CH662647A5 - MEASURING SPIN FOR MEASURING THE INTERNAL DIAMETER OF HOLES. - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Messdorn zum Messen des Innendurchmessers von Bohrungen, mit quer zur Messdornachse auf einer Querschnittsebene angeordneten Führungskanälen, in denen über den Messdornaussendurchmesser vorstehende Tasterkugeln beweglich gelagert sind, deren Bewegung bei Anliegen an die Bohrungswandung über Messtaster auf eine Messeinrichtung übertragen wird. The invention relates to a measuring mandrel for measuring the inner diameter of bores, with guide channels arranged transversely to the measuring mandrel axis on a cross-sectional plane, in which probe balls protruding beyond the outer diameter of the measuring mandrel are movably mounted, the movement of which, when in contact with the wall of the bore, is transmitted to a measuring device via a measuring probe.

Ein Messdorn der eingangs genannten Art ist bereits aus der DE-PS 2 458 083 bekannt. Der Messdorn bildet dabei einen röhrenförmigen Körper, auf den eine Zentrierhülse aufgeschoben ist, die Queröffnungen für den Durchtritt der Tasterkugeln besitzt. Die Tasterkugeln wirken bei Anlage an die Bohrungswandung auf ein konisches Teil einer-axial verschiebbaren Welle. Diese Axialverschiebung wird einem mit der Welle verbundenen Transduktor übermittelt und der Messwert wird angezeigt. Mit einem solchen Messdorn können nur Bohrungen grösseren Durchmessers gemessen werden. Ferner findet immer nur eine indirekte und dadurch mit Ungenauigkeiten behaftete Messung statt, weil die bei der Messung nach innen gedrängten Kugeln an der Schrägfläche des Konus abgleiten und die Axialbewegung der Welle somit nur über einen nicht unbeträchtlichen Kraftaufwand möglich ist. A measuring mandrel of the type mentioned is already known from DE-PS 2 458 083. The measuring mandrel forms a tubular body, onto which a centering sleeve is slid, which has transverse openings for the probe balls to pass through. The probe balls act on a conical part of an axially displaceable shaft when they bear against the bore wall. This axial displacement is transmitted to a transducer connected to the shaft and the measured value is displayed. With such a measuring mandrel, only holes of larger diameter can be measured. Furthermore, there is always only an indirect and therefore inaccurate measurement because the balls that are pushed inward during the measurement slide on the inclined surface of the cone and the axial movement of the shaft is therefore only possible with a not inconsiderable effort.

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, einen Messdorn der eingangs genannten Art zu schaffen, der auch bei kleinen Bohrungsdurchmessern eingesetzt werden kann und präzise Messungen ohne grossen technischen Aufwand ermöglicht. The object of the invention is therefore to create a measuring mandrel of the type mentioned at the outset which can also be used with small bore diameters and which enables precise measurements without great technical outlay.

Erfindungsgemäss wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass die Tasterkugeln an Federdrähten angeschlossen sind. Dabei können die Führungskanäle bodenseitig durch ein koaxial an die Stirnseite des Messdornes angeordnetes Einsatzstück gebildet sein. In weiterer Fortführung des Erfindungsgedankens können die Führungskanäle bodenseitig mit geneigten Flächen versehen sein, auf denen die Tasterkugeln gleiten, deren Federdrähte fest mit achsparallel zum Messdorn ausgerichteten Induktivmesstastern verbunden sind. According to the invention, this object is achieved in that the probe balls are connected to spring wires. The guide channels can be formed on the bottom side by an insert piece arranged coaxially on the end face of the measuring mandrel. In a further development of the inventive concept, the guide channels can be provided on the bottom with inclined surfaces on which the probe balls slide, the spring wires of which are firmly connected to inductive probes aligned parallel to the measuring mandrel.

Die Federdrähte der Tasterkugeln können einem weiteren Erfindungsgedanken zufolge ausgehend von den Tasterkugeln raum-diagonal durch das Einsatzstück geführt und mit diesem fest verbunden sein. Ferner können in bevorzugter Ausführung vier gleichmässig am Umfang des Messdornes verteilte Führungskanäle vorgesehen sein, in denen jeweils eine Tasterkugel beweglich gelagert ist. According to a further inventive concept, the spring wires of the stylus balls can be guided in space-diagonally through the insert piece, starting from the stylus balls, and firmly connected to it. Furthermore, in a preferred embodiment, four guide channels evenly distributed on the circumference of the measuring mandrel can be provided, in each of which a stylus ball is movably mounted.

