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Längenmeßgerät
Bei den gebräuchlichen Längen-Feinmeßgeräten, welche
für größere Meßbereiche verwendbar sein sollen, insbesondere den nach Art von Meßuhren
gebauten, wird die Meßgenauigkeit dadurch beeinträchtigt, daß der Meßdruck nicht
über den ganzen Meßbereich gleich bleibt, sei es nun, daß diese Erscheinung auf
die Konstruktion des Gerätes zurückzuführen ist oder auf dessen Handhabung. Eine
weitere Ursache für Ungenauigkeiten ist die Möglichkeit schlagartigen Auftreffens
des Tastbolzens auf das zu messende Werkstück sowie Meßbewegungen der Meßflächen
des Instrumentes, die nicht ausschließlich in der Meßgeraden vor sich gehen, sondern
Seitenkomponenten haben, welche Abnutzung hervorrufen, oder solche Meßbewegungen,
die die zu messenden Stücke, z. B. Zapfen für feinste Uhren od. dgl., deren Durchmesser
gemessen werden soll, in störender Weise zu verlagern suchen.
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Auch in der Einriehtung zur Übertragung der Meßbewegung auf die Meßuhr
od. dgl. sind Quellen für Ungenauigkeiten vorhanden, beispielsweise wenn die Meßbewegung
des Tastbolzens mittels Zahnstange und Ritzels übertragen wird, das der gewünschten
großen Übersetzung wegen sehr klein gehalten werden soll. Hier spielen selbst kleinste
Ungenauigkeiten in der Verzahnung eine groß e Rolle.
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Diese Mängel traten schon bei sogenannten Vergleichsmessungen auf,
sie wirken sich aber besonders stark aus, wenn die gemessene Strecke am Instrument
direkt soll abgelesen werden können (sogenannte »Ist«-Messung).
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Es sind schon Meßgeräte entwickelt worden, bei denen ein über den
ganzen Meßbereich gleichbleibender Meßdruck des Tastbolzens dadurch erzielt wird,
daß ein Zahnrad vorgesehen ist, das in eine Stangenverzahnung des Tastbolzens eingreift,
über den ganzen Meßbereich weniger als eine
Umdrehung macht und
unter Federvorspannung steht, während eine in entgegengesetztem Sinn wirkende schwächere
Feder den Einfluß der Zahnluft im Getriebe ausschaltet.
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Durch den Einbau stoßdämpfender Glieder zwischen Tastbolzen und Werk
wird jedoch keine kraftschlüssige Verbindung zwischen Tastbolzen und Werk schon
vom Nullpunkt an erzielt.
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Gemäß der Erfindung werden eine solche Stoßdämpfung und eine gleichzeitige
Schonung der Übertragungsorgane des Werkes dadurch erreicht, daß bei einem Längenmeßgerät,
bei welchem die Axialbewegung eines unter der Einwirkung einer Rückholfeder und
einer im entgegengesetzten Sinne wirkenden Ausgleichfeder stehenden Tastbolzens
auf das Anzeigegerät mittels einer Scheibe von so großem Durchmesser übertragen
wird, daß sie für den ganzen Meßbereich weniger als eine Umdrehung macht, mit der
Zeigerwelle der Meßuhr eine Fliehkraftbremse verbunden ist. Diese Anordnung der
Fliehkraftbremse an der Zeigerachse hat den weiteren Vorteil, daß die Wirkung der
Bremse an dieser Stelle am größten ist, da an der Zeigerachse die größte Winkelgeschwindigkeit
auftritt, während alle anderen Räder des Werkes ihr gegenüber untersetzt slind.
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Eine weitere vorteilhafte Ausbildung des 'Gerätes besteht darin,
daß die Scheibe als Trommel ausgebildet ist, auf welche sich ein am Rastbolzen angebrachtes
Band aufwickelt.
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Mit diesem Gerät ist - es möglich, bei freier Handhabung des Gerätes
ohne Zuhilfenahme eines Stativs od. dgl. Längenmessungen mit einer Ablesegenauigkeit
von 0,01 mm voxzunehmen, wobei diese Genauigkeit erhalten bleibt, gIeichviel ob
die zu messenden Längen in der Größen= ordnung von 1 mm oder von Zentimetern liegen.
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Weitere Erläuterungen sind der Zeichnung und der erläuterndenBeschreibung
der aus der Zeichnung ersichtlichen Ausführungsbeispiele zu entnehmen.
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Fig. I ist eine Seitenansidht teilweise ein Schnitt, bei geöffnetem
Getriebegehäuse; Fig. 2 ist eine Einzeldarstellung zu Fig. 1, welche eine Variante
der Bewegungsübertragung des Tastbolzens auf das Anzeigewerli veranschaulicht; Fig.
3 ist eine schaubildliche Darstellung in größerem Maßstab einer- auf die Zeigerwelle
des Gerätes wirkenden Fliehkraftbremse.
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Das Meßgerät nach Fig. I und 2 besteht im wesentlichen aus dem Meßbügel
I, der feststehenden Meßauflage (Meßamboß) 2, dem Tastbolzen 3 mit Handgriff 4 und
der mechanischen Einricbtung zur Übertragung der Meßbewegung des- Tastbolzens 3
auf die Anzeigevorrichtung, die hier als Meßuhr bezeichnet werden kann und von der
in der Zeichnung nur die Zeigerwelle I7 dargestellt ist.
