DE953922C - Werkstuecklehr- oder -messkopf - Google Patents

Description

AUSGEGEBEN AM 6. DEZEMBER 1956

S 37555IX142b

Die Erfindung betrifft Werkstücklehr- oder -meßköpfe, die zur direkten Berührung eines Meßobjektes geeignet sind und einen langgestreckten, mit einem Ende in einer Spannvorrichtung gelagerten Tragteil, ein, Werkstückkontakt- oder -tastelement, das an dem anderen Ende des Tragteiles für Schwingbewegung um eine Achse relativ zu dem Tragteil elastisch angeordnet ist sowie eine Auslaßöffnung an einer Seite des Tragteiles aufweist.

Meßköpfe mit federnden Werkstücktasteilementen in Zusammenarbeit mit einer Auslaßöffnung zur Steuerung einer pneumatischen Anzeigeeinrichtung sind bereits bekannt. Diese Vorrichtungen sind jedoch ziemlich kompliziert und teuer. Auch ist ihre Anwendungsmöglichkeit begrenzt und die Meßgenauigkeit mitunter nicht zufriedenstellend. Ihr Aufbau bedingt häufig eine beträchtliche Stoßempfindlichkeit.

Die Erfindung ist darauf gerichtet, diese Nachteile zu beseitigen. Dies wird dadurch erreicht, daß sich das Werkstücktastelement in einer Richtung von der Schwingachse erstreckt und einen Arm besitzt, der in. der anderen Richtung längs der Seite des Tragteiles und in Betriebszuordnung mit der Auslaßöffnung verläuft, so daß durch das Werk-

stück erzeugte Bewegungen des Tastelementes den Arm von der Seite des Tragteiles wegschwingen und die Öffnung freigeben. Der Tragteil hat einen .Vorsprung, der mit dem inneren Ende des Armes in der Ebene seiner Schwingbewegung zusammenarbeitet, um diese zu begrenzen, und weist auch einen elastischen Verbindungsteil auf, der den Arm so lagert, daß er Schwingbewegungen infolge Durchbiegung des Verbindungsteiles ausführen ίο kann. Ein Längsstück des Tragteiles ist in seiner Stärke vermindert, so daß ein elastischer Abschnitt entsteht, an dem das Tastelement schwingbar um eine quer zu dem Tragteil verlaufende Achse getragen wird. Weitere Einzelheiten, sind aus der ausführlichen Beschreibung und der Zeichnung ■ erkennbar.

Die Vorrichtung nach der Erfindung einschließlich der Merkmale, daß das unter Federspannung stehende Tastelement als doppelarmiger Hebel ausgebildet ist, der auf einem Hebelarm eine auswechselbare Ta&tspitze hat und dessen zweiter Hebelarm zur Steuerung des Meßbalkens dient, hat folgende Vorteile: Sie ist einfach und widerstandsfähig aufgebaut und vielseitig anwendbar. Durch Beseitigung von Reibungsverlusten und Spiel ist die Meßgenauigkeit verbessert, und Messungen sind mit gleichem Ergebnis wiederholbar. Der Lehr- oder Meßkopf nach der Erfindung ermöglicht eine schnelle und einfache Eichung und besitzt eine geregelte Sickeröffnung, die im besonderen zur Verwendung bei Höhenmessungen in Verbindung mit Richtplatten od. dgl. geeignet ist.
In der Zeichnung zeigt

Fig. ι einen Grundriß eines Lehr- oder Meßkopfes nach der Erfindung, der seine Zuordnung zu einer einstellbaren. Montagestange zeigt,

Fig. 2 eine Ansicht des Lehr- oder Meßkopfes, teilweise als mittleren Vertikalschnitt nach der Linie 2-2 der Fig. 1,

Fig. 3 eine Ansicht des Lehr- oder Meßkopfes, welche die Montage für die Höhenmessungen od. dgl. und ein schematisches Schaubild eines Luftkreislaufes zu dem Meßkopf zeigt,

Fig. 4 einen, vergrößerten Teil der Fig. 2, welcher die Auslaßöffnung undlihr© zugehörigeKonstruktion mit weiteren Einzelheiten darstellt;

Fig. S den Lehr- oder Meßkopf, der zur Anbringung in einer senkrechten Drehspannvorrichtung geeignet ist, sowie seine Zuordnung zu einem senkrechten Einstellblock,

Fig. 6 eine Ansicht von links auf die Fig. 5 gesehen, welche die Halterkonstruktion und die gleitende Luftanschlußvorrichtung im Schnitt nach der Linie 6-6 der Fig. S zeigt,

Fig. 7 eine Seitenansicht des Einstellblockes nach Fig. 3,

Fig. 8 einen Grundriß einer anderen Form eines Lehr- oder Meßkopfas gemäß der Erfindung in teilweisem Schnitt,

Fig. 9 eine Ansicht in teilweisem miittlerem Vertikalschnitt der in Fig. 8 gezeigten Form und Fig. 10 eine Einzelteilschnittansicht, welche die Federspannvorrichtung zeigt.

