DE2435626B2

DE2435626B2 - SLIDE GAUGE

Info

Publication number: DE2435626B2
Application number: DE19742435626
Authority: DE
Inventors: Hiroshi; Onuma Kaoru; Utsunomiya Tochigi Sasaki (Japan)
Original assignee: KX. Mitutoyo Seisakusho, Tokio
Priority date: 1973-07-30
Filing date: 1974-07-24
Publication date: 1976-10-07
Also published as: CH567240A5; JPS5314191Y2; FR2239668B1; JPS5037555U; DE2435626A1; FR2239668A1; GB1441493A

Description

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Beim Messen mit einer üblichen Schieblehre treten immer wieder Fehler auf, die in den unterschiedlichen Kräften begründet sind, mit denen die Meßbacken der Schieblehre am zu messenden Objekt zusammengedrückt werden. Es kann hier zu einer elastischen Verformung an der Schieblehre und ihren Einzelteilen sowie am zu messenden Objekt kommen, speziell wenn letzteres aus einem nachgiebigen Material besieht, die in das Meßergebnis eingehen. Bei herkömmlichen Schieblehren wurde der Druck beim Messen mehr oder weniger mit dem Fingerspitzengefühl bestimmt, woraus augenscheinlich ist, daß bei zu großer Druckanwendung beim Messen von Außenmaßen sich ein kleineres Ergebnis einstellt als beim Messen mit kleinerem Druck.When measuring with a conventional caliper, errors occur again and again, in the different Forces are justified with which the measuring jaws of the caliper are pressed together on the object to be measured will. This can lead to elastic deformation of the calliper and its individual parts as well as on the object to be measured, especially if the latter is made of a flexible material, the are included in the measurement result. With conventional callipers, the pressure when measuring was more or less sensitive, from which it is evident that if too much pressure is applied When measuring external dimensions, the result is smaller than when measuring with less pressure.

Aus der US-PS 27 41 848 ist eine Schieblehre mit einer an einer Schiene befestigten ersten Meßbacke und einer an einem Schlitten angeordneten, längs der Schiene verschiebbaren zweiten Meßbacke mit Mitteln zur Messung deren Verschiebeweges bekannt, die einen in Schienenrichtung gegen eine in Richtung des Meßkontaktes wirkende Federkraft begrenzt beweglichen Meßfühler mit Anzeigeeinrichtung für den Meßkontaktdruck aufweist. Besagter Meßfühler ist ein in der zweiten Meßbackc verschiebbar gelagerter, aus der Meßbucke herausschauender Stift, dessen Bewegung auf einen an ihn gelenkig angekuppelten Skalenzeiger übertragen wird.From US-PS 27 41 848 a slide gauge with a first measuring jaw attached to a rail and a second measuring jaw with means, which is arranged on a slide and can be displaced along the rail to measure their displacement known, which one in the rail direction against one in the direction of Measuring contact acting spring force limited movable measuring sensor with display device for the Has measuring contact pressure. Said measuring sensor is a displaceably mounted in the second measuring backc the pin protruding from the measuring bracket, its movement is transferred to a dial pointer articulated to it.

Bei sehr sorgfältigem Hantieren ist es mit dieser Schicblehrc möglich, mit stets gleichbleibendem Kontaktdruck zu messen. Nachteilig an dieser Schieblehre ist, daß ein flächiges Anlegen der Meßbacken etwa an einen zu messenden planparallelen Körper nicht möglich ist, somit die Gefahr zum Verkanten gegeben ist und folglich leicht Meßfehler möglich sind. With very careful handling, it is possible to measure with this gauge with constant contact pressure. The disadvantage of this caliper is that it is not possible to place the measuring jaws flat against a plane-parallel body to be measured , so there is a risk of tilting and consequently measuring errors are easily possible.

In der gleichen Druckschrift ist eine alternative Ausfüiirungsform angegeben, bei der das Kontaktelement an der zweiten Meßbacke gelenkig angeordnet und gegen die Kraft einer Feder verschwenkbar ist. Die Gefahr von Meßfehlern ist hier noch größer. In the same document, an alternative embodiment is given in which the contact element is articulated on the second measuring jaw and is pivotable against the force of a spring. The risk of measurement errors is even greater here.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schieblehre der erstgenannten Art so auszubilden, daß die Meßbacken ohne Schwierigkeit exakt an die zu messenden Ojekte angelegt werden können und somit eine bessere Meßgenauigkeit erzielbar ist. The present invention is based on the object of designing a slide caliper of the first-mentioned type in such a way that the measuring jaws can be placed exactly on the objects to be measured without difficulty and thus a better measuring accuracy can be achieved.

