für Messinstrumente zur Überprüfung der Abmessungen von kleinen Bohrungen geeignet ist.

Ziel der Erfindung ist es desweiteren, billige Messarme und Vorrichtungen zur Einstellung und Fixierung der Mess-fìihler zur Verfügung zu stellen, die durch übliche Werkzeugmaschinen in einfacher Weise hergestellt werden können.

Die vorstehend angegebene Aufgabe wird durch ein erfin-dungsgemäss ausgebildetes Messinstrument gelöst, bei dem der Messarm einen Abschnitt aufweist, der im wesentlichen die Form eines geraden Rohres besitzt, und bei dem die Schraube in Axialrichtung innerhalb der inneren Ausnehmung dieses Abschnittes angeordnet ist.

Die Erfindung wird nachfolgend im einzelnen anhand eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung erläutert. Es zeigen:

Figur 1 eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt, einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, die einen manuell handhabbaren Messdorn zur Überprüfung von Bohrungen bzw. Ausnehmungen mit kreisförmigem Querschnitt betrifft;

Figur 2 einen vereinfachten Querschnitt entlang Linie

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A-A in Figur 1 durch ein Detail des in Figur gezeigten Messinstrumentes; und

Figur 3 einen Querschnitt entlang Linie B-B in Figur 1 des manuell handhabbaren Messdornes.

Der in Figur 1 dargestellte Messdorn umfasst einen zylindrischen Handgriff 1 zum Einsetzen des Domes in die zu überprüfende Bohrung bzw. Ausnehmung. Ein Flansch 2 verbindet den Handgriff 1 mit dem Flansch 3 eines zylindrischen Nasenstückes 4, das zur Zentrierung des Messinstrumentes innerhalb der zu überprüfenden Bohrung dient. Die Verbindung des Handgriffes 1 mit dem Nasenstück 4 wird durch Schrauben bewerkstelligt, die in den Figuren nicht sichtbar sind.

Der Handgriff 1 und das Nasenstück 4, die im Inneren hohl ausgebildet sind, bilden eine Kammer mit einer Längsachse, die eine Messeinheit 5 beherbergt, die aus einem einzigen Stück aus einer gepressten oder gestanzten Platte hergestellt ist.

Die Messeinheit 5 umfasst einen oberen Abschnitt 6 mit im wesentlichen rechteckiger Form, der zur Verbindung der Messeinheit 5 mit dem Handgriff 1 über in den Figuren nicht sichtbare Schrauben dient.

Zwei Arme 7,8 sind mit dem oberen Abschnitt 6 über zwei Abschnitte 9,10 einstückig verbunden, deren Dicke vorzugsweise durch flache Abfassungen reduziert ist. Die beiden Abschnitte 9,10 bilden Gelenke für eine Schwenkbewegung der Arme 7,8 um Achsen, die sich im wesentlichen senkrecht zu der vorstehend erwähnten Längsachse erstrecken.

Wie man Figur 2 entnehmen kann, besitzt jeder Arm 7,8 einen ersten Abschnitt 11,12 mit kanalförmigem Querschnitt, einen zweiten Abschnitt 13,14 mit einem Querschnitt, der die Form eines kreisförmigen Bogens besitzt und einen Zwischenabschnitt 15,16, der den ersten Abschnitt mit dem zweiten Abschnitt verbindet.

Durch die Form des Querschnittes der zweiten Abschnitte 13,14 der Arme 7,8 werden konkave und konvexe Oberflächen gebildet, die durch flache Ränder miteinander verbunden sind. Die konvexen Flächen sind zu der Innenfläche des Nasenstückes 4 benachbart.

Die Zwischenabschnitte 15,16 weisen Versteifungsrippen 17,18 auf, die während des Pressvorganges der Messeinheit 5 erhalten werden.

Aufgrund der Form ihres Querschnittes besitzen die Arme 7,8 einen beträchtlichen Widerstand gegenüber Biegebeanspruchungen. Dadurch wird vermieden, dass unerwünschte Durchbiegungen der Arme die Genauigkeit der von dem Messinstrument durchgeführten Messungen beeinflussen.

