Messvorrichtung für innere Messungen.
Die Erfindung betrifft ein Me¯gerÏt f r innere Messungen. Beispielsweise k¯nnen damit Durchmesser von Bohrungen, Íffnungen sowie Abstände zwischen Platten gemessen werden.
Gemäss Erfindung besitzt das Messgerät mindestens einen dTehbaren Kegel, an welchem ein konisches s Gewinde angeordnet ist, und einen Tastk¯rper, in welchem ein oder mehrere mit dem konisehen Gewinde zusam- menwirkende Tastorgane quer zur Kegelachse verschiebbar angeordnet sind.
In der nachfolgenden Beschreibung sind eine beispielsweise Ausf hrungsform eines derartigen Messgerätes nebst Detailvarianten besehrieben. Die dazugehörigen Figuren bedeuten :
Fig. 1 einen Längsschnitt durch das Mess- gerät,
Fig. 2 eine Ansicht des Me¯gerÏtes,
Fig. 3 einen Schnitt durch den Tastkor- per längs der Ebene A-A,
Fig. 4 eine Darstellung einer Kupplung, über welche die Messliülse angetrieben wer- den kann,
Fig. 5 einen Schnitt durch einen zusätzlichen aufsbeekbaren Tastkorper,
Fig. 6 und 7 eine prinzipielle Darstellung der Ausbildung von Tastkorpern.
In einer Führung 1 ist die Achse 2 drehbar gelagert. Letztere ist vorn als Gewindekegel 3 ausgebildet und hinten durch ein Gewinde 4 in der Führung 1 gefthrt. Ihr als Konus 5 ausgebildetes, zur Führung 1 hinausragendes Ende trÏgt die mit einer Teilung 6 versehene Mess hülse 7, welche mittels der Schraube 8 und der Scheibe 9 fest mit der Ache e 2 verbunden ist.
Der auf die Führung 1 aufsteekbare bezw. aufgesteckte Tastkörper 10 weist drei radial in seinen Bohrungen 12 geführte zylindrische Tastorgane 11 auf. Um die Drehlage des Tastkörpers 10 auf der F hrung 1 zu gewährleisten, ist jener mit einer Nute 14 ausgestattet, für welche auf der Führung 1 ein Keil 15 vorgesehen ist ; die Sicherun in der Längsrichtung wird durch einen Ge windering 17 erreicht, welcher mittels eines Gewindes 16 in den Tastkörper 10 eingreift.
Der Gewindering 17 selbst wird in axialer Richtung durch die zwei Schultern 18 und 19 gehalten.
Eine auf der hintern Seite der Me¯h lse 7 angebrachte Vorrichtung, durch welche die Messhülse angetrieben werden kann, dient dazu, den an den Tastorganen auftretenden Me¯druck stets ungefähr gleich gro¯ zu halten ; eine Beschreibung dieser Vorrichtung folgt weiter unten.
Die Befestigung des Tastkorpers 10 auf f der Führung 1 kann auch durch andere zweckdienliche Mittel, wie beispielsweise durch Klinken, vorgenommen werden. Nat rlich besteht auch die Möglichkeit, ihn direkt mit der Führung I fest zu verbinden oder die Führung 1 selbst als Tastkörper auszubilden.
Die Tastorgane 11, deren Zahl beliebig gro¯ sein kann, sind an ihrem dem Kegel 3 zugewandten Ende 11' so ausgebildet, daB ein einwandfreies Zusammenarbeiten mit dem konischen Gewinde 3'des Kegels 3 erzielt wird. Drei Federn 13 (Fig. 3), axial im Einschnitt 10'des Tastkörpers 10 geführt, greifen so in die Locher oder Schlitze 22 der Tastorgane 11 ein, daB dieselben stets leicht auf das Gewinde 3' gedr ckt werden. Der gleiche Zweck kann auch durch anders ausgebildete Federn und entsprechende Anord- nung derselben erreieht werden.
Je nach dem zu erreichenden Zweck können die Tastorgane 11 zylindrisch oder vierkantig ausgeführt werden oder auch jede andere zweckmäBige Form aufweisen.