Lehr- oder Meßköpfe der hier behandelten Art werden im allgemeinen als Höhenlehren in Verbindung mit-einer Vorrichtung verwendet, die eine Richtplatte trägt, und werden zur Bestimmung von Abmessungen und örtlichen Einstellungen durch Vergleich mit Kontroll- oder Urlehren, Endmaßen u. dgl., oder zur Bestimmung der Ebenheit, der Parallelität, Konzentrizität und anderer geometrischer Eigenschaften von geeignet gelagerten Teilen verwendet.

Höhenlehren der üblichen Art haben entweder mechanische Einrichtungen mit einer Meßuhranordnung, die auf einem Ständer angebracht ist, sowie mit einer Grundplatte und sind zum Gebrauch in Verbindung mit einer Richtplatte geeignet oder haben elektrische Einrichtungen, die ein elektrisches Meßinstrument geeigneter Art steuern. Diese Höhenlehren hatten schwerwiegende Nachteile, die ihre Anwendung beschränkten, wenn genaue Messungen erforderlich sind. Im allgemeinen haben sie eine solche empfindliche Konstruktion, daß sie leicht beschädigt werden können. Sie sind in ihren Meßanzeigen dem Hysteresefehler unterworfen, erzeugen sprunghafte Anzeigen und versagen bei genauen Wiederholungsmessungen infolge Reibung, totem Gang oder durch Aufwicklung bedingte Nachwirkung, die in mechanischen, Instrumenttypen notwendigerweise vorherrschen. Diese Einrichtungen hatten üblicherweise einen Werkstückkontakt- oder -tastarm, der auf verschiedene Winkel auf dem Hauptteil des Höhenmeßkopfes eingestellt werden kann, und die Hersteller mußten Korrekturdiagramme liefern, so daß die Instrumentanzeigen für jede Abweichung dieses Armes von einem besonderen Bezugswinkel im Hinblick auf den. Kopf korrigiert werden, konnten. Jedoch verlieren die Arbeiter nach einer gewissen Zeit entweder die Diagramme oder ärgern sich darüber und verwenden sie nicht, so daß natürlich fehlerhafte Messungen entstehen. Lehr- oder Meßköpfe, die mit elektrischen Einrichtungen, arbeiten, haben selbstverständlich Ungenauigkeiten, die durch Temperaturänderungen bewirkt werden, und sie sind auch der Verschlechterung der elektrischen Bestandteile sowie Ungenauigkeiten infolge Spannungsänderung und mechanischen Fehlern, unterworfen. Gewöhnlich sind die Lehr- oder Meßköpfe, die für Höhenanzeigezwecke verwendet worden sind, so hergestellt worden, daß sie zur bequemen Ermittlung kleiner Löcher auf eine wesentliche Tiefe wegen der Interferenz nicht verwendet werden können, die beispielsweise durch die Meßuhrflächen selbst bewirkt wird.

Gemäß der Erfindung sind die Ungenauigkeiten, deren Vorhandensein in Höhenlehren der üblichen Art erwähnt worden sind, vermieden- worden. Die Erfindung umfaßt einen Hauptteil, der beträchtlich verlängert und in der Lage ist, Löcher od. dgl. bis zu einer beträchtlichen Tiefe zu ermitteln. Sie hat keinen durch Auf wicklung bedingten Nachwirkungsfehler und ist widerstandsfähig konstruiert, so daß sie starke Erschütterungen ohne Beschädigung aushalten kann. Sie gibt sehr genaue Wiederholungs-

messungen und eine zwangläufige Wiederholungsablesung unabhängig von der Annäherungsrichtung. Es sind keine Enwärmungsperiöde und kein toter Gang vorhanden. Durch den Einschluß der Regelung einer Luftsickeröffnung ist der h'ier dargestellte Lehr- oder Meßkopf zur Anwendung mit einer beliebigen Normalluftdurchfluß- oder Druckanzeigeeinheit geeignet und besitzt die Erweiterungsfähigkeiten, eines weiten Bereiches solcher