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Gemäß Fig: 1 ist der Tastbolzen 3 mit einer Stangenverzahnung 22
ausgerüstet, in welche das verhältnismäßig große Zahnrad 6 eingreift; dieses Zahnrad
steht unter der Wirkung einer Torsionsfeder (Uhrfeder) 7, deren inneres Ende in
üblicher Weise an der Achse to des Rades 6 befestigt ist und deren anderes Ende
an einem Bolzen 26 der Lagerplatte28 des Rädenverltes festgelegt ist.
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Das Zahnrad 6 ist über das .auf derselben Achse befestigte Zahnrad
II und ferner über die Zahnräder I2, I3, I4, I5 und I6 mit der entsprechend verzahnten
Zeigerwelle I7 gekuppelt, und zwar mit solcher Übersetzung, daß schon eine kleine
Drehbewegung des Zahnrades 6 eine große Umdrehung der Zeigerwelle I7 hervorbringt.
Die Ritzelverzahnung der Zeigerwelle 17 greift in ein Zahnrad z8 von größerem Durchmesser
ein, und dessen Drehbewegung greift mittels des kleineren Ritzels 19 un dem Zahnkranz
des Gehäuses 20 an, in welchem eine Ausgleichfeder 8 nach Art einer Uhrfeder untergebracht
ist.
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Die Anordnung ist so getroffen, daß die Feder 8 der Feder 7 entgegenwirkt.
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Hierdurch wird erreicht, daß zwischen den Zähnen des Räderwerkes
ein dauernder Flankenkontakt bewahrt bleibt. Das äußere Ende der Ausgleichfeder
8 ist an einem Bolzen 27 der Lagerplatte 28 befestigt.
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Beim Gebrauch des Meßgerätes wird der Tastbolzen 3 von Hand am Griff
4 angefaßt und entgegen der Wirkung der Feder 7 so weit heraus gezogen, daß der
zu messendeGegenstand zwischen Amboß 2 und Rastbolzen 3 angebracht werden kann,
in der Lage, wie sie für die Messung nötig ist. Wird sodann -der Tastbolzen 3 losgelassen,
so bewegt - sich seine Tastfläche von selber und mit Rücksicht auf das mitbewegte
Räderwerk verhältnismäßig langsam in Richtung auf den Amboß zu. Daß die Torsionsfeder
7 sich beim Herausziehen des Tastbolzens 3 ein wenig über die eingestellte Vorspannung
hinaus gespannt hat, ist praktisch unbedeutend, da die Scheibe 6 und deren Achse
10 selbst bei Überbrückung des Gesamtmeßbereiches des Meßgerätes nur den Teil einer
Umdrehung ausführt. - -.
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Die vorstehend beschriebenen Einzelheiten sollen nur zur- Erläuterung
der grundsätzlichen Arbeitsweise dienen, sie bilden keinen Teil der Erfindung.
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Eine Verbesserung dieser an sich bekannten Geräte wird durch die
Erfindung erreicht. Fig. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel.
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Auf einem Teller 33, welcher auf der Zeigerachse i7-befestigt- ist,
sind auf -Stiften 34, von denen nur einer sichtbar ist; Bremsbacken 35 aufgehängt;
Teller 33 fflif Bremsbacken 35 laufen -in einer Bremstrommel 36. Diese Bremse wird
nur wirksam, wenn der Zeigerachse I7 eine Drehbewegung vermittelt wird; Dann wird
durch die Bremse erreicht, daß der Tastbolzen 3 selbst bei ungeschicktester Handhabung
~ des Meßgerätes nicht mit großer Wucht lauf den Meßamboß 2 oder die zu messenden
Werkstücke aufschlagen kann. Ferner wirkt die - Bremse als Meßwerkdämpfung, so daß
überhaupt keinerlei harte Schläge oder Stöße auftreten können, welche einen Einfluß
auf die Lage der einzelnen Teile des Meßgerätes zueinander bewirken könnten. Insbesondere
mit Rücksicht darauf, daß bei der Anordnung der Fliehkraftbremse der Verschleiß
der Zahnstangenübertragung des Tast-
bolzens weiter verringert werden
kann, ist eine weitere Verbesserung vorgesehen, die in Fig. 2 dargestellt ist.
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Die Ausführungsform nach Fig. 2 unterscheidet sich von derjenigen
nach Fig. I dadurch, daß nach der Erfindung zur Ubertragung der Meßbewegung des
Tastbolzens 3 auf das Räderwerk und schließlich auf die Zeigerwelle I7 keine Verzahnung
des Tastbolzens 3 und kein in diese Verzahnung eingreifendes Zahnrad verwendet ist,
sondern an deren Stelle eine Scheibe oder Trommel 6', um welche ein bei 3I befestigtes,
praktisch nicht dehnbares Band 30 gelegt ist, das mit seinem anderen Ende mittels
einer Schraube 32 an Paßflächen 3 angreift. Zweckmäßig ist am Tastbolzen eine achsparallele
Fläche 22' vorgesehen, auf der das Band 30 seine Auflage findet.