Das mit dem zu messenden Gegenstand in Ber hrung kommende Ïu¯ere Ende 11" des Tastorganes 11 weist einen zylindrischen AnschIiff auf. Dadurch ist eine linienförmige Berührung zwischen Tastorganen und Mess flache erreioM, und die Tastorgane k¯nnen sich auf diese Weise genau senkrecht zu den zu messenden Flächen einstellen. Es ist klar, daB die TastflÏchen 11" auch eine andere Form aufweisen können ; sie können beispiels- weise kugelig ausgebildet werden oder eine Form erhalten, welche ein Messen von Innengewinden erlaubt. Einem zu schnellen Ver schleiss der Tastflächen 11"kann durch Ver chromen oder Auflage von Hartmetall vor- gebeugt werden.
Das in den Kegel 3 eingeschnittene Gewinde 3'kann in Form und Steigung sowie in seiner KonizitÏt dem Zweck des MeB- gerätes angepasst werden. Vorteil. haff findet ein Gewinde Anwendung, dessen eine Flanke parallel zu der Kegelachse verlÏuft, wÏhrend die andere senkrecht zu ihr steht.
Im Hinblick auf die Einfachheit der Konstruktion wird es zweckmäBig sein, ein MeB- gerät nur mit einem regel 3 auszurüsten.
Es können aber auch zwei oder mehr Kegel axial hintereinander angeordnet sein, wobei die Tastorgane entweder so angeordnet sind, daB jeder Kegel einen separaten Satz Tast- organe betätigt, oder aber so, dass jedes der Tastorgne mit jedem Kegel in Eingriff steht. In Fig. 6 und 7 sind zwei dieser Mög lichkeiten prinzipiell angedeutet. Es ist er sichtlich, wie die auf der Achse 48 sitzenden Kegel 45 die in dem Tastk¯rper 46 bezw. 50 geführten Tastorgane 44 bezw. 49 betätigen.
Die übrigen Teile solcher MeBgeräte können analog denjenigen in Fig. 1 ausgebildet werden.
Der Kegel 3 ist als Teil der Achse 2 ? ausgebildet ; er kann aber auch ein separates Stück bilden, wobei durch geeignete MaBnahmen eine Sicherung gegen Verdrehen zwischen Kegel und Achse erreicht werden muB.
Die in der Führung l gelagerte Achse 2 ist in ersterer durch ein Gewinde 4 geführt.
Durch diese Massnahme wird erreicht, dass sich der Kegel 3 in jeder MeBstellung in der richtigen Lage befindet. Der Mutterteil des Gewindes 4 kann auch in eine Hülse einge- schnitten sein, welche von der Führung I 1 aufgenommen wird. Die H lse ist nach dem Einstellen durch geeignete Mittel mit der Führung l fest zu verbinden.
Die Messbülse7 wird mittels der Schraube 8 und d der Scheibe 9 auf den Konus 5 der Achse 2 aufgedrückt. Es ist klar, dal3 auch eine andere geeignete Befestigungsart An wenrdung finden kann. Die Messhülse 7 trÏgt auf ihrem Umfang eine Teilung 6, welche an einem auf dem Körper 30 angebrachten Be zugsstrieh 213 abgelesen werden kann. Um noch Bruchteile einer Teilungseinheit feststellen zu können, ist ein Nonius 24 vorgesehen. Die ganzen Umdrehungen der MeB- hiilse 7 k¯nnen an der Teilung 25 abgelesen werden.
Auf der MeBhülse 7 können zweekmϯigerweise verschiebbare Toleranzmarken zur Einstellung eines gewünschten T'oleranz- feldes angebracht sein.
Der Körper 20 ist an seinem dem Tast- körper 10 zugewandten Ende als Griff 20' ausgebildet und durch eine Schraube 21 auf der Führung l in seiner Lage festgehalten ; es kann auch eine andere Befestigungsart gewählt werden.