Das Einsatzstück kann mit seinem zentralen Gewindebolzen in die längsachsig des Messdornes angeordnete Gewindebohrung eingeschraubt sein. The insert piece can be screwed with its central threaded bolt into the threaded bore arranged along the longitudinal axis of the measuring mandrel.

Die besonderen Vorteile der Erfindung sind die insgesamt kleine Baugrösse, welche es ermöglicht, Bohrungen kleinen Durchmessers präzise zu messen, und die Möglichkeit der Messwertauswertung mit angepasster Elektronik. Durch die an Federdrähten angeschlossenen Tasterkugeln wird nur wenig Raum benötigt. Die Tasterkugeln oder die mit ihnen verbundenen Federdrähte wirken direkt auf die Messeinsätze der Induktivmesstaster. Es sind nur sehr geringe Kräfte für die Verschiebung der Kugeln und die Aufnahme von Messwerten notwendig. Dadurch, dass der Messdorn mit dem Einsatzstück zuerst in die zu messende Bohrung eintaucht, ist eine Beschädigung der Tasterkugeln nahezu ausgeschlossen. Durch Austauschen der Einsatzstücke mit unterschiedlichen Aussendurchmessern ist der Messdorn vielfältig einsetzbar. The particular advantages of the invention are the small overall size, which makes it possible to precisely measure small diameter bores, and the possibility of evaluating measured values with adapted electronics. Due to the probe balls connected to spring wires, little space is required. The probe balls or the spring wires connected to them act directly on the measuring inserts of the inductive probes. Only very small forces are necessary for the displacement of the balls and the taking of measured values. Because the measuring mandrel with the insert first dips into the bore to be measured, damage to the probe balls is almost impossible. By replacing the inserts with different outside diameters, the measuring mandrel can be used in a variety of ways.

Die Erfindung ist an zwei Beispielen in der Zeichnung dargestellt. Es zeigen. The invention is illustrated by two examples in the drawing. Show it.

Fig. 1 einen Messdorn mit an den Messeinsätzen der Induktivmesstaster angebundenen Federdrähten im Schnitt 1 shows a measuring mandrel with spring wires connected to the measuring inserts of the inductive measuring probes on average

Fig. 2 einen vergrösserten Ausschnitt des Kopfes des Messdornes nach Fig. 1 FIG. 2 shows an enlarged section of the head of the measuring mandrel according to FIG. 1

Fig. 3 einen Schnitt durch den Messdorn nach der Linie III-III in Fig. 1 3 shows a section through the measuring mandrel along the line III-III in FIG. 1

Fig. 4 einen Messdorn mit in dem Einsatzstück befestigten Federdrähten im Schnitt Fig. 4 shows a measuring mandrel with spring wires fastened in the insert in section

Fig. 5 einen vergrösserten Ausschnitt des Messdornkopfes nach Fig. 4 5 shows an enlarged section of the measuring mandrel head according to FIG. 4

Fig. 6 einen Schnitt durch den Messdorn gemäss der Linie VI-VI in Fig. 4. 6 shows a section through the measuring mandrel along the line VI-VI in FIG. 4.

