-
-
Meßgerät Die Erfindung betrifft ein Meßgerät für ein Prüfstück mit
einer Ausnehmung und einem Gewindenloch zum Messen der Rechtwinkligkeit der sich
von dem Gewindeloch erstreckenden Fläche in bezug auf das Gewindeloch.
-
Der Erfindung liegt Idie Aufgabe zugrunde, ein in seiner Konstruktion
billiges und wirksames Meßgerät zu schaffen, mit welchem auf einfache Weise die
Rechtwinkligkeit einer in einer Ausnehmung liegenden Fläche in bezug auf (das Gewindeloch
nachgeprüft werden kann.
-
Die Aufgabe wird mittels eines Meßgerätes, das die im ersten Absatz
genannten Merkmale aufweist, (dadurch gelöst, daß erfindungsgemäß der Schaft des
Meßgerätes an einem Ende ein Gewinde zum Eingriff in das Gewindeloch hat und eine
in die Ausnehmung einfügbare Manschette mit einer Berührungsfläche lan (dem einfügbaren
Ende und einer Meßfläche im Abstand von und parallel zu der Berührungsfläche aufweist,
daß ferner Mittel zum Anbringen der Manschette lauf Idem Schaft für eine Winkelverschiebung
in bezug auf den Schaft vorhanden sind und in Wirkstellung auf das Gewinde des Schaftes
ein Druck ausgeübt Wird und daß schließlich ein bei Meßgeräten an sich beicannter
Indikator, an der Meßfläche angreifend, und der Schaft oder Indikator in bei Meßgeräten
an sich ebenfalls bekannter Weise (drehbar angeordnet ist.
-
Indikatoren bei Meßgeräten und ebenfalls deren drehbare Anordnung
in bezug auf das Prüfstück sind zwar bekannt, jedoch handelt es sich hier um Meßgeräte
zum Prüfen der Ausfluchtung Ikonzen-
trischer Außenfläche, wie z.
B. bei spindeln, Bremsbelägen und dergleichen.
-
Die Zeichnungen zeigen Ausfühnungsbeispiele. der Erfindung, wobei
näher auf die Einzelheiten eingegangen wind.
-
Fig. I zeigt ein Meßgerät zur Bestimmung der Rechtwinkligkeit einer
Oberfläche auf dem Boden einer Auskehlung. in bezug auf ein Innengewinde in einem
Loch, das sich von dieser Oberfläche erstrckt; Fig. 2 ist ein einfaches Werkzeug
zum Einfügen einer Anschl-ag- oder Preßmutter in das mit Gewinde versehene Loch;
Fig. 3 ist eine andere Form des Meßgerätes, ähnlich der von Fig. 1; Fig. 4 zeigt
das Meßgerät von Fig. 3 in leicht abgeänderter Form; Fig. 5 zeigt das Meßgerät,
wie es zum Bestimmen der Mittigkeit einer zylindrischen Fläche in bezug auf das
mit Gewinde versehene Loch in dem Prüfstück verwendet wind; Fig. 6 zeigt einen Teil
eines Meßgerätes, ähnlich dem ovn Fig. 5, wobei eine Feder verwendet wird, um einen
axialen Druck auf den Schaft des Meßgerätes auszuüben.
-
Bisher war es ein unangenehmes Verfahren, die Rechtwinkligkeit reiner
mit Auskehlung versehenen Oberfläche, von welcher sich ein mit Gewinde versehenes
Loch erstreckt, in bezug auf das Innengewinde, das sich von dem Boden der Auskehlung
erstreckt, zu priüfen. Wegen des begrenzten Raumes, in welchem dieses Meßverfahren
ausgeführt werden muß, konnte außerdem verschiedenes fehlgehen, so daß die Genauigkeit
oder Prüfung durch die früheren Verfahren nicht gesichert war. Selbst äußere Oberflächen,
bei welchen der Arbeitsraum begrenzt ist, zeigen ein- schwieriges Meßproblem.
-
Häufig ist auch die zu prüfende Oberfläche an einem großen und schweren
Stück, so daß die Meßgeräte an das Abretisstück bewegt werden müssen, und in solch
einem Falle ist das leichte und leicht tragbare Meßgerät der vorliegenden Erfindung
von größtem Vorteil. Mit dem erfindungsgemäßen Meßgerät kann die Bestimmung oder
das Messen der Rechtwinkligkeit und/oder Ider Mittigkeit einer Oberfläche in bezug
auf ein Innengewinde leichter durchgeführt werden, und es werden genaue Ergebnisse
gesichert.
