DE69226269T2 - Kaliber mit gestuften blöcken - Google Patents

Description

Bereich der Erfindung
• Die Erfindung betrifft im allgemeinen Stufenendmaße zum Kalibrieren von Meßinstrumenten. Insbesondere betrifft die Erfindung gestapelte Block-Stufenendmaße mit Meßflächen auf der neutralen Achse und hohen Druckkräften zwischen den Blöcken.
Hintergrund der Erfindung
• Stufenendmaße werden zum Kalibrieren äußerst genauer Meßinstrumente verwendet. Ein Stufenendmaß umfaßt für gewöhnlich einen Metallblock (oder Blöcke) bekannter Höhe mit gegenüberliegenden parallelen Oberflächen, die auf extrem geringe Toleranzen präzisionsgeläppt sind. Da die Höhe des Stufenendmaßes mit äußerst hoher Genauigkeit bekannt ist, kann ein Meßinstrument aufgrund des Wertes, der für die Höhe des Stufenendmaßes gemessen wird, kalibriert werden.
• Bekannte Endmaße nach dem Stand der Technik umfassen einen einzigen Block bestimmter Höhe. Die gegenüberliegenden Flächen des Blocks sind auf die gewünschte Höhe präzisionsgeläppt. In Endmaßen mit einem einzelnen Block kann der Meßfühler mit gegenüberliegenden Flächen des Blocks auf der neutralen Achse des Endmaßes, d.h., der Achse parallel zu der zu messenden Dimension, auf welcher der Schwerpunkt des Endmaßes liegt, in Kontakt gelangen. Endmaße, die ein Messen auf der neutralen Achse ermöglichen, sind vorteilhaft, da jede Verbiegung der Endmaßanordnung aufgrund von Schwerkräften oder anderen Faktoren eine minimale Auswirkung auf die Höhe des Stufenendmaßes bezüglich seiner neutralen Achse hat. Endmaße mit einem einzigen Block sind meist äußerst präzise. Solche Endmaße sind jedoch nur zum Messen einer einzigen Höhe zweckdienlich, während allgemein gewünscht wird, ein Meßinstrument bei mehreren verschiedenen Höhen zu testen.
• Es sind Stufenendmaße bekannt, bei denen eine Reihe von Blöcken in einem nicht kontaktierenden Verhältnis von einer Endmaßanordnung gehalten werden. Die prazisionsgeläppten Oberflächen der Blöcke umfassen die Meßflächen, die der Meßfühler kontaktiert. Nicht kontaktierende Blockfühler, wie in U.S. Patent Nr. 4.445.276 offenbart, das an Voneky et al. erteilt wurde, bieten nicht nur mehrere Meßflächen in mehreren Höhen entlang des Endmaßes, sondern ermöglichen auch eine Anordnung der Meßflächen auf der neutralen Achse. Solche Endmaße sind jedoch wegen ihrer komplexen und teuren Konstruktion und wegen ihrer meist geringeren Genauigkeit im Vergleich zu anderen Arten von Stufenendmaßen nicht besonders beliebt.
• Die wahrscheinlich populärste Art eines Stufenendmaßes ist das Stufenendmaß mit einander kontaktierenden oder gestapelten Blöcken, bei dem eine Reihe von präzisionsgeläppten Blöcken in kontaktierendem Verhältnis gestapelt und entweder von einer Durchgangsschraube, die sich durch übereinstimmende Öffnungen in den Blöcken erstreckt, oder von einzelnen Schrauben, die jeden Block mit einem vorangehenden Block durch übereinstimmende Öffnungen verbindet, zusammengehalten werden.
• U.S. Patent Nr. 3.162.955 und 3.276.132, beide an Egli erteilt, offenbaren besondere Stapelblock- Stufenendmaße. Patent Nr. 3.162.955 (in der Folge als Egli 1955 bezeichnet) offenbart eine Stufenendmaßanordnung, die mehrere Blöcke umfaßt, wobei jeder Block durch eine "Zwitterschraube" mit einem vorangehenden Block verbunden ist. Jeder Block umfaßt ein Loch, das durch die Mitte des Blocks gebohrt und aufgebohrt ist. Eine Schraube, die etwas länger als die Höhe des einzelnen Blocks ist, wird in das Loch eingesetzt, so daß das mit einem Gewinde versehene distale Ende der Schraube unter der Bodenfläche des einzelnen Blocks herausragt und bei zusammengebautem Endmaß in den unmittelbar darunterliegenden Block reicht. Die Löcher sind auf eine derartige Tiefe ausgebohrt, daß der Kopf der darin eingesetzten Schraube annähernd mit der oberen Oberfläche des zugehörigen Blocks bündig ist. Der Kopf jeder Zwitterschraube umfaßt einen mit einem Gewinde versehenen zylindrischen Hohlraum, der das distale Ende einer Schraube aufnimmt, die in das Loch in dem darüberliegenden Block eingesetzt ist. Jeder Block wird mit dem darunterliegenden Block durch Hineinschrauben des distalen Endes der Zwitterschraube in den Hohlraum im Kopf der Zwitterschraube, die in den vorangehenden Block eingesetzt wurde, zusammengefügt.
• Patent Nr. 3.276.132 (in der Folge als Egli '132 bezeichnet), offenbart eine Stufenendmaßanordnung ähnlich der in Egli '955 offenbarten mit der Ausnahme, daß die Schrauben, die in die Löcher in den Blöcken eingesetzt werden, nicht mit dem Hohlraum in dem Kopf der vorangehenden Schraube in Eingriff gebracht werden (d.h., sie sind keine Zwitterschrauben). Statt dessen wird der oberste Teil des Lochs in jedem Block mit einem Innengewinde versehen, um mit einem Einsatz mit Außengewinde in Eingriff zu gelangen, wobei der Einsatz seinerseits ein Innengewinde aufweist, um das mit einem Gewinde versehene distale Ende der Schraube aufzunehmen, die in den nächsten Block der Anordnung eingesetzt wird. Da die Schrauben nicht miteinander in Kontakt gelangen müssen, sind die Schrauben verhältnismäßig kürzer als die Schrauben von Egli '955 und können alle dieselbe Länge aufweisen. Gemäß Egli '132 liegt der Vorteil dieser Konstruktion darin, daß die Druckkraft jeder Schraube an den Auflageflächen der beiden benachbarten Blöcke konzentriert ist, wodurch das Biegemoment an dem Block verringert wird, das für gewöhnlich durch die Druckkraft einer Schraube erzeugt wird, die sich durch den gesamten Block erstreckt. Egli '132 beschreibt Druckkräfte, die von den Schrauben auf die Blöcke ausgeübt werden, in der Größenordnung von 690 x 10³ N/m² (100 psi). Im Egli '132 Patent wird festgestellt, daß höhere Druckkräfte aus zwei Gründen unerwünscht sind. Erstens verursachen hohe Druckkräfte ein Verbiegen des Endmaßes. Zweitens neigen die Blöcke unter extrem hohen Druckkräften zu einer Größenverringerung aufgrund der Elastizität des Materials. Mit anderen Worten, extrem hohe Druckkräfte pressen die Blöcke zusammen, wodurch das zusammengebaute Endmaß kürzer als die gewünschte Höhe ist.
• Im Egli '955 Patent wird die Möglichkeit besprochen, die einzelnen Blöcke des Endmaßes auf ein Größe zu läppen, die etwas größer als ihre Nenngröße ist, so daß die Blöcke ihre Nenngröße erreichen, wenn sie den Druckkräften der Schrauben ausgesetzt werden.
• Ein weiteres Beispiel eines Stufenendmaßes ist in U.S. Patent Nr. 2.537.340 dargestellt, das an Fonda erteilt wurde und einen Endmaßblock beschreibt, der drei getrennte Blockabschnitte umfaßt, einen Hauptabschnitt aus Stahl und zwei Endkappen aus Wolframcarbid, die durch Schrauben an den Hauptabschnitt gekoppelt sind, welche sich durch Öffnungen in den Endkappen erstrecken und mit Gewindelöchern in jedem Ende des Hauptblocks in Eingriff gelangen. Die unteren Bereiche der Öffnungen in den Kopfstücken sind etwas größer als die Schrauben, die sie aufnehmen, so daß sich die Wolframkopfstücke mit einer anderen Rate als der Hauptabschnitt aus Stahl ausdehnen können, ohne die Kopfstücke durch Wärmebelastungen in dem Block zu verformen.
• Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Stufenendmaß zu schaffen.
• Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Stufenendmaß mit einer erhöhten Widerstandsfähigkeit gegenüber einer Verformung und Beschädigung zu schaffen, um Ungenauigkeiten in der Höhe des Endmaßes zu minimieren.
• Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Stufenendmaß vom Stapelblocktyp zu schaffen, bei dem sich die Meßfläche auf der neutralen Achse des Endmaßes befindet.
• Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Stufenendmaß mit einer erhöhten Widerstandsfähigkeit gegenüber einem Biegemoment zu schaffen.
• Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein extrem genaues Stapelblock-Stufenendmaß zu schaffen.
• Nach dem Stand der Technik ist es also bekannt, ein Stufenendmaß mit einer Mehrzahl von Blöcken, die in kontaktierendem Verhältnis gestapelt sind, und Druckmitteln zum Zusammenpressen der Blöcke unter einer Druckkraft bereitzustellen (siehe US-A-3276132).
• Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung ist das Druckmittel zum Ausüben einer Druckkraft von mindestens 6,89 x 10&sup6; N/m² auf die Blöcke betätigbar und umfaßt mindestens drei parallele Druckmittel, die jeweils auf unterschiedliche Druckkräfte gespannt werden können, um jede Biegungskomponente des Stufenendmaßes auszugleichen.
• Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung ist die Mehrzahl von parallelen Druckmitteln durch eine oder zwei Stangen ersetzt, die sich durch eine Öffnung in jedem Block erstrecken, wobei die Öffnung einen Querschnitt aufweist, der größer als jener der Stange ist, so daß die Position der Stange zum Ausgleichen jeder Biegungskomponente des Stufenendmaßes eingestellt werden kann.
• Die Erfindung betrifft ein Stufenendmaß vom Stapelblocktyp. In bevorzugten Ausführungsbeispielen sind die Blöcke durch mindestens drei Durchgangsstangen miteinander verbunden, die sich durch alle Blöcke des Endmaßes erstrecken. Schrauben sind in jedes Ende jeder Durchgangsstange geschraubt und zur Erzeugung einer Druckkraft auf die Blöcke von mehr als 690 x 10³ N/m² (100 psi) und vorzugsweise mehr als 6,9 x 10&sup6; N/m² (1000 psi) angezogen. Jede der Durchgangsschrauben kann einzeln auf eine andere Spannung festgezogen werden, so daß ein Verbiegen des Endmaßes unter hohem Druck ausgeglichen und verringert werden kann. Jeder der einzelnen Blöcke umfaßt einen Meßfühlerfreiraum, der die neutrale Achse des Blocks schneidet, um eine Meßfläche auf der neutralen Achse des Stufenendmaßes bereitzustellen. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird das zusammengebaute Endmaß einer Vibrationsbehandlung unterzogen, um die Spannung entlang den Gewinden der Schrauben und Durchgangsstangen gleichmäßiger zu verteilen, wodurch der Fließpunkt der Schraubengewinde über jenen erhöht wird, der wahrscheinlich bei einer normalen Behandlung des Endmaßes festzustellen ware.
