CH645715A5

CH645715A5 - Messinstrument zur ueberpruefung von linearen abmessungen.

Info

Publication number: CH645715A5
Application number: CH563580A
Authority: CH
Inventors: Mario Possati
Original assignee: Finike Italiana Marposs
Priority date: 1979-07-24
Filing date: 1980-07-23
Publication date: 1984-10-15
Also published as: JPS5639405A; FR2461923A1; FR2461923B1; JPS6144504U; IT1165861B; DE3026353C2; GB2056679A; DE3026353A1; GB2056679B; US4341019A; IT7903463A0

Description

Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein Messinstrument mit einer Gelenkeinrichtung zur Verfügung zu stellen, die die Vorteile der vorstehend beschriebenen bekannten Gees lenkeinrichtungen aufweist, jedoch in einer einfacheren und billigeren Weise hergestellt werden kann als die Gelenkeinrichtungen des Standes der Technik.

Die Lösung dieser Aufgabe wird primär in einer Ausbil-

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düng gesehen wie sie im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 umschrieben ist. Bezüglich weiterer Besonderheiten von Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes wird auf die abhängigen Ansprüche hingewiesen.

Die Erfindung wird nunmehr im einzelnen in Verbindung mit der beigefügten Zeichnung beschrieben. Es zeigen:

Figur 1 einen vertikalen Längsschnitt durch ein Messinstrument zur Überprüfung der linearen Abmessungen von mechanischen Teilen gemäss einer ersten Ausführungsform der Erfindung;

Figur 2 einen horizontalen Längsschnitt durch das in Figur 1 gezeigte Messinstrument;

Figur 3 eine vertikalen Längsschnitt durch ein Messinstrument gemäss der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;

Figur 4 eine Draufsicht auf das in Figur 3 dargestellte Messinstrument;

Figur 5 eine Seitenansicht einer Armeinheit für Messköpfe vom sogenannten «Parallelogrammtyp», die einer dritten Ausführungsform der Erfindung entspricht;

Figur 6 eine Teilseitenansicht der in Figur 5 gezeigten Armeinheit;

Figur 7 einen Horizontalschnitt eines Elementes der in den Figuren 5 und 6 dargestellten Armeinheit; und die Figuren 8 und 9 einen seitlichen Schnitt und eine Draufsicht einer Armeinheit gemäss einer vierten Ausführungsform der Erfindung.

Der in den Figuren 1 und 2 dargestellte Messkopf besitzt ein Auflager 1, das an einer Basis 2 befestigt ist, auf der Werkstück 3 liegt, dessen Höhe oder genauer gesagt dessen Höhenabweichung von einem Nennwert überprüft werden soll.

Mit dem Auflager 1 verriegelt ist ein flaches längliches Element 5 (Figur 1), das an einem Ende in einem Flügel 6 endet, der sich in Querrichtung relativ zum Auflager 1 erstreckt. Der Flügel 6 besitzt eine Bohrung 7 für den Durchgang eines elektrischen Kabels 8. Das Kabel 8 ist mit einem reissfesten Knoten 9 versehen, der auf der Oberfläche des Flügels 6 liegt.

Die Drahtleitungen des Kabels 8 enden an Polklemmen 10, die mit dem Element 5 verbunden sind. Das Element 5 besteht aus einem einzigen Stück gebogenen Stahlbleches für Federn und ist an der dem Flügel 6 gegenüberliegenden Seite U-förmig gebogen. Es weist einen Querabschnitt 11 mit einem Loch 12 auf. Der Abschnitt 11 besitzt zwei Abschnitte 14 und 15 geringerer Dicke, die als Gelenkeinrichtungen wirken. Die Entlastung der beiden Abschnitte 14 und 15 wird durch einen Schleifvorgang einer Schleifmaschine erreicht, die in dem konvexen Teil des Abschnittes 12 Abfasungen 16 und 17 herstellt. Die Oberfläche der Abfasungen 16 und 17 erstreckt sich im Ruhezustand im wesentlichen senkrecht zu den beiden Seiten des Elementes 5.