-
Ein Prüfstück oder Teil T1 ist ein Teil eines Maschinentelis, das
groß und schwer sein kann und in dem ein Innengewinde oder mit Gweinde versehenes
Loch H ist. Das Loch erstreckt sich vom Boden einer auskehlung, die eine ebene Fläche
S1 hat. Die Rechtwinkligkeit dieser Fläche in bezung auf das Gewinde H ist wichtig
und soll bestimmt werden. Das Meßgerät enthält einen Schaft I0, auf dem ein Gewinde
oder ein mit Gewinde versehener Teil 11 II ist, wobei das Gewinde das gleiche wie
das des Innengewindes list. Eine Manschette I2 ist lauf dem Schaft angebracht, diese
hat einen Flansch I3. In der besonderen Konstruktion der Fig. I ist die Manschette
so konstruiert, daß ihre eine Endfläche oder Kontaktfläche 14 mit eienr anderen
oder einer Indikatorfläche 15, welche in dem Meßgerät der Fig. 1 die Fläche am Ende
der Manschette. ist, parallel ist.
-
Es sind Mittel vorgesehen, um einen Indikator am Schaft zu befestigen.
Diese werden gezeigt als eine Scheibe 18, welche am Ende des Schaftes auf geeignete
Weise drehbar befestigt ist, z. B. durch eine Schraube I9, die ein zugespitztes
Ende hat, welches von einer V-förmigen Nut 20, die am Schaft angebracht ist, aufgenommen
wird, so daß sich die Scheibe auf Idem Schaft dreht. Die Schraube 19 ist genügend
fest oder hat genügend Sitz, so daß das Gewinde auf dem Schaft in das mit Gewinde
versehene Loch eingeschraubt werden kann, worauf die Scheibe am Schaft ohne axiale
Lockerung oder axiales Spiel gedreht werden kann.
-
Wenn gewünscht, kann eine Hülse I7 oder ein anderes Mittel vorgesehen
sein, um den Schaft in dem Innengewinde unabhängig zu drehen oder zu schrauben.
Ein Indikator, wie z. B. eine Meßuhr 21, ist auf geeignete Art -an der Scheibe montiert.
-
Die gezeigte Montierung list ein Loch 22, das sich durch die Scheibe
erstreckt, und der Indikator ist danin durch eine Stellschraube 23 befestigt. Der
Indikatortaster 24 steht im Eingriff mit der Indikatorfläche oder Fläche 15 der
Manschette.
-
Eine Feder 25 ist auf den Schaft aufgesetzt und ist an die Manschette
oder einen Innenfiansch 28 derselben angelenkt und stützt sich am anderen Ende auf
die Fläche der Scheibe I8. Die Manschette 12 Eist lose auf den Schaft montiert,
so daß die Manschette sich selbst lim Winkel in bezug auf den Schaft einstellen
kann, wobei die Fläche 14 in ebener Berührung mit der Oberfläche S1 des Prüfstückes
ist. Die Befestigung der Manschette auf dem Schaft ist kardangelenkartlig.
-
Bei der Verwendung des Meßgerätes wird das Gewinde II des Schaftes
in das Loch, z. B. durch Drehen der Scheibe 18, eingeschraubt. Es ist genügend -Sitz
zwischen Feder Schraube Ig und der Nut 20, um das Gewinde in das Loch zu drehen,
bis die Berührungsfläche oder das Berührungsende I4 der Manschette die Oberfläche
S1 des Prüfstückes berührt. Die Feder 25 drückt die Berührungsoberfläche der Manschette
gegen die Oberfläche S1, So daß diese jede Winkligkeit der letzteren annimmt. Die
Indikatorfläche 15 Ider Manschette ist deschlab parallel mit der Oberfläche S1.
-
Es wird genügend Widerstand oder Reibung geschaffen, so daß die Manschette
12 stationär gehalten wird, obwohl das Drehen der Manschette das Messen der Rechtweinkligkeit
ider Oberfläche S1 nicht beeinflußt. Fortgesetztes Drehen der Scheibe I8 dreht diese
nur am Ende des Schaftes, und beim Drehen wird die Meßuhr mitgenommen, und der Teaster
24 läuft über die Indikatorfläche 15. Jede Veränderung Ider Ablesung der Meßuhr
zeigt die Abweichung von der Rechtwinkligkeit der Endfläche 15 und daher der Oberfläche
S1 in bezug auf das Innengewinde. Die Indikatorfläche 15 Ist die tatsächlich gemessene
Fläche. Dadurch wird jedoch die Rechtwinkligkeit der parallelen Oberfläche S1 des
Prüfstückes ebenfalls gemessen.