• Bei anderen Ausführungsbeispielen können die Durchgangsstangen durch Schrauben ersetzt sein, welche einen Block einzeln mit dem vorangehenden benachbarten Block verbinden und auf die obengenannten Minimalspannungenfestgezogen sind.
• Bei anderen Ausführungsbeispielen umfaßt das Endmaß zwei Durchgangsstangen, die einzeln zum Ausgleich der Biegung in einer Achse festgezogen werden können. Zur Eliminierung jeder Biegung des Endmaßes, die nicht parallel zu dieser Achse ist, sind die Durchgangsöffnungen des einzelnen Blocks elliptisch, so daß sie entlang einer zweiten Achse senkrecht zu der ersten Achse größer als die Durchgangsstangen sind, so daß die Biegung entlang der zweiten Achse durch Einstellen der Position der Durchgangsstangen in ihren jeweiligen Öffnungen ausgeglichen werden kann.
• Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel ist eine einzige, sich in der Mitte befindliche Durchgangsstange in einer Öffnung angeordnet, die größer als die Durchgangsstange ist, so daß die Durchgangsstange seitlich in jede Richtung zum Ausgleichen der Biegung des Endmaßes bewegt werden kann.
• Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel sind die Blöcke miteinander durch ein Spannrohr verbunden, wobei ein Endbolzen an jedem Ende befestigt ist. Die Spannrohrlendbolzenanordnung erstreckt sich durch Längsöffnungen in allen Blöcken des Endmaßes. Jeder Endbolzen ist dazu ausgebildet, durch vier Schrauben mit einer Endkappe fest verbunden zu werden. Die Endkappen kontaktieren die äußeren Oberflächen der äußersten Blöcke des Endmaßes und üben eine Druckkraft auf die Blöcke aus, wenn sie in die Endbolzen/Spannrohranordnung geschraubt sind. Die Schrauben werden zur Erzeugung einer Druckkraft auf die Blöcke von mehr als 690 x N/m² (100 psi) und vorzugsweise mehr als 6,9.106 N/m² (1000 psi) angezogen. Jede der Schrauben kann einzeln auf eine andere Spannung festgezogen werden, so daß jede Biegung des Endmaßes unter dem hohen Druck ausgeglichen und verringert werden kann.
• Bei diesem Ausführungsbeispiel umfassen die Blöcke des Endmaßes zylindrische Abstandsblöcke mit einem ersten Durchmesser, die sich mit Meßblöcken mit einem großeren Quermaß als die Abstandsblöcke abwechseln. Die Meßblöcke umfassen präzisionsgeläppte Meßflächen an ihren Querflächen. Die Meßflächen sind an einer Position außerhalb des Außendurchmessers der Abstandsblöcke angeordnet, so daß sie zugänglich sind.
Kurze Zeichnungsbeschreibung
• Fig. 1 ist ein verallgemeinernder Längsschnitt durch das Stufenendmaß der vorliegenden Erfindung.
• Fig. 2 ist ein verallgemeinernder Querschnitt durch das Stufenendmaß der vorliegenden Erfindung.
• Fig. 3 ist eine Seitenansicht eines ersten Ausführungsbeispiels des Stufenendmaßes der vorliegenden Erfindung.
• Fig. 4A-4F sind perspektivische Ansichten von einzelnen Blöcken, aus welchen das erste und zweite Ausführungsbeispiel des Stufenendmaßes der vorliegenden Erfindung konstruiert sind.
• Fig. 5 ist eine Seitenansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels des Stufenendmaßes der vorliegenden Erfindung.
• Fig. 6 ist ein Diagramm, das die Kräfte zeigt, die unter normalen Bedingungen auf die Oberfläche eines Blocks eines Stufenendmaßes ausgeübt werden, das zu einem Stapel zusammengebaut ist.
• Fig. 7 ist ein Diagramm, das die Kräfte zeigt, die auf die Oberfläche eines Blocks eines Stufenendmaßes ausgeübt werden, das zu einem Stapel zusammengebaut ist, der einem Biegemoment ausgesetzt ist.
• Fig. 8 ist ein Diagramm, das die Kräfte zeigt, die auf die Oberfläche eines Blocks eines Stufenendmaßes ausgeübt werden, das zu einem Stapel zusammengebaut ist, der einem Biegemoment ausgesetzt ist, das größer als die Biegefestigkeit des Endmaßes ist.
• Fig. 9 ist ein Längsschnitt durch ein drittes Ausführungsbeispiel des Stufenendmaßes der vorliegenden Erfindung.
• Fig. 10 ist ein Querschnitt durch ein drittes Ausführungsbeispiel des Stufenendmaßes der vorliegenden Erfindung.
• Fig. 11 ist eine Seitenansicht eines vierten Ausführungsbeispiels des Stufenendmaßes der vorliegenden Erfindung.
• Fig. 12 ist ein Längsschnitt durch das vierte Ausführungsbeispiel des Stufenendmaßes der vorliegenden Erfindung entlang der Linie B-B in Fig. 11.
• Fig. 13A-13E sind perspektivische Ansichten der verschiedenen Komponenten des vierten Ausführungsbeispiels des Stufenendmaßes der vorliegenden Erfindung.
• Fig. 14 ist eine perspektivische Ansicht einer Befestigungsklemme des vierten Ausführungsbeispiels des Stufenendmaßes der vorliegenden Erfindung.
• Fig. 15 ist ein Querschnitt entlang der Linie A-A von Fig. 11 durch das vierte Ausführungsbeispiel des Stufenendmaßes der vorliegenden Erfindung, das an der Befestigungsklemme von Fig. 14 befestigt ist.
• Fig. 16 ist eine Seitenansicht eines fünften Ausführungsbeispiels des Stufenendmaßes der vorliegenden Erfindung.
• Fig. 17 ist eine perspektivische Ansicht eines Blocks des fünften Ausführungsbeispiels des Stufenendmaßes der vorliegenden Erfindung.
• Fig. 18 ist eine Seitenansicht eines sechsten Ausführungsbeispiels des Stufenendmaßes der vorliegenden Erfindung.
• Fig. 19 ist eine perspektivische Ansicht eines Blocks des sechsten Ausführungsbeispiels des Stufenendmaßes der vorliegenden Erfindung.
• Fig. 20 ist ein Längsschnitt durch ein siebtes Ausführungsbeispiel des Stufenendmaßes der vorliegenden Erfindung.
• Fig. 21 ist eine Draufsicht auf ein achtes Ausführungsbeispiel des Stufenendmaßes der vorliegenden Erfindung.
• Fig. 22 ist eine Seitenansicht eines neunten Ausführungsbeispiels des Stufenendmaßes der vorliegenden Erfindung.
• Fig. 23 ist ein Längsschnitt durch das neunte Ausführungsbeispiel des Stufenendmaßes der vorliegenden Erfindung.
• Fig. 24A-24D sind Schnittansichten verschiedener Blöcke, die das Stufenendmaß bilden, entlang den in Fig. 22 angegebenen Linien.
• Fig. 25 ist eine Draufsicht auf das neunte Ausführungsbeispiel des Endmaßes der vorliegenden Erfindung entlang der Linie 5-5 in Fig. 22.
• Fig. 26 ist eine Seitenansicht des Endmaßes der vorliegenden Erfindung, welche die Anordnung der Stützfüße in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt.
Ausführliche Beschreibung der Erfindung
• Die vorliegende Erfindung, wie in Fig. 1 und 2 dargestellt, umfaßt ein Stapelblock-Stufenendmaß 10, bei dem die einzelnen Blöcke 12 des Stufenendmaßes unter extrem hohen Druckkräften, wie beispielsweise in der Größenordnung von 6,9 x 10&sup6; N/m² (1000 psi) oder mehr zusammengehalten werden. Bei den meistbevorzugten Ausführungsformen sind die einzelnen Blöcke 12 durch vier Durchgangsstangen 14 miteinander verbunden, die sich durch übereinstimmende Öffnungen 16 in den Blöcken 12 hindurch erstrecken. Ein zylindrischer, mit Gewinde versehener Hohlraum 19 ist an jedem Ende jeder Durchgangsstange 14 für die Aufnahme und den Eingriff von Gewinden von Schrauben 18 versehen. Als Alternative können die Enden jeder Durchgangsstange 14 ein Außengewinde für das Verkuppeln mit Bolzen aufweisen.
• Das Endmaß 10 wird aufgebaut, indem zunächst Schrauben 18 in die Öffnungen 16 im untersten Block eingesetzt werden. Die Stangen werden auf die Schrauben 18 geschraubt und die übrigen Blöck& darauf gestapelt, so daß die Stangen durch deren Öffnungen 16 gehen. Die Anzahl und Größe der Blöcke wird nach der gewünschten Höhe des Endmaßes und dem anwendbaren Testprotokoll gewählt. Wenn der letzte Block angebracht ist, wird eine Schraube 18 in den zylindrischen Hohlraum im Ende jeder Stange 14 gegenüber dem untersten Block, d.h., neben dem obersten Block, geschraubt.
• Die folgenden Gleichungen sind zweckdienlich zur Bestimmung der Parameter des Endmaßes, wie des Schraubendrehmoments, das zum Erreichen eines bestimmten Preßdrucks in dem Endmaß erforderlich ist, und der Schrumpfung der einzelnen Blöcke und der Gesamtheit der Blöcke unter der Preßkraft der Stangen oder Schrauben.
• Drehmoment = C D F
• wobei
• C = Drehmomentkoeffizient (etwa 0,2 für Trockenstahl)
• D = Außendurchmesser der Schraubengewinde
• F = Spannung der Schraube (oder Stange)
• Spannung in Stangen = Kraft/Querschnittsfläche der Stange
• Druckspannung in jedem Block = Anzahl von Stangen Schraubenspannung/ Querschnittsfläche des Blocks
• Unter Annahme der folgenden Parameter:
• - Schraubendrehmoment, T, = 18,1 Nm (160 Inch lbs),
• - Schraubenaußendurchmesser = 6 mm (0,236 Inch),
• - Endmaßlänge = 1000 mm,
• - Stangendurchmesser = 10 mm (0,394 Inch),
• - horizontale Querschnittsfläche des Blocks = 23 cm² (3,560 Quadratinch),
• liefern die folgenden Berechnungen die Parameter des beispielhaften Endmaßes.
• Schraubenspannung = F = 18,1 Nm/6 x 10&supmin;³m x 0,2 = 15,08 x 10³N ( 160 in.lbs/( 0,236in)(0,2) = 3390 lbs)
• Bei einem 1000 mm Endmaß mit Stahlstangen mit einer Länge von 1000 mm und einem Durchmesser von 10 mm (0,394 Inch) wird jede Stange etwa um 0,929 mm gestreckt, wie in der Folge dargestellt ist:
• Wenn die Stange einen Durchmesser von 10 mm (0,394 Inch) aufweist, dann ist: Spannung in jeder Stange Inch Verformung Youngscher Modul
• Streckung in einer 1000 mm Stange = (0,000926666)(1000 mm = 0,929 mm
• Wenn die Querschnittsfläche des Blocks 23 cm² (3,560 in²) beträgt, ist der Preßdruck zwischen den Blöcken etwa 26 x 10&sup6; N/m² (3,775 Pfund je Quadratinch), wie in der Folge berechnet: Preßspannung in jedem Block Verformung Youngscher Modul
