Längen-Feinmessgerät
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Längen-Feinmessgerät mit einem verwundenen Federband, das mit einem längsverschiebbaren Messbolzen gekoppelt ist und einen Ablesezeiger trägt, der gegen über einer Bogenskala drehbar ist und seine Stellung in Ubereinstimmung mit der Änderung der Bandspannung ändert.
Das verwundene Federband ist bei bekannten Geräten wirkungsmässig mit einem längsverschiebbaren Messbolzen verbunden, der mit dem Prüfling zusammenwirkt.
Bei einer Verschiebung des Messbolzens ändert sich die Spannung des verwundenen Federbandes, wodurch der Zeiger gegenüber einer Bogenskala um einen Winkel gedreht wird, der der Verschiebung des Messbolzens entspricht.
Die Feinzeiger dieser Art lassen durchaus eine hohe Messgenauigkeit erreichen und haben in der Messtechnik eine breite Verwendung gefunden.
Daneben ist ihnen aber ein wesentlicher Nachteil eigen, und zwar haben sie einen beschränkten Messbereich. Dies ist in erster Linie dadurch bedingt, dass zur Befestigung des einen Endes des verwundenen Bandes vor der Skala des Gerätes konstruktiv eine Konsole erforderlich ist, die den Skalenbereich derart einschränkt, dass die Ablesung nur bei Zeigerausschlägen möglich ist, die unter einer vollen Zeigerumdrehung liegen.
Es sind auch Torsionsfeinzeiger, die sogenanntell Mikrokatoren, bekannt, bei denen eine Erweiterung des Messbereiches durch Vergrösserung der Zeigerlänge und Verkleinerung des Teilstrichabstandes auf der Skala erreicht wird. Diese Lösung ist jedoch mit einer entsprechenden Zunahme der Abmessungen des Gerätes und des Gewichtes des Zeigers verknüpft, wodurch letztenendes die Vibrationsfestigkeit und die Betriebssicherheit, insbesondere die Ablesbarkeit der Anzeige, verschlechtert werden. Ausserdem kann durch diese Massnahme nur eine Erweiterung des Messbereiches um nicht mehr als 2- bis 2,5mal erreicht werden.
In Übereinstimmung mit obigen Darlegungen besteht die Aufgabe der Erfindung darin, einen Torsionsfeinzeiger zu schaffen, der die Messung in einem erweiterten Messbereich ermöglicht.
Das erfindungsgemäss Längenfeinmessgerät kennzeichnet sich durch einen Zähler für Zeigerhalbumdrehungen, wobei der Zeiger mit seinem mittleren Teil auf dem verwundenen Federband befestigt ist und zwei diametral gegenüberliegende Marken hat.
Der Zähler der Zeigerhalbumdrehungen wird vorzugsweise in Form einer flachen Doppelfeder ausgeführt, deren eines freies Ende feststehend befestigt ist und deren zweites freies Ende mit dem Messbolzen verbunden wird, wobei im Bewegungsbereich des Doppelendes der Feder eine Bogenskala angeordnet ist.
Um eine bequemere Ablesung zu erreichen, können die Zeigermarken verschiedenfarbig gestrichen und die Haupt- und Zählerskalen des Feinzeigers entsprechend zweifarbig beziffert werden.
Die Erfindung wird nachstehend in der Beschreibung an Hand beigefügter Zeichnungen beispielsweise näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 den erfindungsgemässen Feinzeiger in Vorderansicht,
Fig. 2 denselben in der geschnittenen Seitenansicht und
Fig. 3 eine Ausführungsvariante des Feinzeigers nach der Erfindung, bei der in der Übertragung zwischen dem Messbolzen und dem Federband ein elastisches Kompensationselement vorgesehen ist.
Im Gehäuse 1 (Fig. 1, 2) des Torsionsfeinzeigers ist ein verschiebbarer Messbolzen 2 angeordnet, dessen Messaufsatz 3 während der Messung mit dem Prüfling in Berührung kommt. Mit seinem oberen Ende wirkt der Messbolzen mit einem Arm eines tZbertragungs- winkelhebels 4 zusammen, der mittels eines Federgelenkes in Form einer Flachfeder 5 drehbar befestigt ist,
An dem anderen Arm des Winkelhebels 4 ist ein Fühlelement in Form eines verwundenen Federbandes 6 angebracht, das zwischen dem erwähnten Winkelhebel und einer an einer Konsole 8 angeordneten nachgiebigen Stütze 7 gespannt wird.