-
Die Feder 25 drückt auf das Gewinde 11 des Schaftes, was zu Ider
Zentrierung des Schaftgewindes mit dem Innengewinde H beiträgt, wobei der Druck
geeignet wäre, wenn die Feder verhältnismäßig stark wäre. Vorzugsweise ist jedoch
die Feder verhältnismäßig schwach, so daß es erwünscht sein kann, zusätzlichen Druck
zwischen den Gewinden 11 des Schaftes 10 und dem Innengewinde anzuwenden, um zu
sichern, daß das Schaftgewinde sich genau axial mit dem Innengewinde H ausrichtet.
Eine Anschlagsehnaube 30 kann in diesem Fall in das Loch geschraubt sein, und deren
Fläche 31 soll ziemlich rechtwinklig mit ihrem Gewinde sein, und auch das Ende 32
des Schaftes 10 soll ziemlich rechtwinklig mit seinem Gewinde sein. Wenn der Schaft
in das Loch ein geschraubt list, stoßen seine Enden an Idie Enden der Anschlagschraube
und schaffen genügend Druck zwischen den Gewinden, um die beiden in axiale Ausrichtung
zu bringen. So schaffen entweder die Feder oder die Anschlagschraube oder beide
ein Mittel, um Druck auf das Schaftgewinde 11 auszuüben.
-
Die Feder hat deshlab drei Funktionen: 1. dient sie dazu, die manschette
12 lose oder für winklige Einstellung zu montieren, so daß diese sich selbst nach
jedem Winkel der Oberfläche S1 in bezug auf den Schaft einstellen kann, 2. soll
sie einen axialen Druck zwischen ;den Gewinden ausüben, so daß das Schaftgewinde
in axiale Ausrichtung mit den Innengewinden kommt, was in der Konstruktion von Fig.
I Idurch die Anschlagschraube 30 unterstützt wird, 3. soll sie dadurch, daß sie
der Kontaktoberfläche 14 ermöglicht, sich selbst in jedem Winkel zu der Prüfoberfläche
S1 einzustellen, jeden ungleichen Druck auf den Schaft verhindern, welcher sonst
das Schaftgewinded aus der Ausrichtung mit dem inneren Gewinde treiben würde, wie
es eintreten könnte, wenn diese zwei Oberflächen in bezug aufeinander im Winkel
angeordnet wären.
-
Dile Anschloagschraube soll annähernd die richtige Strecke in das.
Loch H eingeschraubt werden, und um dies zu sichern, wird in Fig. 2 ein Werkzeug
für diesen Zweck gezeigt. Dieses Werkzeug enthält eine hexagonale. Stange 35, an
der eine Manschette 36 befestigt ist. Die hexagonale Stange 35 paßt in die hexagonale
Auskehlung 37 in der Anschlagschraube. Eine drehende Manschette 38 ist gleitbar
an der Stange 35 durch eine Stellschraube 39 befestigt, wobei das Ende dieser in
eine Längfskehlung 40 in der Stange leingreift. Eine Feder 41 erstreckt sich zwischen
der Manschette 36 und der drehenden Manschette 38. Um die Anschlagschraube 30 einzusetzen,
wird sie auf das Ende der hexagonalen Stange 35 aufgesetzt, und die Drehmanschette
38 wind gedreht, um die Anschlagschraube in das Loch H einzeuschrauben. Die Fläche
der Drehmanschette 38 wird gegen die Oberfläche S1 des Prüfstückes gehalten, und
wenn das Ende 42 Ider hexagonalen Stange in gleicher Ebene mit dem Ende 43 der Drehmanschette
ist, ist die Anschlagschraube 30 in der richtigen Tiefe.
-
Wenn jetzt der Schaft 10 des Meßgerätes in das Loch H geschraubt
wird, stößt ein Ende an die Anschlagschraube an und drückt genügend auf die Gewinde
11, was nur leichtes Anziehen erfordert, so daß Ider Schaft 10 in axiale Ausrichtung
mit dem Innengewinde H ides Loches gebracht wird.
-
Bei der Konstruktion Ider Fig. 3 ist die Feder weggelassen. Statt
dessen ist eine Manschette 46 auf dem Schaft 10 z. B. mittels einer Stellschraube
47 befestigt, welche durch ein Loch 48 in der Meßmanschette I2 befestigt sein kann.
