CH461819A - Feintaster - Google Patents

Feintaster

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CH461819A
CH461819A CH123868A CH123868A CH461819A CH 461819 A CH461819 A CH 461819A CH 123868 A CH123868 A CH 123868A CH 123868 A CH123868 A CH 123868A CH 461819 A CH461819 A CH 461819A
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CH
Switzerland
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lever
housing
rotation
actuating member
fine
Prior art date
Application number
CH123868A
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English (en)
Inventor
Murckison Jackson Roderick
Stephen Olasz Joseph
Original Assignee
Hamilton Watch Co
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Publication date
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Publication of CH461819A publication Critical patent/CH461819A/de

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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B3/00Measuring instruments characterised by the use of mechanical techniques
    • G01B3/22Feeler-pin gauges, e.g. dial gauges
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T74/00Machine element or mechanism
    • Y10T74/18Mechanical movements
    • Y10T74/18568Reciprocating or oscillating to or from alternating rotary
    • Y10T74/18576Reciprocating or oscillating to or from alternating rotary including screw and nut
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
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    • Y10T74/19642Directly cooperating gears
    • Y10T74/19698Spiral
    • Y10T74/19702Screw and nut
    • Y10T74/19805Less than 360 degrees of contact between nut and screw

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  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • A Measuring Device Byusing Mechanical Method (AREA)
  • Length-Measuring Instruments Using Mechanical Means (AREA)

Description


  
 



  Feintaster
Die Erfindung betrifft einen Feintaster zur Messung linearer Dimensionen, mit einer magnetisch gekuppelten Hebelanordnung, die eine praktisch fehlerfreie   tJberset-    zung der linearen Bewegung eines Tastkopfes in eine Drehanzeige eines Messzeigers auf einer Skalenscheibe ermöglicht.



   Die Feintaster üblicher Bauart besitzen zur Erzielung einer Drehanzeige auf einer Skalenscheibe eine Schnecke, einen mit dieser verbundenen Messzeiger und einen Hebel, der mit dem Schneckengewinde in Eingriff steht. Bei der Messung eines Objektes bewegt sich der Hebel im wesentlichen in Längsrichtung der Schnecke, wodurch diese und der mit ihr verbundene Messzeiger gedreht werden. Der bei dieser Anordnung auftretende Reibungswiderstand und der durch das unvermeidliche Spiel zwischen dem Hebel und der Schnecke auftretende tote Gang schliesst jedoch bei den bekannten Feintastern eine genaue Messung aus.



   In Druckmessdosen wurden bereits praktisch reibungsfreie Schneckenantriebe zur Erzielung einer Drehanzeige verwendet. Bei diesen Antrieben ist ein Magnet in kleinem Abstand von der Schnecke angeordnet und bewegt sich in direkter Abhängigkeit von einer auf den zu messenden Druck ansprechenden Membran längs der Schnecke. Auf diese Art wird eine mechanische Verbindung zwischen dem Rotor und der den Hebel bewegenden Kraft vermieden und eine praktisch reibungsfreie Kupplung zwischen dem Hebel und dem Rotor erzielt.



  Bei diesen magnetischen Kupplungen ist jedoch der Magnet am freien Ende einer Auslegerfeder montiert, so dass der Magnet ausser von der Messkraft auch noch von anderen Kräften, beispielsweise von der Schwerkraft, bewegt werden kann, wodurch Messfehler auftreten können. Während mit solchen magnetisch gekuppelten Messanordnungen befriedigende Druckmessungen innerhalb eines gewünschten Genauigkeitsbereiches durchgeführt werden können, hat es sich bisher als schwierig erwiesen, eine solche Messanordnung in einem Feintaster zur fehlerfreien Übersetzung der geradlinigen Bewegung des Tastkopfes des Feintasters in eine Drehanzeige auf einer Skalenscheibe zu verwenden.



   Die vorliegende Erfindung ermöglicht einen Feintaster, der in beliebigen Stellungen verwendet werden kann und der geradlinige Bewegungen seines Tastkopfes praktisch fehlerfrei und im wesentlichen ohne mechanische Reibung in Drehanzeigen eines Messzeigers auf einer Skalenscheibe übersetzt.



   Die vorliegende Erfindung ermöglicht weiter einen Feintaster mit einer von aussen betätigbaren Feineinstellung zur Nullstellung des Messzeigers und mit Mitteln zur Messbereichverstellung, so dass genaue Messungen in verschiedenen Messbereichen durchgeführt werden können.



   Ferner ermöglicht die vorliegende Erfindung einen Feintaster mit einer magnetisch gekuppelten Hebel- und Rotoranordnung, wobei die Bewegung des Kupplungsmagneten bei allen Stellungen des Feintasters zwangsläufig und nur unter der Wirkung der Messkraft erfolgt.