ίο vorhandenen Einheiten. Er hat einen kurzen Werkstücktastarm, der auf dem Werkstückkopf selbst auf verschiedene Winkel eingestellt werden, kann, um in bequemer Weise Oberflächen zu erreichen, die gewöhnlich schwer berührbar sind.· Dieser Werkstücktastarm kann gegen den Meßkopf unter jedem beliebigen Winkel eingestellt werden. Verwendet in Verbindung mit einem einstellbaren Indikator und dem erwähnten Einstellblock wird durch Bewegen des Werkstücktasters längs des Einstellblockes und durch Herstellung der entsprechenden Einstellung des Indikators an den geeichten Punkten ein Vergrößerungskontroll- und Skaleneinstellverfahren vorgesehen, das auch eine relative Winkligkeit zwischen dem Werkstücktaster und dem Meßkopf der Erfindung selbsttätig ausgleicht.

Die Zeichnungen zeigen im einzelnen eine veranschaulichende Aueführungsform eines solchen Meßkopfes, die für solche Zwecke geeignet ist und die Merkmale der Erfindung einschließt.

In den einzelnen Figuren der Zeichnungen sind gleiche Teile mit gleichen, Bezugszeichen bezeichnet. Die Bezugsziffer 10 bezeichnet insgesamt einen als Beispiel dargestellten Lehr- oder Meßkopf nach der Erfindung. Die drei Bestandteile, die in wichtigstem Zusammenhang mit der Meßfunktion des Meß·- k'opfes stehen, sind ein Tragglied 11, auf dessen Oberfläche sich eine Auslaßöffnung befindet, ein Sickerregelarm 12, der an seinem äußeren Ende mit dem Tragarm durch eine elastische Verbindung verbunden ist und an seinem inneren Ende einen Teil zur Regelung der Sickeröffnung hat, und ein einstellbares Werkstückkontakt- oder -tastelement 13, das an dem äußeren Ende des Regelarmes 12

⁴S befestigt ist. Wenn das Werkstücktastelement 13 durch Berührung mit einer Werkstückoberfläche oder einem Endmaß verschoben wird, schwingt es den Sickerregelarm 12 um eine Achse, die waagerecht zu dem Tragglied 11 verläuft, das in seiner Lage in geeigneter Weise befestigt ist, wobei das innere Ende des Regelarmes 12 der Sickereinheit relativ zu der Auslaßöffnung bewegt und die Sickerströmung daraus gemäß der Bewegung des Werkstücktastelementes geregelt wird. Durch Messung der Durchflußmenge von Luft oder eines anderen Betriebsmittels durch die öffnung wird die Größe oder Abmessung des berührten Teiles angezeigt.

Das Tragglied 11 ist als einstückiges Element in der hier dargestellten Ausführungsform der Erfindung ausgebildet. An dem inneren Ende des Elementes 11 sind quer hindurch verlaufend ein Schlitz 14 und ein Loch 16 zur Einfügung eines Klemmstabes 17 eingeschnitten. Unter dem Schlitz 14 verläuft durch das Glied 11 ein senkrechtes Loch, das oberhalb des Schlitzes 14 mit Gewinde versehen ist,' wie bei 20 dargestellt ist. Eine gerändelte Einstellschraube 21 ist in den Gewindeteil 20 geschraubt, um das innere Ende des Gliedes 11 um den Klemmstab 17 festzuziehen, wenn er in gewünschter Weise auf die Achse des Loches 16 eingestellt ist. An seinem inneren Ende ist in das Glied 11 ein senkrecht angeordneter Schlitz 22 von beträchtlicher Tiefe eingeschnitten, der in ein quer verlaufendes Loch 24 mündet, wobei ein verengter Teil bei 25 in dem Glied 11 bleibt, das darin einen verhältnismäßig biegsamen Teil bildet, der an das innere Ende des Gliedes 11 angrenzt.

An einem' Punkt seiner Länge ist das Glied 11 mit einem senkrechten Durchgang 26 versehen, der sich durch einen ringförmigen. Vorsprung 28 öffnet, der eine Auslaßöffnung bei 30 bildet. Sickerluft strömt radial zu einer ringförmigen Vertiefung 27 ab und durch Quernuten 29 nach außen. Ein röhrenförmiges Verbindungselement 31 wird in den Durchgang 26 eingesetzt und sitzt darin fest auf. Wie sich im besonderen, aus Fig. 3 entnehmen läßt, wird Luft für Meßzwecke durch einen Regler 32, eine Luftdurchflußmeßeinrichtung 34 und ein Rohr 35 zugeführt, das mit dem Verbindungselement 31 durch ein Klemmglied 36 angeschlossen ist und zu der Auslaßöffnung 30 . fließt, wo sein Durchfluß gemäß der Lage des Armes 12 geregelt wird.