Ein Arm 18 mit einem quadratischen Querschnitt erstreckt sich durch das Loch 12 und ist mit einer Seite 19 des Elementes 5 verschweisst. Durch die federnde Ablenkung der Abschnitte 14 und 15 kann die Seite 19 zusammen mit dem Arm 18 um eine geometrische Achse gedreht werden, die die Abschnitte 14 und 15 kreuzt. Ein Messfühler 20 ist am Ende des Armes 18 angeklemmt. Eine Feder 21 beaufschlagt die Seite 19 mit einer Kraft, die eine Drehung des Armes 18 im Uhrzeigersinn bewirkt und somit den Messfühler 20 mit dem Werkstück 3 mit einer angemessenen Berührungskraft in Kontakt bringt.

Eine Lagedifferenzmesseinrichtung, die mit dem oberen Teil des Elementes 5 verbundene Wicklungen 22 aufweist,

eine mit der Seite 19 verklemmte Spindel 23 und einen Magnetkern 24 stellt mit Hilfe einer Stromversorgung und einem Ausgangskabel 8 ein Signal zur Verfügung, das von der Position des Messfühlers 20 abhängig ist.

Der in Figur 3 gezeigte Messkopf wird von einer Seite eines Auflagers 27 getragen, mit der die kürzere Seite 30 eines L-förmigen gebogenen Stahlblechelementes 31 verklemmt ist. Die längere Seite oder der Arm 32 des Elementes 31 trägt an seinem Ende einen Messfühler 33 und eine mit einem Magnet-5 kern 35 versehene Spindel 34, die an einem Zwischenpunkt angeordnet ist. Der Magnetkern 35 bewegt sich innerhalb von Wicklungen 36, die am Auflager 27 befestigt sind.

Die Wicklungen 36 sind über ein Kabel 37 mit einer Stromversorgung und einer nicht gezeigten Anzeigeeinheit io verbunden.

Die beiden Seiten 30 und 32 des Elementes 31 sind über einen gebogenen Abschnitt 38, der auf seiner konvexen Seite eine flache Abfasung 39 aufweist, miteinander verbunden. Die Oberfläche der Abfasung 39 ist im Ruhezustand unter ei-i5nem Winkel von 45° zu den geometrischen Längsachsen der Seiten 30 und 32 angeordnet. Die Dicke des Stahlbleches des Elementes 31 kann beispielsweise 2 mm betragen und ist am abgefasten Abschnitt 39 bis auf einen Minimalwert von 0,7 mm reduziert. Die Seite 32 kann daher begrenzte Drehbewe-2ogungen um die horizontale geometrische Achse (senkrecht zur Ebene der Figur 3) erfahren, die den am meisten entlasteten Bereich des Abschnittes 38 kreuzt. Eine zwischen der Seite 32 und dem Auflager 27 angeordnete Feder 40 bewirkt, dass sich der Arm 32 im Uhrzeigersinn dreht, so dass auf diese Weise 25 der Messfühler 33 mit einer angemessenen Berührungskraft mit der Oberfläche des zu überprüfenden Werkstückes (nicht gezeigt) in Kontakt tritt.

Die in den Figuren 5,6 und 7 gezeigte Armeinheit umfasst zwei identische Elemente 44 und 44', die aus gebogenem Stahl-30 blech hergestellt sind. Diese beiden Elemente sind an ihren unteren Füssen mit einem Auflager 45 verbunden bzw. verschweisst, das an einem Gehäuse (nicht gezeigt) eines Messkopfes befestigt ist. Mit den oberen Füssen der Elemente 44 und 44' ist ein beweglicher Arm 46 verbunden bzw. ver-35 schweisst, der einen nicht gezeigten Messfühler trägt.

Das Element 44 wird nunmehr im einzelnen beschrieben. Es besteht aus einem einzigen Stück geformten Stahlbleches, das zwei horizontale Ränder 47 und 48 und einen im wesentlichen vertikalen Abschnitt 49 aufweist. Der Abschnitt 49 be-40 sitzt einen mittleren Teil 50 und zwei gekrümmte Abschnitte 51 und 52, über die der Teil 50 mit den horizontalen Rändern 47 und 48 verbunden ist. An der äusseren konvexen Fläche der Abschnitte 51 und 52 befinden sich zwei abgeschliffene flache Abfasungen 53 und 54, durch die die Stahlblechdicke 45 reduziert wird, so dass zwei dünne federnd flexible Abschnitte ausgebildet werden.

