DE4032551C2

DE4032551C2 - Hebelmikrometer

Info

Publication number: DE4032551C2
Application number: DE19904032551
Authority: DE
Inventors: Michail Efune
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1990-10-13
Filing date: 1990-10-13
Publication date: 1994-01-13
Anticipated expiration: 2010-10-14
Also published as: DE4032551A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Hebelmikrometer mit einem an einer Grundlage befestigten Mikrometer und einem ungleicharmigen Schwinghebel mit Zahnkranz, der in die Verzahnung eines Zahntriebs eingreift, wobei sein kurzer Arm mit einem Meßstab verbunden ist.

Ein solches Mikrometer ist aus der Schrift US-PS 15 61 630 bekannt. Die Schrift zeigt ein Hebelmikrometer mit einem Mikrometer und zwei ungleicharmigen Schwinghebeln, wobei der erste Schwinghebel einen Zahnkranz aufweist, der in die Verzahnung eines Zahntriebs eingreift, und sein kurzer Arm über den zweiten ungleicharmigen Schwinghebel mit einem Meßstab verbunden ist.

Nachteilig an dieser Vorrichtung ist, daß die Meßbewegung des Meßstabes über einen zweiten ungleicharmigen Schwinghebel mit entsprechend benötigten Kontaktflächen auf den ersten ungleicharmigen Schwinghebel, der den Meßausschlag auf eine Anzeigevorrichtung überträgt, geleitet wird. Folge ist, daß sich Ungenauigkeiten in der Lagerung der Schwinghebel und Übertragungsfehler an den Berührungsflächen aufsummieren und entsprechend dem Übersetzungsverhältnis der ungleicharmigen Hebel verstärken.

Aus der Schrift DE-PS 4 15 721 ist darüber hinaus eine Mikrometerschraube mit Feinablesung und mehrfacher Hebelübersetzung zwischen einem beweglichen Tastbolzen und einem Zeiger bekannt, bei der die Glieder der ersten Hebelübersetzung mit Prismen und Prismenstelzen versehen und als den Tastbolzen umschließende Ringe ausgebildet sind.

Nachteilig ist, daß der Zeiger direkt an dem letzten Schwinghebel angeordnet ist, so daß ein Ausschlag des Zeigers stark begrenzt ist und damit die Skala nur einen sehr engen Anzeigebereich aufweist.

Die Schrift DE-AS 13 02 957 zeigt außerdem einen elektrischen Feinzeiger für Längenmessungen, bei dem zwar die Bewegungen des Tastbolzens über ein kombiniertes Hebel- und Rädermeßwerk stark vergrößert auf einen Zeiger übertragen werden, aber ansonsten eine vom Erfindungsgegenstand entfernte Vorrichtung beschrieben wird, die im wesentlichen auf die Ausgestaltung federnd gehaltener Grenzkontakte zur Überwachung der Toleranzen der gemessenen Werkstücke dient.

Schließlich ist aus der Schrift US-PS 23 99 236 ein Mikrometer mit einer zusätzlichen Feinmeßuhr bekannt, wobei die Meßuhr mit einem Schwinghebel mit Zahnkranz über einen Zahntrieb einen Zeiger bewegt.

Nachteilig an dieser Vorrichtung ist, daß die Feinmeßuhr direkt mit der Gewindespindel des Mikrometers gekoppelt ist. Die Meßgenauigkeit des Mikrometers läßt sich damit nicht verbessern, lediglich die Ablesungsgenauigkeit wird erhöht.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Hebelmikrometer mit Mikrometer zu schaffen, das mit hoher Genauigkeit mißt, einfach im Aufbau ist und kurze Meßzeiten erlaubt.

Gelöst wird diese Aufgabe mit einem Gegenstand gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung ist in Unteranspruch 2 beschrieben.