Die Messhülse 7 bezw. Achse 2 wird durch eine Vorrichtung betätigt, deren. Aufbau z. B. aus Fig. g. 1 ersichtlich ist. Die einen zylindrischen Teil 8'aufweisende Schraube 8 trägt einen auf ihr drehbaren Griff 26 und eine rieder 27, welche mit ihrem abgebogenen Ende 27'in ein Loch des Griffes 2i6 eingreift. Auf dem zylindrischen Teil 8'haftet die Feder infolge ihrer (Eigen-) Reibung.
Wird der Griff 2 von von hinten gesehen im Uhrzeigersinn gedreht, was eine Aussprei zung der Tastorgane 11 bewirkt, so lockert sich infolge des bei der Messung zu berwindenden Drehmomentes die Feder 27, bis sie bei einem dem Mess druck entsprechenden maximalen Drehmoment auf der Schraube 8 gleitet und so die MeBhülse 7 nicht mehr mitnimmt. Bei Dr, ehung im entgegengesetz- ten Sinn vergrössert sieh die Federspa. nnung und d die Me¯h lse 7 wird durch den Griff 26 mitgenommen.
Eine andere Ausf hrungsart einer solchen Vorrichtung geht aus Fig. 4 hervor. Ein Klinkenrad 32 ist durch eine Schraube 31 fest mit der Messhülse 7 verbunden. Ein Sperrad 33, das auf dem zylindrischen Teil 31' der Schraube 31 gleitet, wird durch eine Fede. 30 gegen das Kilinkenrad gedrückt.
Durch einen Stift 34, welcher fest mit dem Griff 28 verbunden ist und in eine Keilnut 3+3a des Sperrades 33 eingreift, wird letzteres beim Drehen des Griffes 28 mitgenommen.
Eine Verzahnung 35 ist so ausgebildet, dass sie bei DTeihung des Griffes 28 im Uhrzeigersinn (von hinten gesehen) bei Erreichung eines maximalen Drehmomentes ausklinkt. bei Drehung im Gegensinn aber eine feste Verbindung zwischen Messhülse 7 und Griff 28 gewährleistet.
Durch Aufstecken von weiteren Tastkor- pern kann der Messbereich des Gerätes erwei- tert werden. Fig. 5 zeigt eine Ausführungsform eines solchen Tastkorpers im Schnitt.
Der Körper 36 enthält VerlÏngerungen 38. welche in Zahl und Lage den im Tastk¯rper 10 des Messgerätes vorhandenen Taetorganen 11 entsprechen. Durch Federn 39 werden diese Verlängerungen 38 auf die Tastorgane 11 gedrückt, wobei die Federn dureh eine Hülse 37 gesichert sind. Eine im Tastkor- per 10 vorhandene Keilbahn 42 nimmt einen im K¯rper 36 sitzenden Stift 43 auf und sichert dadureh den Korper 36 gegen Verdrehung. Eine Mutter 41, welche auf ein vorn am Tastkorper 10 angebrachtes Gewinde 40 aufgeschraubt wird, hÏlt den Körper 36 auf dem Tastkörper 110 fest ; nat rlich sind auch andere zweckdienliche Befestigungsarten möglich.
Fiir gewisse Zwecke kann das Messgerät so eingerichtet sein, dass die Achse 2 und deren Führung durch ansetzbare und befestigbare Zwischenst tze verlÏngert werden k¯nnen.
Mit dem vorstehend beschriebenen MeBgerÏt wird in folgender Weise gemessen :
Der Tastk¯rper 10 wird in die beispiels- weise zu messende Bohrung eingeführt, wobei sich der Me¯kegel 3 in der in Fig. l dar- gestellten Endlage befinden soll. Die Feststellung des Innenmasses der Bohrung ge- schieht dadurch, diass die MeBhiilse 7 und mit ihr der Kegel 3 so lange gedreht wird, bis die d ! urch den Kegel ausgespreizten Tastorgane 11 an der Wandung der Bohrung a-nliegen. Das Messresultat kann jetzt auf der Messhülse 7 mittels der in Fig. 2 dargestell- ten Ma¯einteilung abgelesen werden.