Der Messdorn 1 besteht aus einem Gehäuse, in das auf einem einheitlichen Teilkreis jeweils um 90° zueinander versetzt Induktivmesstaster 2 in Bohrungen 15 eingesetzt sind. Die Induktivmesstaster 2 sind dabei parallel zur Messdornlängsachse ausgerichtet und durch eine Klemmhülse 3 mit eingesetzten Gewindestiften 4 in der Lage gehalten. Das Mittelstück 5 des Messdornes 1 ragt am unteren Ende vor und besitzt zentral eine Gewindebohrung 6, in die ein Gewindebolzen 7 eingeschraubt ist, der einstückig mit dem am Stirnende koaxial angesetzten Einsatzstück 8 ausgebildet ist. Das Einsatzstück 8 weist vier gleichmässig am Umfang verteilte Ausnehmungen 9 auf, die quer zur Messdornachse verlaufen und bodenseitig geneigte Flächen 10 besitzen. Am Ende der Messeinsätze 11 der Induktivmesstaster 2 sind Federdrähte 12 in paralleler Ausrichtung zur Messdornachse fest eingesetzt, an deren freien Enden die Tasterkugeln 13 so befestigt sind, dass sie auf den geneigten Flächen 10 aufliegen und im Ruhestand des Messsystems aus Führungskanälen 14 aussen etwas vorstehen. Es sind insgesamt vier Induktivmesstaster 2 vorgesehen, an denen jeweils 1 Federdraht 12 mit jeweils einer daran befestigten Tasterkugel 13 angeschlossen ist. The measuring mandrel 1 consists of a housing in which inductive probes 2 are inserted into bores 15 on a uniform pitch circle, each offset by 90 ° to one another. The inductive probes 2 are aligned parallel to the longitudinal axis of the measuring mandrel and held in position by a clamping sleeve 3 with set screws 4. The center piece 5 of the measuring mandrel 1 protrudes at the lower end and has a central threaded bore 6, into which a threaded bolt 7 is screwed, which is formed in one piece with the insert piece 8 which is coaxially attached to the front end. The insert 8 has four recesses 9 distributed uniformly on the circumference, which run transversely to the measuring mandrel axis and have surfaces 10 inclined on the bottom. At the end of the measuring inserts 11 of the inductive measuring probe 2, spring wires 12 are firmly inserted in parallel alignment with the axis of the measuring mandrel, at the free ends of which the probe balls 13 are fastened so that they rest on the inclined surfaces 10 and protrude somewhat from the guide channels 14 outside when the measuring system is at rest. A total of four inductive probes 2 are provided, to each of which 1 spring wire 12 is connected, each with a probe ball 13 attached to it.

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

3 3rd

662 647 662 647

Beim Eintauchen des Messdornes 1 mit seinem Einsatzstück 8 in eine Bohrung werden die Tasterkugeln radial nach innen gedrückt. Sie gleiten auf der geneigten Fläche 10 zwangsgesteuert nach oben. Dieser Weg in Axialrichtung des Messdornes 1 wird über die Federdrähte 12 an die Induktivmesstaster 2 weitergegeben, verwertet und bildet das Mass für den gemessenen Bohrungsdurchmesser. Das Einschieben des Messdornes 1 in eine Bohrung erfolgt ohne Beschädigung der Tasterkugeln 13. When the measuring mandrel 1 with its insert 8 is immersed in a bore, the probe balls are pressed radially inwards. They slide upward on the inclined surface 10 under positive control. This path in the axial direction of the measuring mandrel 1 is passed on to the inductive measuring probe 2 via the spring wires 12, utilized and forms the measure for the measured bore diameter. The measuring mandrel 1 is inserted into a bore without damaging the probe balls 13.

Die Figuren 4,5 und 6 zeigen eine andere Ausführung eines Messdornes 16. Wiederum sind zunächst vier auf einem Teilkreis und jeweils um 90° zueinander versetzt Induktivmesstaster 17 im Messdorn 16 angeordnet. Die parallel zur Messdornachse ausgerichteten Induktivmesstaster 17 weisen an ihren unteren Stirnenden Messeinsätze 22 auf, die mit Tasterkugeln 18 in Wirkverbindung stehen. Das am stirnseitigen Ende des Messdornes 16 angesetzte Einsatzstück 19 FIGS. 4, 5 and 6 show another embodiment of a measuring mandrel 16. Again, four inductive measuring probes 17 are arranged in a measuring circle 16 in a measuring circle and each offset by 90 ° to one another. The inductive measuring probes 17, which are aligned parallel to the measuring mandrel axis, have measuring inserts 22 on their lower ends, which are operatively connected to probe balls 18. The insert 19 attached to the front end of the measuring mandrel 16

besitzt vier um 90° versetzt angeordnete Führungskanäle 20, die in einer Querschnittebene und korrespondierend zur Längsachse der Induktivmesstaster 17 liegen. In die Führungskanäle 20 sind die Tasterkugeln 18 beweglich lagernd s eingesetzt. has four guide channels 20 arranged offset by 90 °, which lie in a cross-sectional plane and correspond to the longitudinal axis of the inductive probe 17. In the guide channels 20, the probe balls 18 are inserted in a movable manner.