Das Ende 49 der Manschette 46 hat eine sphärische Oberfläche oder ein Segment, welches
in eine sphärische Oberfläche oder ein Segment 50 eingreift, das von der Meßmanschette
I2 getragen wird, um kugelgelenkartige Elemente oder Vebindung zu bliden. Die Manschette
12 stellt sich selbst so ein, daß das Ende 14 in ebenem Eingriff mit der Fläche
8 des Prüfstückes, dessen Rechtwinkligkeit zu bestimmen ist, steht.
-
Wenn das mit Gewinde versehene Teil 11 des Schaftes 10 in das Innengewinde
durch Drehen der Indikatorbefestigungsmittel oder Scheibe I8 eingeschraubt ist,
berührt Idie Fläche der Meßmanschette 12 die Prüfoberfläche Sl, und durch die kugelgelenkartige
Verbindung oder Gelenk stellt sich die Manschette selbst im Winkel in bezug auf
die Prüfoberfläche ein. Genügeneder, sowohl leichter Druck wird lauf das Gewinde
11 des Schaftes 10 ausgeübt, so daß les sich selbst in bezug lauf die Achse des
Innengewindes H zentriert. Es wird deshalb festgestellt, daß das Kugelgelenk drei
Funktionen hat: 1. ermöglicht es die Einstellung der Manschette im Winkel in bezug
auf den Schaft, so daß sie mit der Stellung der zu prüfenden Oberfläche ubereinstimmt,
2. übt es Druck auf das Schaftgewinde 11 aus, so daß es sich selbst axial mit dem
Innengewinde des Loches ausrichten kann und 3. verhindert es, daß Ider Schaft oder
die Schaft gewinde nicht in Ausrichtung mit den Innengewinden sind, was eintreten
könnte, wenn die Winkeleinstellung nicht vorgesehen wäre und eine Ider Flächen nicht
rechteckig wäre.
-
Durch dauernde Drehung der Scheibe 18 dreht die Meßuhr 2I in bezug
auf die Indikatorfläche I5.
-
Obwohl die Oberfläche 15 die tatsächlich gemessene Oberfläche ist,
ist siie parallel mit der Oberfläche I4 und daher parallel m'it der Oberfläche S,
des prüfstückes. Jede Veränderung der Ablesung der M'eßuhr ist (deshalb eine Messung
der Abweichung von der Rechtwinkligkeit der Oberfläche S1 in bezung auf das Innengewinde
H.
-
Das Meßgerät der Fig. 3 ist befriedigend, jedoch wäre es ein wenig
genauer, wenn' der Mittelpunkt C der Kugelgelenkelemente oder Verbindung in oder
annähernd in der Ebene Ider Fläche 14 der Meßmanschette 12 wäre, wie in Fig. 4 gezeigt.
Um dies zu sichern, wird eine Manschette 53 in die Meßmanschette I2 eingefügt, die
eine sphärische Oberfläche oder ein Segment 55 der Manschette 46 hat. Die sphärischen
Oberflächen oder Segmente
haben ihren Mittelpunkt bei C, dies list
in einer Linie mit der Oberfläche 14. Diadurch wird ermöglicht, daß die Meßmanschette
I2 sich selbst auf die zu prüfende oder zu messende Oberfläche einstellt, aber die
Manschette auf dem Mittelpunkt 10 schwingt. In dieser Verbi-ndung haben die Kugelgelenkelemente
ebenfalls die Idrei oben aufgezählten Funktionen.