   Der Feintaster nach der vorliegenden Erfindung ist gekennzeichnet durch ein Gehäuse, ein am Gehäuse befestigtes Federmittel, ein von einer Ausgangsstellung aus geradlinig bewegbares Betätigungsglied, das mit dem genannten Federmittel verbunden ist und einen ausserhalb des Gehäuses befindlichen Tastkopf besitzt, eine vom Gehäuse getragene   Übersetzungsvorrichtung,    die einen ersten und einen zweiten drehbar montierten Hebel, einen drehbaren Messzeiger, einen schraubenförmig gewundenen Rotor, der im Gehäuse drehbar montiert und mit dem Messzeiger verbunden ist, einen an einem Ende des zweiten Hebels angeordneten Magneten, der den Rotor mit Abstand teilweise umgibt und mit diesem magnetisch gekuppelt ist, wobei der Magnet im wesentlichen längs des Rotors bewegbar ist, um diesen in Abhängigkeit von der Drehbewegung des zweiten Hebels zu drehen,

   und Mittel aufweist, um den ersten Hebel dem Betätigungsglied und den zweiten Hebel dem ersten Hebel zwangsläufig nachzuführen, so dass die geradlinige Bewegung des Betätigungsgliedes aus seiner Aus  gangsstellung in eine Drehbewegung des Messzeigers übersetzt wird.



   Um die hohe Messgenauigkeit des Feintasters nach der vorliegenden Erfindung ausnützen zu können, kann dieser an einen Ständer, der eine Grundplatte aufweist, fest montiert werden, so dass das zu messende Objekt bei gehobenem Tastkopf zwischen diesen und die Grundplatte gebracht werden kann. Zum Heben des Tastkopfes kann der Feintaster von Hand betätigbare Mittel aufweisen.



   Bei einem Ausführungsbeispiel des Feintasters nach der vorliegenden Erfindung ist der in axialer Richtung bewegbare Tastkopf mit einem im Inneren des Feintastergehäuses angeordneten Betätigungsbügel verbunden, der von einer Blattfeder getragen wird. Die axiale Bewegung des Bügels wird durch eine   tSbersetzungsvor-    richtung in eine Drehbewegung eines drehbaren Messzeigers übersetzt. Die   Übersetzungsvorrichtung      umfasst    einen schraubenförmig gewundenen Rotor und zwei Hebel, wovon der eine einen Hufeisenmagneten trägt, der zur Drehung des Messzeigers längs des Rotors bewegt werden kann. Der Rotor läuft in praktisch reibungslosen Lagern und steht mit dem Magneten nicht in körperlichem Kontakt.

   Im Gehäuse des Feintasters ist ein vorspringender Träger montiert, der an seinem im Gehäuse befestigten Ende den Rotor mit dem Zeiger trägt.



  Die beiden Hebel sind in der Mitte bzw. am freien Ende des vorspringenden Trägers drehbar gelagert. Die Neigung des Trägers relativ zum Gehäuse kann von ausserhalb des Gehäuses zur Feineinstellung der   tSbersetzungs-    vorrichtung verstellt werden. Die Hebel sind durch eine Feder vorgespannt, die zwischen dem vorspringenden Träger und dem den Magneten tragenden Hebel angeordnet ist, so dass eine am anderen Hebel exzentrisch montierte Kugel dauernd mit dem Betätigungsbügel in Eingriff steht, wodurch die beiden Hebel in Abhängigkeit von der geradlinigen Bewegung des Bügels in entgegengesetzte Richtungen gedreht werden.



   Nachfolgend wird anhand der beiliegenden Zeichnungen ein Ausführungsbeispiel des Feintasters nach der Erfindung beschrieben. In den Zeichnungen zeigt:
Fig. 1 eine Vorderansicht des erfindungsgemässen Feintasters mit teilweise weggebrochenem Schutzglas und teilweise weggebrochener Skalenscheibe, gesehen in der Richtung der Pfeile 1 in der Fig. 2,
Fig. 2 einen vergrösserten Längsschnitt durch den erfindungsgemässen Feintaster entlang der Linie 2-2 der Fig. 1,
Fig. 3 eine vergrösserte Teilansicht der Rückseite des Feintasters entlang der Linie 3-3 in der Fig. 2 bei abgehobener Abdeckplatte, welche das Betätigungsglied des Feintasters zeigt,
Fig. 4 einen vergrösserten Querschnitt durch einen   Teil des Feintasters entlang der Linie 91 4 der Fig. 3,   
Fig.

