-
Meßgerät für Längemessungen Es sind Meßgeräte für Längenmessungen
bekannt, die eine in einem Meßgehäuse drehbar gelagerte Kurvenscheibe enthalten.
Unter dem Einfluß einer auf sie einwirkenden Spiralfeder legt sich die Kurvenscheibe
an eine auf einem Meßgestänge gelagerte Rolle so an, daß die Stellung dieser Rolle
den Drehwinkel der Kurvenscheibe bestimmt.
-
Meßgeräte für hohe Genauigkeiten sind jedoch nach diesem Prinzip
bisher noch nicht hergestellt worden. Der Grund hierfür ist darin zu sehen, daß
die serienmäßige Fertigung der Kurvenscheiben, an die sehr hohe Anforderungen gestellt
wird, langwierig und infolgedessen sehr kostspielig ist. Selbst kleine Herstellungstoleranzen
können schon so große Abweichungen ergeben, daß eine wirtschaftliche Fertigung in
Frage gestellt ist. Andererseits liegt es im Interesse einer wirtschaftlichen Fertigung,
Meßgeräte für verschiedene Meßempfindlichkeiten aus den gleichen Teilen herzustellen.
-
Bei den bekannten Geräten ist dieses Ziel jedoch nicht zu erreichen,
denn die Getriebe für verschiedene Übersetzungen müssen natürlich auch verschiedene
Kurvenscheiben erhalten.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu vermeiden.
Sie geht von dem bekannten Meßgerät für Längenmessungen mit zwei in einem Gehäuse
gelenkig gelagerten, mit glatten Wälzbahnen versehenen und zusammenwirkenden Wälzkörpern
aus, welche von dem Meßbolzen entgegen einer Federkraft so betätigt werden, daß
eine Veränderung ihres Gelenkabstandes ein Auslenken der Wälzkörper bewirkt, und
besteht im wesentlichen darin, daß bei mindestens einem der Wälzkörper die Wälzbahn
in bezug auf den Gelenkmittelpunkt verstellbar ist.
-
Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Meßgerätes nach der Erfindung
ist die Anordnung so getroffen, daß mindestens einer der Wälzkörper aus zwei Teilen
besteht, von denen der eine die Wälzbahn, der andere das Gelenk trägt, und daß beide
Teile in Bezug aufeinander verstellbar sind.
-
Die das Auslenken der Wälzkörper bewirkende äußere Kraft kann gemäß
einem weiteren Erfindungsgedanken über einen Hebel an einem der Gelenke angreifen.
-
In der Zeichnung ist eine Ausführungsform des Meßgerätes nach der
Erfindung beispielhaft dargestellt. In der Zeichnung ist Fig. 1 eine Ansicht des
Meßgerätes bei abgehobenem Deckel und im Schnitt nach Linie T-I der Fig. 2, Fig.
2 ein Schnitt durch das Meßgerät nach Linie II-II der Fig. 1, Fig. 3 eine Wiedergabe
der Berührungsstelle der Wälzkörper in größerem Maßstab und in Schnittansicht und
Fig.
4 eine schematische Darstellung der Wirkungsweise des Meßgerätes nach der Erfindung.
-
Gemäß den Fig. 1 und 2 besteht das Gehäuse des Meßgerätes aus zwei
mittels Schrauben 3 aneinander befestigten Gehäusehälften 1 und 2. In diesem Gehäuse
sind zwei Wälzkörper 4 und 5, deren Wälzbahnen 6 und 7 sich aufeinander abwälzen,
schwingbar gelagert. Diese Wälzkörper haben im allgemeinen die Form von Kreissektoren.
Der Wälzkörper 4 sitzt auf einer Achse 8, die sich in zwei Kugellagern 9 und 10
dreht, die ihrerseits in entsprechenden Bohrungen der Gehäuseteile 1 und 2 befestigt
sind.
-
Der Wälzkörper 5 ist mit einem zwei Kugellager 11 und 12 tragenden
Lagerteil 13 mittels zweier Schrauben 14 und 15 verstellbar verbunden. Zu diesem
Zweck weist der Teil 13 einen Schlitz 15 a auf, in welchem die Schraube 15 gleiten
kann. Nach gegenseitiger Einstellung der Teile 5 und 13 werden die Schrauben 14
und 15 fest angezogen. Eine in den Kugellagern 11 und 12 liegende Achse 16 ist ihrerseits
mit einem Hebel 17 fest verbunden, der sich auf einem im Gehäuseteil 1 eingelassenen
Stift 18 drehen kann.
-
Auf dem Wälzkörper 4 ist ein Zahnsegment 20 mit Hilfe von zwei Schrauben
19 befestigt, das mit seiner Verzahnung in ein Ritzel 21 eingreift, dessen Achse
22 einen über einer Skala 23 spielenden Zeiger 24 trägt. Auf einen Teil 25 der Achse
22 wirkt eine Spiralfeder 26 ein, die an dem Gehäuseteil 2 in einer nicht zur Darstellung
gelangten beliebigen Weise verankert ist.