In das Glied 11 ist eine Quernut 37 von beträchtlicher Breite und Tiefe quer über seine Oberfläche angrenzend an sein äußeres Ende eingeschnitten, wobei ein verengter Teil .bei 38 bestehenbleibt, der eine elastisch biegsame Verbindung bildet und die Bewegung des äußeren Endes des Traggliedes 11 um eine dazu quer verlaufende Achse zuläßt. Die Konstruktion kann erforderlichenfalls zur Verwendung mit anderen elastischen Verbindungen geeignet sein.

Der Sickerregelarm 12 ist mit dem äußeren Ende* des Gliedes 11 jenseits des verengten Teiles 38 durch Schrauben 40 und 41 verbunden und verläuft nach rückwärts längs und angrenzend an das Tragglied 11 geringfügig über die Auslaßöffnung 30 hinaus. Eine Schraube 42 ist mit dem äußeren Ende des Sickerregelarmes 12 verschraubt, um ein Werkstücktastelement 13 daran einstellbar festzuspannen. Ein geringfügig erhöhter Steg 44 ist auf der Innenfläche des Armes 12 ausgebildet und in Berührung mit der Auslaßöffnung 30 angeordnet, wenn das Werkstücktastelement 13 ein Werkstück od. dgl. nicht berührt. Der Abstand dieses Steges 44 zu dem ringförmigen Vorsprung 28 bestimmt den Luftdurchfluß von der Auslaßöffnung 30 in Übereinstimmung mit Bewegungen des Werkstücktastelementes 13 und ergibt eine Anzeige auf der Meßeinheit 34 hinsichtlich der Verschiebung des Werk-Stücktastelementes durch die Werkstückoberfläche. Im besonderen mit Bezug auf Fig. 4 hat der Arm 12 einen dornartigen Vorsprung 45, der mit einer Führungsleiste 47 auf dem Tragglied 1 r zusammenarbeitet, das auf einer Seite des Domes 45 in der Ebene seiner Schwingbewegung zur Begrenzung

dieser Bewegung angeordnet ist, wodurch eine Überbeanspruchung der elastischen Verbindung verhindert wird.

Eine andere Haltevorrichtung ist zur Anbringung des Traggliedes Ii vorgesehen und bildet darstellungsgemäß eine Montage- oder Aufspannungsstange48, die an dem Tragglied durch Schrauben 50 und 51 befestigt ist, die in das Glied 11 bei 20, bzw. 52 geschraubt sind. Die Stange'48 hat eine nach hinten verlaufende Verlängerung 54 zur eventuellen Einspannung in eine Haltevorrichtung. Das röhrenförmige Anschlußelement 31 νβτ^μίί durch die Aufspannungsstange 48 bei 55 und hat zu dieser Spielraum, um eine freie Bewegung zwischen dieseni Elementen ohne gegenseitige Beeinflussung zu erlauben. Die Stange 48 dient auch für Feineinstellungen des äußeren Endes des Meßkopfes zu dem inneren Ende, ob der Tragarm. 11 von dem Klemmstab 17 oder von der nach hinten verlaufenflo den Verlängerung 54 der Aufspannungsstange 48 gehalten wird. Wie man aus der Zeichnung erkennen kann, ist die Stange 48 an dem inneren Ende des Traggliedes 11 und an einer Seite des verhältnismäßig biegsamen Teiles 25 befestigt. Diese Stange verläuft längs einer Oberfläche des Traggliedes 1.1 und endet !an oder in der Nähe des Schlitzes 37. Eine Stellschraube 56 ist durch die Aufspannungsstange 48 geschraubt und berührt das Tragglied 11 an dem elastisch biegsamen Teil 38. Es ist ein geringer Zwischenraum zwischen dem Tragglied 11 und der Stange 48 über dem größten Teil ihrer Längen vorhanden. Man kann erkennen, daß Einstellungen der Schraube 56 das äußere Ende des Meßkopfes um den biegsamen Teil 25 von der Stange 48 weg gerichtet vorspannen und Feineinstellungen relativ zu dem gelagerten inneren Ende erzielen.

