DE1548327C3 - Bohrungstaster mit Anzeigevorrichtung - Google Patents

Description

die der Bohrungstaster in Meßstellung eingesetzt ist, sowie eine zweite Bohrung, durch die der Meßkopf zuvor hindurchbewegt worden ist,

F i g. 2 eine vergrößerte Vorderansicht des Bohrungstasters der F i g. 1,

F i g. 3 a und 3 b zusammen einen horizontalen Längsschnitt des Bohrungstasters, wobei der Schnitt entlang der Ebene der Linien3a, b-3a, b in der F i g. 1 durchgeführt ist,

F i g. 4 einen Querschnitt des Meßkopfes im vergrößerten Maßstab entlang der Linie 4-4 der Fig. 1,

F i g. 5 einen Schnitt der Linie 5-5 der F i g. 4, der insbesondere die Anordnung des Ritzels für den Tastbolzen und die Lagerung der Ritzelwelle im Meßkopf zeigt,

F i g. 6 einen der F i g. 5 ähnlichen Schnitt entlang der Linie 6-6 der F i g. 4, der die Lagerung und Anordnung der Ritzel zum Antreiben der Zentrierbolzen darstellt,

F i g. 7 eine perspektivische Ansicht der Zahnstangen und Ritzel zum Antrieb der Zentrierbolzen und des Tastbolzens,

F i g. 8 einen Querschnitt entlang der Linie 8-8 der F i g. 9, der die Änderungen an dem Bohrungstaster gemäß den F i g. 1 bis 7 zeigt, damit dieser zur Messung der Konzentrizität einer Bohrung verwendet werden kann,

F i g. 9 einen Querschnitt entlang der Linie 9-9 der Fig. 8.

Aus F i g. 1 geht hervor, daß der Bohrungstaster mit Meßuhr ein Rohr 10 mit einem Meßkopf 11 aufweist, der an dem einen Ende des Rohres befestigt ist. Die Meßuhr 12 ist am entgegengesetzten Ende des Rohres 10 angebracht. Ein Meßuhr-Betätigungsstößel 14 (F i g. 3 b) erstreckt sich in das Rohr 10. An einem zylindrischen Teil 15 der Meßuhr 12 ist ein Handgriff 16 angeklemmt, mittels dessen der Bohrungstaster gehalten wird.

Wie üblich, ist am Meßkopf 11 ein »fester« Tastbolzen 17 vorgesehen, wie in F i g. 2 gezeigt ist. Dieser Tastbolzen 17 ist, wenngleich er als »fest« angebracht bezeichnet wird, einstellbar, um das Abtasten eines Bereiches von Bohrungsdurchmessern zu ermöglichen, und er ist gegen längere Tastbolzen austauschbar, um diesen Bereich zu vergrößern.

Im Meßkopf 11 sind gleichfalls zwei Zentrierbolzen 18 und 20 und ein bewegbarer Tastbolzen 21 gelagert. Wie deutlich aus den F i g. 4, 5 und 6 zu ersehen ist, sind diese Zentrier- und Tastbolzen in Bohrungen im Meßkopf 11 hin- und herbewegbar gelagert und mit Verzahnungen 18 a, 20 α und 21 α versehen.

Die Verzahnungen 18 α und 20 α der Zentrierbolzen 18 und 20 greifen in Ritzel 22 bzw. 23 ein. Diese Ritzel sind einstückig durch eine Welle 24 miteinander verbunden. Die Enden der Welle 24 weisen einen verringerten Durchmesser auf und sind in Lager 25 gelagert, die von Gewindeeinsätzen 26 getragen werden, die wiederum in die erweiterten Gewinde-Enden einer Bohrung 27 eingeschraubt sind. Die Bohrung 27 erstreckt sich durch den Meßkopf 11. Wie aus F i g. 6 hervorgeht, hat die Bohrung 27 einen solchen Durchmesser, daß die Ritzel 22, 23 in die Bohrung einsetzbar sind. Wie ferner aus F i g. 6 zu ersehen ist, werden die Gewindeeinsätze 26 mittels Bolzen 28 in Einbaulage gesichert, die vorzugsweise aus Nylon bestehen und durch Stellschrauben 30 festgehalten sind.