Zwei Schäfte 31,32 mit entsprechenden Messfühlern 19, 20 sind mit den zweiten Abschnitten 13,14 der Arme 7,8 verbunden. Die Arme sind in den Abschnitten, die mit den Schäften 31,32 der Messfühler 13,14 verbunden sind, rohr-förmig ausgebildet.

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Die rohrförmigen Abschnitte 21,22 werden dadurch erhalten, dass die beiden Seiten 23,24; 23', 24' der zweiten Abschnitte 13,14 entlang einer Richtung parallel zur Längsachse über eine begrenzte Höhe umgebogen werden, so dass sie sich 5 den flachen Rändern der Abschnitte 13,14 annähern. Die Verbiegung der Seiten 23,24; 23', 24' wird in Richtung auf die konkaven Flächen der zweiten Abschnitte 13,14 durchgeführt, wie in Figur 3 gezeigt.

Jeder Schaft 31,32 ist in Bohrungen 29,30 angeordnet, io die in den rohrförmigen Abschnitten 21,22 ausgebildet sind. Die geometrischen Achsen der Bohrungen 29,30 erstrecken sich im wesentlichen senkrecht zur Längsachse. Durch die rohrförmige Gestalt der Abschnitte 21,22 werden Ausnehmungen 25,26 gebildet, die Querschnitte mit erweiterten i5 Konturen aufweisen und im wesentlichen elliptischen Ausnehmungen entsprechen. Die Form dieser Ausnehmungen 25, 26 wird mindestens teilweise durch einen Fräsvorgang und einen nachfolgenden Gewindeschneidvorgang modifiziert, damit sie Klemmschrauben 27,28 aufnehmen können, die mit 20 den Schäften 31,32 an Punkten in Eingriff treten, die zwischen den Führungsbohrungen 29,30 angeordnet sind, um sie in der gewünschten Position relativ zu den Armen 7,8 zu fixieren.

Eine Feder 33, deren Spannung durch eine Schraube 34 25 eingestellt werden kann, wirkt auf die Arme 7,8 ein, um die Berührungskraft der Messfühler 19,20 gegen die Oberfläche der zu überprüfenden Bohrung festzusetzen. Ein Messwandler 35 vom Differentialübertragertyp, der mit den Armen 7,8 in Verbindung steht, stellt ein elektrisches Signal zur Verfü-30 gung, das von der gegenseitigen Position der Arme abhängig ist, und eine Behandlungs- und Anzeigegruppe, in den Figuren nicht gezeigt, empfängt dieses Signal durch ein mehrpoliges Kabel 36. Das Kabel 36 schliesst darüber hinaus den Messwandler an eine elektrische Stromversorgung an, was an 35 sich bekannt und in den Figuren nicht gezeigt ist. Die Feder 33 und der Messwandler 35 sind innerhalb des von dem Handgriff 1 gebildeten Kammerabschnittes angeordnet.

Durch die Querschnittsform der Amre 7,8 und insbeson-40 dere die rohrförmige Gestalt der Abschnitte 21,22 zur Befestigung der Schäfte 31,32 an den Armen 7,8 ist es möglich, Bohrungen zu überprüfen, die sehr kleine Durchmesser aufweisen, beispielsweise Durchmesser unter 10 mm, wobei gleichzeitig die erforderliche Steifigkeit der Arme und eine 45 stabile aber einstellbare Verbindung der Messfühler 19,20 mit den Armen 7,8 erreicht wird.

Eine Variante der dargestellten Merkmale sieht vor, die Seiten 23,24; 23', 24' auf mit einem Gewinde versehenen zylindrischen Kernen zu verbiegen, um auf diese Weise rohrför-50 mige Abschnitte 21,22 zu erhalten, deren innere Ausnehmungen unmittelbar während des Biegevorgangs mit einem Gewinde versehen werden.

