CH653765A5

CH653765A5 - Handbediente innenmesstastvorrichtung.

Info

Publication number: CH653765A5
Application number: CH3497/81A
Authority: CH
Inventors: Mario Possati; Guido Golinelli; Narciso Selleri
Original assignee: Finike Italiana Marposs
Priority date: 1980-06-02
Filing date: 1981-05-27
Publication date: 1986-01-15
Also published as: GB2079461B; FR2483600B1; JPS5722501A; IT1133314B; US4382338A; FR2483600A1; JPS6332121B2; GB2079461A; IT8003435A0; DE3120513A1; DE3120513C2; BR8103440A

Description

Die Erfindung betrifft eine handbediente Innenmesstastvorrichtung für Löcher und Bohrungen von mechanischen Werkstücken mit einem Träger, zwei vom Träger gestützten beweglichen Schenkeln, zwei an den beweglichen Schenkeln befestigte Taster, die mit sich diametral gegenüberliegenden Punkten des Prüflings in Berührung kommen, mit einer Vorrichtung zum Auslösen von Öffnungs- und Schliessbewe-gungen der Schenkel, einem am Träger befestigten Gehäuse, einem Wegmessgerät zum Abgreifen der Stellung der beweglichen Schenkel, einem am Wegmessgerät angeschlossenen elektrischen Kabel, einem an einem Ende des Kabels angebrachten Steckverbinder, um das Kabel an eine elektrische Versorgungsquelle zu führen, sodann mit einer Mess- und Anzeigeeinheit sowie einem Handgriff, in welchem eine Öffnung zur Durchführung des elektrischen Kabels ausgeformt ist.

Herkömmliche von Hand bediente Innenmesstastvorrich-tungen weisen einen Träger, zwei bewegliche Schenkel mit Tastern, ein Gehäuse, einen Handgriff, ein Lagenmessgerät zum Abgreifen der gegenseitigen Stellung der beweglichen Schenkel, eine elektrische Stromversorgung, eine Mess- und Anzeigeeinheit sowie elektrische Anschlüsse zwischen der Einheit und dem Lagenmessgerät auf. Diese bekannten Innenmesstastvorrichtungen besitzen mehrere Nachteile wegen ihres komplizierten Zusammen- und Ausbaus des Handgriffes und der elektrischen Verbindungen.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine handbediente Innenmesstastvorrichtung zu schaffen, deren Aufbau die Montage und Demontage vereinfacht, die entsprechenden Kosten verringert und die Vorrichtung betriebssicherer macht.

Die Aufgabe wird durch eine Innenmesstastvorrichtung gemäss der Einleitung gelöst, bei welcher der Handgriff erfin-dungsgemäss lösbar mit dem Träger verbunden ist, und die Öffnung genügend gross ist, um den Handgriff nach seiner Trennung vom Träger über das Kabel und den Steckverbinder durchzuführen.

Die Erfindung ist nachstehend näher erläutert. Die Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine Längsansicht, teilweise im Schnitt, durch ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen handbedienten Innenmesstastvorrichtung. Ein Teilschnitt wird längs der Linie I-I der Fig. 4 gezeigt.

Fig. 2 einen Längssschnitt durch die bewegliche Einheit der Innenmesstastvorrichtung der Fig. 1 längs der Linie II-II der Fig. 1.

Fig. 3 einen Grundriss eines Trägers der Innenmesstastvorrichtung der Fig. 1.

Fig. 4 eine Unteransicht des Handgriffs der Innenmesstastvorrichtung der Fig. 1.

Fig. 5 einen Längsschnitt durch den Handgriff längs der Linie V-V der Fig. 4.

Fig. 6 einen Längsschnitt durch den Handgriff längs der Linie VI-VI der Fig. 5.

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Fig. 7 einen Querschnitt durch den Handgriff längs der Linie VII-VII der Fig. 6.

Fig. 8 einen vergrösserten senkrechten Schnitt eines Elements eines Kabelhalters der Innenmesstastvorrichtung der Fig. 1.

Fig. 9 einen Grundriss, teilweise im Schnitt, des Elements der Fig. 8.