Der Tastbolzen 21 ist in ähnlicher Weise hin- und herbewegbar im Meßkopf 11 gelagert. Seine Verzahnung 21a kämmt mit einem Ritzel 31, das mit der Welle 32 ein Teil bildet, die in einer Bohrung 33 im Meßkopf auf ähnliche Weise wie die Welle 24 gelagert ist, d. h., es sind Gewindeeinsätze 34, die Lager enthalten, in erweiterte Gewinde-Enden der Bohrung 33 eingeschraubt, die die Welle 32 drehbeweglich abstützen. Wie im Fall der Gewindeeinsätze 26 werden

ίο die Gewindeeinsätze 34 mittels Stellschrauben 35 und Bolzen 35 α in eingestellter Lage gesichert.

In einer Bohrung 36 (F i g. 3 a, 4 und 7) im Meßkopf 11 ist eine erste in Längsrichtung bewegbare zylindrische Zahnstange 37 für den Tastbolzen 21 gelagert. Die Verzahnung 37 a der Zahnstange 37 kämmt mit dem Ritzel 31, das auch im Eingriff mit der Verzahnung 21 α des Tastbolzens 21 steht. Eine Drehung der Zahnstange 37 wird durch eine Führungsschraube 38 verhindert, die auf einem abgeflachten Abschnitt 40 der Zahnstange aufliegt. Der abgeflachte Abschnitt 40 hat eine solche Länge und Lage, daß er die Rückzugsbewegung des Tastbolzens 21, jedoch nicht seine Bewegung nach außen begrenzen kann, die durch eine Anschlagschraube 47 am vorderen Ende der Bohrung 36 beeinflußt wird.

In ähnlicher Weise ist eine zweite zylindrische, in Längsrichtung bewegbare Zahnstange 41 für die Zentrierbolzen 18 und 20 in einer anderen Bohrung des Meßkopfes 11 gelagert, die sich parallel zur Längsachse des Rohres 10 und des Meßkopfes 11 erstreckt. Diese Zahnstange 41 ist an ihrer unteren Seite mit einer Verzahnung 41 α versehen. Die Bewegung der Zahnstange 41 wird auf ähnliche Weise mittels einer Führungsschraube 42 beeinflußt, die an einem abgeflachten Abschnitt 43 der Zahnstange anliegt. Es wird bemerkt, daß die Länge des abgeflachten Abschnitts 43 der zweiten Zahnstange 41 größer ist als die Länge des abgeflachten Abschnitts 40 der ersten Zahnstange 37, um die erforderliche größere Bewegung der Zentrierbolzen 18 und 20 zu erhalten. Die Bewegung des Tastbolzens 21 wird durch eine Schraube 44 begrenzt, die an einem abgeflachten Abschnitt 45 des Tastbolzens anliegt. Die Schraube 44 wird zu diesem Zweck in eine sich in Längsrichtung des Bohrungstasters erstreckende Gewindebohrung im Meßkopf 11 eingeschraubt.

Wie deutlich aus den F i g. 2 und 3 a zu ersehen ist, enthält der Meßkopf 11 einen zylindrischen Fortsatz 46, in den sich die Bohrungen für die Zahnstangen 37 und 41 erstrecken. Das offene Ende der Bohrung 36 ist erweitert und nimmt eine Anschlagschraube 47 auf, die als Begrenzungsanschlag für die Bewegung der ersten Zahnstange 37 nach außen und demzufolge für den gesamten Bohrungstaster dient.

Das Ende des zylindrischen Fortsatzes 46 wird durch eine Abdeckplatte 48 überdeckt, die durch eine Schraube 50 festgehalten ist, die wiederum in dieselbe Gewindebohrung eingeschraubt ist, die die Schraube 44 aufnimmt.