• Bei dieser Verformung nimmt die Höhe jedes Blocks um 0,00317 mm ab, wie in der Folge berechnet wird.
• Blockkompression = (25 mm)(0,000126966 m/mm) = 0,317 mm.
• Da die Kompression der Blöcke ziemlich genau bekannt ist, können die Blöcke auf eine vorbestimmte Größe geläppt werden, die größer als die Nenngröße ist, so daß sie unter hohen Druckkräften auf die Nenngröße zusammengepreßt werden.
• Es gibt standardisierte Protokolle zur Bewertung der Genauigkeit von Meßinstrumenten. Die Endmaße der vorliegenden Erfindung sind insbesondere so konstruiert, daß sie den Anforderungen von zwei bestimmten Protokollen, den Methoden zur Leistungs-Bewertung von Koordinaten-Meßgeräten (Methods for Performance Evaluation of Coordinate Measuring Machines) des American National Standard Institute ANSI/ASME B89.1.12M-1985 (in der Folge das ANSI/ASME-Protokoll) und der Deutschen nationalen Norm, Genauigkeit von Koordinatenmeßgeräten, VDI/VDE 2617 (in der Folge VDI/VDE-Protokoll) entsprechen.
• Das ANSI/ASME-Protokoll verlangt, daß Messungen zwischen Meßflächen vorgenommen werden, die in dieselbe Richtung weisen. Für Koordinatenmeßgeräte mit vollen Meßlängen von 250 mm oder weniger dürfen die Abstände zwischen den Stufen nicht größer als 25 mm sein. Bei Längen von mehr als 250 mm dürfen die Längen zwischen den Stufen nicht größer als 1/10 der ganzen Meßskala der Vorrichtung sein.
• Das VDI/VDE-Protokoll verlangt, daß Messungen zwischen Meßflächen vorgenommen werden, die in entgegengesetzte Richtungen weisen, und daß für jede Meßlänge Messungen zehn verschiedener Längen gemacht werden. Die kürzeste Länge darf nicht größer als 25 mm sein.
• In Übereinstimmung mit diesen Protokollen ist das in Fig. 3 dargestellte Ausführungsbeispiel für Endmaße mit einer Länge bis zu 500 mm bevorzugt, während das in Fig. 5 dargestellte Ausführungsbeispiel für Endmaße mit einer Länge von 500 mm und mehr bevorzugt ist. Der Zweck der verschiedenen Ausführungsbeispiele geht aus der folgenden Beschreibung hervor.
• Fig. 3 zeigt ein Stufenendmaß, das gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung konstruiert wurde und für Endmaße mit einer Höhe von 500 mm oder weniger bevorzugt ist. Das ANSI/ASME-Protokoll schreibt vor, daß Endmaße mit einer Länge von weniger als 500 mm mit Meßintervallen von 25 mm getestet werden sollen, wobei die mit den Meßfühlern in Kontakt stehenden Meßflächen in dieselbe Richtung weisen. Gemäß diesem Protokoll ist das Endmaß 25 in Fig. 3 aus vier verschiedenen Arten von Blöcken konstruiert, die als Block A, B, C und D bezeichnet sind (siehe Figur 4A, 4B, 4C und 4D). Wie in Fig. 3 dargestellt, besteht das Endmaß vorwiegend aus A-Blöcken, mit der Ausnahme, daß die Blöcke an jedem Ende des Endmaßes B-Blöcke sind.
• Ein C-Block ist neben einem der B-Endblöcke angeordnet.
• Schließlich werden D-Blöcke gelegentlich anstelle der A-Blöcke in der Blockfolge verwendet. Die Struktur und Aufgabe jedes Blocks wird in der Folge erklärt.
• Die Konstruktion der verschiedenen Blöcke ist in Fig. 4 därgestellt. Ein A-Block ist in Fig. 4A darge stellt. Der A-Block umfaßt zwei gegenüberliegende, parallele, präzisionsgeläppte Oberflächen 20 und 22. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel sind die Oberflächen 20 und 22 jedes Blocks 25 mm voneinander beabstandet. Jeder A-Block umfaßt vier gebohrte Durchgangsöffnungen 24, die nahe den Ecken des Blocks angeordnet sind. Der Block weist einen halbelliptischen Ausschnitt 26 auf. In dem halbelliptischen Ausschnitt befindet sich ein zweiter ausgeschnittener Meßfühler-Freiraum 28, der mit der oberen Oberfläche 20 in Verbindung steht und sich über die halbe Strecke zur Bodenfläche 22 hin erstreckt. Der Meßfühler-Freiraum 28 stellt einen Zugang für den Meßfühler zu dem Bereich an der Oberfläche 22 des benachbarten Blocks dar, der auf der neutralen Achse des Blocks angeordnet ist. Dieser Bereich ist die Meßfläche 30. Ein Endblock B ist in Fig. 48 dargestellt und mit einem A-Block identisch, mit der Ausnahme, daß die Löcher 24 durch Löcher 32 ersetzt sind, die durchgebohrt und an einem Ende aufgebohrt sind, wie bei 34 dargestellt ist. Diese Löcher sind aufgebohrt, um die Köpfe der Schrauben aufzunehmen, welche die Durchgangsstangen erfassen und das Endmaß unter Druck zusammenhalten. Ein C-Block ist in Fig. 4C dargestellt und mit einem A-Block identisch, mit der Ausnahme, daß der Meßfühler-Freiraum 28 und die Meßfläche 30 aus den in der Folge erklärten Gründen fehlen. Schließlich ist ein D-Block in Fig. 4D dargestellt und mit einem A-Block identisch, mit der Ausnahme, daß er zusätzliche vorstehende Oberflächen 36 aufweist. Die vorstehenden Flächen 36 sind präzisionsgeläppt, so daß sie senkrecht zu den Flächen 20 und 22 und der Meßfläche 30 liegen, und werden zum Ausrichten des zusammengebauten Endmaßes auf die Meßlinie des zu testenden Koordinatenmeßgeräts verwendet. Die Löcher 24 in den A-, C- und D-Blöcken ermöglichen das Hindurchführen von Stangen 14. Die Löcher 32 in der Endkappenblöcken B sind zur Aufnahme der Schrauben 18 ausgelegt. Die ausgebohrten Bereiche 34 der Löcher 32 in den B-Blöcken nehmen die Köpfe von Schrauben 18 auf, die auf Schultern 35 aufliegen. Zur Verringerung der Komplexität der Blockkonstruktion ist der B-Block an jedem Ende identisch. Daher muß einer der B-Blöcke im Vergleich zu dem anderen B-Block und den anderen Blöcken in einem Endmaß umgedreht an dem Endmaß angebracht werden. Der C-Block, der im wesentlichen ein A-Block ohne Meßfühler-Freiraum ist, wird neben dem "umgedrehten" B-Block angefügt. Da der Fühlerduchgangskanal 28 des "umgedrehten" B-Blocks einen Zugang zu der Meßfläche des benachbarten C-Blocks bereitstellt, muß in dem C-Block kein Meßfühler- Freiraum 28 für einen Zugang zu der neutralen Achse vorhanden sein. Die neutrale Achse der oberen Oberfläche 20 des C-Blocks ist zugänglich und kann als Meßfläche verwendet werden. Der Zweck des C-Blocks besteht darin, die Möglichkeit zu bieten, Messungen an gegenüberliegenden Flächen vorzunehmen, wie dies von dem VDI/VDE-Protokoll verlangt wird.
• Die B-Blöcke sind in Abständen entlang des Endmaßes durch D-Blöcke ersetzt, die wie zuvor beschrieben wurde, der Ausrichtung des Endmaßes bei dessen Konstruktion dienen.
• Meßfühler können zu den in der Mitte angeordneten Meßflächen der A-Blöcke über den Ausschnitt 26 und den Meßfühler-Freiraum 28 gelangen und diese kontaktieren.
• Die Meßfläche der A-Blöcke liegt auf oder nahe der neutralen Achse und ist auch vor einer Beschädigung durch den Kontakt mit anderen Objekten geschützt, da sie durch den umgebenden Block gut geschützt ist.
• Bei Endmaßen mit einer Höhe von mehr als 500 mm wird das alternative Ausführungsbeispiel, das in Fig. 5 dargestellt ist, bevorzugt. Das Ausführungsbeispiel von Fig. 5 verwendet B- und C-Blöcke, aber keine A- oder D-Blöcke. Das Ausführungsbeispiel von Fig. 5 verwendet zwei neue Blöcke, E- und F-Blöcke, wie in Fig. 4E bzw. 4F dargestellt. Ein E-Block, wie in Fig. E dargestellt, ist ähnlich einem A-Block, mit der Ausnahme, daß der Meßfühler-Freiraum 28 durch einen Meßfühler-Freiraum 29 ersetzt ist, der vollständig durch den Block geschnitten ist. Ein F-Block, wie in Fig. 4F dargestellt, ist ähnlich einem D-Block, mit der Ausnahme, daß der Meßfühler-Freiraum fehlt. Das Endmaß ist wie in Fig. 5 dargestellt gebildet und umfaßt im wesentlichen abwechselnde C- und E-Blöcke, wobei die Endkappen aus B-Blöcken gebildet sind. F-Blöcke werden anstelle von C-Blöcken an verschiedenen Punkten in dem Endmaß verwendet, um die Ausrichtung des Endmaßes auf die Meßlinie der zu testenden Maschine zu unterstützen. Bei diesem Ausführungsbeispiel umfassen die Meßflächen die oberen und unteren Flächen der C-Blöcke (oder der F-Blöcke je nach Anwendungsfall). Da der Meßfühler- Freiraum vollständig durch die E-Blöcke von der oberen Oberfläche zu der unteren Oberfläche hindurchgeht, ist ein Bereich der neutralen Achse der oberen Oberfläche 20 und der unteren Oberfläche 22 der C-Blöcke (oder F-Blöcke) zugänglich, wodurch der Meßfühler mit diesen Flächen in Kontakt gelangen kann, so daß diese als Meßflächen verwendet werden können. Daher bleiben bei diesem Ausführungsbeispiel die Meßflächen auf der neutralen Achse des Endmaßes. Ferner können Messungen vorgenommen werden, wobei die Fühler mit gegenüberliegenden Meßflächen in Kontakt stehen oder mit Meßflächen in Kontakt stehen, die in dieselbe Richtung weisen.
• Die Ausführungsbeispiele gemäß Fig. 3 und Fig. 5 sind zur Verwendung sowohl mit dem ANSI/ASME- als auch mit dem VDI/VDE-Protokoll geeignet. Zum Beispiel ist das Endmaß von Fig. 3 für Meßlängen bis zu 500 mm geeignet. In bezug auf das ANSI/ASME-Protokoll können alle Stufen, mit Ausnahme der Stufe 22, die in die falsche Richtung zeigt, verwendet werden. Da der Abstand zwischen allen Stufen 25 mm beträgt, wird die ANSI/ASME-Anforderung, daß keine Stufe 25 mm überschreitet, erfüllt. Das Endmaß von Fig. 5 ist für Längen von 500 mm oder mehr geeignet. Alle Messungen werden zwischen abwechselnden Meßflächen vorgenommen, da diese alle in dieselbe Richtung weisen. Da die Blöcke 25 mm lang sind, sind abwechselnde Flächen 50 mm oder 1/10 von 500 mm voneinander beabstandet. Daher wird die ANSI/ASME-Anforderung durch das Endmaß von Fig. 5 erfüllt.