Die Oberfläche der Abfasungen 53,54 erstreckt sich im Ruhezustand senkrecht zu den horizontalen Rändern 47 und 48.

so Das Element 44 umfasst ebenfalls zwei vertikale Platten 55 und 56, die an dem oberen horizontalen Rand 48 befestigt sind.

Wie bereits erwähnt, ist das Element 44' mit dem Element 44 identisch ausgebildet, jedoch mit diesem in umgekehrter 55 Lage verbunden, d.h. so, dass sein Horizontalrand 48' mit dem Rand 47 und dass seine Platte 55' mit der Platte 55 ausgerichtet ist.

Mit den beiden Platten der beiden Elemente 44 und 44' sind entsprechende Elemente eines Wandlers (nicht gezeigt) 60 und die Enden einer Feder (ebenfalls nicht gezeigt), die eine geeignete Berührungskraft zwischen einem Messfühler und dem zu überprüfenden Werkstück sicherstellt, verklemmt.

Während bei den Messinstrumenten der Figuren 1 bis 4 die Messfühler in erster Linie eine Drehbewegung durchfüh-65 ren, macht es die in den Figuren 5 bis 7 dargestellte Armeinheit möglich, dass der Messfühler eine im wesentlichen geradlinige Bewegung ausführt, die für derartige Armeinheiten vom Parallelogrammtyp typisch ist. Offensichtlich ermöglicht

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flèches, débouchent sur la paroi extérieure des corps des an- chon du genre classique appliqué aux parapluies d'usage neaux. Les tétons 28 sont enfermés dans ces logements par le courant.

collier de liaison 13 en ce qui concerne l'anneau extérieur 2 et En ce qui concerne l'adaptation à d'autres applications de par la flasque 12 pour l'anneau intérieur 1, cette flasque étant la réflexion de la lumière à l'aide d'un réflecteur, un exemple

également fixée contre la paroi de cet anneau par des vis 29 5 est donné par la deuxième fomre d'exécution illustrée par le

(fig. 3). schéma de la figure 9. Il s'agit d'un réflecteur pour lampe

Ce mode de liaison des baleines et des flèches avec les an- éclair adaptable sur l'objectif 31 d'un appareil de prise de vue neaux est permis par l'espace relativement important qui sé- photographique ou d'une caméra 32. Ce genre de réflecteur pare chaque jeu baleine-flèche du suivant, quel que soit leur est usuellement réalisé en matériaux rigides, ce qui présente nombre usuel, comparativement à l'espace réduit correspon- 10 l'inconvénient d'un encombrement important dès que l'on a dant des réflecteurs connus du type parapluie. Il présente l'a- besoin d'un réflecteur de grande dimension, notamment pen-

vantage de faciliter le remplacement des jeux détériorés et sur- dant les transports.

tout de permettre de changer la configuration géométrique du Dans cette deuxième forme d'exécution, qui permet de pa-réflecteur en enlevant des jeux, par exemple pour passer de la rer à cet inconvénient, l'anneau sur lequel sont articulées les forme octogonale représentée à la forme carrée ou à la forme i5 baleines 3, ici repéré 33, comporte un collier de liaison 34 desrectangulaire, et ceci par simple dépose et repose du collier 13 tiné à son raccordement avec l'objectif 31 de l'appareil de et de la flasque 12, en ce qui concerne l'armature. prise de vue 32 et un support 35 pour la fixation d'une lampe-Sur la figure 3 on voit clairement le mode de fixation de la éclair 36 du type annulaire, disposée sur sa périphérie. L'autre poignée intérieure 11 sur la flasque 12 ainsi que celui de la anneau, repéré 37, est relié de la même manière que dans la platte de fixation destiné à être relié à un pied, ici repéré 30. 20 première forme d'exécution par un jeu de tiges et de man-Cette flasque 12, située en face de la source lumineuse, peut chons et porte les flèches 4 de ce réflecteur. Son ouverture cen-avantageusement jouer le rôle de diffuseur dans cette pre- traie est prévue pour libérer entièrement le champ de vision de mière forme d'exécution. l'objectif 31.