Die Messhülse wird hierauf wieder zurückgedreht, die Tastorgane können zurückweichen und der Tastk¯rper kann wieder aus der Bohrung herausgezogen werden.
Measuring device for internal measurements.
The invention relates to a device for internal measurements. For example, it can be used to measure the diameter of holes, openings and distances between plates.
According to the invention, the measuring device has at least one expandable cone on which a conical thread is arranged, and a feeler body in which one or more feeler elements interacting with the conical thread are arranged displaceably transversely to the cone axis.
In the following description, an exemplary embodiment of such a measuring device together with detailed variants are described. The corresponding figures mean:
1 shows a longitudinal section through the measuring device,
Fig. 2 is a view of the MēgerÏtes,
3 shows a section through the feeler along the plane A-A,
4 shows a representation of a coupling via which the measuring sleeve can be driven,
Fig. 5 is a section through an additional aufsbeekbaren Tastkorper,
6 and 7 show a basic illustration of the design of tactile bodies.
The axis 2 is rotatably mounted in a guide 1. The latter is designed as a threaded cone 3 at the front and guided through a thread 4 in the guide 1 at the rear. Its end, designed as a cone 5 and protruding towards the guide 1, carries the measuring sleeve 7, which is provided with a graduation 6 and which is firmly connected to the axis 2 by means of the screw 8 and the washer 9.
The aufsteekbare BEZW on the guide 1. The attached probe body 10 has three cylindrical probe members 11 radially guided in its bores 12. In order to ensure the rotational position of the feeler body 10 on the guide 1, it is equipped with a groove 14 for which a wedge 15 is provided on the guide 1; the security in the longitudinal direction is achieved by a Ge threaded ring 17 which engages in the probe body 10 by means of a thread 16.
The threaded ring 17 itself is held in the axial direction by the two shoulders 18 and 19.
A device attached to the rear side of the sleeve 7, through which the measuring sleeve can be driven, serves to keep the pressure on the tactile organs always approximately the same; a description of this device follows below.
The attachment of the Tastkorpers 10 on f the guide 1 can also be made by other appropriate means, such as latches. Of course, it is also possible to connect it directly to the guide I or to design the guide 1 itself as a probe body.
The feeler elements 11, the number of which can be as large as desired, are designed at their end 11 ′ facing the cone 3 so that perfect cooperation with the conical thread 3 ′ of the cone 3 is achieved. Three springs 13 (FIG. 3), guided axially in the incision 10 'of the feeler body 10, engage in the holes or slots 22 of the feeler elements 11 in such a way that they are always lightly pressed onto the thread 3'. The same purpose can also be achieved by differently designed springs and their corresponding arrangement.
Depending on the purpose to be achieved, the feeler elements 11 can be cylindrical or square or have any other suitable shape.
The outer end 11 ″ of the tactile element 11 that comes into contact with the object to be measured has a cylindrical bevel. This creates a linear contact between the tactile elements and the measuring surface, and the tactile elements can in this way be exactly perpendicular to each other set the surfaces to be measured. It is clear that the sensing surfaces 11 ″ can also have a different shape; they can, for example, have a spherical design or be given a shape that allows internal threads to be measured. Excessive wear of the touch surfaces 11 ″ can be prevented by chrome plating or the application of hard metal.
The thread 3 ′ cut into the cone 3 can be adapted to the purpose of the measuring device in terms of shape and pitch as well as its conicity. Advantage. A thread is often used, one flank of which runs parallel to the cone axis, while the other is perpendicular to it.
In view of the simplicity of the construction, it will be expedient to equip a measuring device with only one rule 3.
However, two or more cones can also be arranged axially one behind the other, the feeler elements being arranged either so that each cone actuates a separate set of feeler elements, or in such a way that each of the feeler elements is in engagement with each cone. In Fig. 6 and 7, two of these possi opportunities are indicated in principle. It is visible how the cones 45 seated on the axis 48 are respectively in the feeler body 46. 50 guided tactile organs 44 respectively. Press 49.