• Mit Bezugnahme auf das VDI/VDE-Protokoll wird das Endmaß von Fig. 3 auch für Meßlängen bis zu 500 mm verwendet. Alle Messungen werden von der Stufe 22 zu irgendeiner anderen Stufe vorgenommen. Dies erfüllt das VDI/VDE-Protokoll, da die Messungen von gegenüberliegenden Flächen mit einer Minimalstufe von 25 mm vorgenommen werden. Für Meßlängen über 500 mm wird das Endmaß von Fig. 5 verwendet. Die kürzeste Messung, die von einer Fläche irgendeines C-Blocks zu der gegenüberliegenden Fläche desselben C-Blocks vorgenommen wird, ist 25 mm. Danach stehen alle 50 mm gegenüberliegende Meßflächen zur Verfügung. Auch hier stimmt dies mit dem VDI/VDE-Protokoll überein.
• Die extrem hohen Druckkräfte der vorliegenden Erfindung bieten deutliche Vorteile gegenüber dem Stand der Technik. Wenn, wie zuvor besprochen, die Schrauben 18 auf ein Drehmoment von etwa 18,1 Nm (160 Inch/lbs) festgezogen werden, beträgt die Spannung in jeder Stange etwa 23,37 x 106 N/m² (3390 lbs). In einem Endmaß mit einer Höhe von 1000 mm wird jede Stange etwa 0,929 mm gestreckt. In diesem Beispiel wäre die Druckkraft zwischen den Blöcken etwa 26,26 x 10&sup6; N/m² (3809 psi).
• Ein offensichtlicher Vorteil einer hohen Druckkraft besteht darin, daß sie ein Rutschen zwischen den Blöcken und ein Verbiegen des Endmaßes während der Handhabung wirksam verhindert.
• Fig. 6, 7 und 8 zeigen die Vorteile der erfindungsgemäßen Verwendung von hohen Druckkräften zwischen den Blöcken.
• Wenn zwei Blöcke durch sehr hohe Spannungen, aneinander befestigt werden, kommt es zu einer Verformung der Blöcke. In Bereichen, die am weitesten von den Befestigungen entfernt sind, d.h., am weitesten von den Durchgangsstangen, werden die Blöcke leicht voneinander weggebogen, um den Druck zwischen den Blöcken abzuschwächen. Die Blöcke verformen sich in eine Form, in der die Blöcke die minimale Dehnungsenergie haben.
• Bei einem Stufenendmaß, das mehr als zwei Blöcke hoch ist, ist die Situation ganz anders. Fig. 6 zeigt die Spannungs- und Kraftverteilung über einer der Flächen eines Blocks 40 in der Mitte eines Endmaßes. Es versteht sich, daß sich an der rechten Seite von Block 40 ein Block befindet, der nicht dargestellt ist. Wie in Fig. 6 dargestellt, ist jeder Block in dem Endmaß, mit Ausnahme der Endblöcke, Druckkräften an beiden Flächen ausgesetzt und kann sich daher von keinem seiner benachbarten Blöcke wegbiegen, da dies ein gleichzeitiges Biegen in entgegengesetzte Richtungen bedeuten würde. Daher bleiben die Blöcke flach, und die Druckkraft ist über der Blockfläche gleichmäßig. Es gibt aufgrund einer radialen Verformung eine gewisse Druckverminderung an den äußersten Kanten der Fläche, wobei dieser Effekt aber vernachlässigbar ist. Wie in Fig. 6 dargestellt, üben die Durchgangsstangen und Schrauben Kräfte 42 aufeinander aus, die an den Löchern konzentriert sind. Um die Zugkraft der Durchgangsstangen auszugleichen, üben die Blöcke aufeinander einen Druck in die entgegengesetzte Richtung zu der Befestigungskraft 42 aus, wie durch Druckpfeile 44 dargestellt ist.
• Wenn ein Biegemoment M, wie in Fig. 7 dargestellt, auf das Endmaß ausgeübt wird, bleibt die durchschnittliche Druckkraft auf die Blockfläche konstant. Die Verteilung der Druckkraft ändert sich jedoch, um das Moment auszugleichen, wie in Fig. 7 dargestellt. Der Druck ist an einem äußersten Ende des Blocks am größten, wie als Druck L dargestellt ist, und nimmt linear auf einen Minimaldruck P am anderen Ende ab. Wenn das Moment M erhöht wird, nimmt der Minimaldruck P an einer Kante der Fläche ab, während der Maximaldruck L an der gegenüberliegenden Kante zunimmt. Wenn, wie in Fig. 8 dargestellt, das Moment M groß genug ist, kann die Druckkraft P an der äußersten Kante auf Null verringert werden, und es entsteht ein Spalt zwischen den Blöcken, wie bei W in Fig. 8 dargestellt ist. Das Moment M, das den Druck P auf 0 bringt, wird als Biegefestigkeit des Endmaßes bezeichnet. Wenn sich ein Spalt in einem Endmaß bildet, weil das Biegemoment größer als die Biegefestigkeit des Endmaßes ist, kann Schmutz und Öl in den Spalt eindringen und Ungenauigkeiten des Endmaßes verursachen, selbst nach Lösung des Biegemoments.
• Wenn die Kraft 42 der Halterungen erhöht wird, nimmt offensichtlich auch der Ausgleichsdruck 44 auf den Blockflächen zu. Daher ist die Biegefestigkeit des Endmaßes um so größer, je größer die Spannung auf den Halterungen ist.
• Die Egli Patente lehren jedoch, daß es unerwünscht ist, die Spannung auf den Blöcken weit über 689 x 10³ N/m² (100 psi) zu erhöhen, obwohl die Biegefestigkeit des Endmaßes verbessert werden soll, da die äußerst hohen Druckkräfte der Stangen selbst zu einem Verbiegen des Endmaßes führen.
• Die vorliegende Erfindung in allen ihren verschiedenen Ausführungsbeispielen, löst dieses Problem und läßt Druckkräfte zwischen den Blöcken zu, die um Größenordnungen höher als 689 x 10³ N/m² (100 psi) sind. Durch Verwendung von mehreren Stangen anstelle einer einzigen Durchgangsstange, kann jede Stange einzeln auf eine andere Druckkraft gespannt werden, um jedes Verbiegen des Endmaßes zu verhindern.
• Wenn das Endmaß zusammengebaut ist, wird es auf Verbiegungen innerhalb festgelegter Toleranzgrenzen untersucht. Zur Prüfung der Umbiegung kann die Endmaßhöhe an jeder der vier Ecken gemessen werden. Wenn eine oder mehr der Ecken außerhalb der Spezifikation sind, kann die Spannung in einer oder mehrerer Durchgangsstangen einzeln durch Festziehen oder Lockern der entsprechenden Schrauben eingestellt werden, so daß eine entsprechende Abnahme bzw. Zunahme der Höhe des Endmaßes an dieser Ecke oder diesen Ecken erreicht wird.
• Ferner ist die Verwendung von Durchgangsstangen anstelle von Schrauben zur einzelnen Befestigung jedes Blocks an dem vorangehenden Block vorteilhaft, da die größere Länge der Durchgangsstangen mehr Elastizität bietet als Schrauben. Daher werden Änderungen in der Spannung der Stangen, die durch die Handhabung bedingt sind, deutlich verringert.
• Passende Schraubengewinde können zu angemessenen Kosten nicht exakt hergestellt werden. Wenn daher eine Schraube wie die Schraube 18 in ein Gewindeloch wie in den Durchgangsstangen eingesetzt wird, kommt es an wenigen Punkten zu einem Kontakt zwischen den passenden Schraubengewinden. Wenn die Schraube festgezogen wird, geben die Schraubengewindeflächen nach, und die Anzahl und Größe der Kontaktflächen nimmt zu. Wenn eine Schraube vollständig festgezogen ist, ist ein Teil der Schraubengewindefläche in Kontakt und bis zur Fließgrenze belastet, ein Teil ist bei geringeren Spannungen in Kontakt, und ein Teil ist überhaupt nicht in Kontakt. Die stärkere Verformung der Schraubengewinde bei der vorliegenden Erfindung, welche durch die höhere Druckkraft verursacht wird, macht die Schrauben empfindlicher bezüglich einer Verringerung der Schraubenspannungen während der Handhabung und einer Zunahme der Höhe des Endmaßes während der Handhabung. Dies ist unerwünscht. Dieses Problem wird bei der vorliegenden Erfindung gelöst, indem das zusammengebaute Endmaß einer Subresonanz-Vibrationsbehandlung unterzogen wird, nachdem die Schrauben vollständig angezogen wurden (d.h., nach dem Zusammenbauen und dem einzelnen Spannen der Schrauben zur Korrektur einer Verbiegung), aber vor der Kalibrierung. Wie in A.G. Hebel Jr., Subresonant Vibrations Relieve Residual Stress, Metal Progress, November 1985, S. 51-55, beschrieben ist, erhöht die Subresonanz-Vibration (bei etwa 1/3 der Höchstresonanzfrequenz des Gegenstandes) die Atomaktivität, wodurch die Spannung abgeschwächt wird. Es ist wichtig, eine Subresonanz-Vibrationsfrequenz zu wählen, bei welcher der Gegenstand (das Endmaß) den Großteil der Vibrationsenergie dämpft, wodurch die Vibrationsenergie zur Erhöhung der Atomaktivität im Gegensatz zur Resonanzenergie verwendet wird. Die Vibrationsbehandlung bewirkt, daß die Schraubengewindeflächen noch stärker nachgeben (und die Höhe des Endmaßes weiter vergrößert wird) als durch eine normale Handhabung der Fall wäre. Dann kann das Endmaß höhenkalibriert werden. Das Nachgeben des Schraubengewindes, das durch die Vibrationsbehandlung herbeigeführt wird, ist stärker als jedes Nachgeben, das wahrscheinlich durch eine normale Handhabung einträte, und daher ist es unwahrscheinlich, daß die Höhe des Endmaßes aufgrund der normalen Handhabung zunimmt.
• In seiner effizientesten Form umfaßt das Endmaß wie zuvor beschrieben drei oder mehr Stangen, deren Enden nicht in einer geraden Linie an der Oberfläche des Endblocks angeordnet sind. Wenn die Stangen in einer Linie angeordnet sind, kann das individuelle Spannen der Stangen die Komponenten eines Biegemoments nicht ausgleichen, die nicht parallel zu dieser Linie sind.
• Es werden jedoch andere Ausführungsbeispiele der Erfindung in Betracht gezogen, die weniger als drei Stangen verwenden und dennoch eine Korrektur aller Biegemomente ermöglichen. Zum Beispiel zeigen Fig. 9 und ein Endmaß, das nur zwei Durchgangsstangen 60 und 62 verwendet, die auf der Linie 64 angeordnet sind. Die Linie 64 schneidet die Durchgangsstangen 60 und 62 auf der Fläche von B-Block 61. Die Löcher 66 in den Blöcken, durch welche die Durchgangsstangen 60 und 62 gehen, sind elliptisch und haben eine Hauptachse, die senkrecht zu der Linie 64 liegt. Diese Anordnung ermöglicht, daß die Schrauben individuell in den Öffnungen positioniert (d.h., von links bis rechts in Fig. 10 eingestellt) werden können, um jede Biegemomentkomponente senkrecht zu der Linie 64 zu korrigieren. Die zwei Stangen können auch auf verschiedene Spannungen eingestellt werden, um jede Komponente eines Biegemoments parallel zu der Linie 64 zu korrigieren. In Fig. 9 sind die einzelnen Blöcke als A'-, B'- oder C'-Block bezeichnet. Diese Blöcke sind im wesentlichen ähnlich den entsprechend bezeichneten Blöcken, die in Fig. 4 dargestellt sind, mit der Ausnahme, daß sie nur zwei Öffnungen 24 (oder 32 im Falle der B- und B'-Blöcke) anstatt vier umfassen.