Diese Aufgabe wird gemäß der vorliegenden Erfindung dadurch gelöst, daß die am Meßobjekt anliegende erste Meßbacke über ein Federparallelo gramm Iängsbeweglich mit einem an der Schiene fest angeordneten, die Anzeigeeinrichtung tragenden End teil verbunden ist, und daß die Bewegung der ersten Meßbacke über eine Stift-Langlochverbindung auf ein am Endteil drehbar gelagertes Sektorzahnrad übertragen wird, dessen stirnseitigen Zähne mit einem Zeigerritzel der Anzeigeeinrichtung in Eingriff stehen. This object is achieved according to the present invention in that the first measuring jaw lying on the object to be measured is connected longitudinally movable via a Federparallelo gram with an end part fixed to the rail, carrying the display device, and that the movement of the first measuring jaw is connected via a pin-slot connection is transmitted to a sector gear rotatably mounted on the end part, the front teeth of which mesh with a pointer pinion of the display device.

Die Schiene ist hier in üblicher Weise der Hauptskalenträger der Schieblehre, wobei die verschiebbare zweite Meßbacke ebenfalls in üblicher Weise eine Noniusskala aufweisen kann. Das Federparallelogramm wirkt bei einer erfinungsgemäßen Schieblehre zur Messung von Außenmaßen so, daß die erste Meßbacke in Richtung auf die zweite Meßbacke gedrängt wird. Eine Schieblehre zur Messung von Innenmaßen ist gewöhnlich mit zwei schneidenförmigen Meßbacken ausgestattet. Bei einer solchen Schieblehre ist das Federparallelogramm so auszulegen, daß die erste Meßbacke von der zweiten Meßbackc weggedrückt wird. Gleiches gilt für die Messung von Tiefenmaßen, bei der ein an der zweiten Meßbacke angebrachter, in Nullstellung bündig mit dem Hauptskalenträger abschließender Meßdorn Verwendung findet.The rail is here in the usual way the main scale support of the slide gauge, with the sliding second measuring jaw can also have a vernier scale in the usual way. The spring parallelogram acts in a caliper according to the invention for measuring external dimensions so that the first Measuring jaw is urged in the direction of the second measuring jaw. A caliper for measuring Internal dimensions are usually with two knife edges Equipped with measuring jaws. With such a caliper, the spring parallelogram is to be interpreted so that the first measuring jaw is pushed away from the second measuring jaw. The same applies to the measurement of Depth measurements with one attached to the second measuring jaw, in the zero position flush with the main scale support final measuring mandrel is used.

Die Erfindung und weitere Ausgestaltungen derselben seien nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert, in denen ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt ist. Es zeigt:The invention and further embodiments thereof are explained in more detail below with reference to the drawings, in which a preferred embodiment of the invention is shown. It shows:

F i g. 1 eine Vorderansicht eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Schieblehre mit voneinander beabstandeten Meßbacken;F i g. 1 shows a front view of an embodiment of the slide caliper according to the invention with one another spaced measuring jaws;

F i g. 2 die Anordnung nach F i g. 1 in Nullstellung, bei der sich die Meßbacken berühren und die Anzeigeeinrichtung auf Null steht;F i g. 2 the arrangement according to FIG. 1 in zero position, in which the measuring jaws touch and the display device is at zero;

Fig. 3 die erfindungswesentlichen Teile der Schieblehre nach den F i g. 1 und 2 in vergrößerter Darstellung im Schnitt;3 shows the parts of the caliper that are essential to the invention according to the F i g. 1 and 2 in an enlarged view in section;

F i g. 4 einen Querschnitt durch die Anordnung nach F i g. 3 längs der Linie IV-IV von F i g. 3.F i g. 4 shows a cross section through the arrangement according to FIG. 3 along the line IV-IV of FIG. 3.