   5 einen Querschnitt durch einen Teil des erfindungsgemässen Feintasters, der die Anordnung zur Übersetzung der Bewegung des Betätigungsgliedes in eine Drehung des Messzeigers zeigt,    Fig. 6 einen Splitt entlang der Linie 6-6 der F. ! g. 5,   
Fig. 7 einen vergrösserten Schnitt entlang der Linie 7-7 der Fig. 5, und
Fig. 8 eine vergrösserte Draufsicht auf eine exzentrisch montierte Kugel, über welche das Betätigungsglied mit der   Übersetzungsvorrichtung    verbunden ist.



   Der in den Fig. 1 und 2 dargestellte erfindungsgemässe Feintaster zur Messung linearer Dimensionen besitzt ein Gehäuse mit einem kreiszylindrischen vorderen Gehäuseteil 10, der mit einem Aussengewinde versehen ist, und einem   kreiszylilndrischen      hinteren    Gehäuseteil 11 von kleinerem Durchmesser. Der hintere Gehäuseteil ist auf der Rückseite des vorderen Gehäuseteils exzentrisch angeordnet, und zwar derart, dass seine Aussenwand die Aussenwand des vorderen Gehäuseteils im unteren Teil des Feintasters berührt. Der hintere Gehäuseteil 11 ist durch eine Abdeckplatte 12 abgeschlossen. Die Gehäuseteile 10 und 11 sowie die Abdeckplatte 12 werden durch Schrauben 13 zusammengehalten. Die Abdeckplatte 12 besitzt zwei sich nach auswärts erstreckende ösen 14 zum Befestigen des Feintasters an einem nicht dargestellten festen Ständer.

   Ein mit einem Innengewinde versehener Ring 15, der einen nach einwärts gerichteten Ringflansch 16 besitzt, ist auf dem vorderen Gehäuseteil 10 aufgeschraubt und hält eine kalibrierte Skalenscheibe 17 und den ringförmigen Flansch 18 eines durchsichtigen Deckglases 19 zwischen dem Ringflansch 16 und der   Vordetseite    des   Gehäuses    10 festgeklemmt.



  Die Skalenscheibe 17 hat in ihrer Mitte eine Öffnung 20, durch welche eine Achse 21 geht, auf der ein Messzeiger 22 befestigt ist.



   Wie am besten aus der Fig. 3 ersichtlich ist, besitzt der hintere Gehäuseteil 11 eine zentrale Öffnung 22, welche einen Hohlraum bildet, in dem ein allgemein mit 23 bezeichnetes Betätigungsglied untergebracht ist. Die untere und obere Innenwand des Hohlraumes sind im wesentlichen halbkreisförmig, wobei die untere Innenwand einen grösseren Durchmesser besitzt als die obere Innenwand. Die beiden halbkreisförmigen Innenwände vereinigen sich längs einer gemeinsamen Sehne und bilden zwei nach abwärts gerichtete Schultern 24, auf welchen eine Blattfeder 25 auf zwei Bolzen mittels Muttern 26 festgeschraubt ist. Von der Blattfeder 25 wird ein Betätigungsbügel 27 getragen, der auf der Blattfeder mittels einer Klemmplatte 28 und zwei Schrauben befestigt ist.



  Der Bügel 27 trägt einen Tastbolzen 29 mit einem Tastkopf 30, der eine Kugel 31 besitzt, die die Spitze des Tastkopfes bildet. Der Tastbolzen 29 ist durch eine im Gehäuseteil 11 montierte Hülse 32 in den Gehäuseteil 11 geführt und besitzt einen Endteil mit verringertem Durchmesser, der in einer Bohrung im unteren Teil des Bügels 27 sitzt.



   Der Bügel 27 hat einen seitlichen Schlitz, dessen gegenüberliegende Seiten durch Schrauben zusammengepresst werden und den Endteil des Tastbolzens 29 festhalten. Wie aus der Fig. 3 ersichtlich ist, ist der Bügel 27 zur koaxialen Bewegung mit dem Tastbolzen 29 ausgebildet.



   Der Bügel 27 hat einen seitlichen Ausschnitt 37, durch den ein oberer Schenkel 38 gebildet ist, der ein aus einem Edelstein bestehendes Auflager 39 trägt, das mit der Achse des Tastbolzens 29 ausgerichtet ist und   Idessen    Zweck später erläutert wird. Zwischen einem Ansatz 41 auf dem Bügel 27 und einer von aussen zugänglichen Justierschraube 42, die in eine Gewindebohrung auf der Seite des Gehäuseteils 11 eingeschraubt ist, ist eine Schraubenfeder 40 angeordnet, welche das Betätigungsglied 23 nach dessen linearer Bewegung in die dargestellte Nullstellung zurückführt. In einer im oberen Teil des Gehäuseteils 11 befindlichen Gewindebohrung ist ein von aussen verstellbarer, mit einem Gewinde versehener Begrenzungsstift 43 angeordnet, dessen unteres Ende die Aufwärtsbewegung des Betätigungsgliedes 23 begrenzt.