• Fig. 11-15 zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung unter Verwendung einer einzigen Durchgangsstange und einer Befestigungsklemme. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist das Loch 70 auf der neutralen Achse angeordnet und kreisförmig, aber etwas größer als die Durchgangsstange 72.
• Fig. 13 zeigt die einzelnen Komponenten des Stufenendmaßes dieses Ausführungsbeispiels Das Stufenendmaß dieses Ausführungsbeispiels umfaßt abwechselnd gestapelte Stufenblöcke 74 und Abstandsblöcke 75, die jeweils zentrale Öffnungen 70 zur Aufnahme einer Durchgangsstange 72 aufweisen. Der Stufenblock 74 umfaßt einen vorstehenden Teil 74a mit gegenüberliegenden Meßfläche 74b und 74c. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel beträgt die Höhe h&sub1; des Abstandsblocks 75 40 mm, und die Höhe h&sub2; des Stufenblocks 74 beträgt 10 mm. An zwei Punkten entlang der Länge des Endmaßes sind die Stufenblöcke 74 durch Befestigungsstufenblöcke 76 ersetzt. Die Befestigungsstufenblöcke 76 sind ähnlich den Stufenblöcken 74 mit der Ausnahme, daß sie mit einem vorstehenden Teil 76a versehen sind, der drei gewindeförmige Schraubenlöcher 76b zur Befestigung einer Befestigungsklemme umfaßt, wie in der Folge beschrieben wird. Die Durchgangsstangenöffnungen 70 in den Stufenblöcken 74, Abstandsblöcke 75 und Befestigungsstufenblöcken 76 haben einen größeren Durchmesser als die Durchgangsstange 72. Eine Endkappe 77 ist an jedem Ende des Endmaßes vorgesehen, mit einer zentralen Öffnung 78 zur Aufnahme des distalen Endes von Schrauben 73. Die Öffnungen 78 sind zur Aufnahme der Köpfe der Schrauben 73 ausgebohrt, wie bei 78a in Fig. 12 dargestellt. Die Endkappen 77 sind über den Stufenblöcken 74 an beiden Enden des Endmaßes angebracht, und die Schrauben 73 sind in die Öffnungen 78 eingesetzt und in die gewindeförmigen Hohlraume in beiden Enden der Durchgangsstange 72 eingeschraubt. Das Endmaß wird dann auf Verbiegung geprüft. Wenn das Endmaß über die zulässige Toleranz hinausgebogen ist, werden die Schrauben 73 gelockert, und die Schrauben und die Stange werden quer in der Öffnung 70 in eine Richtung bewegt, welche die Biegung korrigiert. Die Schrauben 73 werden dann wieder festgezogen. Nach einem oder mehreren Versuchen sollte die Biegung innerhalb der Toleranz liegen. Da die Durchgangsstange 72 bei diesem Ausführungsbeispiel auf der neutralen Achse liegt, können sich die Meßflächen nicht auch auf der neutralen Achse befinden. Es ist jedoch eine Befestigungsklemme 79 vorgesehen, die dafür sorgt, daß die Meßflächen auf der neutralen Fläche des Endmaßes bleiben. Obwohl das Ausführungsbeispiel mit einer einzigen Durchgangsstange verhindert, daß die Meßfläche auf der neutralen Achse liegt, bietet es eine deutliche Gewichtsverringerung. Die Blöcke eines Endmaßes müssen eine ausreichende Masse und einen ausreichenden Oberflächenbereich umfassen, um die Durchgangsstangen zu tragen. Daher kann mit nur einer Durchgangsstange der Querschnitt des Endmaßes senkrecht zu der Stange wesentlich verringert werden. Somit kann in vielen Fällen das Ausführungsbeispiel mit einer einzigen Stange bevorzugt sein.
• Die Befestigungsklemme 79, die in Fig. 14 dargestellt ist, ist so konstruiert, daß das Endmaß mit den Meßflächen an der neutralen Fläche montiert wird. Die Klemme 79 ist in einem Gestell (nicht dargestellt) durch eine Stiftschraube 81 befestigt, die in eine horizontale Öffnung in dem Gestell paßt. Entsprechend sind die Befestigungsstufenblöcke 76 in dem Stufenendmaß so positioniert, daß die Öffnungen 76b mit den Schrauben 83 in der Klemme 79 zusammenpassen. Die Länge der Klemme 79 und die Anordnung der Befestigungsstufenblöcke werden in bezug auf die Länge des Stufenendmaßes gewählt, so daß die Biegemomente des Endmaßes aufgrund seines Eigengewichts einander im größtmöglichen Maße aufheben.
• Die distalen Enden der Schrauben 83 passen durch Öffnungen 71 in der Befestigungsklemme 79 und in Gewindelöcher 76b in den Befestigungsstufenblöcken 76. Konische Federn 85 sind an den Schrauben vorgesehen, die
• dazu beitragen, ein Überspannen der Schrauben und eine Beschädigung des Endmaßes zu verhindern. Kugeln 87 sind in Schlitzen 89 an der Befestigungsklemme 79 angeordnet, so daß das Stufenendmaß nur bei den Kugeln 87 mit der Befestigungsklemme in Kontakt steht. Der Zweck der Kugeln ist die Minimierung der Kontaktfläche zwischen dem Endmaß und der Befestigungsklemme auf drei kleine Punkte, so daß das Verziehen des Endmaßes verhindert wird, das sonst eintreten könnte, wenn das Endmaß gegen eine flache Oberfläche der Befestigungsklemme 79 gepreßt wird. Die Befestigungsstufenblöcke 76 sind in bezug auf die Meßflächen der Stufenblöcke 74 so ausgerichtet, daß wenn das Endmaß in der Klemme 79 befestigt ist und die Klemme mit der Stiftschraube 81 in einer horizontalen Öffnung befestigt ist, die Meßflächen der Stufenblöcke 74 sich auf der neutralen Fläche des Biegemoments des Endmaßes befinden, das durch das Gewicht des Endmaßes verursacht und in der Folge als Gravitationsbiegemoment bezeichnet wird (siehe Fig. 15). Auf diese Weise sind die Meßflächen, obwohl sie sich nicht auf der neutralen Achse befinden, auf der neutralen Oberfläche, wenn das Endmaß richtig montiert wird.
• Fig. 16 und 17 zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Verwendung von vier Durchgangsstangen, wobei aber die Meßflächen außerhalb der neutralen Achse bereitgestellt werden. Dieses Ausführungsbeispiel verwendet zwei verschiedene Blöcke, H- Blöcke und I-Blöcke. Wie in Fig. 17 dargestellt, ist jeder H-Block mit einem Fortsatz 80 versehen, der eine Meßfläche 82 an der Kante des Blocks bereitstellt. Die H-Blöcke enthalten vier Durchgangsöffnungen 84 zur Aufnahme von Durchgangsstangen wie zuvor beschrieben wurde. Die I-Blöcke werden als Endblöcke verwendet und sind ähnlich den H-Blöcken mit der Ausnahme, daß sie nicht mit Fortsätzen 80 versehen sind, und die Löcher sind durchgebohrt und zur Aufnahme der Schraubenköpfe ausgebohrt. Dieses Ausführungsbeispiel hat den Vorteil, eine leichter zugängliche Meßfläche bereitzustellen.
• Der Nachteil ist jedoch, daß die Meßfläche nicht auf der neutralen Achse liegt.
• Fig. 18 und 19 zeigen ein weiteres Ausführungs beispiel der vorliegenden Erfindung mit J-Blöcken, KBlöcken und L-Blöcken. Fig. 19 zeigt einen J-Block. Je der J-Block umfaßt einen halbkreisförmigen Tunnel 90, der sich vollständig durch den Block von der Seitenfläche 92 zu der Seitenfläche 94 erstreckt. Ein ähnlicher Tunnel 96 ist an der gegenüberliegenden Seite des Blocks vorgesehen, der sich aber nicht vollständig durch den Block von der Fläche 92 zu der Fläche 94 erstreckt. Statt dessen wurde der mittlere Teil des Tunnels im Block belassen, so daß eine Meßfläche 98 zur Verfügung steht. Die J-Blöcke sind mit vier durchgebohrten Öffnungen 99 zur Aufnahme von Stangen versehen. Die K-Blöcke sind den J-Blöcken ähnlich, mit der Ausnahme, daß der Tunnel 96 fehlt und die Öffnungen durchgebohrt und zur Aufnahme der Schraubenköpfe ausgebohrt sind. Der L-Block ist ähnlich dem J-Block, mit der Ausnahme, daß der Tunnel 90 durch einen Tunnel ähnlich dem Tunnel 96 ersetzt ist. Mit anderen Worten, beide Tunnel in dem L-Block sind Tunnel 96. Wenn das Endmaß zusammengebaut ist, wie in Fig. 15 dargestellt, sind die Meßflächen 98 von beiden Seiten des Endmaßes zugänglich.
• Fig. 20 und 21 zeigen ein weiteres Ausführungs beispiel der vorliegenden Erfindung. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind die Durchgangsstangen durch einzelne Schrauben 100 ersetzt, die einen Block mit dem vorangehenden Block verbinden. Fig. 20 und 21 zeigen ein Endmaß, bei dem jeder Block mit dem vorangehenden Block durch vier Schrauben 100 verbunden ist. Es versteht sich jedoch, daß diese Art von Endmaß auch unter Verwendung von weniger Schrauben in der Weise konstruiert sein kann, wie zuvor unter Bezugnahme auf die Ausführungsbeispiele mit weniger als vier Durchgangsstangen beschrieben ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel mit vier Schrauben kann jeder Endkappenblock M im wesentlichen gleich dem in Fig. 48 dargestellten B-Block sein, mit der Ausnahme, daß die vier Löcher in dem in Fig. 20 dargestellten Block an anderen Stellen angeordnet sein können, aus Gründen die offensichtlich werden. Die Zwischenblöcke umfassen abwechselnd gestapelte N-Blöcke und O-Blöcke. Die N-Blöcke und O-Blöcke sind im wesentlichen gleich, mit der Ausnahme, daß sie zwei verschiedene Lochmuster aufweisen. Ein beispielhafter N-Block ist in Fig. 21 dargestellt. Bei dem Ausführungsbeispiel mit vier Schrauben umfaßt jeder N- und O-Block acht Löcher. Vier der Löcher 102 sind durchgebohrt und zur Aufnahme von Schraubenköpfen ausgebohrt. Die anderen vier Löcher 104 sind teilweise durch den Block hindurch überdimensioniert und über die restliche Länge des Blocks gewindegebohrt und mit Gewinde versehen und für den Eingriff mit den Gewinden der distalen Enden der Schrauben 100 mit einem Innengewinde versehen. Die N- Blöcke und O-Blöcke unterscheiden sich darin, daß die relativen Positionen der Löcher 102 und 104 getauscht sind. Die abwechselnde Verschachtelung der N-Blöcke und O-Blöcke ermöglicht, daß die Blöcke einzeln durch die Schrauben in der Endmaßkonstruktion verbunden werden. Neben einem der M-Blöcke ist ein P-Block wie in Fig. 20 dargestellt vorgesehen. Der P-Block umfaßt acht Gewindelöcher 104, wobei vier der Löcher in eine Richtung zeigen und die anderen vier Löcher in die entgegengesetzte Richtung weisen. Der P-Block ermöglicht, daß einer der M-Blöcke "umgekehrt" in bezug auf die anderen Blöcke montiert wird.