Wie die F i g. 1 und 2 zeigen, besteht die erfindungsgemäße Schieblehre aus einem üblichen Hauptskalenträger I, an dem eine erste Meßbacke 2 angebracht ist. sowie einer zweiten Meßbacke 12, die auf dem Hauptskalentra'ger 1 verschiebbar angeordnet ist. Die zweite Meßbacke 12 ist weiterhin in üblicher Weise mit einem Fühler ausgestattet, der am rückwärtigen Ende des Hauptskalenträgers 1 hervorsteht (Fig. 1) und in Nullstellung mit diesem Ende bündig abschließt (F i g. 2). Zu dieser üblichen Anordnung tritt die Erfindung hinzu, wonach die erste Meßbacke 2 am Hauptskalcnträger I nicht starr, sondern in Skalenrichtung beweglich angeordnet ist, wobei eine Anzeigeeinrichtung, beste-As the F i g. 1 and 2 show, the caliper according to the invention consists of a conventional main scale carrier I on which a first measuring jaw 2 is attached. and a second measuring jaw 12, which is arranged on the Hauptskalentra'ger 1 so as to be displaceable. The second measuring jaw 12 is also equipped in the usual way with a sensor which protrudes at the rear end of the main scale support 1 (FIG. 1) and is flush with this end in the zero position (FIG. 2). In addition to this customary arrangement, the invention adds, according to which the first measuring jaw 2 on the main scale carrier I is not rigid, but is arranged movable in the direction of the scale, with a display device, best-

liend aus einem Zeiger 10 und einer Skala Ii, die Relativbewegung zwischen der ersten Meßbacke 2 und dem Hauptskalenträger 1 anzeigt Dies sei nachfolgend unter Bezugnahme auf die Jmj». 3 und 4 näher erläutertliend from a pointer 10 and a scale Ii, the Indicates relative movement between the first measuring jaw 2 and the main scale carrier 1 This is the following with reference to the Jmj ». 3 and 4 explained in more detail

Durch den Abstand AC in H-uiptskalenrichtung voneinander getrennt sind am Hauptskalenträger 1 vier Federbefestigungsflansche 3 paarweise zu beiden Seiten desselben angeordnet Im oberen Bereich der ersten Meßbacke 2 sind vier entsprechende Federbefestigungsflansche 5 in entsprechender Lage ausgebildet Diese liegen wiederum in Hauptskalenrichtung hintereinander auf beiden Seiten der Meßbacke 2. Ihr gegenseitiger Abstand BD in Hauptskalenrichtung ist genauso groß wie der bereits erwähnte Abstand AC Separated from one another by the distance AC in the H-uiptskalenrichtung, four spring fastening flanges 3 are arranged in pairs on both sides of the main scale carrier 1.In the upper area of the first measuring jaw 2, four corresponding spring fastening flanges 5 are formed in the corresponding position.These are in turn in the main scale direction one behind the other on both sides of the measuring jaw 2. Their mutual distance BD in the main scale direction is exactly the same as the distance AC mentioned above

Zwischen den Flanschen 3 und 5 ist jeweils eine Blattfeder 4 eingespannt Wenn keine äußere Krafteinwirkung vorhanden ist dann beschreiben die Punkte A, B, Cund Dein Rechteck, das bei Ausübung eines Drucks bei der Messung auf die Meßbacken 2 und 12 zu einem Parallelogramm verformt wird. Es sei hier betont, daß die Meßfläche der ersten Meßbacke 2 stets senkrecht zur Längsrichtung der Hauptskala verläuft und parallel zur Meßfläche der zweiten Meßbacke 12 gehalten wird. Am Hauptskalenträger 1 ist ein sektorförmiges Zahnrad 7 drehbar befestigt, in dem ein Langloch 2' ausgebildet ist, in das ein Stift 8 lose eingreift, der kleine Bewegungen der Meßbacke 2 relativ zum Hauptskalenträger 1 auf das Sektorzahnrad 7 überträgt. Das Langloch 2' oder ein entsprechend ausgebildeter Schlitz kann statt dessen auch in der Meßbacke 2 ausgebildet sein, der Stift 8 ist dann am Sektorzahnrad 7 angebracht. Es ist auch möglich, den Längsschlitz 2' durch zwei parallele Stifte zu ersetzen, die den Stift 8 zwischen sich führen. A leaf spring 4 is clamped between the flanges 3 and 5. If there is no external force, then the points A, B, C and your rectangle describe, which is deformed into a parallelogram when a pressure is applied during the measurement on the measuring jaws 2 and 12. It should be emphasized here that the measuring surface of the first measuring jaw 2 always runs perpendicular to the longitudinal direction of the main scale and is held parallel to the measuring surface of the second measuring jaw 12. A sector-shaped gear wheel 7 is rotatably attached to the main scale carrier 1, in which an elongated hole 2 'is formed, in which a pin 8 loosely engages, which transmits small movements of the measuring jaw 2 relative to the main scale carrier 1 to the sector gear 7. The elongated hole 2 ′ or a correspondingly designed slot can instead also be formed in the measuring jaw 2; the pin 8 is then attached to the sector gear 7. It is also possible to replace the longitudinal slot 2 'with two parallel pins which guide the pin 8 between them.