   Zum Heben des Betätigungsgliedes 23 sind von   Hand betätigbare Mittel vorgesehen, die einen Winkelhebel 45 umfassen. Der Winkelhebel 45 ist um einen Stift 46 drehbar und in einem nach der Seite zu offenen Schlitz 47 angeordnet, der sich in der Mitte zwischen der Oberseite und Unterseite des Gehäuseteils 11 befindet. Der Winkelhebel 45 hat einen Hebelarm 48, der auf der Unterseite des Schenkels 38 des Bügels 27 aufliegt, jedoch normalerweise auf den Schenkel 38 keine Kraft ausübt. Der Winkelhebel 45 wird, wie aus der Fig. 3 ersichtlich ist, durch eine Schraubenfeder 49 am Heben oder an einer Bewegung entgegen dem Uhrzeigersinn gehindert. Die Schraubenfeder 49 ist zwischen dem anderen Arm 50 des Winkelhebels 45 und dem Gehäuseteil 11 angeordnet und drückt den Winkelhebel 45 in Uhrzeigerrichtung gegen einen Anschlag 51, der sich quer durch den Schlitz 47 erstreckt.

   Auf dem Hebelarm 50 ist ein Plättchen 52 befestigt, welches mit einer Öffnung 53 im Gehäuseteil 11 ausgerichtet ist. Die Öffnung 53 ist normalerweise durch eine Verschlussschraube 54 verschlossen. Die Schraube 54 kann durch ein Auslösekabel einer photographischen Kamera ersetzt werden und dadurch das Betätigungsglied 23 entgegen der Vorspannung der Blattfeder 25 von Hand zum Heben des Tastkopfes 30 betätigt werden.



   Wie am besten aus den Fig. 1, 5 und 6 ersichtlich ist, ist eine allgemein mit 60 bezeichnete Vorrichtung zur Übersetzung der Bewegung des Tastbolzens in eine Drehung des Messzeigers in einer im Gehäuseteil 10 gebildeten rechtwinkligen Öffnung 61 montiert, die sich in vertikaler Richtung erstreckt. Der obere Teil der Öffnung 61 befindet sich in der Mitte des Gehäuseteils 10 und ist seitlich abgestuft, so dass zwei sich in seitliche Richtung erstreckende Schultern 62 gebildet sind. Die   Übersetzungsvorrichtung    60 wird von einem Träger 63 getragen, der zwei obere Schenkel 64 besitzt, die auf den Schultern 62 mittels Schrauben 65 befestigt sind.



  Wie am besten aus der Fig. 7 ersichtlich ist, erstreckt sich ein Teil des Trägers in Form eines Bügels 66 nach rückwärts und trägt an seinem hinteren Ende ein Lager 67 für die hintere Achse 68 eines schraubenförmig gewundenen Rotors 69. Auf den Vorderseiten der Schenkel 64 ist eine Platte 70 mittels Schrauben 71 befestigt.



  Die Platte 70 hat in ihrer Mitte eine Öffnung, in welcher die vordere Achse 21 des Rotors 69 gelagert ist. Der mittlere und untere Teil des Trägers 63 besteht aus einem U-förmigen Teil 72 mit einem Steg 73 und mit nach innen gerichteten Seitenflanschen 74. Die oberen Teile der Flanschen 74 besitzen Ansätze 75, an denen das obere Ende eines inneren Hebels 76 mittels Achszapfenlagern 77 gelagert ist. Wie aus der Fig. 5 ersichtlich ist, ist das untere Ende eines auf beiden Längsseiten abgewinkelten äusseren Hebels 78 mittels Achszapfenlagern 79 zwischen den Seitenflanschen 74 am unteren Ende des Trägers 63 gelagert. Der äussere Hebel 78 besitzt einen Steg 80, der mehrmals ausgeschnitten ist (Fig. 6), um das Gewicht des Hebels 78 zu verringern und   Flanschen    81.

   Der Hebel 78 ist zwischen den Seitenflanschen 74 des U-förmigen Teils 72 angeordnet und trägt an seinem oberen Ende einen durch Flanschen 81 festgehaltenen Hufeisenmagneten 82. Die beiden Schenkel des Magneten 82 erstrecken sich zu beiden Seiten des Rotors, ohne diesen zu berühren. Am unteren Ende des Hebels 78 ist unterhalb seiner Drehachse 79 zwischen den Flanschen 81 ein Gegengewicht 83 befestigt zum Ausgleich des Gewichtes des Magneten 82. Zwischen den Flanschen 81 ist ferner ein teilweise zylindrischer Querträger 84 montiert, dessen Achse mit der Drehachse 79 zusammenfällt und der längs seiner Achse derart angeschnitten ist, dass zwischen den Flanschen 81 eine nach einwärts gerichtete plane Fläche 85 gebildet ist.