• Der Vorteil der einzelnen Verbindung jedes Blocks mit dem vorangehenden Block mit Schrauben besteht darin, daß während des Zusammenbaus eine periodische Prüfung der Stapelhöhe und eine Korrektur akkumulierter Fehler möglich ist. Wenn sich zum Beispiel die Verbiegung einer unzulässigen Grenze nähert, können die Schrauben einiger nächster Blöcke unterschiedlich festgezogen werden, so daß der wachsende Aufbau innerhalb der Biegetoleranz gehalten wird. Ein Nachteil ist jedoch, daß die Stabilität dieser Art von Endmaß nicht so gut wie bei Endmaßen mit Durchgangsstangen ist.
• Fig. 22, 23, 24, 25 und 26 zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Dieses Ausführungsbeispiel der Erfindung umfaßt ein Stapelblock-Stufenendmaß mit vorwiegend vier verschiedenen Arten von Blöcken, die in Fig. 24A-24D dargestellt sind. Durch alle Blöcken sind längliche, zylindrische Löcher 101 gebohrt, zur Aufnahme eines Spannrohres 105 und von Endbolzen 106.
• Die Blöcke werden durch eine Anordnung zusammengehalten, die das Spannrohr 105, die Endbolzen 106, Endkappen 108 und Schrauben 120 umfaßt. Das Spannrohr ist ein im wesentlichen hohles Metallrohr mit Innen-Schraubengewinden an den Enden 121 und 122. Der Außendurchmesser des Spannrohrs 105 ist im wesentlichen gleich dem Innendurchmesser der Löcher in den Blöcken, so daß das Rohr 106 satt anliegend durch die Löcher in den Blöcken paßt. Die Endbolzen 106 sind im wesentlichen massiv. Ein oberer Bereich 125 hat einen derartigen Durchmesser, daß er satt anliegend in den Löchern in den Blöcken sitzt. Der untere Bereich 126 hat einen Durchmesser, der im wesentlichen gleich dem Innendurchmesser des Spannrohres 105 ist, und ist mit einem Außengewinde versehen, das zu den Innen-Schraubengewinden an den Enden 121 und 122 des Spannrohres 105 paßt. Der obere Bereich 125 der Endbolzen 106 enthält vier Sacklöcher 103 mit Innengewinden zur Aufnahme der distalen, mit Gewinde versehenen Enden der Schrauben 120.
• Das Endmaß umfaßt ferner Endkappen 108, die vier Durchgangsöffnungen 135 zur Aufnahme von Schrauben 120 umfassen. Die Durchgangsöffnungen 135 sind bei 135a ausgebohrt, um eine Schulter zu bilden, auf welcher die Köpfe 120a der Schrauben 120 in der Endkappe 108 aufliegen können. Die Endkappen sind zylindrisch und weisen einen größeren Durchmesser als den Durchmesser der Löcher in den Blöcken auf, so daß Flächen 108a der Endkappen 108 mit den äußeren Querflächen des äußersten Blocks an jedem Ende des Endmaßes in Kontakt gelangen, d.h., mit den Oberflächen 137 und 139 in Fig. 23. Die Endkappen 108 sind über die gegenüberliegenden Endbolzen 106 aufgesetzt und werden jeweils in den entsprechenden Endbolzen mit den vier Schrauben 120 geschraubt. Die Flächen 108a üben daher eine Druckkraft auf die Blöcke aus.
• Vorzugsweise enthalten die Endbolzen 106 Sacköffnungen 107, die durch ihre geometrischen Längsmitte gebohrt sind, so daß die Rohr- und Endbolzenanordnung auf einer Mittelachse montiert, in die Löcher 107 eingesetzt werden kann. Das Rohr und die Endbolzenanordnungen können dann um ihre Mitte auf den endgültigen Durchmesser gedreht werden.
• Das Endmaß dieses Ausführungsbeispiels der vor liegenden Erfindung ist aus den drei verschiedenen Arten von Meßblöcken 109, 110 und 111 konstruiert, die in Fig. 24A-24C dargestellt sind, und aus dem Abstandsblock 112, der in Fig. 24D dargestellt ist. Zwischen den Endkappen 108 umfaßt das Endmaß Abstandblöcke 112, die mit Meßblöcken 109, 110 oder 111 abwechseln.
• Der Block 109 ist in Fig. 24A dargestellt und wechselt sich in allen außer drei Meßpositionen in dem Endmaß mit den Abstandblöcken 112 ab. Die Blöcke 109 sind zylindrisch.
• Der Block 110 ist in Fig. 248 dargestellt und wird an zwei Meßpositionen nahe den gegenüberliegenden Enden des Endmaßes verwendet. Die Blöcke 110 sind unregelmäßige Heptagone mit senkrecht zuemanderstehenden Seitenflächen 140 und 141. Ein Fuß 114 ist an jeder Seitenfläche 140 und 141 befestigt. Block 111, der in Fig. 24C dargestellt ist, ist ein unregelmäßiges Hexagon mit einer anderen Geometrie als Block 110. Er wird in der Meßposition in der Mitte der Endmaßlänge verwendet. Der Block 111 umfaßt Seitenflächen 143 und 144. Die Seitenflächen 143 und 144 weisen jeweils einen Fuß 114 auf, der davon absteht, aber in einer anderen relativen Position als in Block 110.
• Die Abstandsblöcke 112, die in Fig. 24D dargestellt sind, sind zylindrisch, aber mit einem kleineren Durchmesser als die Meßblöcke.
• Alle Blöcke 109, 110, 111 und 112 sind auf bestimmte Höhen präzisionsgeläppt. Bei mindestens einem bevorzugten Ausführungsbeispiel sind die Meßblöcke 109, 110 und 111 auf eine Höhe von 10 mm präzisionsgeläppt, während die Abstandsblöcke 112 auf eine Höhe von 15 mm präzisionsgeläppt sind.
• Flächen 115 auf den querliegenden Oberflächen der Blöcke 109, 110 und 111 sind die Meßflächen. Die Flächen 115 auf den Blöcken 109, 110 und 111 sind nicht gestrichen. Der Rest der Blöcke ist gestrichen, um von einer Messung an anderen Stellen der Blöcke abzuhalten.
• Seitenflächen 113 der Blöcke 110 und 111 sind senkrecht zu den Meßflächen 115 der Blöcke präzisionsgeläppt und werden zum Ausrichten des Endmaßes auf Maschinenachsen verwendet, wenn das Endmaß zur Maschinenkalibrierung verwendet wird. Die Seitenflächen 113 (die zum Ausrichten des Endmaßes verwendet werden) und die Füße 114 sind ebenso nicht gestrichen.
• Die Füße der Blöcke 110 und 111 werden zum Stützen des Endmaßes auf einer horizontalen Fläche verwendet, wenn das Endmaß für horizontale Messungen verwendet wird. Wie festgestellt wurde, umfaßt das Endmaß zwei Blöcke in der Art des Blocks 110 nahe seinen Enden und einen Block in der Art des Blocks 111 in der Mitte seiner Länge. Daher kann der Block auf einer horizontalen Fläche in zwei verschiedenen horizontalen Ausrichtungen aufgelegt werden. Zum Beispiel kann das Endmaß in einer ersten horizontalen Ausrichtung auf den Füßen aufliegen, die von den Seiten 140 und 144 der Blöcke 110 bzw. 111 abstehen, oder es kann in einer zweiten horizontalen Ausrichtung auf den Füßen aufliegen, die von den Seiten 141 und 143 der Blöcke 110 bzw. 111 abstehen. In jeder horizontalen Ausrichtung ruht das Endmaß auf drei Füßen, die sich nicht auf einer geraden Linie befinden und somit eine Ebene definieren. Die Füße ermöglichen, daß das Endmaß auf einer horizontalen Fläche aufgelegt wird, ohne daß das Endmaß mit der tragenden Fläche außer bei den Füßen 114 in Kontakt kommt.
• Wenn das Endmaß auf den Füßen an den Seiten 141 und 143 der Blöcke 110 bzw. 111 aufgelegt wird, befinden sich die Meßflächen 115 auf der neutralen Oberfläche des Endmaßes. Wenn das Endmaß jedoch auf den Füßen an den Seiten 140 und 144 der Blöcke 110 bzw. 111 aufgelegt wird, befinden sich die Meßflächen 115 nicht auf der neutralen Oberfläche des Endmaßes. Ein Verbiegen des Endmaßes und Meßfehler können durch die richtige Anordnung der Füße in bezug zueinander und zu der Länge und Breite des Endmaßes auf ein Minimum verringert werden. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist der Abstand a der Füße an den Blöcken 110 zu dem Längsmittelpunkt des Endmaßes, d.h., dem Fuß an Block 111, jeweils gleich 0,361 L, wobei L die Gesamtlänge des Endmaßes ist. Ferner ist der Abstand b des Fußes an Block 111 zu dem Längsmittelpunkt des Endmaßes 1,704 c, wobei c der Querabstand des Fußes an jedem der Blöcke 110 zu dem Längsmittelpunkt des Endmaßes ist. Fig. 26 zeigt die relevanten Abstände.
• Das Endmaß wird wie folgt zusammengebaut. Die Endbolzen werden auf das Spannrohr 105 geschraubt. Eine Endkappe 108 wird auf einen Endbolzen 106 mit vier Schrauben 120 geschraubt. Die Meßblöcke 109, 110 und 111 und die Abstandsblöcke 112 werden in der zuvor besprochenen Reihenfolge auf das Rohr 105 geschoben, und die zweite Endkappe 108 wird in den Endbolzen 106 mit vier weiteren Schrauben 120 geschraubt. Die Schrauben üben eine Spannung auf das Spannrohr 105 und die Endbolzen 106 aus, die ihrerseits bewirkt, daß die Oberflächen 108a eine Druckkraft auf die Blöcke ausüben. Die Schrauben 120 können einzeln festgezogen werden, um eine Verbiegung wie zuvor besprochen auszugleichen.
• Dieses Ausführungsbeispiel der Erfindung hat die Vorteile einer geringeren Masse und eines geringeren Gewichts des Ausführungsbeispiels von Fig. 11-15 wie auch die Vorteile des Ausgleichs einer Verbiegung mit vier Spannschrauben des Ausführungsbeispiels der Fig. 1-5. Tatsächlich ist bei diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung die Masseneinsparung noch größer als bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 11-15, da anstelle einer Spannstange ein hohles Spannrohr mit großem Durchmesser verwendet wird. Daher hat das Spannrohr nicht nur eine geringere Masse, da es hohl ist, sondern die Blöcke haben eine geringere Masse, weil sie mit größeren Löchern versehen sind.
• Nachdem einige besondere Ausführungsbeispiele der Erfindung somit beschrieben wurden, sind verschiedene Änderungen, Modifizierungen und Verbesserungen für den Fachmann sofort offensichtlich. Solche Änderungen, Modifizierungen und Verbesserungen, die durch diese Offenbarung offensichtlich werden, sollen Teil dieser Beschreibung sein, wenn sie auch nicht ausdrücklich hierin genannt werden, und sollen im Umfang der beanspruchten Erfindung liegen. Daher ist die vorangehende Beschreibung nur beispielhaft und keine Einschränkung. Die Erfindung ist nur wie in den folgenden Ansprüchen definiert begrenzt.