Die Erfindung wird anhand einer bevorzugten Ausführungsform unter Bezugnahme auf eine Zeichnung beschrieben. Die Figuren der Zeichnung zeigen im einzelnen:

Fig. 1 eine Vorderansicht des Hebelmikrometers, teilweise geschnitten,

Fig. 2 seine Aufsicht, teilweise geschnitten,

Fig. 3 einen Schnitt gemäß der Linie A-A in Fig. 1,

Fig. 4 einen Schnitt gemäß der Linie B-B in Fig. 1,

Fig. 5 einen Schwinghebel 1,

Fig. 6 eine Aufsicht auf einen Schwinghebel gemäß Fig. 5,

Fig. 7 ein Seitenwiegmesser 3,

Fig. 8 ein Mittemesser 6,

Fig. 9 eine prismatische Stütze 4,

Fig. 10 eine Konsole 10 und

Fig. 11 eine Konsole 11.

Das Hebelmikrometer enthält ein Mikrometer, um die Abmaße von Teilen bis 25 mm Größe mit einer Genauigkeit von 0,01 mm zu messen, wobei die Maße auf einer Skalenhülse bestimmbar sind.

Um die Übersetzung zu vergrößern, enthält das Hebelmikrometer einen Schwinghebel 1 mit Wiegmessern 3, die auf einer prismatischen Stütze 4 aufgestellt sind. In dem Schwinghebel 1 ist ein Mittemesser 6 eingepreßt, das mit einem Meßstab 2 über einen Stab mit prismatischen Nuten 7 verbunden ist.

Das Maß "a" zwischen den Spitzen der Seitenwiegmesser 3 und des Mittemessers 6 ist der kurze Arm des Schwinghebels 1. Der lange Arm des Schwinghebels 1 ist mit einem Zahnkranz ausgestattet, der in die Verzahnung eines Zahntriebes 9 eingreift. Der Zahntrieb 9 hat an einem Ende einen Zapfen, in der Mitte einen Zahnkranz und am anderen Ende einen Zapfen, der in einen Konus übergeht. Der erste Zapfen sitzt in einer Bohrung in einer Konsole 10, die an der Grundlage 5 befestigt ist, und der zweite Zapfen sitzt in einer Konsole 11, die in axialer Richtung des Zahntriebs 9 verschiebbar in der Konsole 10 befestigt ist.

Auf dem Zahnkranz des Zahntriebs 9 ist eine Federbüchse mit einer Spiralfeder 12 aufgepreßt. Das andere Ende der Spiralfeder 12 ist in einer Bohrung in einem Stab 13 eingesteckt und mit einem Keil 14 befestigt. Auf dem Konus des Zahntriebs 9 wird ein Futter mit einem Zeiger 15 aufgepreßt. An der Konsole 10 ist ein Ring 16 befestigt, auf dessen Außendurchmesser ein Bügel 17 aufgezogen ist. Im Bügel 17 ist eine Skala 8 eingepreßt. Um die Möglichkeit des leichten Abziehens des Bügels 17 mit der Skala 8 auszuschließen, ist ein federnder Begrenzungsring 18 in Kreisnuten der Teile 16 und 17 eingesetzt.

Ein Mikrometer 19 ist an der Grundlage 5 mit einer Schraube 20 befestigt. Auf der Stirnfläche einer Meßspindel 21 ist ein Meßtisch 22 mit einer Schraube 23 befestigt. Auf dem Meßtisch 22 ist eine planparallele Platte 24 aufgesetzt, auf der ein Werkstück "W" zur Kontrolle auf legbar ist.

Die Meßmethode besteht darin, daß, wenn die notwendige Meßgenauigkeit für das Maß eines Teils 0,01 mm beträgt, so wird nur das Mikrometer verwendet und der Meßstab 2 wird mit einer Seitenschraube 25 befestigt. Aber wenn das Maß eines Teils mit einer Genauigkeit von 0,001 mm gemessen werden soll, wird die Meßspindel des Mikrometers lediglich als Meßtisch verwendet. In diesem Fall ist das Drehzahlverhältnis des Mechanismus im Hebelmikrometer wesentlich größer. Die Messung kann nur relativ, ausgehend von der planparallelen Platte, durchgeführt werden. Die Skala 8 ist drehbar und in 100 Teile aufgeteilt. Die Instrumentenkonstante beträgt 0,001 mm.

