DE3026353C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Meßinstrument zur Überprüfung von linearen Abmessungen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Die Erfindung geht von einem bekannten Meßinstrument aus (DE-PS 10 40 266, IT-PS 9 40 271), wonach ein Meßtaster­ träger aus einem Stahlblock besteht, der durch Schlitzen und Bohren so bearbeitet ist, daß Biegestellen entstehen. Ferner ist es bekannt (DE-OS 18 04 253), eine einen Meß­ fühler tragende Stange über eine allseitige Einschnürungs­ stelle mit dem Gehäuse zu verbinden, so daß der Meßfühler in allen Richtungen auslenkbar ist. Auch hier wird die Biegestelle durch entsprechendes Ausfräsen der Stange hergestellt. Bei einem anderen bekannten Meßinstrument (JP-OS 52-35 662) sind die beiden zueinander parallelen und jeweils einen Meßtaster tragenden Arme über zwei Biegelenke U-förmig miteinander verbunden. Auch dieses Meßinstrument ist aus einem Metallblock gefräst, ge­ schlitzt und geschliffen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Meßinstru­ ment der gattungsgemäßen Art so auszubilden, daß die Biegegelenke in einer einfacheren und billigeren Weise hergestellt werden können.

Die genannte Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die Merk­ male im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 gelöst.

Als Vorteil sind insbesondere die einfache Herstellung hervorzuheben, indem eine Platte oder ein Streifen aus Federstahlblech gebogen wird und an der konvexen Seite der Abbiegung durch Abschleifen eine Abfasung gebildet wird, womit die Biegestelle in einfacher und kosten­ sparender Weise vorgesehen ist.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Mehrere Ausführungsformen der Erfindung sind nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen vertikalen Längsschnitt durch ein Meß­ instrument zur Überprüfung von linearen Ab­ messungen in einer ersten Ausführungsform;

Fig. 2 einen horizontalen Längsschnitt durch das in Fig. 1 gezeigte Meßinstrument;

Fig. 3 einen vertikalen Längsschnitt durch ein Meß­ instrument in einer weiteren Ausführungsform;

Fig. 4 eine Draufsicht auf das in Fig. 3 dargestellte Meßinstrument;

Fig. 5 eine Seitenansicht einer Armeinheit für Meß­ köpfe vom sogenannten "Parallelogrammtyp", die einer dritten Ausführungsform entspricht;

Fig. 6 eine Teilseitenansicht der in Fig. 5 gezeigten Armeinheit;

Fig. 7 einen Horizontalschnitt eines Elementes der in den Fig. 5 und 6 dargestellten Armeinheit und die

Fig. 8 und 9 einen seitlichen Schnitt und eine Drauf­ sicht einer Armeinheit gemäß einer vierten Ausführungsform.

Das in den Fig. 1 und 2 dargestellte Meßinstrument weist ein Auflager 1 auf, das an einer Basis 2 be­ festigt ist, auf der ein Werkstück 3 liegt, dessen Höhe oder genauer gesagt dessen Höhenabweichung von einem Nennwert überprüft werden soll. Am Auflager 1 ist ein flaches längliches Element 5 befestigt, das an einem Ende 6 abgebogen ist und eine Bohrung 7 für den Durchgang eines elektrischen Kabels 8 aufweist. Das Kabel 8 ist mit einer Zugentlastung 9 versehen, die sich am Ende 6 abstützt.

Eine Wandlereinrichtung zur Messung der Lagedifferenz weist mit dem oberen Teil des Elementes 5 verbundene Wicklungen 22 auf, sowie einen am Arm 19 befestigten Anker 23 mit einem Magnetkern 24. Mit Hilfe einer Strom­ versorgung wird ein Signal erzeugt, das von der Position des Meßfühlers 20 abhängig ist.

Das in den Fig. 3 und 4 gezeigte Meßinstrument weist ein L-förmig gebogenes Element 31 auf, dessen kürzerer Arm 30 an einem Auflager 27 befestigt ist und dessen längerer Arm 32 am Ende einen Meßfühler 33 und zwischen dem Ende und dem Arm 30 einen Anker 34 mit einem Magnetkern 35 trägt, der sich innerhalb von Wicklungen 36 bewegt, die am Auflager 27 befestigt sind.

Die Wicklungen 36 sind über ein Kabel 37 mit einer nicht dargestellten Stromversorgung und einer Anzeigeeinheit verbunden.

Die Oberfläche der Abfasungen 53, 54 erstreckt sich im Ruhezustand senkrecht zu den horizontalen Armen 47 und 48.

Das Element 44 umfaßt ferner zwei vertikale Platten 55 und 56, die an dem oberen horizontalen Arm 48 befestigt sind.

Das Element 44′ ist mit dem Element 44 identisch ausge­ bildet, jedoch mit diesem in umgekehrter Lage verbunden, d. h. so, daß sein Arm 48′ mit dem Arm 47 und seine Platte 55′ mit der Platte 55 ausgerichtet ist.

Beide Elemente sind an ihren unteren Armen 47, 48′ mit einem Auflager 45 verbunden bzw. verschweißt, das an einem Gehäuse (nicht gezeigt) eines Meßkopfes befestigt ist. Mit den oberen Armen der Elemente 44 und 44′ ist ein beweglicher Arm 46 verbunden bzw. verschweißt, der einen nicht gezeigten Meßfühler trägt.

