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Innenmeßgerät
Die Erfindung bezieht sich auf Innenmeßgeräte zum Messen
von Bohrungen, Öffnungen, Abständen von Platten u. a. m. Es sind Meßgeräte dieser
Art bekanntgeworden, bei denen das oder die Tastorgane durch einen vom Antriebsorgan
axial verschobenen Konus von diesem quer zur Verschiebachse des Konus verschoben
werden.
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Demgegenüber besteht die Erfindung in der Hauptsache darin, daß das
Antriebsorgan mit mindestens einer konisch gewundenen Bahn in Drehverbindung steht,
an welcher Bahn das senkrecht zu ihr verschiebbare Tastorgan anliegt.
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Weitere Merkmale ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung,
den Ansprüchen sowie der Zeichnung. Letztere veranschaulicht verschiedene Ausführungsformen
des Meßgerätes gemäß der Erfindung, und zwar zeigt Fig. 1 das Meßgerät im Längsschnitt,
Fig. 2 eine der Fig. 1 entsprechende Ansicht des Meßgerätes, Fig. 3 einen Schnitt
durch den Tastörper gemäß Linie A-A der Fig. 1, Fig. 4 eine Kupplung, über welche
die Meßhülse angetrieben werden kann.
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Fig. 5 einen zusätzlichen Tastkörper im Querschnitt und die Fig.
6 und 7 die Ausbildung von Tastkörpern mit in Reihe angeordneten Tastorganen.
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Das Meßgerät gemäß Fig. 1 besteht aus folgenden Teilen: In einer
Führungshülse 1 ist die Meßnadel 2 drehbar gelagert, welche an ihrem vorderen Ende
als Gewinde tragende Kegel bzw. Spiralgewinde 3 ausgebildet und hinten durch ein
Gewinde 4 in der Hülse 1 geführt ist. Das als Konus 5 ausgebildete, aus der Führung
1 berausragende Ende der Nadel 2 ist mit einer eine Teilung 6 aufweisenden Meßhülse
7 fest verbunden, welche als Antriebsorgan für die Meßnadel 2 und das Spiralgewinde
3 dient. Die Befestigung der Meßhülse 7 all der Meßnadel 2 erfolgt mittels der Schraube
8 und der Scheibe 9.
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Bei den vorliegenden Beispiel sind drei um 1200 gegeneinander versetzte
Tastorgane 10 vorgesehen, die in einem 'lastkörper i.r radial in Bohrungen 12 verschiebbar
sind. Der Tastkörper @1 ist auf die Führungshülse 1 aufsteckbar und befestigbar.
Die Tastorgane 10 deren Zahl übrigens beliebig sein kann, sind an ihrem dem Spiralgewinde
3 zugekehrten Ende 10b so ausgebildet, daß ein einwandfreies Zusammenarbeiten mit
dem Spiralgewinde 3 gewährleistet ist. Das äußere Ende 10a der Tastorgane 10 weist
einen zylindrischen Anschliff auf.
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Drei Federn 13 (Fig. 3) drücken die Tastorgane 10 stets leicht auf
das Spiralgewinde 3. Die Befestigung der Federn 13 und ihre Anordnung innerbalb
des Tastkörpers 11 erfolgt durch Schrauben 14, die seitlich 11 die Tastorgane 10
eingeschraubt sind un.d Schlitze 15 ill hell Tastorganen 10 durchsetzen. Die Federn
13 sind in die Schlitze 15 gebettet, um die Schrauben 14 herumgeführt und mit ihren
Enden an der Innenwand des Tastkörpers @@ abgestützt. Der gleiche Zweck des Anliegens
der Tastorgane an das Spiralgewinde kann natürlich auch durch andere ausgebildete
und angeordnete Federn erreicht werden.
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Je nach dem zu erreichenden Zweck köllolen die Tastorgane 10 zylindrisch
oder mehrkantig ausgeführt sein oder jede andere geeignete Form aufweisen.
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LTm die Lage des Tastkörpers @@ auf der Hülse l zu gewährleisten,
ist dieser mit einer Nut 16 versehen, für welche auf der Hülse 1 ein Keil 17 vorgesehen
ist. Die Sicherung des Tastkörpers @@ in der Längsrichtung wird durch einen Gewindering
18 erreicht, welcher mittels eines Gewindes 19 in den Tastkörper 11 eingreift. Der
Gewindering 18 selbst wird in axialer Richtung durch zwei Bünde 20 und 21 gehalten.
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Die Befestigung des Tastkörpers 11 auf der Führungshülse 1 kann auch
durch andere zweckdienliche Mittel, wie beispielsweise durch Klinken, erfolgen.
Natürlich besteht auch die Möglichkeit, ihn unmittelbar mit der Hülse 1 fest zu
verbinden oder die Führungshülse 1 selbst als Tastkörper auszubliden.