Außerdem muß ein großes Drehzahlverhältnis im ungleicharmigen Hebel verwirklicht werden, so daß der kurze Arm nicht größer als 1 mm sein darf.

Die Skala hat 100 Teile und die Instrumentenkonstante beträgt 0,001 mm.

Es ist ein Meßtisch vorgesehen, der auf der Meßspindel des Mikrometers montiert ist und auf den große zu messende Teile gestellt werden können.

Vorzugsweise werden planparallele Platten mit einer Abstufung von 0,1 mm verwendet.

Mit dem Hebelmikrometer können Abmaße von feinmechanischen Teilen mit einer Genauigkeit von 0,001 mm produktiv gemessen werden.

Vorteilhafterweise beträgt die Länge des kurzen Armes "a" des Schwinghebels 1 1 mm.

Die Länge des langen Armes des Schwinghebels 1 (die Länge von den Spitzen der Seitenwiegmesser 3 bis zum Bogen des Teilkreises des Zahnkranzes) beträgt L=50 mm.

Das Drehzahlverhältnis des Schwinghebels 1 ist i₁=L/a=50.

Das Modul des Zahnkranzes des Schwinghebels 1 und des Zahntriebs 9 ist m=0,2 mm. Die Zahl der Zähne des Zahntriebs 9 beträgt Z=16.

Der Durchmesser des Teilkreises des Zahntriebs 9 beträgt m · Z=0,2 · 16=3,2 mm. Der Radius des Teilkreises beträgt r=m · Z/2=1,6 mm.

Das Allgemeindrehzahlverhältnis des Schwinghebels 1 mit dem Zeiger 15 beträgt i=1000. Das Drehzahlverhältnis des Zahntriebs 9 mit dem Zeiger 15 ist i₂=i/i₁=1000/50=20.

Die Länge des Zeigers 15 ist r · i₂=1,6 · 20=32 mm.

Bei einer Umdrehung des Zeigers 15 auf 100 Teilen verschiebt sich der Meßstab 2 um 0,1 mm, und der Teilkreis des Zahnkranzes des Schwinghebels 1 dreht sich um den Bogen 0,1 · 50=5 mm.

Die Messung wird sehr wenig von den Ungenauigkeiten in der Verzahnung beeinflußt. Bei einer Ungenauigkeit in der Verzahnung von 0,05 mm beträgt die Abweichung bei der Verschiebung des Meßstabes 2 lediglich 0,005/50=0,0001 mm.

Claims

1. Hebelmikrometer mit einem an einer Grundlage (5) befestigten Mikrometer (19) und einem ungleicharmigen Schwinghebel (1) mit Zahnkranz, der in die Verzahnung eines Zahntriebs (9) eingreift, wobei sein kurzer Arm (a) mit einem Meßstab (2) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß am Mikrometer (19) ein Meßtisch (22) ausgebildet ist und daß der Schwinghebel (1) drei Messer aufweist, von denen zwei als Seitenwiegmesser (3) in eine prismatische Stütze (4) eingreifen, die an der Grundlage (5) befestigt ist, und ein Mittemesser (6) mit dem Meßstab (2) durch einen Stab mit prismatischen Nuten (7) verbunden ist, so daß ein Werkstück (W) zwischen Meßstab (2) und Meßtisch (22) gemessen werden kann.

2. Hebelmikrometer nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß an der Grundlage (5) eine in 100 Teilen geteilte Skala (8) mit einem Zeiger (15) befestigt ist, der mit seinem Futter auf einem Konus des Zahntriebs (9) aufgepreßt ist, wobei die Instrumentenkonstante 0,001 mm beträgt.