-
Eine durch einen Federring 27 am Gehäuseteil 1 festgehaltene durchsichtige
Scheibe 28 ist über der Skala 23 angeordnet.
-
Um eine zwangläufige gegenseitige Bewegung der Wälzkörper 4 und 5
zu erreichen, sind diese durch Bänder 29 und 30 miteinander verbunden, wobei ein
Ende eines jeden Bandes auf einem der Wälzkörper befestigt ist, so daß sie sich
im Berührungspunkt der Wälzkörper kreuzen. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel
sind die Bänder als Doppelbänder ausgeführt. Das Band 29 ist mit einem Ende am ÄVälzkörper
4 durch eine Schraube 31 befestigt. während sein anderes Ende in eine am Wälzkörper
5 mittels einer Schraube 32 befestigte Spannfeder 33 eingehängt ist. In gleicher
Weise verläuft das Band 30 vom Wälzkörper 5, wo es mit einer Schraube 34 festgehalten
ist. zu einer Spannfeder 35, die mit einer Schraube 36 am Wälzkörper 4 befestigt
ist.
-
Wie aus Fig. 3 ersichtlich ist, können sich die beiden Wälzbahnen
6 und 7 direkt aufeinander abwälzen, während die beiden Doppelbänder 29 und 30 in
seitlichen Aussparungen der Wälzkörper 4 und 5 geführt sind. Dadurch wird vermieden,
daß die unter Umständen veränderliche Dicke der Bänder 29 und 30 das Meßergebnis
beeinflussen könnte. Aus Fig. 3 ersieht man ferner, daß die das Doppelband bildenden
beiden Bänder 29 symmetrisch zwischen den WTälzhahnen 6 und 7 einerseits und den
beiden Bändern 30 andererseits gelagert sind. Auf diese Weise werden die Zugkräfte
der Bänder kompensiert, und es kann kein Kräftemoment entstehen, welches in den
Lagern der Wälzkörper 4 und 5 zusätzliche Reibungskräfte erzeugen könnte.
-
Die Wälzbahn 6 des Wälzkörpers ist kreisbogenförmig und hat den Radius
Ro. Ihr NIittelpunkt fällt mit der Drehachse des Wälzkörpers 4 zusammen. Die Wälzbahn
7 des Wälzkörpers 5 ist ebenfalls kreisbogenförmig und hat den Radius R.,. Ihr SIittelpunkt
liegt um die Strecke e exzentrisch zum Drehpunkt 4 des Wälzkörpers 5. Die Exzentrizität
e läßt sich durch Einstellen des Lagerstückes 3 ändern.
-
Durch den Betrag der exzentrischen Verstellung e wird die Lage der
Wälzbahn 7 gegenüber dem Drehpunkt A verstellt und damit auch das Übersetzungsverhältnis
des ganzen Getriebes. Dadurch ist es leicht möglich, nicht nur gewisse Herstellungsfehler
auszugleichen, sondern es kann auch das Übertragungsververhältnis in verhältnismäßig
weiten Grenzen geändert werden. Der Drehsinn der Wälzübertragung kann durch entsprechende
Wahl von e als positiver oder negativer Wert in bezug auf A bestimmt werden.
-
Eine am Bolzen 38 und 39 des Gehäuses 1 eingehängte und abgestützte
Feder 37 wirkt in dem Sinne auf den Hebel 17, daß das durch sie erzeugte
Drehmoment
dem durdll die Spiralfeder 26 erzeugten entgegenwirkt. Infolgedessen kann der Mechanismus
spielfrei arbeiten.
-
In der Zeichnung (Fig. 1) ist dieser NjIedanismus in einer mittleren
Einstellungslage gezeichnet. Die beiden Endstellungen sind durch Anschläge bestimmt,
gegen die sich der Wälzkörper 4 anlegen kann. Einer dieser Anschläge ist durch den
Bolzen 38, der andere durch den Bolzen 42 gebildet.
-
In Fig. 4 ist die Wirkungsweise des Mechanismus schematisch dargestellt.
Unter dem Einfluß einer auf die Wälzliörper 4 und 5 wirkenden Kraft P führen diese
infolge der Form und Anordnung ihrer ÄVälzbahnen eine Schwingbewegung in den Ricbtuiigen
der eingezeichneten Pfeile aus. Das Verhältnis zwischen der Verschiebuigsgröße der
Eraft P und des Ausschlages der Wälzliörper 4 und 5 hängt dabei von der Form der
Wälzliörper und ihrer Wälzballnen ab. Im Prinzip köniite also die Meßkraft direkt
in einer durch die Verbindungslinie der beiden Gelenke gegebenen Richtung arbeiten.
Bei der beschriebenen Anordnung geschieht dies durch den Hebel 17. Der Vorteil eines
solchen Aufbaues besteht darin, daß die Wälzkörper 4 und 5 beim Auftreten einer
Meßkraft auf den Mefbolzen 41 entlastet werden und dadurch der ganze Mechanismus
gegen unerwünschte Einwirkungen von Stößen auf den Meßtaster geschützt ist.