Claims (24)

1. Stufenendmaß, umfassend eine Mehrzahl von Blöcken (12, 61, 74-76, 109-112), die sich einander kontaktierend gestapelt sind sowie Druckmittel (14, 18, 60, 62, 72, 73, 77, 100, 105, 106, 108, 120) zum Zusammendrücken der Blöcke (12, 61, 74-76, 109-112) unter einer Druckkraft, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckmittel (14, 18, 60, 62, 72, 73, 77, 100, 105, 106, 108, 120) zum Ausüben einer Druckkraft von mindestens 6,89 x 106 N/m² auf die Blöcke (12, 61, 74-76, 109-112) betätigbar sind und mindestens drei parallele Druckmittel (14, 18, 120) umfassen, die jeweils auf unterschiedliche Druckkräfte gespannt werden können, um jede Biegungskomponente des Stufenendmaßes zu kompensieren.

2. Stufenendmaß nach Anspruch 1, derart verändert, daß die Mehrzahl von parallelen Druckmitteln (14, 18, 120) durch eine oder zwei Stangen (60, 62, 72) ersetzt ist, die sich durch eine Öffnung in jedem Block (61, 74, 75) erstrecken, wobei die Öffnung einen Querschnitt aufweist, der größer als jener der Stange (60, 62, 72) ist, so daß die Position der Stange (60, 62, 72) zur Kompensation jeder Biegungskomponente des Stu fenendmaßes eingestellt werden kann.