Der Klemmstab 17 kann gleitend in eine einstellbare Montage- oder Aufspannungsstange 57, wie bei 59 dargestellt ist, eingesetzt und daran durch Anziehen der Schraube 58 befestigt werden. Es muß bemerkt werdeni, daß der Meß kopf 10 in abgeänderter Weise auch durch die Montagestange 54, den Klemmstab 17 allein oder den Klemmstab 17 in Verbindung mit der einstellbaren Aufspannungsstange 57 nach Belieben angeordnet werden kann.

Fig". 3 zeigt den Lehr- oder Meßkopf, der durch seine einstellbare Stange 57 und Klemmstab 17 relativ zu einer Richtplatte 60 durch eine Säule 61 und eine Spannvorrichtung 62 getragen wird, um eine Höhenmessung od. dgl. auszuführen. Bei der 'Verwendung dieser Einrichtung für Höhenmessungen wird sie nach der Eichung auf die gewünschte Höhe durch die Verwendung von Endmaßen oder eine Kontroll- oder Urlehre eingestellt. Das abzulehrende Werkstück wird dann ersetzt, und es wird ein Vergleich vorgenommen, um zu bestimmen, ob das Werkstück innerhalb der gewünschten Toleranz liegt. Das Werkstücktastelement 13 berührt gemäß Fig. 3 einen zur Eichung verwendeten Einstellblock 64, der auf der Richtplatte 60 ruht. Dieser Einstellblock 64 hat eine Oberfläche 65, die geringfügig abfällt und geeicht ist.

In den Fig. 5 und 6 wird der Meßkopf 10 in einem Drehspannfutter 66 in einer Einstellung zur Messung der Lochkonzentrizität relativ zu der Spannfutterachse getragen. Die im besonderen in den Fig. 5 und 6 gezeigte Konstruktion ist eine Haltevorrichtung für den Meßkopf 10, die seine Lagerung durch den Klemmstab 17 in einem Spannfutter oder Drehhalter ermöglicht und für die Zuführung von Luft durch eine gleitende' Verbindung für Meßzwecke sorgt. Die Konstruktion für eine solche Lagerung des Meßkopfes 10 weist ein Mittelglied 68 auf, das einen Schlitz und ein Loch in seinem unteren. Ende bei 70 bzw. 71 zur Aufnahme des Klemmstabes 17 hat. Eine gerändelte Schraube 72 ist in das Mittelelement 68 bei 73 geschraubt, um dessen unteres Ende um den Klemmstab 17 in der gewünschten eingestellten Lage festzuziehen. Das Mittelglied 68 hat an einem Ende einen verengten Teil für den Einsatz in eine Spannkonstruktion, wie beispielsweise eine Spannzange 67. Durch einen Teil des Gliedes 68 verläuft ein Längsdurchgang 74, der an seinem Außenende durch einen Stöpsel 75 geschlossen ist. Dieser. Durchgang 47 steht mit einem radialen Durchgang 76 an dem anderen Ende des Gliedes 68 in Verbindung. Das Rohr 35, das mit der Auslaßöffnung in Verbindung steht, ist an einem Einsatz yj und 78 festgeklemmt. Es ist in der Oberfläche des Gliedes 68 eine Ringnut 80 vorhanden, die mit dem LängsduTchgang 74 durch einen radialen Durchgang 81 verbunden ist. Über dem erweiterten Teil des Mittelgliedes. 68 ist gleitfähig ein ringförmiger Teil 82 angeordnet. Dieser Teil 82 sitzt auf einem Steg 83 in dem Mittelglied 68 und wird darauf durch eine Unterlagscheibe 84 und einen Federring 85 festgehalten,. Der Teil 82 hat einen radialen Durchgang 86, der mit der Ringnut in dem Mittelglied 68 in Verbindung steht. O-Dichtungsringe 92 sind angeordnet, um die zueinander gleitenden Oberflächen des Gliedes 68 und des Teiles 82 abzudichten. Ein Einsatz 87 in dem radialen Durchgang 86 ist durch ein Klemmelement 88 an einem Rohr 89 festgeklemmt, das mit einem Luftversorgungsanschluß und einer Luftmeßeinrichtung in Verbindung steht, wie sie beispielsweise für die Ausführungsform der Fig. 3 schematisch dargestellt ist. Ein abgewinkelter Stab 93 ist in den Teil 82 eingesetzt und berührt einen festen Teil der Maschine, um die Drehung des Teiles 82 zu verhindern. Somit erkennt man, daß der Meßkopf 10 von dem Mittliglied 68 in dem Drehspannfutter 66 gehalten wird, so daß es gedreht werden kann, um die Lochkonzentrizität relativ zu der Achse des Spannfutters 66 zu bestimmen, welches das Werkzeug festhält, das auf das zu prüfende Loch arbeiten soll, oder für einen ähnlichen Arbeitsvorgang, und daß diese Konstruktion durch einen nicht umlaufenden ringförmigen Teil 82 vorgesehen wurde, um Luft für Meßzwecke zuzuführen.