Bien entendu des variantes peuvent être apportées dans le II va de soi qu'une telle application serait impossible avec nombre des jeux de baleines et de flèches, dans le nombre et la 25 un réflecteur de type parapluie à tige centrale de guidage,

répartition des tiges 6 et des manchons 8, et la destination de Dans cette deuxième forme d'exécution des variantes peu-

chaque anneau 1 et 2 peut être changée pour adaptation à vent également être apportées.

d'autres applications connues de la réflexion de la lumière. Ainsi le support 35 peut être associé à l'autre anneau 37

Dans une variante simplifiée et économique, mais cepen- supportant les flèches 4. La lampe annulaire peut être rempla-

dant moins pratique pour les manipulations, la poignée inté- 30 cée par plusieurs lampes disposées autour de l'anneau auquel rieure 11 peut être supprimée et le dispositif d'immobilisation est associé le support 35. Enfin une simple torche à source an-

simultanée des tiges 6 dans les manchons 8 remplacé par un nulaire ou bien plusieurs torches à sources ponctuelles peu-

système de retenue individuelle de chaque tige dans son man- vent être associées de la même manière à l'un des anneaux.

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2 feuilles dessins

Claims

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PATENTANSPRÜCHE

1. Messinstrument zur Überprüfung von linearen Abmessungen mit einem Auflager, vom Auflager getragenen Gelenkeinrichtungen, einem den Gelenkeinrichtungen zugeordneten Arm, der relativ zum Auflager beweglich ist, einem dem beweglichen Arm zugeordneten Messfühler, um auf diesen zu messende Verschiebungen zu übertragen, und Wandlereinrichtungen zur Schaffung eines Signales, das von der Position des beweglichen Armes abhängig ist, wobei die Gelenkeinrichtungen ein Element mit einem entlasteten Abschnitt aufweisen, der zur Ausbildung einer geometrischen Drehachse federnd flexibel ist, und wobei das Element einen ersten, einen zweiten und einen Verbindungsabschnitt zwischen dem ersten und zweiten Abschnitt umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungsabschnitt (11; 38; 51,54; 70,71) gebogen ist und an seiner konvexen Seite eine Abfasung (16; 39; 53,54; 74,75) aufweist, durch die die Dicke des Verbindungsabschnittes zur Ausbildung des entlasteten Abschnittes (14; 15; 76-79) örtlich reduziert ist.
2. Messinstrument nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abfasung (16; 39; 53,54; 74,75) eben ist.
3. Messinstrument nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Element (31) allgemein L-förmig ausgebildet ist.
4. Messinstrument nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das L-förmige Element (31) im wesentlichen aus einem einzigen Stück gebogenen Stahlbleches besteht und dass der Arm (32) im wesentlichen aus einer Seite des L-för-migen Elementes (31) besteht.
5. Messinstrument nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Element (5) im wesentlichen U-förmig ausgebildet ist.
6. Messinstrument nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das U-förmige Element (5) aus einem einzigen Stück Stahlblech besteht.
7. Messinstrument nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungsabschnitt (11) der Basis des U entspricht und ein mittleres Loch (12) für den Durchgang des Armes (18) aufweist, wobei das Loch (12) den entlasteten Abschnitt in zwei Teile (14,15) aufteilt.
8. Messinstrument nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche der Abfasung (16,17) im wesentlichen senkrecht zu den beiden Schenkeln des U verläuft.
9. Messinstrument nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Abfasung (39) relativ zu den Seiten (30,32) des L eine abgeschrägte Fläche aufweist.
10. Messinstrument nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche der Abfasung (39) bei Ruhelage unter einem Winkel von 45° zu den Seiten (30,32) des L angeordnet ist.
11. Messinstrument nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Gelenkeinrichtungen eine Armeinheit vom Parallelogrammtyp umfassen, die zwei Seite an Seite angeordnete Elemente (44,44') aufweist, welche jeweils zwei parallele Ränder (47,48) besitzen und einen Teil (49), der die beiden Ränder miteinander verbindet, wobei der Verbindungsteil in der Nähe der zugehörigen Ränder zwei gebogene Abschnitte (51,52) mit Abfasungen (53, 54) an den konvexen Seiten bildet.
12. Messinstrumente nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass jedes der Seite an Seite angeordneten Elemente (44,44') aus einem einzigen Stück einer gebogenen Platte besteht.
13. Messinstrument nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Element (57) zwei gebogene Abschnitte (70,71) aufweist, die an ihren jeweiligen konvexen Seiten flache Abfasungen (74,75) besitzen, um zwei entlastete