Die Tasterkugeln 18 sind an Federdrähten 21 befestigt, die jeweils raum-diagonal durch das Einsatzstück 19 geführt und mit diesem fest verbunden sind. Beim Eintauchen des Mess-lo dornes 16 mit seinem unteren Teil in eine Bohrung liegen die Tasterkugeln 18 an der Bohrungswand an und sind dadurch radial nach innen gedrückt. Aufgrund der Anhängung an die Federdrähte 21 vollführen die Tasterkugeln 18 eine Bogenbe-wegung, deren senkrechte Komponente gegen den Messein-ls satz 22 der Induktivmesstaster 17 gerichtet ist, wodurch das Mass der gemessenen Bohrung erfasst, ausgewertet und angezeigt wird. The probe balls 18 are fastened to spring wires 21, each of which is guided diagonally through space through the insert 19 and is firmly connected to the latter. When the measuring mandrel 16 is immersed with its lower part into a bore, the probe balls 18 rest against the bore wall and are thereby pressed radially inwards. Due to the attachment to the spring wires 21, the probe balls 18 perform an arc movement, the vertical component of which is directed against the measuring insert 22 of the inductive probe 17, as a result of which the dimension of the measured bore is recorded, evaluated and displayed.

B B

1 Blatt Zeichnungen 1 sheet of drawings

Claims (6)

662 647662 647 1. Messdorn zum Messen des Innendurchmessers von Bohrungen, mit quer zur Messdornachse auf einer Querschnittebene angeordneten Führungskanälen (14,20), in denen über den Messdornaussendurchmesser vorstehende Tasterkugeln beweglich gelagert sind, deren Bewegung bei Anliegen an die Bohrungswandung über Messtaster auf eine Messeinrichtung übertragen wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Tasterkugeln (13, 18) an Federdrähte (12,21) angeschlossen sind. 1.Measuring mandrel for measuring the inner diameter of bores, with guide channels (14, 20) arranged transversely to the measuring mandrel axis, in which guide balls projecting beyond the outer diameter of the mandrel are movably supported, the movement of which is transmitted to a measuring device when the wall of the bore is in contact with the measuring probe , characterized in that the probe balls (13, 18) are connected to spring wires (12, 21). 2. Messdorn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungskanäle (14,20) bodenseitig durch ein koaxial an die Stirnseite des Messdornes (1,16) angeordnetes Einsatzstück (8,19) gebildet sind. 2. Measuring mandrel according to claim 1, characterized in that the guide channels (14, 20) are formed on the bottom side by an insert (8, 19) arranged coaxially on the end face of the measuring mandrel (1, 16). 2 2nd PATENTANSPRÜCHE PATENT CLAIMS 3. Messdorn nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungskanäle (14) bodenseitig mit geneigten Flächen (10) versehen sind, auf denen die Tasterkugeln (13) gleiten, deren Federdrähte (12) fest mit achsparallel zum Messdorn (1) ausgerichteten Induktivmesstastern (2) verbunden sind. 3. measuring mandrel according to claims 1 and 2, characterized in that the guide channels (14) are provided on the bottom with inclined surfaces (10) on which the probe balls (13) slide, the spring wires (12) of which are fixed with axially parallel to the measuring mandrel (1 ) aligned inductive probes (2) are connected. 4. Messdorn nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Federdrähte (21) ausgehend von den Tasterkugeln (18) raum-diagonal durch das Einsatzstück (19) geführt und mit diesem fest verbunden sind. 4. measuring mandrel according to claims 1 and 2, characterized in that the spring wires (21) starting from the probe balls (18) space-diagonally through the insert (19) and are firmly connected to this. 5. Messdorn nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass vier Führungskanäle (14,20) vorgesehen sind, die gleichmässig über den Umfang des Einsatzstückes (8,19) verteilt angeordnet sind, und dass in den Führungskanälen (14, 20) jeweils eine Tasterkugel (13,18) beweglich gelagert ist. 5. Measuring mandrel according to one of claims 1 to 4, characterized in that four guide channels (14, 20) are provided, which are arranged distributed uniformly over the circumference of the insert (8, 19), and in that in the guide channels (14, 20 ) a probe ball (13, 18) is movably mounted. 6. Messdorn nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Einsatzstück (8, 19) mit einem zentralen Gewindebolzen (7) in eine längsachsig des Messdornes (1,16) angeordnete Gewindebohrung (6) eingeschraubt ist. 6. Measuring mandrel according to claim 2, characterized in that the insert (8, 19) with a central threaded bolt (7) is screwed into a threaded bore (6) arranged along the longitudinal axis of the measuring mandrel (1, 16).