Hier sind der Meßkopf und seine Halterkonstruktion einem' senkrecht angeordneten Einstell-

endmaß 64' zugeordnet dargestellt, das eine magnetische Grundfläche 90, hat, um es auf der Oberfläche 91 der Maschine zurückzuhalten, von der das Spannfutter oder dar Halter 66 einen Teil bildet. Dieses Endmaß 64' entspricht dem in Fig. 3 offenbarten insofern, als es eine abfallende Oberfläche hat, die für Einstellzwecke geeicht ist.

Die Fig. 8, 9 und 10 veranschaulichen eine abgeänderte Ausführungsform der Erfindung, bei der das Tragglied 95' mit einem inneren Element 96 und einem äußeren Element 97 ausgebildet ist, die relativ zueinander einstellbar sind. Das innere Element hat eine Verlängerung, die einen Teil davon bildet, der zum Einbau in einer Vorrichtung geeignet ist, wie beispielsweise der bei 62 in Fig. 3 gezeigten. Die beiden Elementego und 97 können relativ um die Achse eines gerändelten Einstellknopfes 98 eingestellt werden, der eine verengte, durch das äußere Element 97 verlaufenes e Verlängerung und einen Gewindeteil hat, der in das innere Element 96 geschraubt ist, um die Elemente in einstellbar fester Lage mit einer schale iförmigen Unterlagscheibe 99 anzuziehen, die zwischen den beiden Elementen auf der Achse des Einstellas knopfes 98 liegt. Dieses Merkmal ermöglicht, daß der äußere Teil des Meßkopfes winldig zu der Montageverlängerung des inneren Elementes 96 eingestellt wird, und paßt den Meßk^pf den abzulehrenden Werkstückabmessungen an. die mit einem nicht einstellbaren Meßkopf rnzugänglich sein würden. Durch das äußere Elemer 19 ' verläuft durchgehend ein Rohr, wie bei 100 dargestellt ist. Dieses Rohr ist an seinem oberen End« zum Anschluß an eine Luftmeßvorrichtung gTei-fnet, wie für die andere Ausführungsform gezeigt ist, und verläuft etwas unterhalb· des äußeren Flementes 97, um eine Sickeröffnung zu bilden. D<?.r von dem Werkstück gesteuerte Arm 101 wird ναι dem Tragglied 95 getragen und ist an seinem i nieren Ende zur Regelung des Durchflusses durch eis Rohr 100 in Übereinstimmung mit den Werkstückabmessungen eingerichtet. An seinem äußeren Ende ist ein einstellbarer Werkstücktastteil angelagert, der dem Teil entspricht, der für die vorher beschriebene Ausführungsform offenbart ist. Dieser Arm schwingt relativ zu dem äußeren Element 97 um einen Stift 102, der in entgegengesetzten Nuten 103 und 104 in dem äußeren Element 97 bzw. in dem von dem Werkstück gesteuerten Arm 101 gelagert ist. Dieser Stift 102 hat einen verengten Mittelteil und erweiterte Kopf teile an beiden Enden, um seine Axialbewegung in den Nuten 103 und 104 zu verhindern. Der verengte Mittelteil ist vorgesehen, um die tatsächliche Reibungskontaktfläche zwischen den Nuten und dem Stift zu verringern. Diese Lagerverbindung zwischen dem äußeren Element 97 und dem Arm 101 kann'mehrere gleichwertige Formen annehmen. Sie. könnte durch gegenüberliegende V-Nuten quer über diese Bestandteile gebildet werden, wobei ein zusammenarbeitender Stift darin gelagert ist, oder sie könnte die Form eines V-förmigen Vorsprunges von einem Glied annehmen, das in einer spitzwinkligeren V-Nut in dem anderen Glied sitzt. Es sind axial ausgerichtete Löcher 105 und 106 in dem äußeren Elemient 97 und dem Arm 101 vorhanden, von denen jeder einen flach versenkten Abschnitt an seinem äußeren Ende hat. Schrauben 107, 107 sind in den versenkten Abschnitten angeordnet und in eine Feder 108 geschraubt. Man erkennt, daß das Anziehen der Schrauben 107, 107 dazu dient, die Feder 108 zu spannen. Eine ähnliche Federspannvorrichtung ist auf der rechten Seite der Schwenkzapfenachse in Fig. 9 vorgesehen, und ihre entsprechenden Schraubenelemente sind durch Bezugszeichen, die mit ergänzt sind, bezeichnet worden. Diese Spannvorrichtungen arbeiten zusammen, um das äußere Element 97 und den Arm 101 gemeinsam um den Stift 102 federnd zu halten, und ermöglichen infolge ihrer Einstellbarkeit genaue Ein-Stellungen der Kraft, gegen die von dem Werkstück gesteuerte Bewegungen des Armes 101 gemacht werden. Fig. 10 zeigt im einzelnen die Zusammenarbeit zwischen einer Schraube 107 und dem einen Ende der Feder 108. Bei dieser Anordnung wird bei Stoß oder beim Fallen des Meßkopfes die Wahrscheinlichkeit des Bruches oder der Beanspruchung irgendwelcher Bestandteile des Meßkopfes vermindert, da der Arm 101, wenn er aus seiner Ausrichtung mit dem äußeren Element 97 gegen die Zugkraft der Federn verschoben würde, leicht wieder eingerichtet werden könnte. Auch bei dieser abgeänderten Ausführungsform ist gefunden worden, daß eine Begrenzung der Bewegungen des Armes 101 nicht erforderlich ist, da keine Bestandteile vorhanden sind, bei denen die Wahrscheinlichkeit besteht, daß sie ständig durch solche übermäßigen Bewegungen des Armes 101 beansprucht oder beschädigt werden und auch weil die Zusammenarbeit des äußeren Endes des äußeren Elementes 97 mit der angrenzenden Fläche des Armes 101 solcher Art ist, daß solche extremen Bewegungen begrenzt werden, bis der Arm 101 von dem Stift 102 weg gegen die Zugkraft der Feder 108 vorgespannt wird. Diese letzte Abänderung gemäß den Fig. 8, 9 und 10 kann für dieselben Zwecke und in gleicher Weise angewandt werden, wie für die vorher beschriebene abgeänderte Ausführungsform.