   Ein auf der Fläche 85 aufliegender Stift 86 ist von der Drehachse 79 des Hebels 78 etwas nach aufwärts versetzt zwischen den Flanschen 81 angeordnet und an diesen befestigt.



   Der innere Hebel 76 besitzt eine nach innen gerichtete Kante 87, deren unterer Teil schräg verläuft, so dass der Hebel 76 bei seiner Drehung gegen den Uhrzeigersinn den Bügel 27 nicht berühren kann (Fig. 2). Das untere Ende des Hebels 76 hat am nach aussen gerichteten Rand eine Edelsteinschneide 88, die auf dem Stift 86 liegt. Auf der oberen Seitenfläche des Hebels 76 ist ein L-förmiger Träger 89 mittels Schrauben 90 befestigt.



  Der tiefer liegende Arm 91 des Trägers 89 erstreckt sich nach rückwärts. Der Arm 91 hat einen seitlich versetzten Teil, der in der Ebene des Hebels 76 liegt und eine vertikale Bohrung mit einem Schlitz besitzt. In der Bohrung ist ein Stift 93 mit einem Kopf 94 angeordnet, auf dem eine Kugel 92 exzentrisch montiert ist (Fig. 8). Die Kugel 92 befindet sich dadurch in der Nähe der Drehachse 77 des Hebels 76, so dass der Hebelarm der Kugel bezüglich dieser Drehachse klein ist.



   Die Kugel 92 wird durch eine Schraubenfeder 95, welche zwischen einem Stift 96, der auf dem Steg 73 des Trägers 63 befestigt ist, und einem ähnlichen Stift 97, der auf dem Querträger 84 angeordnet ist, mit der Unterseite des Auflagers 39 in Berührung gehalten. Der Hebel 78 ist dadurch dauernd für eine Drehbewegung in Richtung des Uhrzeigers vorgespannt, wie aus der Fig. 5 ersichtlich ist. Die Drehbewegung des Hebels 78 wird jedoch durch den Hebel 76 begrenzt, der seinerseits durch die auf dem Stift 86 liegende Schneide 88 und der auf dem Auf lager 39 liegenden Kugel 92 in seiner Drehung beschränkt ist. Der Stift 96 versucht den Hebel 76 gegen den Uhrzeigersinn zu drehen, während die auf dem Auflager 39 aufliegende Kugel 92 eine solche Drehung verhindert.



   Im Gebrauch ist der Feintaster an einem festen Ständer (nicht dargestellt) mittels der Tragösen 14 befestigt. Das zu messende Objekt wird zwischen der Kugel 31 des Tastkopfes 30 und der Grundplatte des Ständers angeordnet. Die   Übersetzungsvorrichtung    60 übersetzt die durch die Messung bewirkte Bewegung des Be  tätigungsgiiedes    23 in eine drehende Bewegung des Hebels 78, wodurch der Magnet 82 sich längs des Rotors 69 bewegt, um den Zeiger 22 auf eine noch zu beschreibende Weise zu drehen.

   Wie am besten aus der Fig. 5 ersichtlich ist, bewirkt die geradlinige Bewegung des Betätigungsbügels 27 nach aufwärts die Freigabe der Hebel 76 und 78, so dass sich diese unter der Wirkung der vorgespannten Feder 95 gegen den bzw. im Uhrzeigersinn drehen, wodurch die Kugel 92 der Bewegung des Auflagers 39 folgt und der Magnet 82 längs des Rotors 69 nach rückwärts geht. Wenn das Objekt aus seiner Messstellung entfernt wird, bringt die Feder 40 den Bügel 27 in seine ursprüngliche Stellung zurück, wodurch sich die Hebel 76 und 78 im bzw. gegen den Uhrzeigersinn gegen die Vorspannung der Feder 95 drehen, wodurch der Magnet sich längs des Rotors 69 wieder nach vorn in seine ursprüngliche Stellung bewegt. Die vorstehend beschriebene Bewegung erfolgt zwangsläufig, und zwar in jeder beliebigen Lage des Feintastergehäuses.



   Zur Umwandlung der Querbewegung des Magneten 82 längs des Rotors 69 in eine Drehbewegung des Messzeigers 22 sind der Magnet und der Rotor miteinander  magnetisch gekuppelt, so dass eine Drehbewegung des Rotors 69 in Abhängigkeit von der Bewegung des Magneten längs des Rotors bewirkt werden kann. Zu diesem Zweck besteht der Rotor aus ferromagnetischem Material, beispielsweise aus Weicheisen, und ist als Schnecke mit einem zweigängigen Gewinde ausgebildet.