Fig. 10 einen Grundriss, teilweise im Schnitt, eines Elements eines Kabelhalters nach einem gegenüber dem Ausführungsbeispiel der Fig. 8 und 9 abgeänderten Ausführungsbeispiel.

Die in den Fig. 1-6 gezeigte Innenmesstastvorrichtung weist einen Handgriff 1, vorzugsweise aus Kunststoff, mit einer oberen Auflagefläche 2 auf, die senkrecht zur Längsachse der Innenmesstastvorrichtung angeordnet ist und ein Mittelloch 3 (Fig. 5) besitzt, um ein elektrisches Kabel 4 durchzuführen. Der innen hohle Handgriff weist innere und äussere Zylinderflächen auf, die koaxial zur Längsachse der Innenmesstastvorrichtung angeordnet sind. Der untere Teil des Handgriffs 1 endet in einem Flansch 5, der den Handgriff mit einem Träger verbindet, der hauptsächlich aus einer perforierten oder Lochplatte 6 besteht. Die Verbindung zwischen dem Flansch 5 und der Platte 6 erfolgt durch zwei Schrauben 7,8, die durch Löcher 9,10 im Flansch 5 (Fig. 4) geführt sind und mit Gewindebohrungen 11,12 in der Platte 6 (Fig. 3) verschraubt sind, um die Unterseite des Flansches 5 mit der Oberseite der Platte 6 fest zu verbinden.

Die Platte 6 hält ausserdem über vier nicht gezeigte Schrauben ein Schutz- und Zentriergehäuse 13; die vier Schrauben sind durch Löcher 14,15,16 in der Platte 6 geführt und mit nicht gezeigten Gewindebohrungen in einem Flansch

18 des Gehäuses 13 verschraubt, so dass die Oberseite des Flansches 18 an der Unterseite der Platte 6 befestigt ist. Die vier Befestigungslöcher im Flansch 18 sind durch Öffnungen

19 im Flansch 5 (Fig. 4) zugänglich.

Die Platte 6 dient auch als Träger für den beweglichen Teil der Innenmesstastvorrichtung. An der Oberseite der Platte 6 sind die Unterseiten von zwei Flanschen 20,21 (Fig. 2) angebracht, die einen Teil eines einstückigen Körpers des beweglichen Teils bilden. Die Verbindung erfolgt durch zwei Schrauben, von denen die Schraube 23 in Fig. 1 gezeigt ist und die durch Löcher 24,25 in den Flanschen 20,21 geführt sind und mit Gewindebohrungen 26,27 in der Platte 6 verschraubt sind. Im Flansch 5 (Fig. 4) sind die Auflagesitze 28,

29 zur Unterbringung der Flansche 20,21 und der Schrauben 23 ausgeformt.

Die in Fig. 3 teilweise mit gestrichelten Linien dargestellten Flansche 20,21 liegen einander gegenüber, bezogen auf die durch die Achse der Innenmesstastvorrichtung laufende und die Achsen der Löcher 11 und 12 laufende senkrechte Ebene.

Der Körper 22, der durch Biegen einer Platte aus Federstahl entsteht, weist auch eine obere Fläche 30 von rechtek-kigem Umfang auf, in welcher ein Loch 31 zur Durchführung der elektrischen Kabel 4 zwischen den beiden Verbindungsstücken 32,33, die zwischen den Flanschen 20,21 und der Oberfläche 30 sowie den beiden beweglichen Schenkel 34,35 angeordnet sind. Diese werden durch Biegen von zwei Flanschen aus Stahlblech gebildet und sind mit der oberen Fläche

30 durch zwei abgefaste Stücke 36,37 verbunden (Fig. 1), die zwei Drehpunkte für die Schenkel 34,35 um zu diesen senkrecht stehende Achsen bilden.