Das Sektorzahnrad 7 dreht sich um eine Achse 6, die starr oder drehbar vom Hauptskalenträger I getragen wird. Die Zähne des Sektorzahnrades 7 sind an seiner oberen Stirnseite angeordnet und sind mit einem Ritzel 9 im Eingriff, das drehbar am Hauptskalenträger 1 befestigt ist. Mit dem Ritzel 9 ist starr ein Zeiger 10 gekoppelt, der sich mit dem Ritzel dreht, wenn sich das Sektorzahnrad 7 um die Achse 6 dreht.The sector gear 7 rotates about an axis 6 which is rigidly or rotatably supported by the main scale carrier I. The teeth of the sector gear wheel 7 are arranged on its upper end face and are in mesh with a pinion 9 which is rotatably fastened to the main scale carrier 1. With the pinion 9, a pointer 10 is rigidly coupled, which rotates with the pinion gear when the sector gear 7 rotates about the axis. 6

Die Stellung des Zeigers 10 kann so eingestellt werden, daß er auf der zugehörigen Skala 11 bei einem vorbestimmten Kontaktdruck, der auf die erste Meßbacke 2 ausgeübt wird, auf NuM steht. Auf diese Weise kann man beim Messen erkennen, welcher Druck während der Messung auf das Meßobjekt ausgeübt wird.The position of the pointer 10 can be adjusted so that it is on the associated scale 11 at a predetermined contact pressure, which is exerted on the first measuring jaw 2, is at NuM. To this Thus, when measuring, one can see what pressure is exerted on the measuring object during the measurement will.

Wie F i g. 3 zeigt, wird die erste Meßbacke 2 gegenüber dem Hauptskalenträger 1 leicht nach links verschoben, wenn mit Hilfe der ersten Meßbacke 2 ein Meßobjekt gegen die zweite Meßbacke 12 gedrückt wird. Hierbei wird das Rechteck ABCD in ein Parallelogramm verformt Like F i g. 3 shows, the first measuring jaw 2 is shifted slightly to the left with respect to the main scale carrier 1 when an object to be measured is pressed against the second measuring jaw 12 with the aid of the first measuring jaw 2 . Here the rectangle ABCD is deformed into a parallelogram

Diese Realtivbewegung zwischen erster Meßbacke 2 und Hauptskalenträger 1 wird über den Stift 8 auf das Sektorzahnrad 7 übertragen, das sich in der Folge um die Achse 6 dreht Die Zähne des Sektorzahnrades 7 bewegen sich daher nach rechts und versetzen das Ritzel 9 in eine Drehbewegung entgegen dem This Realtivbewegung between the first measuring jaw 2 and the main scale substrate 1 is transferred via the pin 8 on the sector gear 7, which in the track around the axis 6 rotates, the teeth of the sector gear 7 move, therefore, to the right and move the pinion gear 9 in a rotational movement opposite to the

ίο Uhrzeigersinn, so daß auch der Zeiger 10 im Gegenuhrzeigersinn gedreht wird. ίο clockwise so that the pointer 10 is also rotated counterclockwise.