Abschnitte (76-79) zu bilden, wobei das Element im wesent-lichen geradlinige Verschiebungen des Messfühlers (62) ermöglicht.
14. Messinstrumente nach Anspruch 13, dadurch gekenn-5 zeichnet, dass das Element zwei Füsse (58,59) aufweist, die bei Ruhelage parallel zueinander angeordnet sind, wobei einer (58) der Füsse am Auflager (66) befestigt ist und der andere Fuss (59) den Messfühler (62) trägt, während die beiden entlasteten Abschnitte (76-79) zwei geometrische Drehachsen io bilden, die in einer Ebene hegen, die sich parallel zu den beiden Füssen erstreckt.
15. Messinstrument nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass jeder der beiden gebogenen Abschnitte (70,71) zwei Drehgelenkeinrichtungen bildet.

15 16. Messinstrumente nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandlereinrichtungen (61, 63,67 am Auflager (66) befestigte Schaltungen (67) umfassen.
17. Messinstrumente nach den Ansprüchen 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Element (57) im wesentüchen

20 S-förmig ausgebildet ist.
18. Messinstrument nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass das S-förmige Element (57) aus einem einzigen Stück einer gebogenen Platte besteht.

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Die vorhegende Erfindung betrifft ein Messinstrument zur Überprüfung von linearen Abmessungen, und zwar ein solches nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1. 30 Messinstrumente zur Uberprüfung von linearen Abmessungen, die eine oder mehrere Gelenkeinrichtungen zur Durchführung einer Drehbewegung aufweisen, sind bereits bekannt, beispielsweise aus der Italienischen Patentschrift 940 271. Die Gelenkeinrichtung wird dadurch verwirklicht, 35 dass man ein Armlagerelement mit einem Loch und einem Spalt versieht. Durch dieses Loch und den Spalt wird die Querschnittsdicke des Lagerelementes stark eingeschränkt, so dass ein Abschnitt mit minimaler Dicke gewonnen wird, der somit eine federnde Flexibilität erhält. Das Lagerelement be-40 steht somit aus zwei Abschnitten, die durch den Abschnitt mit geringerer Dicke miteinander verbunden sind, welcher eine Relativbewegung zwischen den ersten beiden Abschnitten und folglich eine Bewegimg des Messarmes, der an einem der ersten beiden Abschnitte befestigt, relativ zu einem Auflager, 45 an dem der zweite Abschnitt befestigt ist, ermöglicht.

Eine derartige Gelenkeinrichtung stellt den erforderlichen Grad an Flexibilität zur Verfügung, um die erforderliche Rotationsbewegung zu erreichen, ist jedoch zur gleichen Zeit ziemlich widerstandsfähig gegenüber irgendwelchen Span-50 nungen, die Bewegungen anderer Art verursachen könnten. Darüber hinaus wird durch die Abwesenheit von irgendwelchen Gleit- und Reibbewegungen eine fortdauernde Wiederholbarkeit und Genauigkeit der Messungen erreicht.

Diese bekannten Gelenkeinrichtungen weisen jedoch in 55 bezug auf ihre Herstellungsverfahren und die damit verbundenen Kosten einige Nachteile auf. Da die Überprüfung der Abmessungen eines mechanischen Werkstückes eine ziemlich grosse Anzahl von Messköpfen oder Messeinheiten erforderlich machen kann, ist es augenscheinlich, dass die vorstehend 60 erwähnten Nachteile eine relativ grosse Bedeutung erhalten können.