Der Lehr- oder Meßkopf gemäß der Erfindung hat viele wichtige Vorteile. Wiederholende und genaue Ablesungen sind mit der offenbarten Einrichtung unabhängig von der Richtung der Bewegung des Werkstücktastelementes gewährleistet, da alle Bewegungen dieses. Teiles auf die Regelung der Auslaßöffnung durch ein reibungsloses elastisches Scharnier übertragen werden. Die Bewegungen des Werkstücktastelementes werden augenblicklich in eine genaue vergrößerte Bewegung des Schwimmers in der Meßeinrichtung übertragen, ohne eine Konstruktion einzuschließen, die der Reibung und dem toten Gang unterworfen ist, wie es in mechanischen Ausführungen solcher Einrichtungen der Fall ist. Somit hat dieser Meßkopf auch keinen Hysteresefehler. Infolge seiner widerstandsfähigen Kon-

struktion wird diese Einrichtung nicht nachteilig durch gewöhnliches Erschüttern oder Herunterfallen beeinflußt. Es muß bemerkt werden, daß die Anordnung der Bestandteile in der offenbarten Ausführungform einen Meßkopf ergibt, der sehr schlank ist und in Löcher, Schlitze, Nuten oder andere geometrische Umrisse eingefügt werden kann. Mit dieser Erfindung wird eine genaue Eichung mit dem vorgesehenen Winkelmaß-Einstellblock gewährleistet, der in Verbindung mit Vorrichtungen zum Einstellen der Erweiterung und der Skala der Meßeinrichtung 34 verwendet wird. Eine schnelle Abtastung des Einstellblockes mit dem Werkstücktastelement erzielt nicht nur eine Kontrolle der Vergrößerung der Meßeinrichtung 34 und deren Skaleneinstellung, sondern korrigiert auch selbsttätig die Winkligkeit des Werkstücktastelementes relativ zu der Werkstückoberfläche sowie solche möglichen Fehler, die sich aus Meßbewegungen ergeben können, die nicht senkrecht zu dem Werkstücktastarm verlaufen.

Obgleich die hier beschriebene Ausführungsform der Einrichtung eine bevorzugte Form der Erfindung bildet, ist es selbstverständlich, daß die Erfindung nicht auf diese besondere Form der Einrichtung beschränkt ist und daß dabei Änderungen vorgenommen werden können, ohne den Rahmen der Erfindung zu überschreiten, der in den anliegenden Ansprüchen definiert ist.