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1 Blatt Zeichnungen

Claims

645461 PATENTANSPRÜCHE

1. Messinstrument zur Überprüfung der linearen Abmessungen von mechanischen Teilen mit einem Auflager, einer mit dem Auflager verbundenen Gelenkvorrichtung, einem beweglichen Messarm, der mit der Gelenkvorrichtung verbunden ist, einer Einstell- und Fixiervorrichtung zur Einstellung und Fixierung des Messfühlers relativ zum Messarm, die einen Schaft oder Stift aufweist, der innerhalb einer Querbohrung des Messarmes angeordnet ist, und eine Schraube, die mit dem Schaft zusammenwirken kann, und mit Einrichtungen zur Erfassung bzw. Anzeige der Position des Messarmes, ' wobei der Messarm nebst einem Abschnitt, der im wesentlichen die Form eines geraden Rohres besitzt, einen Verbindungsabschnitt aufweist, der zur Verbindung des Abschnittes (22), der im wesentlichen die Form eines geraden Rohres besitzt, mit der Gelenkvorrichtung (10) dient, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungsabschnitt (12) ein Element (14) mit einer Oberfläche bildet, die eine konkave Seite, eine konvexe Seite und zwei Ränder umfasst, und wobei der Abschnitt (22), der im wesentlichen die Form eines geraden Rohres besitzt, durch Längsbiegen eines Endabschnittes des Elementes (14) zur Annäherung an die Ränder hergestellt ist, und dass die Schraube (28) in Axialrichtung innerhalb einer inneren Ausnehmung (26) des Abschnittes (22) angeordnet ist.

2. Messinstrument nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Abschnitt (22), der im wesentlichen die Form eines geraden Rohres aufweist, die Querbohrung (29, 30) umfasst und dass die innere Ausnehmung (26) mindestens teilweise mit einem Gewinde versehen ist, um mit der Schraube (28) zur Fixierung des Schaftes (32) an dem Abschnitt (22), der im wesentlichen die Form eines geraden Rohres besitzt, zusammenzuwirken.

3. Messinstrument nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungsabschnitt einen ersten Abschnitt (12) mit im wesentlichen kanalförmigem Querschnitt, einen zweiten Abschnitt (14) mit einem Querschnitt, der im wesentlichen einem kreisförmigen Bogen entspricht und einen Zwischenabschnitt (16), der den ersten Abschnitt (12) mit dem zweiten Abschnitt (14) verbindet, umfasst, wobei der Zwischenabschnitt (16) eine Versteifungsrippe (18) aufweist.

4. Messinstrument nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass es desweiteren eine zweite Gelenkvorrichtung (9) aufweist, die mit dem Auflager (6) verbunden ist, einen zweiten beweglichen Messarm (7), der mit der zweiten Gelenkvorrichtung (9) verbunden ist, einen zweiten Messfühler (19) und eine zweite Einstell- und Fixiervorrichtung (27,31) zur Einstellung und Fixierung des zweiten Messfühlers (19) relativ zum zweiten Messarm (7) und dass die beiden Arme (7,8), die Gelenkvorrichtungen (9,10) und das Auflager (6) durch ein einziges Teil (5) gebildet sind, das aus einer gestanzten Platte hergestellt ist, wobei die ersten und zweiten Gelenkvorrichtungen (9,10) durch zwei Abschnitte vorgesehen sind, die die Arme (7,8) mit dem Auflager (6) verbinden, wobei die beiden Abschnitte durch entsprechende flache Abfassungen gewichtsentlastet sind, und wobei die Erfassungsbzw. Anzeigeeinrichtungen einen Differentialübertrager-Messwandler (35) zur Erfassung der Relativposition der beiden Arme (7,8) aufweisen.

5. Messinstrument nach Anspruch 4, zur manuellen Überprüfung von kreisförmigen Innenbohrungen, dadurch gekennzeichnet, dass es desweiteren einen Handgriff (1) umfasst, der mit dem Auflager (6) verbunden ist, eine Feder (33), die auf die Messarme (7,8) einwirkt, um die Berührungskräfte der Messfühler (19,20) mit der Oberfläche der zu überprüfenden Bohrung festzulegen, und ein Nasenstück (4) zur Zentrierung des Messinstrumentes innerhalb der zu überprüfenden Bohrung, wobei der Handgriff (1) und das Nasenstück (4) eine Innenkammer zur Aufnahme des einzigen Teiles (5),

der Feder (33) und des Differentialübertrager-Messwandlers (35) bilden, die innerhalb des von dem Handgriff (1) gebildeten Kammerabschnitt angeordnet sind.