Da der Aufbau der Schenkel 34,35 gleich ist, wird nur der Schenkel 34 anhand der Fig. 1 und 2 näher beschrieben. Der Schenkel 34 weist einen C-förmigen Querschnitt auf, wodurch er eine hohe Biegefestigkeit besitzt, sowie eine Gewindebohrung 38, in der eine Schraube 39 (Fig. 1) verschraubt ist; an einem Ende trägt sie eine Feder 40, deren anderes Ende am Schenkel 35 befestigt ist. Die Feder 40 ist als Druckfeder ausgelegt und somit bestrebt, die Schenkel 34,35 zu öffnen. Die gegenseitige Stellung der beiden Schenkel 34, s35 wird durch ein Lage- oder Wegmessgerät 41 mit einem Differentialtransformator gemessen. Das Wegmessgerät 41 besitzt ein zylinderförmiges Gehäuse 42, das in ein Loch 43 des Schenkels 34 eingeführt und an diesem befestigt ist.

Das Gehäuse 42 birgt die Primär- und Sekundärwicklung io des Differentialtransformators. In der Wicklung 44 ist ein Magnetkern 45 angeordnet, der als Folge der gegenseitigen Versetzungsbewegungen der Schenkel 34,35 beweglich ist und auf einer einstückig mit einem Zylinder 47, der am Arm 35 befestigt ist, ausgeformten Welle 46 gelagert ist. Das an die ls Wicklung 44 angeschlossene Kabel 4 kommt auf der Seite des Gehäuses 42 heraus und läuft durch eine mit dem Loch 43 im Arm 34 ausgeformte Öffnung 48.

Wie bereits erwähnt, weisen die Schenkel 34,35 einen C-förmigen Querschnitt auf und damit auch die umgebo-20 genen Flansche 49,50. Die Schenkel 34,35 nehmen in Löchern 51, die in weiteren gebogenen Flanschen 52 ausgeformt sind, die Zylinder 53,54 auf, welche mit Tastern 55,56 versehen sind. Die Zylinder 53,54 sind durch Schrauben 57 befestigt, welche eine Justierung der Radialstellung der 25 Zylinder und damit auch der Taster 55,56 ermöglichen.

Das Gehäuse 13 weist Löcher 58,59 zur Durchführung der Taster 55,56 auf und ist am Boden durch eine kreisförmige Grundplatte 60 abgeschlossen, die senkrecht zur Achse der Innenmesstastvorrichtung steht.

30 Die ringförmige Platte 6 (Fig. 3) weist eine Mittelöffnung 61 auf sowie zwei nach innen ragende Teile 62,63, deren Form annähernd ein dreieckiges Prisma mit abgefasten Scheitelpunkten 64,65 ist. Die beiden Teile 62,63, die einander in einer Richtung gegenüberliegen, die senkrecht zu 3s der liegt, in welcher die beiden Flanschen 20,21 angeordnet sind, bilden Anschlagflächen zur Begrenzung der Öffnungsbewegung oder des Öffnungshubes der Schenkel 34,35. Wie auch aus Fig. 1 zu ersehen ist, sind die Schenkel 34,35 durch die Öffnung 61 geführt, da die Fläche 30 und die freien 40 Enden der Schenkel auf entgegengesetzten Seiten der Platte 6 angeordnet sind. Der Mittelteil des C-förmigen Querschnitts der Schenkel 34,35 liegt auf der Höhe der Platte 6 neben den Scheitelpunkten 64,65.

Wenn der in Fig. 1 gezeigte Prüfling 66 entfernt wird, wird 45 die durch die Feder 40 bewirkte Öffnungsbewegung infolge der Berührung des Mittelabschnittes des C-förmigen Querschnitts der Schenkel 34,35 mit den Scheitelpunkten 64,65 begrenzt.

Wenn andererseits das Gehäuse 30 in ein Loch eines Prüf-50 lings 66 eingeführt wird, bewirken die Taster 55,56, die in Ruhelage auf der Oberfläche des Gehäuses 13 eine bestimmte Strecke herausragen, dass sich die Schenkel 34,35 schliessen, wodurch sie in Messstellung gelangen, worauf der Unterschied zwischen dem Durchmesser des Loches und dem ss Durchmesser einer Schablone für die Nullstellung des Innen-messtastgerätes von einem Anzeigegerät einer Versorgungsund Messeinheit 67 abgelesen werden kann, die an einen Steckverbinder 68 am Ende des elektrischen Kabels 4 angeschlossen ist.