The remaining parts of such measuring devices can be designed analogously to those in FIG. 1.
The cone 3 is part of the axis 2? educated ; However, it can also form a separate piece, whereby suitable measures must be taken to prevent rotation between the cone and the axis.
The axis 2 mounted in the guide 1 is guided in the former by a thread 4.
This measure ensures that the cone 3 is in the correct position in every measurement position. The nut part of the thread 4 can also be cut into a sleeve which is received by the guide I 1. After adjustment, the sleeve must be firmly connected to the guide l using suitable means.
The measuring sleeve 7 is pressed onto the cone 5 of the axle 2 by means of the screw 8 and d of the washer 9. It is clear that another suitable type of fastening can also be used. The measuring sleeve 7 has a graduation 6 on its circumference, which can be read on a reference line 213 attached to the body 30. In order to still be able to determine fractions of a division unit, a vernier 24 is provided. The entire number of revolutions of the measuring sleeve 7 can be read from the 25 graduation.
Tolerance marks which can be displaced in two directions can be attached to the measuring sleeve 7 for setting a desired tolerance field.
The body 20 is designed as a handle 20 'at its end facing the feeler body 10 and is held in its position by a screw 21 on the guide 1; a different type of fastening can also be selected.
The measuring sleeve 7 respectively. Axis 2 is operated by a device whose. Structure z. B. from Fig. G. 1 can be seen. The screw 8, which has a cylindrical part 8 ′, carries a handle 26 which can be rotated on it, and a handle 27 which, with its bent end 27 ′, engages in a hole in the handle 2i6. The spring adheres to the cylindrical part 8 'as a result of its (inherent) friction.
If the handle 2 is rotated clockwise when viewed from behind, which causes the feeler elements 11 to expand, the spring 27 loosens as a result of the torque to be overcome during the measurement until it is applied to the screw 8 at a maximum torque corresponding to the measurement pressure slides and so the measuring sleeve 7 no longer entrains. When turning in the opposite sense, the spring fun is enlarged. The handle 26 takes the opening and the cutter 7 with it.
Another embodiment of such a device is shown in FIG. A ratchet wheel 32 is firmly connected to the measuring sleeve 7 by a screw 31. A ratchet wheel 33, which slides on the cylindrical part 31 'of the screw 31, is operated by a spring. 30 pressed against the kiln wheel.
By means of a pin 34, which is firmly connected to the handle 28 and engages in a keyway 3 + 3a of the ratchet wheel 33, the latter is carried along when the handle 28 is turned.
A toothing 35 is designed in such a way that when the handle 28 is increased in a clockwise direction (viewed from the rear), it disengages when a maximum torque is reached. however, when turned in the opposite direction, a firm connection between the measuring sleeve 7 and the handle 28 is guaranteed.
The measuring range of the device can be extended by attaching additional probes. Fig. 5 shows an embodiment of such a feeler body in section.
The body 36 contains extensions 38 which correspond in number and position to the Taetorganen 11 present in the feeler body 10 of the measuring device. These extensions 38 are pressed onto the feeler elements 11 by springs 39, the springs being secured by a sleeve 37. A wedge track 42 present in the feeler body 10 receives a pin 43 seated in the body 36 and thereby secures the body 36 against rotation. A nut 41, which is screwed onto a thread 40 attached to the front of the probe body 10, holds the body 36 firmly on the probe body 110; Of course, other appropriate types of attachment are also possible.
For certain purposes, the measuring device can be set up in such a way that the axis 2 and its guidance can be extended by attachable and attachable intermediate supports.
The measuring device described above is used to measure in the following way:
The feeler body 10 is inserted into the bore to be measured, for example, with the Mēkegel 3 being in the end position shown in FIG. The internal dimension of the bore is determined by rotating the measuring sleeve 7 and with it the cone 3 until the d! The feeler elements 11 spread out by the cone lie on the wall of the bore. The measurement result can now be read on the measuring sleeve 7 by means of the graduation shown in FIG.
The measuring sleeve is then turned back again, the feelers can move back and the feeler can be pulled out of the bore again.