  Es kann auch eine Schnecke mit nur einem Gang oder mit mehr als zwei Gängen verwendet werden, um verschiedene Übersetzungsverhältnisse der Längsbewegung in die Drehbewegung zu erzielen. Ferner kann sich die Steigung des Gewindes längs der Schnecke ändern, wodurch eine Anpassung der Drehbewegung des Rotors an verschiedene Messskalen, beispielsweise an eine logarithmische Messskala, erzielt werden kann.



   Wie in der Fig. 6 gezeigt, liegen die Pole 98 des Magneten 82 zu beiden Seiten der Schnecke 69, ohne diese zu berühren. Die magnetische Kupplung zwischen den Magneten und der Schnecke ist derart, dass die Gewindestege 99 des Schneckengewindes zu den Polen 98 des Magneten gezogen werden, wodurch sich die Schnecke 69 immer in eine Stellung dreht, in der der Luftspalt zwischen den Gewindestegen 99 und den Polen 98 des Magneten am kleinsten ist. Dadurch wird die Drehstellung des Messzeigers 22 in jeder Richtung durch die Stellung des Magneten 82 längs der Achse der Schnecke 69 bestimmt. Es sei noch bemerkt, dass der Magnet 82 einen Kreisbogen beschreibt, wenn er sich längs der Achse der Schnecke bewegt, so dass er kleine Abweichungen vom linearen Verhältnis zwischen der geradlinigen Bewegung des Betätigungseinsatzes 23 und der Drehbewegung des Messzeigers 22 bewirken kann.

   Um Fehler dieser Art zu eliminieren, kann die Skalenscheibe 17 nichtlinear geeicht sein, oder die Schnecke 69 kann ein Schneckengewinde mit einer entsprechenden nichtlinearen Steigung aufweisen.



   Die Feineinstellung und die Einstellung der   Über-    setzungsvorrichtung vor der Inbetriebnahme des Feintasters erfolgt durch elastische Verbiegung des unteren Endes des Trägers 63, wodurch eine Verstellung des Magneten 82 längs der Schnecke 69 und damit eine Verstellung des Messzeigers 22 bis in die gewünschte geeichte Stellung bewirkt wird. Zu diesem Zweck sind die Schenkel 64 des Trägers 63 mit Einschnitten 100 versehen, wodurch ein Bereich mit verringerter Dicke 107 gebildet ist, um welchen das untere Ende des Trägers 63 elastisch gebogen werden kann. Auf den Aussenflächen des Steges 73, benachbart dem unteren Ende des Trägers 63, ist ein Widerlager 101 montiert, das mit einer Feinjustierschraube 102 ausgerichtet ist.

   Die Schraube 102 ist durch einen Träger 103 geschraubt, der mittels Schrauben 104 am unteren Teil des vorderen Gehäuseteils 10 festgeschraubt ist. Die Skalenscheibe 19 hat eine Öffnung, durch welche die Schraube 102 geführt ist. Die Schraube 102 besitzt auf der Unterseite ihres Kopfes einen Stift 105, der zur Auflage auf der Schulter 106 des Trägers 103 bestimmt ist, um den Verstellbereich zu begrenzen. Bei einer   änderung    des von der Justierschraube 102 auf den unteren Teil des Trägers 63 ausgeübten Druckes ändert sich die Biegestellung des Teils 73 des Trägers 63 und damit auch die Vorspannung der Federn 25 und 95.

   Da die Übersetzungsvorrichtung 60 von den Federn 25 und 95 ausbalanciert gehalten wird, hat eine Änderung der Vorspannung dieser Federn eine etwas andere   ausbalancierte    Stellung der Vorrichtung 60 und damit eine kleine Verschiebung des Magneten 82 längs der Schnecke 69 zur Folge, so dass durch Verstellung der Justierschraube 102 der Messzeiger 22 in seine Eichoder Nullstellung gebracht werden kann.



   Der Messbereich des Feintasters kann mittels der am   Kopf    94 des Gewindestiftes 93 exzentrisch montierten Kugel 92 eingestellt werden. Durch Drehen des im Arm 91 eingeschraubten Gewindestiftes 93 kann die Länge des wirksamen Hebelarmes zwischen der Drehachse 77, des Hebels 76 und der mit dem Betätigungsglied in Berührung stehenden Oberfläche der Kugel 92 geändert werden. Dadurch wird für die gleiche lineare Verschiebung des Betätigungsgliedes 23 ein grösserer oder kleinerer Drehwinkel des Messzeigers 22 erhalten, je nachdem, ob die Länge des wirksamen Hebelarmes, die durch die Stellung der Kugel 92 relativ zur Drehachse 77 bestimmt ist, verkleinert oder vergrössert wurde. Der Gewindestift 93 ist nach der Abnahme des Verschlussdeckels 12 vom Feintastergehäuse leicht zugänglich.