Durch diese Anordnung der zwei Zahnstangen 37 und 41 in einer horizontalen Ebene wird die vertikale Abmessung des Meßkopfes 11 klein gehalten. Durch die Anordnung abgeflachter Abschnitte an den zwei Zahnstangen und durch die Absetzung der Ritzelwellen und das Einsetzen der Zentrier- und Tastbolzen dazwischen werden ferner die Zentrier- und Tastbolzen in die gleiche Ebene gelegt, was von Wichtigkeit ist, wobei gleichzeitig eine Rückzugs-

strecke geschaffen wird, die bisher nicht erreicht wurde. Es wird außerdem bemerkt, daß die Anordnung so getroffen ist, daß der Tastbolzen 21, wie aus F i g. 3 a zu ersehen ist, an dem rückwärtigen oder rechten Ende mit einer Verzahnung versehen ist, während die Zentrierbolzen 18 und 20 an der vorderen oder linken Seite mit einre Verzahnung versehen sind, wodurch die erforderliche Verstellung der Zentrier- und Tastbolzen in der gleichen Ebene erreicht und ferner der Hauptteil der Verzahnungen innerhalb des Meßkopfes gehalten wird.

Die Größe des Meßkopfes 11 läßt sich auch deshalb klein halten, weil die Zentrierbolzen in Bohrungen gelagert sind, die sich vollständig durch den Meßkopf erstrecken, wodurch es ermöglicht ist, daß die unteren Enden der Zentrierbolzen hervorstehen, wenn diese vollständig zurückgezogen sind, wobei jedoch dieses Ausmaß, um das sie hervorstehen, so begrenzt ist, daß die Zentrierbolzen niemals in Berührung mit der gegenüberliegenden Wand der Bohrung kommen können. Zu der kleinen Abmessung des Meßkopfes trägt auch der fest angebrachte Tastbolzen 17 bei, der, wie aus F i g. 4 zu ersehen ist, mit einem Hohlraum 51 versehen ist, in den sich das untere Ende des Tastbolzens 21 bewegt, wenn dieser vollständig zurückgezogen ist. Die Verzahnung 21« des Tasibolzens 21 befindet sich stets innerhalb des Meßkopfes, was zur Aufrechterhaltung der Meßgenauigkeit erwünscht ist.

Der Tastbolzen 17 ist mit einem Schraubengewinde versehen, das in eine Gewindebohrung 52 im Meßkopf 11 eingeschraubt ist. Der Tastbolzen 17 wird in der eingestellten Lage mittels einer Arretiermutter 53 blockiert.

Aus der F i g. 3 a ist zu ersehen, daß der Meßkopf 11 mittels eines zylindrischen Schaftes 54 mit dem Rohr verbunden ist, dessen Außendurchmesser an seinem linken Ende größer als an seinem rechten Ende ist. Das rechte Ende ist mittels des abgesetzten Gewindeabschnittes 55 in ein Innengewinde im Rohr 10 fest eingeschraubt, und das linke Ende des zylindrischen Schaftes 54 ist mit einem Flansch 56 versehen, der durch geeignete Mittel am Meßkopf 11 befestigt ist. In Lager 57 und 58 (F i g. 3 a und 3 b) im Rohr 10 und in dem zylindrischen Schaft 54 ist eine Übertragungsstange 60 gelagert, die in Verbindung mit einer weiteren Vorrichtung die Bewegung von dem Tastbolzen 21 auf den Betätigungsstößel 14 überträgt. Auf dem rechten Ende der Übertragungsstange 60 ist ein Ring 61 aufgesetzt, und sie weist ferner an diesem Ende einen Fortsatz 62 mit verringertem Durchmesser auf.

Eine Buchse 63 ist auf dem Fortsatz 62 verschiebbar gelagert, und eine einen Flansch bildende Schraube 64, die in das Ende des Fortsatzes 62 eingeschraubt ist, begrenzt die Bewegung der Buchse nach rechts, wie in F i g. 3 b zu ersehen ist. Die Buchse 63 ist mit einem Gewindeeinsatz 65 versehen, der in das rechte Ende der Buchse eingeschraubt ist. Dieser Gewindeeinsatz besitzt einen Flansch 66. Eine Feder 67 erstreckt sich zwischen dem Ring 61 und Flansch 66 und hält normalerweise die Buchse 63 in der in F i g. 3 gezeigten ausgefahrenen Lage. In den F i g. 3 a und 3 b sind die inneren Bauteile des Bohrungstasters in einer Lage gezeigt, in der die Zentrierbolzen 18, 20 und der Tastbolzen 21 voll ausgefahren sind. Unter gewissen Umständen, wenn z.B. eine Messung in einem begrenzten Bereich ausgeführt werden soll, kann es erwünscht sein, eine Zurückziehung des Tastbolzens 21 zu ermöglichen, ohne daß der Betätigungsstößel 14 bewegt wird. Dies ermöglicht die Feder 67, die zusammengedrückt wer-