60 Aus der vorstehenden Beschreibung geht hervor, dass ein einziges Bauelement, nämlich die Platte 6 sowohl als Hauptträger arbeitet, mit welchem der Handgriff 1, die Schenkel 34, 35 (über den Zwischenträger, der aus den Flanschen 20,21, der Fläche 30 und den abgefasten Teilen 36,37 besteht) sowie es das Gehäuse 13 verbunden sind als auch als Begrenzungseinrichtung für den Öffnungshub der Schenkel 34,35 arbeitet.

Wie bereits erwähnt, erfolgt die Begrenzung des Öffnungshubes durch zwei nach innen ragende Teile der Platte oder

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des Ringes 6, die, da sie mit scharfkantigen Flächen enden, kleine Anschlagflächen bilden, wodurch der Einfluss von Fremdstoffen ausgeschaltet wird, die sich an den Schenkeln 34,35 oder an den Anschlagflächen 64,65 ablagern können, wodurch sichergestellt ist, dass der Öffnungshub auf einen konstanten Wert begrenzt bleibt. Die die Anschlagflächen bildenden Scheitelpunkte können je nach der Form der Schenkel 34,35 mehr oder weniger abgefast oder scharf ausgebildet sein.

Oberhalb der oberen Fläche 2 weist der Handgriff 1 zwei Heftzapfen 69,70 von Prismenform auf, wobei jedoch zwei Flächen zylinderförmig mit demselben Durchmesser wie Teile der Fläche 2 und des Handgriffs 1 ausgebildet sind. Im unteren Teil des Heftzapfens 69 sind zwei sich gegenüberliegende Hinterschneidungen oder Hinterdrehungen 71,72 (Fig. 5,6) ausgeformt. Gleiche Hinterdrehungen 73,74 sind auch im Heftzapfen 70 (Fig. 1 und 6) vorgesehen.

Die Innenmesstastvorrichtung besitzt auch eine Kabelhalterung, die aus zwei Elementen 75,76 bestehen, die mit Schrauben 77,78 an den Heftzapfen 69,70 (Fig. 1) befestigt sind. Die Schraube 77 gelangt durch ein Loch 79 in das Element 75 (Fig. 8,9), in einLoch 80 im Heftzapfen 69 und ist dann in einer Gewindebohrung des Elements 76 verschraubt. Ebenso gelangt die Schraube 78 durch einLoch im Element 76 und ein Loch 81 im Heftzapfen 70, worauf sie in einer Gewindebohrung 82 des Elements 75 verschraubt ist. Das mit dem Element 76 identische Element 75 umfasst einen Mittelkörper 83, einen halbrohrförmigen Teil 84 und zwei Seitenarme 85,86. Die Arme 85,86, in welchen die Löcher 79,82 ausgeformt sind, weisen zwei Zähne 87,88 auf, die in die Hinterdrehungen 71,73 der Heftzapfen 69,70 eingeführt werden sollen, die Anschlagflächen bilden, welche mit den Zähnen 87,88 zusammenwirken, um eine Verschiebung des Elements 75 in axialer Richtung der Messtastvorrichtung zu verhindern. Im Mittelkörper 83 ist ein halbzylindrischer ver-schraubter Lagersitz 89 vorgesehen, der zum halbrohrförmigen Teil 84 koaxial angeordnet ist.

Bei montierter Kabelhalterung ergreifen der Gewindelagersitz 89 und der entsprechende Sitz des Elements 76 den Mantel des Kabels 4, das damit in einer Gewindebohrung arretiert wird. Die Spitzen der Gewindegänge dringen in den Mantel ein, wodurch sich das Kabel 4 gegenüber der Kabelhalterung und dem Handgriff 1 nicht mehr verschieben kann. Der Unterteil 90 des Körpers 83 und der entsprechende Teil des Körpers vom Element 76 verbleiben im Loch 3 des Handgriffs, während die unteren Flächen der Seitenarme 85,86 des Elements 75 und die entsprechenden Flächen des Elements 76 auf der Fläche 2 des Handgriffs 1 ruhen.