Das Federband 6 trägt den Ablesezeiger 9, der an ihm mit seinem mittleren Teil befestigt wird und zwei diametral gegenüberliegende Marken 10, 11 hat.
Die Zeigermarken können verschiedenfarbig (beispielsweise rot und schwarz) gestrichen werden. Es können auch Zeigermarken unterschiedlicher Form verwendet werden.
Der Ablesezeiger 9 ist in bezug auf die Bogenskala 12 genau diametral angeordnet. Die Bogenskala 12 kann, um eine bequemere Ablesung zu ermöglichen, entsprechend in zwei Farben (beispielsweise rot und schwarz) beziffert werden.
Eine Unterscheidbarkeit zwischen den Zeigermarken kann auch dadurch erreicht werden, dass sie verschieden lang ausgeführt werden. Das Gerät erhält in diesem Falle zwei konzentrisch zueinander verlaufende Skalen, deren Abstand von der Zeigerdrehachse den Längen der Zeigerhälften entspricht.
Die Messbewegung des Messbolzens 2 wird über den Winkelhebel 4 auf das eine Ende des verwundenen Bandes 6 übertragen. Dabei ändert sich die Spannung des Bandes und der Ablesezeiger 9 wird gegenüber der Skala 12 um einen Winkel gedreht, der der Messbolzenverschiebung entspricht.
Übersteigt der jeweilige Messbereich eine volle Umdrehung des Zeigers, so erfolgt die Ablesung im Bereich der ersten Zeigerhalbumdrehung mit einer der Zeigermarken und den zugeordneten Skalenteilstrichen. Im Bereich der zweiten Zeigerhalbumdrehung wird dann von der anderen Zeigermarke und den dazugehörigen Skalenteilstrichen Gebrauch gemacht.
Eine weitere Erhöhung der Ablesungsbequemlichkeit wird durch einen im Gerät vorgesehenen Zähler für die Zeigerhalbumdrehungen erreicht. Als ein solcher kann zum Beispiel ein elastisches System aus einer Doppel- oder einer einfachen Feder dienen.
In der Zeichnung ist ein Zähler für die Zeigerhalbumdrehungen gezeigt, der eine flache Doppelfeder enthält, deren eines Ende 13 am Gehäuse 1 des Feinzeigers starr befestigt und deren zweites Ende 14 mit dem Messbolzen 2 verbunden ist. Bei Verschiebung des Messbolzens bewegt sich das Doppelende 15 der Feder gegenüber der Zählerskala 16, an der die Zahl der vom Zeiger zurückgelegten Halbumdrehungen ablesbar ist.
Die Zähierskala kann in Übereinstimmung mit den Markenfarben zweifarbig beziffert werden.
Der erfindungsgemässe Feinzeiger ermöglicht die Längenmessung in einem weiten Bereich, wobei der Ablesezeiger mehrere Umdrehungen ausführen kann.
Dadurch wird eine bequeme Ablesung der Anzeige bei beliebiger Zeigerstellung ermöglicht.
Um einen Feinzeiger mit einer Mehrfachskala zu schaffen, bei dem neben einem weiten Messbereich auch ein verhältnismässig niedriger Teilwert der Skala erreicht wird, wird zwischen dem Messbolzen 2 und dem Winkelhebel 4 ein Untersetzungsgetriebe, beispielsweise in Form eines Federparallelogramms mit zwei parallel verlaufenden Flachfedern 17, 18 (Fig. 3) angeordnet.
Das Federparallelogramm trägt in diesem Falle eine flache Nase 19, die mit dem balligen Aufsatz 20 des Winkelhebels zusammenwirkt.
Auf diese Weise wird auch eine Entlastung des Messwerkes erreicht.
Ein Vorteil dieses Gerätes liegt im Vorliegen eines Feinzeigers, der bei erheblich erweitertem Messbereich trotzdem kleine Abmessungen und für Ablesung bequeme Teilstrichabstände der Skala besitzt und dessen Anzeigefehler im ganzen Messbereich den Wert 1-1,5 % nicht überschreitet.