DD264977A1 - Praezisions-messfuehler - Google Patents

Abstract

Praezisions-Messfuehler zum Messen und Pruefen der Aussendurchmesser groesserer feinstbearbeiteter rotationssymmetrischer Koerper ohne subjektive Beeinflussung des Messergebnisses. Erfindungsgemaess stehen sich in einem buegelfoermigen Gehaeuse ein Amboss mit Zweipunktanlage und ein Messtaster in einer Achsflucht gegenueber. Im Scheitelpunkt des Buegels ist vertikal verschiebbar ein Stellbolzen mit einem Auflageschuh angeordnet. Auflageschuh, Anlageschuh des Ambosses und Messtaster bilden in Messausgangsstellung ein rechtwinklig gleichschenkliges Dreieck. Der Stellbolzen ist sowohl mit einem axial verschiebbaren Ambossbolzen als auch mit einer den Messtaster tragenden axial verschiebbaren Messhuelse kinematisch derart verbunden, dass Auflageschuh, Anlageschuh und Messtaster in jeder Vertikalstellung des Stellbolzens den gleichen Abstand zum Mittelpunkt des Umkreises des rechtwinklig-gleichschenkligen Dreiecks haben. Fig. 1

Description

Titel der Erfindung Prözieione-Meßf ühler

Anwendungegebiet der Erfindung

Die Anwendung dor Erfindung erstreckt eich auf eine Vorrich* tung zum Messen und Prüfen der AuBendurchmeseer rotationssymmetrischer Körper« Ale spezielles Anwendungsgebiet kommt die Messung insbesondere größerer Durchmesser von feinstbearbeiteten Teilen in voreingestellten engen Meßbereichen in Betracht»

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

In der Praxis xst es üblich, die Durchmesser rotat.'.onssymmetrischer Körper mit Hilfe von Meßschiebern oder Meßschrauben zu messen» Aue Niteche/Trumpolds Einführung in die Längenmeßtechnik, 9· Aufl., Leipzig, Fachbuchverlag, 1977, S, 65 f. 1st auch ein Feinzeiger mit der Bezeichnung "Paseameter" bekannt* Bei all diesen Meßmitteln tritt als nachteilig in Erscheinung, daß das Meßergebnis durch subjektive Einflüsse verfälscht werden kann. Diese mögliche Meßungenauigkeit ist ursächlich auf die Notwendigkeit einer exakten Positionierung des Meßmittels zum Meßobjekt zurückzuführen! die einander gegenüberliegenden Meßflächon müosen rechtwinklig (Abbesches Prinzip) zur Mittelachse des Meßobjekts angelegt werden* Anderenfalls entstehen speziell bei Feinmessungen im Mikrometerberoich Meßfehler,

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist ein Präzisions-Meßfühler, der unter Ausschluß subjektiver Einflösse die schnelle und hochgenaue Messung oder Prüfung der Durchmesser falnetbeerbeiteter Teile gestattet»

- 2 Darlegung dee Wesens der Erfindung

Oer Erfindung liept die technische Aufgabe zugrundoj singn Präzieione-Meßfühler zum Messen und Prüfen der Durchmesser ro tatloneeymmetriecher Körper zu schaffen, bei dem sich ein exaktes manuelles Positionieren des Meßmittels auf dem Meßobjekt erübrigt« wobei trotzdem das Abbesche Prinzip eingehalten wird«

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, öaü im Scheitelpunkt eines bügelförmlgen Gehäuses ein Stellbolzen vertikal beweglich gelagert ist, dessen unteres, dem Bügelinneren zugewandtes Ende einen Auflageechuh trägt* Der Stcllbolzen steht mit einem Axlal-Veretelltrieb in Wirkverbindung· Nahe dem einen freien Ende dee bügeiförmigen Gehäuaes let axialverschiebbar ein Amboßbolzen angeordnet, dessen dem Bügelinneren zugewandtes Ende einen Anlageechuh mit xwei im gleichen Abstand von der Achse des Amboßbolzene lateral zur Bügelebene dee Gehäuses in einer Richtung liegenden Anlageelementen trägt« In dem anderen freien Ende des Gehäuses ist eine Meßhülee axialvorschlebbor untergebracht, deren dem Bügelinneren zugewandte© Ende einen in der Meßhülee längsbeweglichen Meßtaeter trägt· Amboßbolzen und Meßhülee sind derart n'igeordnet, daß Ihre Achsen mlt_ einander fluchten* Die Achse dee Stellbolzene steht rechtwinklig zur gemeinsamen Achse von Amboßbolzen und Meßhülee· Alle drei Achsen schneiden eich im Mittelpunkt dee Umkreises eines von Auflageechuh, Anlageechuh und Meßtaeter gebildeten rechtwinkliggleichschenkligen Dreiecks»

Oer Stellbolzen let sowohl mit dem Amboßbolzen ale auch mit der Meßhülee derart kinematisch gekoppelt, daß in jeder Stellung des Stellbolzene deeeen Auflageechuh den gleichen Abstand zum Mittelpunkt de· genannten Umkreise· hat wie der Anlageechuh dee Ambo&bolzens und der in Meßausgangsstollung befindliche Meßtaster, In der Meßauegangsstsllung eteht der in der Meßhülse entgegen einer definierten Federkraft längseinwärtsbewegliche Meßtaster mit seiner Rückseite in losem Wirkkontakt mit dem Wegaufnehmer eines Meßwertgeber·, wobei da· MeSaignal gleich Null ist·

Amboßbolzen und Meßhülee sind auf bekannte Art gegen Axialverschiebung arretierbar.