   Zur Erzielung einer im wesentlichen reibungsfreien Bewegung der Übersetzungsvorrichtung 60 und der Schnecke 69 und zur Eliminierung von Endstössen und radialen Stössen sind die Lager 77 und 79 des Hebels 78 bzw. 76 und die Lager der Schnecke 69 als Präzisionslager ausgebildet. Zu diesem Zweck sind bei dem Lager 77 und dem Lager 79 Stellschrauben 107 vorgesehen, die sich durch die Ansätze 75 bzw. die Flanschen 74 des Trägers 63 erstrecken und die innerhalb ihrer inneren Enden mit Miniatur-Kugellagern (nicht dargestellt) ausgerüstet sind, in denen die zugeordneten Zapfen 77 und 79 gelagert sind. Die Stellschrauben 107 sind durch an ihren äusseren Enden aufgeschraubte Gegenmuttern 108 gesichert. Die Achsen 21 und 68 der Schnecke 96 laufen in Saphirlagern 67 und 109, von denen das eine im Tragbügel 66 und das andere in der Tragplatte 70 montiert ist (Fig. 7).

   Das innere Lager 67 besitzt eine justierbare Stellschraube, während das äussere Saphirlager 109 in der Tragplatte 70 montiert ist.



   Wie aus der vorstehenden Beschreibung ersichtlich ist, arbeitet der erfindungsgemässe Feintaster im wesentlichen ohne Reibung und übersetzt eine geradlinige Verstellung praktisch fehlerfrei in eine Drehanzeige. Dadurch können ausserordentlich genaue Messungen linearer Dimensionen durchgeführt werden. Der erfindungsgemässe Feintaster ist einfach im Gebrauch, auf leichte Weise justierbar und erlaubt Messungen in verschiedenen Messbereichen. Die   Übersetzungsvorrichtung    ist in allen Gebrauchslagen des Feintasters zwangsläufig geführt, hat eine minimale Anzahl von Teilen und ist im Inneren eines kompakten Gehäuses angeordnet.   

Claims (1)