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Eine am hinteren Ende der Meßhülse 7 angebrachte Vorrichtung, durch
welche die Meßhülse 7 angetrieben werden kann, dient dazu. den an den Tastorganen
10 auftretenden Meßdruck stets annähernd gleich groß zu haltcn. Hierzu trägt die
in die Meßnadel 2 eingeschraubte Schraube einen zylindrischen Teil 8a und einen
auf diesem drehbar gelagerten Griff 22 sowie eine Feder 23, welche mit ihrem angebogenen
Ende 23a in ein Loch des Griffes 22 eingreift. Auf dem zylindrischen Teil 8a haftet
die Feder infol.ge ihrer Eigen reibung. Wird der Griff 22, VOll hinten gesehen,
im Uhrzeigersinn gedreht, was einer Spreizung der Tastorgane 10 entspricht, so lockert
sich infolge des loei der Messung zu überwindenden Drehmomentes die Feder 23, bis
sie bei einem dem gewünschten Meßdruck entsprechenden maximalen Drehmoment auf der
Schraube 8 gleitet und so die Meßhülse 7 nicht mehr mitnimmt. Bei Drehung des Griffes
22 ilil entgegengesetzten Sinn vergrößert sich die Federspannung, und die Meßhülse
7 wird durch den Griff 22 mitgenommen.
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Die Meßhülse 7 trägt an ihrem Umfang eine Teilung 6, deren eingestellte
Werte an einem auf dem Körper 21a angebrachten Bezugsstrich 21b abgelesen werden
können. UTm noclo Bruchteile einer Teilungseinheit feststellen zu können, ist ein
Nonius 21c vorgesehen. Die ganzen Umdrehungen der Meßhülse 7 können an der Teilung
21d abgelesen werden. Der Körper 21a ist an seinem dem Tastkörper 11 zugewandten
Ende als Griff 21c ausgebildet und durch eine Schraube 21f auf der Hülse zur in
seiner Lage festgehalten. Es kann natürlich auch eine andere Befestigungsart vorgesehen
sein.
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Das in Fig. 1 und 2 dargestellte Meßgerät kann in einzelnen Teilen
eine von der dargestellten Ausführung abweichende Ausbildung aufweisen. Von den
wesentlichen derartigen Abweichungen seien beispielshalber die folgenden genannt:
Durch den zylindrischen Anschliff der äußeren Enden 10a der Tastorgane ist eine
linienförmige Berührung zwischen den Tastorganen 10 und der Meßfläche gewährleistet,
und die Tastorgane können sich auf diese Weise genau senkrecht zu den zu messenden
Flächen einstellen. Die Tastflächen 10a können selbstverständlich auch eine andere
Form aufweisen; so können sie beispielsweise kugelig ausgebildet sein oder eine
Form besitzen, welche das Messen von Innengewinden od. dgl. ermöglicht. Einem zu
raschen Verschleiß der Tastflächen 10a kann durch Verchromen oder durch Auflage
von Hartmetall vorgebeugt werden.
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Das in den Kegel 3 eingearbeitete Spiralgewinde kann in Form und
Steigung sowie in seiner Konizität dem Zweck des Meßgerätes angepaßt sein.
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Zweckmäßigerweise findet ein Gewinde Anwendung, dessen eine Flanke
parallel zu der Kegelachse verläuft, während die andere senkrecht zu ihr steht.
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Im Hinblick auf die Einfachheit der Konstrul;-tion ist es zweckmäßig,
das Meßgerät lediglich mit einem Spiralgewinde auszurüsten. Es können aber auch
zwei oder mehr Spiralgewinde ax-ial hiolteleinander angeordnet sein, wobei die Tastorgane
entweder so angeordnet sein können, daß jedes Spiralgewinde einem getrennten Satz
von Tastorganen betätigt, oder aber so, daß jedes der Tastorgane mit
jedem
Spiralgewinde im Eingriff steht. In den Fig. 6 und 7 sind zwei dieser Möglichkeiten
prinzipiell angedeutet. Aus dem Beispiel aus Fig. 6 ist ersichtlich, daß mit jedem
der beiden Spiralgewinde Z4 und 25 je ein Satz 26 und 27 von Tastorganen zusammenarbeitet;
wobei die beiden Sätze voneinander unabhängig sind.
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Bei dem Beispiel nach Fig. 7 ist nur ein Satz 28 von Tastorganen
vorgesehen, der mit je einem Schenkel 29 und 30 jedes Tastorgans in die entspredhende
Spiralschraube 24 und 25 eingreift. Die übrigen Teile der Meßgeräte nach den Fig.
6 und 7 können hierbei analog denjenigen nach den Fig. und 2 ausgebildet sein.