Der erfindungegemäße Meßfühler* ist so auetariert, daß sein Schwerpunkt oberhalb des genannten Umkreiemittelpunktee in der Achsflucht dee Stellbolzene liegt.

Die Wirkungsweise des erfindungsgemäSen Präzis lone-Meßfühlere ist wie folgt«

Zunächst ist dor Mittelwert dee Meßbereiches einzustellen. Dazu wird eine Meßverkörporung der entsprechenden Durchmessergröße zwischen Anligeechuh und Meßtaeter gebracht« Durch Betätigung dee Verstolltriebes bewegt eich der Stellbolzen bügeleinwärte und infolge ihrer kinematischen Koppelung mit demselben nähern sich Amboßbolzen und Meßhülee im gleichen Maße der Meßverkörperung« bis der Anlageechuh und der Meßtaeter je eine von deren Bezugsflächen bemühten. Die Verstellbewegung wird so lange fortgesetzt« bis der eich entgegen der definierten Federkraft axial in die Meßhülee hineinschiebende Meßtaeter an seiner Rückseite mit dem Wegiufnehmer in Wirkkontakt steht und dieser am Meßwertgeber das Meßeignal Null hervorruft« Nunmehr werden Amboßbolzen und Meßhülee arretiert und gegebenenfalls der Nullwert am Meßwertgeber korrigiert. Beim Entfernen der Maßverkörperung bewegt eich der Meßtaeter infolge der Federkraft um ein geringes Maß bügeleinwärte« Zum Meeeen oder Prüfen dee Durchmessers eines horizontalen feinstbearbeiteten Meßobjekte wird der Präzi&ione-Meßfühler von oben quer über das letztere gesetzt, bis der Auflageechuh dos Stellbolzene auf dem höchsten Punkt dee zu messenden Durchmessers aufliegt« Da der Anlageechuh des Amboßbolzene zwei horizontal nebeneinanderliegende Anlageelemente hat und der gesamte Meßfühler nur durch die Wirkung seiner Eiyenmaeee auf dem Meßobjekt aufliegt« erfolgt durch die definierte Federkraft am Meßtaeter eine selbsttätige Positionierung dee Meßfühlers senkrecht zur Achse dee Meßobjekte. Das Meßeignal am Meßwortgeber entspricht der Differenz zwischen dem Mittelwert dee Meßbereiches ale Sollwert und dem Istwert am Meßobjekt·

Aueführungebe iepiel In der zugehörigen Zeichnung zeigen Fig· 1 oine schematische Darstellung dee erfindungegemä&en

Prä zielone-Meß fühle re Fig· 2 eine Prinzipdaretallung dee Meßtaetere an der Meß-

hülee im Ruhezustand dee Meßfühlers Fig· 3 eine Prinzipdaretellung dee Meßtaetere nach Fig· 2 in Meßeteilung

Der Grundkürpor dee erfindungegemäßen Präzieione-Meßfühlere let ein bügelförmigee Gehäuse 1· In deeeen Scheitelpunkt ist ein Stellbolzon Z vertikal beweglich gelagert· Der stellbolzen ζ trägt en seinem unteren, dem Bügelinneren zugewandten Ende einen Auflageechuh 3 und int mit einem Veretelltrieb 4 bekannter Art verbunden· Nahe dem (in der Zeichnung) rechten freien Ende doe Bügele ist in dem Gehäuse 1 horizontal axlalverechiebbar ein Amboßbolzen 5 gelagert, deeeen linkes, dem Bügelinneren zugewandtes Ende einen Anlageechuh 6 trägt. Der Anlageechuh hat £wel im gleichen Abstand von der Achse dee Amboßbolzene lateral zur Bügelebene dee Gehäuses 1 in einer Richtung liegende (nicht dargestellte) Anlageelemente· In dem linken freien Ende dee Gehäuses 1 ist eine Meßhülee 7 horizontal axialverschiebbar angeordnet· In dem rechten, dem Bügelinneren zugewandten Ende dor Meßhülue 7 sitzt, in derselben längsbeweglich geführt, ein Meßtaeter 8« Der Tastpunkt dee Meßtaetere 8 und die Anlagepunkte der Anlageelemente dee Arilageechuhee 6 bilden ein gleichschenkliges Dreieck, d.h. die Achsen von Amboßbolzen 5 und Meßhülee 7 fluchton miteinander. Die Acheo des Stellbolzene 2 steht rechtwinklig zu den beiden vorgenannten Acheen, Alle drei Acheen schneiden eich im Mittelpunkt dee Umkreises eines von Auflageechuh 3, Anlageechuh 6 und Meßtaeter 8 gebildeten rechtwinklig-gleichschenkligen Dreiecke· Dieeer let identisch mit der Achee dee Meßobjekte 9* Der Stellbolzen 2 let über je einen Koppeltrieb 10 derart mit dem Amboßbolzen 5 und der Meßhülee 7 verbunden, daß in jeder Stellung dee Stellbolzene 2 deeeen Auflngeechuh 3 den gleichen