Der halbrohrförmige Teil 84 und der entsprechende Teil des Elements 76 werden so zusammen angeordnet, dass sie ein Innenloch bilden, das mit der Gewindebohrung fluchtet, die in den Gewindelagersitzen der Elemente 75,76 ausgeformt sind. Der Durchmesser dieses Innenloches ist so gewählt, dass seine Oberfläche den Mantel des Kabels 4 nicht ergreift. Das obere Ende des halbrohrförmigen Teils 84 läuft in eine Aussenfläche 91 aus, die die Form einer halbstumpf-kegeligen Fläche bildet, wobei eine untere Fläche gegenüber der darunterliegenden Aussenfläche des halbrohrförmigen Teils hervorragt. Über der durch den halbrohrförmigen Teil 5 84 und den halbrohrförmigen Teil des Elements 76 gebildeten Aussenfläche 91 ist ein biegsames Gummirohr oder ein Gummischlauch 92 angeordnet, der durch die durch die Elemente 75,76 gebildete stumpfkegelige Fläche verriegelt wird. Der Schlauch 92 dient zur Versteifung des Kabels 4, um mögliche io Mantelbrücke in der unmittelbaren Nachbarschaft der Kabelhalterung zu vermeiden.

Die Kabelhalterung ist so ausgelegt, dass Schäden für die Leitungen des Kabels 4 verhindert werden und dass auch mechanische Belastungen, die auf das Kabel von ausserhalb 15 der Messtastvorrichtung einwirken, nicht auf den im Handgriff 1 angeordneten Abschnitt des Kabels und von dort aus nicht auf den beweglichen Schenkel 34 übertragen werden können.

Praktisch können sich die beiden Teile 75,76 der Kabelhal-20 terung wegen der Zähne 87,88 weder axial, noch quer bewegen, weil sie an den Heftzapfen 69,70 anliegen.

Die Seitenflächen der Arme 85,86 haben die Form einer teilzylindrischen Fläche, deren Durchmesser dem der Grundfläche 2 des Handgriffs entspricht. Die entsprechenden Teile 25 des Elements 76 sind gleich ausgeführt, so dass die Querabmessung der Kabelhalterung und der Heftzapfen 69,70 auf der Höhe der Schenkel gleich ist der der Fläche 2.

Fig. 10 zeigt ein Element 93 einer Kabelhalterung, die sich dadurch von dem Element 75 der Fig. 8 und 9 unterscheidet, 30 dass es eine ununterbrochene Seitenfläche 94 aufweist, so dass die Kabelhalterung, die aus dem Teil 93, einem anderen identischen Teil und den beiden Heftzapfen 69,70 gebildet wird, eine zylinderförmige Aussenfläche aufweist, deren Durchmesser gleich ist dem der Fläche 2. 35 Der Durchmesser des Loches 3 des Handgriffs 1 ist so bemessen, dass nach Abziehen des Steckverbinders von der Einheit 67, des Abbaus der Kabelhalterung und nach dem Lösen der Schrauben 7,8 der Handgriff durch Überfahren des Kabels 4 und des Steckverbinders 68 herausgezogen 40 werden kann. Auf diese Weise werden Montage und Demontage der Messtastvorrichtung erleichtert und sie lässt sich dadurch leicht montieren, indem die verschiedenen montierten Bauteile leicht und schnell miteinander verbunden werden, von denen einer der Handgriff und der andere die 45 mit Wegmessgerät, Kabel und Steckverbinder bestückte bewegliche Einheit ist.

Ein weiterer bedeutender Vorteil der Erfindung beruht auf der Tatsache, dass die mechanischen Belastungen, die möglicherweise auf den Handgriff oder den Abschnitt des so Kabels einwirken, der über die Kabelhalterung aus dem Handgriff herausgeführt ist, nicht auf die bewegliche Messeinheit übertragen werden, da sie nur auf die Platte 6 und auf die Kabelhalterung wirken können. Vom Standpunkt der Wiederholgenauigkeit der Messungen der Messtastvorrich-55 tung ist dies ein bedeutender Faktor.