Wenn der Zeiger 10 während der Messung nicht auf dem Nullpunkt der Skala 11 steht, dann kann dieser leicht dorthin gebracht werden, indem man die Meßbacke 12 auf dem Hauptskalenträger 1 leicht verschiebt und somit den Meßdruck erhöht oder verringert If the pointer 10 is not on the zero point of the scale 11 during the measurement, then it can easily be brought there by slightly shifting the measuring jaw 12 on the main scale support 1 and thus increasing or decreasing the measuring pressure

Auf diese Weise ist es möglich, unter Verwendung der erfindungsgemäßen Schieblehre genauere und reprodu- zierbare Meßergebnisse zu erlangen, indem stets danach getrachtet wird, den Zeiger tO in die Nullstellung auf der Skala 11 zu bringen. In this way it is possible to use the caliper according to the invention to obtain more precise and reproducible measurement results by always trying to bring the pointer t0 to the zero position on the scale 11.

An den Blattfedern 4 können weiterhin Versteifungsglieder 4' angebracht werden, die verhindern, daß sich die mittleren Abschnitte der Blattfedern 4 während der Verformung des Rechtecks ABCD in ein Parallelogramm bauchig verbiegen.Stiffening members 4 'can also be attached to the leaf springs 4, which prevent the central sections of the leaf springs 4 from bending in a bulbous manner during the deformation of the rectangle ABCD into a parallelogram.

Es sei noch betont, daß die erfindungswesentlichen Teile der Schieblehre von einem Gehäuse 13 umgeben sind, welches diese vor Schlag und Verschmutzung schützt.It should also be emphasized that the parts of the caliper that are essential to the invention are surrounded by a housing 13 which protects them from shock and contamination.

Es sind zuvor auch Schieblehren erwähnt worden, mit deren Hilfe Innenmaße gemessen werden können. Bei diesen Schieblehren wird der Kontaktdruck beim Messen in umgekehrter Richtung gegenüber dem in den Fig. 1 bis 4 dargestellten Fall aufgebracht. Bei einer solchen Schieblehre, die in der erfindungsgemäßen Weise ausgestaltet ist. befindet sich in der Ruhelage der Zeiger 10 nicht am linken Ende der Skala 11. wie in Fig. 3 dargestellt, sondern am rechten Ende. Die Relativbewegung von erster Meßbacke und Hauptskalenträger vollzieht sich dann während des Messens ebenfalls in umgekehrter Richtung.Calipers have also been mentioned previously, with the aid of which internal dimensions can be measured. at With these callipers, the contact pressure when measuring is in the opposite direction to that in the Fig. 1 to 4 shown case applied. In such a caliper, which is used in the invention Way is designed. in the rest position, the pointer 10 is not at the left end of the scale 11. as in Fig. 3 shown, but at the right end. The relative movement of the first measuring jaw and the main scale carrier then also takes place in the opposite direction during the measurement.

Bei einer Schieblehre, mit der unter Verwendung der Erfindung sowohl Innen- als auch Außenmaße gemessen werden können, hätte der Zeiger 10 in Ruhelage in der Mitte der Skala 11 zu stehen und es wären links und rechts neben diesem Ruhepunkt zwei entsprechende Nullpunkte anzubringen, von denen jeweils einer bei der Messung Verwendung findet, je nachdem, in welcher Weise gemessen wird.In the case of a caliper with which both internal and external dimensions are measured using the invention could be, the pointer 10 would have to be in the middle of the scale 11 in the rest position and it would be left and to the right of this rest point to attach two corresponding zero points, one of which is at the Measurement is used depending on how it is measured.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Caliper with a first measuring jaw attached to a rail and a second measuring jaw arranged on a slide, displaceable along the rail, with means for measuring their displacement and a movable measuring sensor with display device which is limited in the direction of the rail against a spring force acting in the direction of the measuring contact for the measuring contact pressure, characterized in that the first measuring jaw (2) resting on the object to be measured is longitudinally movable via a spring parallelogram (3, 4, 5) with an end part fixed to the rail (1) and carrying the display device (9, 10, 11) (13) is connected and that the movement of the first measuring jaw (2) is transmitted via a pin-long slot connection (8,2 ') to a sector gear (7) rotatably mounted on the end part (13), the front teeth of which are connected to a pointer pinion (9 ) the display device are engaged.

2. Caliper according to claim 1, characterized in that the spring force of at least two Leaf springs (4) is applied.

3. Caliper according to claim 2, characterized in that the leaf springs (4) mine in their Area with stiffening members (4 ') are provided.

4. Caliper according to one of claims 1 to 3, characterized in that the elongated slot (2 ') is formed by two parallel pins.