-
Das Meßgerät kann verwendet werden, um die Mittigkeit, d. h. die
Exzentrizität oder die Konzentrizität eienr Oberfläche S2 auf einem Prüfstück T2
in bezug lauf ein Innengewinde H in dem Prüfstück zu messen. In dieser Verbindung
kann das Meßgerät an einer Grundplatte 57 befestigt sein, aber dabei ist der Schaft
10 drehbar auf dieser Grundplatte montiert, wobei er durch eine Buchse 58 hindruchgeht,
welche in der Grundplatte z. B. mittels Stellschraubve 59 befestigt ist. An dem
Schaft ist eine manschette 60 befestigt, die ein sphärisches Segment oder sphärische
Oberfläche 61 hat, und eine Manschette 62 ist lose auf den Schaft aufgesetzt, und
dilese hat ein sphärisches Segment oder Oberfläche 63, wiche in die sphärische Oberfläche
61 einegreift, um Kugelgelenkeimente oder Verbindung zu bilden. Das Prüfstück T2
hat ein Innengewinde H, in welches die Gewinde 11 des Schaftes 10 geschraubt werden,
bis Feder Prüfteil in die Manschette 62 eingreift, welche genügend Druck zwischen
den Gewinden ausübr, so daß das Innengewinde des Prüfstückes T2 in axiale Ausrichtung
mit den Schaftgewinden 11 gebracht wird. Ein verhältnismäßig leichter Druck ermöglicht
diese Ausrichtung. Das Kugelgelenk ermöglicht, der Manschette 62, sich selbst im
Winkel in bezug auf den Schaft einzustellen, so daß ihre Kontaktoberfläche 14 in
ebener Berührung mit der Oberfläche S3 sein kann. Dieser ebene Eingriff sichert,
daß die Gewinde in Ausrichtung gebracht werden, wo hingegen der ungleiche Druck
wahrscheinlich die Gewinde aus der Ausnidhtung bringen würde, we'in Idie Berührung
nur an einer Seite wäre. Der Schaft 10 wird mit der Scheibe 68 gedreht, was auch
das Prüfstück dreht, oder. das letztere kann gedreht werden. Ein Indikator 64, der
mittels eines Armes 65 auf der Grundplatte 57 befestigt ist, bestimmt die Exzentrizität
oder die Konzentrizität der Fläche S2 in bezug auf das Innengewinde. Ein Indikator
66 kann auch verwendet werden, um die Fläche des Flansches zu berühren, um die Rechtwinkligkeit
ader Oberfläche S3 in bezug auf das Innengewinde zu prüfen.
-
Fig. 6 zeigt die Form des Meßgerätes von Fig. 5, in welchem eine
Feder zwischen dem Ende der Buchse 58 und Ider Scheibe 68 vorgesehen rist, um einen
Federdurck zwischen dem Schaftgewinde 11 und dem mit Gewinde versehenen Loch H zu
erzeugen. Sonst zeigt es die gleiche Konstruktion wie Fig. 5.
-
Bei allen gezeigten Meßgeräten berührt der Taster 24 des Indikators
die Indikatorfläche 15 vorzugsweise t/2 Zoll vom Mittelpunkt -oder der Achse des
Schaftes, so daß jede Abweichtung vond er Lotrechten sogar um Tausendstel oder Zehntausendstel
eines Zolls pro Zoll Durchmesser abgelesen werden kann. Wenn die Entfernnung 1 Zoll
groß ist, dann wird die Rundskala des Indilcators so ausgewählt, daß eine Einheit
pro Zoll Durchmesser abgelesen werden kann. Die Entfernung des Tasters 24 vom Mittelpunkt
des Schaftes kann jede gewünschte sein, und sie erfordert nur die Auswahl einer
geeigneten Meßuhr auf dem Indikator, um die Ablesung der Abweichung von der Lotrechten
pro Zoll Durchmesser zu ergeben.
-
Bei allen beschniebenen Meßgeräten kann die zu messende Oberfläche
die Oberfoche des Prüfstückes selbst sein, wei z. B. S2 in Fig. 5. oder es kann
die Oberfläche 15 der Manschette sein, welche die Oberfläche S, des Prüfstückes
überträgt oder mit ihr übereinstimmt. Die Kugelelenkelmente ebenso wie die Federmontierung
von Fig. 1 schaffen eine einfache Form von kardangelenk, von diesen kann jede Form
verwendet werden, um die Manschette auf dem Schaft -zu -montieren. Das Kardangeleuk
hat zumindest 2 der 3 Funktionen: 1. schafft es eine Einstellbarkeit im Winkel,
um die Indikatoroberrfläche 15 in parallcle Stellung mit der auf Rechtwinkligkeit
zu prüfenden Oberfläche zu bringen, 2. wird eine ebene Berührung mit der Oberfläche
14 geschaffen, so daß die Ausrichtung zwischen den Schaftgewinden und den Innengewinden
gesichert wird und 3. wird ein Druck zwischen dem Schaftgewinde und dem Innengewinde
ausgeübt.
-
Das Meßgerät der Fig. I bis 4 zeigt eine Form der Befestigung des
Indikators, in welcher Ider Indikator und seine Befestigungselemente hauptsächlich
dazu bestimmt sind, sich im Verhältnis zu einem festen Schaft zu drehen, obwohl
bei einem kleinen Prüfstück dieses gedreht werden kann und der Indikatro stationär
gehalten wrid. Die Konstruktion der Fig.5 und 6 zeigt eine Form, die hauptsächlich
für feste Indkatorbefestigungselemente oder Grundplatte 57 und Arm 65 bestimmt ist.
Hierbei sind der Schaft und das Prüfstück im Verfhältnis zueinander drehbar. Allgemein
gesagt, ist bei allen Konstruktionen ein Teil im Verhältnis zum anderen drehbar.