B

3 Blatt Zeichnungen

Claims

653765 PATENTANSPRÜCHE

1. Handbediente Innenmesstastvorrichtung zur Prüfung von Löchern oder Bohrungen eines mechanischen Werkstückes mit einem Träger, zwei beweglichen vom Träger abgestützten Schenkeln, zwei an den beweglichen Schenkeln angebrachte Taster, die das Werkstück an zwei diametral entgegengesetzten Punkten abtasten, mit einer Vorrichtung zum Öffnen und Schliessen der Schenkel, einem am Träger befestigten Gehäuse, einem Wegmessgerät zur Messung der Stellung der beweglichen Schenkel, einem an das Wegmessgerät angeschlossenen elektrischen Kabel und einem an einem Ende des Kabels angeschlossenen Steckverbinder, um das Kabel an eine Stromversorgung zu führen, ferner mit einer Versorgungs- und Anzeigeeinheit und einem Handgriff mit einer Öffnung zur Durchführung des Kabels, dadurch gekennzeichnet, dass der Handgriff (1) lösbar am Träger (6) angebracht ist und, dass die Öffnung (3) im Handgriff (1) genügend gross ist, um den Handgriff (1) nach Abbau vom Träger (6) über das Kabel (4) und den Steckverbinder (68) durchzuführen.

2. Innenmesstastvorrichtung nach Anspruch 1 mit einer am Handgriff befestigten Kabelhalterung, dadurch gekennzeichnet, dass die Kabelhalterung (75,76) aussen an einem Ende des Handgriffs (1) lösbar befestigt ist, damit der Handgriff (1) gegenüber dem Kabel (4) nach Demontage des Handgriffs (1) vom Träger (6) herausgezogen werden kann.

3. Innenmesstastvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Ende des Handgriffs (1) zwei Heftzapfen (69,70) mit Anschlagflächen (64,65) aufweist, welche axiale Verschiebungen der Kabelhalterung (75,76) verhindern.

4. Innenmesstastvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kabelhalterung (75,76) zwei Elemente (89,76) aufweist, die nebeneinander angeordnet sind, um eine Fläche zu bilden, mit welcher das Kabel (4) festgeklemmt wird sowie dadurch, dass die Fläche mit Gewinde versehen ist, um mit dem Mantel des Kabels (4) zusammenzuwirken.

5. Innenmesstastvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3 mit einem biegsamen Schlauch, der über das Kabel in der Nachbarschaft der Kabelhalterung geschoben wird, um den Kabelmantel zu schützen, dadurch gekennzeichnet, dass die Kabelhalterung (75,76) ein Element (91) aufweist, welches den biegsamen Schlauch (92) an der Kabelhalterung (75,76) arretiert.

6. Innenmesstastvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kabelhalterung (75,76) eine Seitenfläche (85,86) aufweist, deren Grösse der Querabmessung des Handgriffs (1) entspricht.

7. Innenmesstastvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Handgriff (1) ein Ende mit einer zylinderförmigen Aussenfläche (2) aufweist, wobei die Seitenfläche (85,86) der Kabelhalterung (75,76) koaxial zur Aussenfläche des Endes (2) des Handgriffs (1) angeordnet sind, wobei die beiden Flächen denselben Durchmesser aufweisen.

8. Innenmesstastvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kabelhalterung (75,76) zwei Elemente (89,76) aufweist, die nebeneinander angeordnet sind, um eine Fläche für die Klemmung des Kabels (4) zu bilden, und dass die Fläche (89,76) mit Gewindegängen versehen ist, welche mit dem Mantel des Kabels (4) zusammenwirken sowie dadurch, dass die beiden Elemente (89,76) an sich gegenüberliegenden Flächen der Heftzapfen (69,70) festgeklemmt sind.

9. Innenmesstastvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Handgriff (1) am Träger (6) und die Kabelhalterung (75,76) am Handgriff (1) befestigt sind, um die Übertragung von mechanischen Beanspruchungen, die auf den Handgriff (1) oder den Abschnitt des Kabels (4), der aus dem Handgriff (1) durch die Kabelhalterung (75,76) herausgeführt ist, einwirken, auf die Schenkel (34,35) zu verhindern.

10. Innenmesstastvorrichtung nach Anspruch 2, die aus mehreren Bausteinen besteht, dadurch gekennzeichnet, dass ein Baustein den Handgriff (1) und ein anderer die bewegliche Einheit mit den Schenkeln (34,35), dem Wegmessgerät (41), dem Kabel (4) und dem Steckverbinder (68) darstellt.