Claims (11)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Werkstücklehr- oder -meßkopf, der zur direkten Berührung eines Meßobjektes geeignet ist und einen langgestreckten, mit einem Ende in einer Spannvorrichtung gelagerten Tragteil, ein Werkstückkontakt- oder -tastelement, das an dem anderen Ende des Tragteiles für Schwingbewegung um eine Achse relativ zu dem Tragteil elastisch angeordnet ist, sowie eine Auslaßöffnung an einer Seite des Tragteiles aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß sich das Werkstücktastelement (13) in einer Richtung von der Schwingachse erstreckt und einen Arm (12) besitzt, der in der anderen Richtung längs der Seite .des Tragteiles (11) und in Betriebszuordnung mit der öffnung (30) verläuft, so daß durch das Werkstück erzeugte Bewegungen des Tastelementes den Arm von der Seite des Tragteiles wegschwingen und die öffnung freigeben.

2. Meßkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Tragteil einen Vorsprung (47) hat, der mit dem inneren Ende (45) des Armes in der Ebene seiner Schwingbewegung zusammenarbeitet, um diese zu begrenzen.

3. Meßkopf nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Tragteil einen elastischen, biegsamen Verbindungsteil hat, der den Arm so lagert, daß er Schwingbewegungen infolge Durchbiegung des Verbindungsteiles ausführen kann.

4. Meßkopf nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein. Längsstück des Tragteiles in seiner Stärke vermindert ist, so daß ein elastischer, federartiger Abschnitt entsteht, an dem das Tastelement zwecks Schwingbewegung um eine quer zu dem Tragteil verlaufende Achse getragen wird.

5. Meßkopf nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß sich in der Oberfläche des Tragteiles eine Quernut befindet, so daß ein reduzierter, federartiger Teil gebildet wird, der längs des Tragteiles in einer Richtung gegen die öffnung versetzt ist.

6. Meßkopf nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen sich . längs des Tragteiles erstreckenden Einstellteil (48), dessen eine elastische Verbindung (25) aufweisendes inneres Ende an dem Tragteil befestigt ist und ein verstellbares Element (56) trägt, das den Tragteil an einem Punkt in der Nähe seines äußeren Endes berührt, um den Tragteil um diese innere elastische Verbindung herum einstellbar vorzuspannen, so daß Feineinstellungen des Tastelementes relativ zu dem Stützglied erhalten werden,

7. Meßkopf nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Einstellteil aus einem starren Stab (48) besteht, der sich, längs der anderen Oberfläche des Tragteiles erstreckt und ein Einstellelement trägt, das den Tragteil an einem Punkt in der Nähe seines äußeren Endes, aber innerhalb der Quernut berührt, um den Tragteil um dessen, inneren reduzierten. Abschnitt herum einstellbar vorzuspannen.

8. Meßkopf nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Einstellelement aus einer Schraube (56) besteht, die in den Stab (54) geschraubt ist und den Tragteil an einem Punkt in der Nähe seines äußeren Endes, jedoch innerhalb des genannten Mittels berührt, um das Tastelement zu fixieren.

9. Meßkopf nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Stützglied (68) für das innere Ende des Tragteiles, das zur Befestigung in einer Drehspannvorrichtung geeignet ist, einen, gleitenden Verbindungsteil (82) zum Anschluß des Stützgliedes an eine Luftversorgungsquelle und ein Luftmeß instrument, und einen Durchgang (86), der an den.Verbindungsteil und das Stützglied angeschlossen ist, und Mittel (88, 89), die mit dem Durchgang (86) verbunden sind, um während des Umlaufs der Drehspannvorrichtung durch den, gleitenden Verbindungsteil der öffnung Luft zuzuführen.

10. Meßkopf nach Anspruch 1 mit einer Grundplatte und einer senkrechten Säule, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung (62), die iao den Meßkopf senkrecht einstellbar auf der Säule festhält.

11. Meßkopf nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Element (107), das den Arm von dem Tragteil aus trägt und einen Lagerteil (102) aufweist, der zwischen dem Tragteil und dem

Arm in der Nähe des äußeren Endes des Tragteiles und zwischen den Enden des Armes wirksam ist, und eine Zugfeder (108) zwischen dem Tragteil und dem Arm, die den Tragteil und den Arm zusammen um den Lagerteil herum elastisch vorspannt und die öffnung in Gegenwirkung zu den Armbewegungen um den Lagerteil herum bei Berührung des Tastelementes mit einem Werkstück zu schließen sucht.

In Betracht gezogene Druckschriften: Schweizerische Patentschrift Nr. 262309; französische Patentschriften Nr. 929 074,833 333.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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