3. Stufenendmaß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die parallelen Druckmittel (14, 18, 120) mindestens drei Stangen (14) umfassen, die sich durch die Blöcke (12) hindurch erstrecken, wobei jeder Block (12) eine entsprechende Anzahl von Öffnungen zur Aufnahme jeder Stange (14) umfaßt.

4. Stufenendmaß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die parallelen Druckmittel drei parallele Durchgangsstangen (14) umfassen, die relativ zueinander derart angeordnet sind, daß sie nicht durch eine einzige Linie geschnitten werden können.

5. Stufenendmaß nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die parallelen Druckmittel ferner eine Mehrzahl von Schrauben (18, 100, 120) umfassen, wobei die Schrauben (18, 100, 120) eine Fläche an einem Block (12, 108) kontaktieren, die an einem Ende der gestapelten Blöcke (12, 109-112) angeordnet ist, und sich in passende Gewindebohrungen (19, 135) hinein erstrecken, die in benachbarten Enden der Durchgangsstangen (14, 105, 106) angeordnet sind.

6. Stufenendmaß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die parallelen Druckmittel (120) ein hohles Rohr (105) umfassen, das zum Einstecken durch öffnungen (135) in jedem der Blöcke (108-112) ausgebildet ist.

7. Stufenendmaß nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß Endkappen (108) an gegenüberliegenden Enden des Rohres (105) befestigt sind, wobei die Endkappen (108) Flächen aufweisen, die Flächen von Blöcken (109) kontaktieren, um auf diese eine Druckkraft auszuüben.

8. Stufenendmaß nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die parallelen Druckmittel (120) eine Mehrzahl von Schrauben (120) zur einstellbaren Befestigung der Endkappen (108) an dem hohlen Rohr (105) umfassen.

9. Stufenendmaß nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß Endbolzen (106) zwischen den Endkappen (108) und dem Rohr (105) angeordnet sind, wobei die Endbolzen (106) und das Rohr (105) passende Gewinde (121, 122) zur Befestigung der Endbolzen (106) an den Enden des Rohres (105) umfassen, wobei die Endbolzen (106) Gewindebohrungen zur Aufnahme der Schrauben (120) aufweisen.

10. Stufenendmaß nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Blöcke (74, 75, 109-112) mindestens eine erste und zweite Art einander abwechselnder Blöcke aufweisen, wobei die erste Art von Blöcken (74, 109-111) eine Meßfläche aufweist und die zweite Art von Blöcken (75, 112) kleinere seitliche Abmessungen hat, als jene der ersten Art von Blöcken, wodurch die Meßflächen der ersten Art von Blöcken (74, 109-111) exponiert sind.

11. Stufenendmaß nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Art von Blöcken (75) eine zylindrische Form und einen ersten Durchmesser aufweist.

12. Stufenendmaß nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einige der ersten Art von Blöcken (74) eine zylindrische Form und einen zweiten Durchmesser, der größer als der erste Durchmesser ist, aufweisen.

13. Stufenendmaß nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß an mindestens zwei der ersten Art von Blöcken (74) ebene, longitudinale Außenflächen (74a) ausgebildet sind, wodurch die ebenen Flächen (74a) zur longitudinalen Ausrichtung des Endmaßes in einer Meßrichtung verwendet werden können.

14. Stufenendmaß nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßf lächen sich in einer neutralen Ebene des Endmaßes befinden.

15. Stufenendmaß nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einer der ersten Art von Blöcken (110, 111) Füße (114) zum Aufstützen des Endmaßes auf einer horizontalen Fläche umfaßt.

16. Stufenendmaß nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Füße (114) an drei getrennten Blöcken (110, 111) angeordnet sind.

17. Stufenendmaß nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stange eine Länge aufweist, die geringer ist als die Länge des Stapels von Blöcken (74, 75) des Stufenendmaßes, und einen mit Gewinde versehenen Hohlraum an jedem Ende aufweist sowie Schrauben (73), die geeignet sind für einen Eingriff in einen mit einem Gewinde versehenen Hohlraum der Stange, und eine Oberfläche eines des ersten und letzten Blocks des Endmaßes, wobei die Schrauben (73) die Druckkraft zwischen den Blöcken (74, 75) ausüben.

18. Stufenendmaß nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch zwei parallele Durchgangsstangen (60, 62), umfassend Schrauben (18), die sich bis zu den Enden der Durchgangsstangen (60, 62) erstrecken, wodurch die Durchgangsstangen (60, 62) einzeln unter Verwendung der Schrauben (18) gespannt werden können, um jede Biegungskomponente des Endmaßes zu korrigieren.

19. Stufenendmaß nach Anspruch 18, gekennzeichnet durch einen Endkappenblock, der an jedem Ende des Endmaßes angeordnet ist, wobei jeder Endkappenblock Schulterbohrungen zur Aufnahme der Köpfe der Schrauben (18) aufweist, die auf einer Schulter liegen, die an jener Stelle ausgebildet ist, an der ein ausgebohrter Teil der Öffnung auf einen nicht ausgebohrten Teil der Öffnung trifft.

20. Stufenendmaß nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen (66) elliptisch sind und eine Hauptachse aufweisen, in einer Richtung senkrecht zu einer Linie, die beide parallelen Durchgangsstangen (60, 62) schneidet und senkrecht zu den Durchgangsstangen (60, 62) liegt.

21. Stufenendmaß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die parallelen Druckmittel eine Mehrzahl von Gewindeschrauben (100) umfassen, die jeden Block mit einem benachbarten Block verbinden, wodurch eine Biegung des Stufenendmaßes durch unterschiedliches Festziehen der Schrauben (100) kompensiert wird.

22. Stufenendmaß nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch vier Durchgangsstangen (14), wobei jede der Durchgangsstangen (14) an jedem Ende einen mit einem Gewinde versehenen Hohlraum (19) aufweist, und eine Mehrzahl von Gewindeschrauben (18), wobei jede für einen Eingriff in einen mit einem Gewinde versehenen Hohlraum (19) des Endes jeder der Durchgangsstangen (14) geignet ist, und mit Außenflächen eines ersten und eines letzten der Blöcke des Endmaßes zum Ausüben der Druckkraft zwischen den Blöcken.

23. Stufenendmaß nach einem der Ansprüche 1-5 oder 18-22, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßfläche sich auf einer neutralen Achse des Blocks (12, 61) befindet und mindestens einige der Blöcke (12, 61) einen Meßfühlerfreiraum (28) umfassen, der den Zugang zu einer der Meßflächen (30) ermöglicht.

24. Stufenendmaß nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckkraft 26,26 x 10&sup6; N/m² beträgt.