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Bei der in Fig. I dargestellten Ausführungsform ist der das Spiralgewinde
tragende Kegel 3 als Teil der Meßnadel 2 ausgebildet; er kann aber auch nur lose
mit der Nadel 2 verbunden sein, wobei durch geeignete Maßnahmen eine Sicherung gegen
Verdrehen der Nadel 2 zum Gewindekegel 3 erreicht werden muß.
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Die in der Führungshülse ff gelagerte Meßnadel 2 ist in der ersteren
durch ein Gewinde 4 geführt.
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Durch diese Maßnahme wird erreicht, daß sich der Kegel 3 in jeder
Meßstellung in der richtigen Lage befindet. Der Futterteil des Gewindes 4 kann aber
auch in eine Hülse eingeschnitten sein, welche von der Hülse I aufgenommen wird.
Jene Hülse ist dann nach dem Einstellen durch geeignete Mittel mit der Hülse I fest
zu verbinden.
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Die Meßhülse 7 wird mittels der Schraube 8 und der Scheibe 9 auf
zudem Konus 5 der Nadel 2 aufgedrückt. Es ist klar, Idaß auch eine andere geeignete
Befestigungsart Anwendung finden kann.
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An Stelle der in den Fig. I und 2 dargestellten Vorrichtung zum Betätigen
der Meßhülse 7 ist gemäß Fig. 4 eine andere Ausführung einer derartigen Vorrichtung
vorgesehen. Ein Klinkenrad 32 wird durch eine Schraube 3!r fest mit der Meßhülse
7 verbunden. Ein Sperrad' 33, auf dem zylindrischen Teil 3Ialder Schraube 3;I gleitend,
wird durch eine Feder 35 gegen das Klinkenrad 32 gedrückt. Durch einen Bolzen 34,
welcher fest mit einem Griff 37 verbunden ist und in eine Keilnut 38 des Sperrades
33 eingreift, wird letzteres beim Drehen des Griffes 37 mitgenommen. Eine Verzahnung
36 ist so ausgebildet, daß sie bei Drehung des Griffes 37 im Uhrzeigersinn, von
hinten gesehen, bei Erreichung eines maximalen Drehmomentes ausklinkt, bei Drehung
im Gegensinn aber eine feste Verbindung zwischen Meßhülse 7 und Griff 37 gewährleistet.
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Zur Erweiterung des Meßbereiches ides Meßgerätes ist die Möglichkeit
vorgesehen, durch aufsteckbare Tastkörper den Durchmesserbereich der Tastorgane
10 zu erhöhen. In Fig. 5 ist ein Ausführungsheispiel eines solchen aufsteckbaren
Tastkörpers im Schnitt dargestellt.
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Der Tastkörper 39 enthält Verlängerungen 40, welche in Zahl und Lage
den im Tastkörper 11 des Meßgerätes vorhandenen Tastorganen 10 entsprechen. Durch
Federn 41 werden diese Verlängerungen 40 auf die Tastorgane 10 gedrückt, wobei die
Federn 41 durch eine Hülse 42' gesichert sind.-Eine im Tastkörper 11 vorhandene
Keilbahn 43 nimmt einen im Körper 39 sitzenden Stift 44 auf und sichert dadurch
den Körper 39 gegen Verdrehung. Eine Mutter 45, welche auf ein vorn am Tastkörper
11 angebrachtes Gewinde 46 aufgeschraubt ist, hält den Körper 39 auf dem Tastkörper
I.I fest. Selbstverständlich sind auch andere Befestigungsarten möglich.
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Die Gebrauchs- und Anwendungsweise des beschriebenen Meßgerätes ist
nun wie folgt: Der Tastkörper ItI wird in die beispielsweise zu messende Bohrung
eingeführt, wobei sich das Spiralgewinde 3 in der in Fig. 1 dargestellten Lage befinden
soll. Die Feststellung des Innenmaßes der Bohrung erfolgt nun dadurch, Idaß die
Meßhülse 7 und mit ihr der Gewindekegel 3 mittels des Griffes 22 so lange gedreht
wind, bis die durch das Spiralgewinde ausgespreizten Tastorgane IO an der Wandung
der Bohrung anliegen, wobei der Meßdruck selbsttätig durch die im Griff angeordnete
Reibungskupplung eingestellt wird. Das Meßresultat kann jetzt auf der Meßhülse mittels
der in Fig. 2 dargestellten Maßeinteilung abgelesen werden. Die Meßhülse 7 wird
hierauf durch den Griff 22 wieder zurückgedreht, wodurch die Tastorgane durch die
Federn 13 wieder zurückgeschoben werden, so daß der Tastkörper wieder aus der Bohrung
herausgezogen werden kann.