Abstand zur Achoe des Meßobjekts 9 hat wie die Anlageelenrte des Anlageschuhes 6 und der Meßt<ister 8 in seiner Meßausgangsstellung« Im Ruhezustand des Meßfühlers befindet sich der Meßtaster θ durch die Wirkung einer Feder 11 an einem dem Bügelinneren zugewandten Anschlag (Fig. 2). Liegt eine der zu prüfenden Qurchmessergröße entsprechende Maßverkörperung 12 zwischen Anlageschuh 6 und Meßtaster 8« dann steht dieser, entgegen der definierten Kraft der Feder 11 um ein geringes Maß in die Meßhülse 7 eingerückt, in Wirkkontakt mit do^ Wegaufnehmer 13 (Fig· 3) eines an der Meßhülse 7 angeordneten Meßwertgebers 14, Das Meßsignal ist gleich Null, Diese Nullstellung ist identisch mit der Meßausgangestellung· In der gleichen Stellung sind Amboßbolzen 5 und Meßhülse 7 durch je eine bekannte Arretierungseinrichtung 15 in ihrer Axiallage fixiert.

Der Präzisions-Meßfühler ist so austa-riert, daß sein Schwerpunkt S oberhalb der Achse des Meßobjektes 9 in der Achsflucht des Stellbolzens 2 liegt.

Gegenüber dem bekannten Stand der Technik hat der erfindungsgemäße Präzisions-Meßfühler folgende Vorteile. Oa dich die Einrichtung infolge ihrer Gestaltung selbsttätig senkrecht zur Achse des Meßobjektee positioniert, wird eine manuelle Beeinflussung des Meßergebnisses vermieden. Amboß und Meßtaster haben den gleichen Abstand zur Achse des Meßobjektee wie der obere Auflegeschuh, so daß ihre Achsflucht stets in horizontaler Linie den Mittelpunkt des Meßobjektes schneidet. Damit ist eine hochgenaue Messung von dessen Durchmesser gewährleistet*

Claims (4)

1. Präzieione-Meßfühler mit einem bügeiförmigen Gehäuse, das
im Scheitelpunkt dee Bügele einen Auflngeechuh urd in den
freien Bügelenden einander gegenüberliegend Je einen Amboß
und einen Meßtaster trägt,
gekennzeichnet dadurch»

daß der Auflayeschuh (3) am unteren Ende eines im Scheitel·· punkt dee Bügele vertikal über einen Stelltrieb (4) bekannter Art axialbeweglichen Stellbolzene (2) sitzt, daß der Amboß
aus einem Anlageechuh (6) am bügelinneren Ende eines Amboß·· bolzenp (5) besteht, der zwei in einer senkrecht zur Bügelebene verlaufenden Linie liegende, im gleichen A bstand zur Achse des Amboßbolzens etehende Anlageelemente hat, daß der Meßtaster (8), dem Amboß gegenüberstehend, in einer Meßhülse (7) einwärts federnd gelagert ist und in der Meßausgangsstellung an seiner Rückseite mit dem Wegaufnehmer (13) eines Meßwertgebers (14) in Wirkkontakt ateht, daß die Achsen von Amboßbolzen (5) und Meßhülse (7) miteinander fluchten und daß sich alle drei Achsen im Mittelpunkt des Umkreises eines in der Meßausgangestellung von Auflageschuh (3), Anlageechuh (6) und Meßtaster (8) gebildeten rechtwinklig-gleichschenkligen Dreiecks schneiden, wobei der Stellbolzen (2) sowohl mit dem Amboßbolzen (5) als auch mit der Meßhülse (7) kinematisch
derart verbunden ist, daß Auflageschuh (3), Anlageschuh (6) und Meßtaster (8) in Jeder Meßausgangsstellung den gleichen Abstand zum Mittelpunkt des genannten Umkreises haben und
wobei weiterhin der Schwerpunkt der gesamten Einrichtung
immer senkrecht über diesem Mittelpunkt liegt«

2* Präzieione-Meßfühler nach Anspruch 1,
gekennzeichnet dadurch,

daß die kinematische Verbindung des Stollbolzens (2) zu
Amboßbolzen (5) und Meßhülse (7) aus Je einem Koppeltrieb
besteht«

3« PrÖzieions-Moßfühler nach Anspruch 1_#
gekennzeichnet dadurch,

daß Amboßbolzen (5) und Meßhüls» (7) auf bekannte Art gegon Längsver3chiebung arretierbar sind.

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4. Präzieione-Meßfühler nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch,

daß in der Meßausgangeetellung das Meßeignal am Meßwertgeber (14) gleich Null lst₀ wobei der Meßtaeter (8) in der Meßhülee (7) axial nach beiden Seiten bewegbar ist«