  1. PATENTANSPRUCH Feintaster zur Messung linearer Dimensionen, gekennzeichnet durch ein Gehäuse (10, 11), ein am Gehäuse befestigtes Federmittel (25), ein von einer Ausgangsstellung aus geradlinig bewegbares Betätigungsglied (23), das mit dem genannten Federmittel verbunden ist und einen ausserhalb des Gehäuses befindlichen Tastkopf (30) besitzt, eine vom Gehäuse getragene Übersetzungsvorrichtung (60), die einen ersten und einen zweiten drehbar montierten Hebel (76, 78), einen drehbaren Messzeiger (22), einen schraubenförmig gewundenen Rotor (69), der im Gehäuse drehbar montiert und mit dem Messzeiger verbunden ist, einen an einem Ende des zweiten Hebels angeordneten Magneten (82), der den Rotor mit Abstand teilweise umgibt und mit diesem magnetisch gekuppelt ist, wobei der Magnet im wesentlichen längs des Rotors bewegbar ist,
    um diesen in Abhängigkeit von der Drehbewegung des zweiten Hebels zu drehen, und Mittel (92, 93, 86, 88) aufweist, um den ersten Hebel dem Betätigungsglied und den zweiten Hebel dem ersten Hebel zwangsläufig nachzuführen, so dass die guradlinigeB ! ewelgunfg desBetätigungsgliedes aus seiner Ausgangsstellung in eine Drehbewegung des Messzeigers übersetzt wird.
    UNTERANSPRÜCHE 1. Feintaster nach Patentanspruch, gekennzeichnet durch einen vorspringenden Träger (63), der an seinem einen Ende am Gehäuse befestigt ist und die Übersetzungsanordnung trägt, und Feineinstellmittel, die eine durch das Gehäuse geschraubte Feineinstellschraube (102) umfassen, mit der die Neigung des vorspringenden Trägers relativ zum Gehäuse verstellt und dadurch die beiden Hebel verschwenkt werden können, so dass der Magnet längs des Rotors verschoben und der Messzeiger justiert werden kann.
    2. Feintaster nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Federmittel als Blattfeder ausgebildet ist, deren Enden am Gehäuse befestigt sind, dass das Betätigungsglied an der Blattfeder befestigt ist und sich senkrecht von dieser erstreckt und dass Mittel (40) vorgesehen sind, um das Betätigungsglied nach einer geradlinigen Bewegung wieder in seine Ausgangsstellung zurückzuführen.
    3. Feintaster nach Unteranspruch 2, gekennzeichnet durch einen am Gehäuse drehbar montierten weiteren Hebel (45), dessen einer Arm mit seinem freien Ende (48) auf dem Betätigungsglied aufliegt, so dass dieses durch Drehen des Hebels gegen die Wirkung der Blattfeder geradlinig bewegt werden kann, und Mittel (49) für die Rückführung des weiteren Hebels in seine Ausgangsstellung.
    4. Feintaster nach Unteranspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und zweite Hebel um zueinander parallele Drehachsen (77, 79) drehbar sind, die einen Abstand voneinander aufweisen, dass sich die genannten Hebel in im wesentlichen parallele entgegenge setzen Richtungen von ihren Drehachsen erstrecken und dass der erste Hebel mit dem zweiten Hebel an einem Punkt in Eingriff steht, der zwischen den beiden Drehachsen liegt, so dass eine Bewegung des Betätigungsgliedes eine Drehung der beiden genannten Hebel in entgegengesetzte Richtungen bewirkt.
    5. Feintaster nach Unteranspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Hebel einen zu seiner Drehachse senkrechten Arm (91) besitzt, der mit dem Betätigungsglied in Eingriff steht und der Bewegung des Betätigungsgliedes zwangsläufig folgt.
    6. Feintaster nach Unteranspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Hebel benachbart dem festen Ende und der zweite Hebel benachbart dem am Gehäuse befestigten Ende des vorspringenden Trägers drehbar gelagert ist, dass die Feineinstellschraube mit ihrem unteren Ende auf dem freien Ende des vorspringenden Trägers aufliegt und die Neigung des Trägers durch Drehen der Feineinstellschraube geändert werden kann, wodurch der Magnet längs des Rotors verstellt und der Messzeiger justiert werden kann.
    7. Feintaster nach Unteranspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Hebel einen zu seiner Drehachse senkrechten Arm (91) besitzt, der mit dem Betätigungsglied in Eingriff steht und der Bewegung des Betätigungsgliedes zwangsläufig folgt.
    8. Feintaster nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Hebel einen senkrecht abstehenden Arm (91) besitzt, der benachbart der Drehachse (77) des ersten Hebels angeordnet ist, dass der Arm an seinem freien Ende eine Kugel (92) trägt, die auf dem Betätigungsglied aufliegt, und dass Mittel (93) zur Verstellung der Kugel am Arm vorgesehen sind, so dass der Abstand zwischen der Auflagefläche der Kugel auf dem Betätigungsglied und der Drehachse des zweiten Hebels justiert werden kann.
    9. Feintaster nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse eine geeichte Skalenscheibe (17) besitzt, die auf der Vorderseite des Gehäuses befestigt ist und unterhalb des Messzeigers liegt, dass das Gehäuse auf seiner Vorderseite eine Öffnung (61) aufweist, in der ein länglicher, vorspringender Träger (63) angeordnet ist, dessen am Gehäuse befestigtes Ende in der Mitte des Gehäuses liegt, dass ein sich vom freien Ende des genannten Trägers nach rückwärts erstreckender Tragbügel (66) vorgesehen ist, der das hintere Lager des Rotors trägt, dass Mittel (70) vorgesehen sind, die das vordere Lager des Rotors tragen, dass der vorspringende Träger benachbart seinem freien und seinem am Gehäuse befestigten Ende sich nach rückwärts erstrekkende Teile (75, 78) aufweist, welche die Lager für den ersten und zweiten Hebel tragen,
    dass der zweite Hebel mittels des am freien Ende des Trägers angeordneten Lagers drehbar gelagert ist und benachbart seiner Drehachse, jedoch im Abstand von dieser ein Widerlager (86) trägt, dass der erste Hebel mittels des am festen Ende des Trägers angeordneten Lagers drehbar gelagert ist und mit dem Widerlager am zweiten Hebel in Eingriff steht, dass sich die Drehachsen (77, 79) der beiden Hebel im Abstand voneinander und parallel zueinander erstrecken, dass der erste Hebel einen sich nach rückwärts und senkrecht zu seiner Drehachse erstreckenden Arm (91) trägt, der mit dem Betätigungsglied in Eingriff steht, dass die Mittel zur zwangsläufigen Nachführung eine Feder (95) umfassen, die den ersten Hebel vorspannt, so dass eine Bewegung des Betätigungsmittels in jeder Richtung eine Drehung der Hebel in entgegengesetzte Richtungen bewirkt, und dass Mittel vorgesehen sind,
    die eine durch die Vorderseite des Gehäuses geschraubte Feineinstellschraube (102) umfassen, welche auf dem freien Ende des vorspringenden Trägers aufliegt, so dass die Neigung des Trägers durch Drehen der Feineinstellschraube geändert und dadurch die Stellung des Messzeigers zur Skalenscheibe justiert werden kann.
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