Mit den beiden Platten der Elemente 44 und 44′ sind ent­ sprechende Elemente eines Wandlers (nicht gezeigt) und die Enden einer Feder (ebenfalls nicht gezeigt) ver­ bunden, die eine geeignete Berührungskraft zwischen einem Meßfühler und dem zu überprüfenden Werkstück sicherstellt.

Während bei den Meßinstrumenten der Fig. 1 bis 4 die Meßfühler in erster Linie eine Drehbewegung durchführen, macht es die in den Fig. 5 bis 7 dargestellte Aus­ führung möglich, daß der Meßfühler eine im wesentlichen geradlinige Bewegung ausführt, die für Armeinheiten vom Parallelogrammtyp typisch ist. Offensichtlich ermöglicht jedoch jeder der von den entlasteten Stahlblechab­ schnitten gebildeten vier Biegestellen eine Drehbewegung um Achsen, die senkrecht zur Ebene der Fig. 5 verlaufen.

Die in den Fig. 8 und 9 dargestellte Ausführung er­ möglicht auch, daß ein Fühlerelement oder Kontakt eine im wesentlichen geradlinige Bewegung durchführt. Die in Fig. 8 gezeigte Armeinheit ist an einem Auflager eines Meßkopfes befestigt und mit einem Wandler versehen. In Fig. 9 ist nur eine Draufsicht auf diese Armeinheit gezeigt.

Die geometrische Achse des Ankers 61 und des Meßfühlers 62 liegt relativ zu den Abschnitten 76, 77, 78 und 79 in einer mittleren Lage. Die vier durch die Abschnitte 76, 77, 78 und 79 vorgesehenen Biegegelenke sind so ausgebildet, daß sie die gleiche Flexibilität aufweisen, während sie anderen Beanspruchungen als Durchbiegungen, insbesondere Torsionsbeanspruchungen, einen beträcht­ lichen Widerstand entgegensetzen.

Wann immer der Meßfühler 62 mit einer Kraft beaufschlagt wird, ist auf Grund der Richtung der geometrischen Achse des Ankers 61 die Bewegung des Meßfühlers, die aus den Drehungen um die Biegegelenke 76, 77, 78 und 79 resul­ tiert, entlang der gleichen geometrischen Achse des Ankers 61 gerichtet.

Die in den Fig. 8 und 9 gezeigte Armeinheit macht somit eine Axialbewegung des Meßfühlers auf Grund einer einfachen Konstruktion möglich, die zwei Paare von reibungsarmen und gleitfreien Gelenkeinrichtungen vor­ sieht, welche an einem einzigen Element 57 vorgesehen sind, das etwa S-förmig gebogen worden ist.

Um den Widerstand gegenüber Biegebeanspruchungen des Arms 19 des in den Fig. 1 und 2 gezeigten Elementes 5 und des Arms 32 des in den Fig. 3 und 4 gezeigten Elementes 31 zu erhöhen, können diese Arme 19 und 32 mit Versteifungsrippen versehen sein, die man dadurch erhält, daß man zwei Seitenränder der entsprechenden Stahlblechelemente 5 und 31 umbiegt.

Claims (6)

1. Meßinstrument zur Überprüfung von linearen Ab­ messungen, mit einem einstückigen Element mit mindestens zwei Armen, die jeweils über ein einziges Biegegelenk miteinander verbunden sind und von denen einer an einem Auflager befestigt ist und ein anderer einen Meßfühler trägt, wobei das Biegegelenk von einer örtlichen Quer­ schnittsverringerung gebildet ist, und mit einer Wandler­ einrichtung zum Erzeugen eines von der Position des Meßfühlers abhängigen Signals, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Biegegelenk von einer auf der konvexen Seite der Biegestelle eines L- oder U-förmig gebogenen Federstahlbleches angebrachten ebenen Abfasung (16, 17; 39; 53, 54; 74, 75) gebildet ist, die winkel­ symmetrisch zur Biegestelle angebracht ist.

2. Meßinstrument nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß bei einer U-förmigen Biegestelle des Elementes (5) die Abfasung (16) im wesentlichen senkrecht zu den beiden Armen verläuft.

3. Meßinstrument nach Anspruch 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Biegestelle ein mittleres Loch (12) für den Durchgang einer Verlängerung (18) des einen Armes (19) aufweist, wobei das Loch das Biegegelenk in zwei Abschnitte (14, 15) mit je einer Abfasung (16, 17) aufteilt.

4. Meßinstrument nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß bei einer L-förmigen Biegestelle die Abfasung (39) unter einem Winkel von 45° zu den Armen (30, 32) des Elementes (31) verläuft.

5. Meßinstrument nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß zwei Elemente (44, 44′) parallelogrammförmig Seite an Seite angeordnet sind, die Elemente jeweils zwei parallele gegenüberliegende Arme (47, 48) und einen die beiden Arme miteinander verbindenden Arm (49) aufweisen und daß die Biegegelenke neben den parallelen Armen in je zwei gebogenen Ab­ schnitten (51, 52) ausgebildet sind.

6. Meßinstrument nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Biegegelenke an zwei gebogenen Abschnitten (70, 71) eines S-förmigen Ele­ mentes (57) ausgebildet sind und das Element zwei gegen­ überliegende parallele Arme (58, 59) und einen mittleren die Biegegelenke verbindenden Arm (68) mit einer Öffnung (69) für den Durchgang des Meßfühlers (61) auf­ weist.