S den kann, wobei der Fortsatz 62 der Übertragungsstange 60 innerhalb der Buchse 63 nach rechts bewegt wird, auch wenn der Betätigungsstößel 14 für die Meßuhr seine Anschlagstellung erreicht hat. Um den Federdruck geringfügig zu erhöhen, der durch

ίο den Tastbolzen 21 während seiner Bewegung in die Meßstellung ausgeübt wird, ist eine Feder 68 vorgesehen, die sich zwischen dem Gehäuse 70 des Betätigungsstößels 14 und dem Flansch 66 erstreckt.

An ihrem linken Ende ist die Übertragungsstange 60, wie aus Fig. 3a hervorgeht, mit einer Gewindebohrung 71 versehen. Eine in die Gewindebohrung 71 eingedrehte Schraube 72 fixiert einen Betätigungsarm 73 auf der Übertragungsstange 60. Der Betätigungsarm 73 erstreckt sich in horizontaler Richtung und ist an seinem einen Ende mit einer Öffnung 74 versehen, durch die sich ein Fortsatz 75 der Zahnstange 37 mit Spiel erstreckt. An dem Ende des Fortsatzes 75 ist eine Kappe 76 fest angebracht, und zwischen der einen Stirnseite der Kappe 76 und dem Betätigungsarm 73 erstreckt sich eine Druckfeder 77. An der Übertragungsstange 60 ist z.B. mittels einer Gewindeverbindung ein Stift 78 fest angebracht, der eine abgerundete Erweiterung 80 trägt. Die Zahnstange 37 ist daher in einer Lage gehalten, in der das rechte Ende der Kappe 76 infolge der durch die Druckfeder 77 ausgeübten Kraft auf der Erweiterung 80 aufliegt.

Der Betätigungsarm 73 erstreckt sich auch in die entgegengesetzte Richtung, d. h. gegen die zweite Zahnstange 41 und in eine Längsaussparung 81, die in der Zahnstange 41 ausgearbeitet ist. Die Zahnstange 41 ist mit einem zylindrischen Fortsatz 82 versehen, der in einer Bohrung 83 geführt ist, die in dem zylindrischen Schaft 54 ausgearbeitet ist. Der Schaft 54 verbindet, wie bereits erwähnt, das Rohr 10 mit dem Meßkopf 11. Eine Feder 84 erstreckt sich zwischen dem Ende der Zahnstange 41 und dem Teil des Schaftes 54, der die abgesetzte Bohrung 83 umgibt. Diese Feder 84 umfaßt den Zahnstangenfortsatz 82 und dient dazu, die Zahnstange 41 nach links zu bewegen und die Zentrierbolzen 18, 20 nach außen zu treiben.

Wie F i g. 1 zeigt, ist ein Abzug 85 an der unteren Seite der Übertragungsstange 60 nahe deren rechtem Ende z.B. durch eine Schraube 86 fest angebracht. Der Abzug 85 befindet sich somit in einer Lage, in der er auf einfache Weise durch den Zeigefinger des Bedieners zurückgezogen werden kann, wenn dieser den Bohrungstaster am Handgriff 16 hält. Durch Betätigung des Abzugs 85, d.h. durch eine Bewegung in bezug auf F i g. 1 nach rechts, wird die Übertragungsstange 60 nach rechts bewegt. Die Bewegung der Übertragungsstange nach rechts drückt die Feder 84 zusammen, da der Betätigungsarm 73 die Zahnstangen 41 nach rechts führt, und die Feder 68 wird ebenfalls zusammengedrückt. Letztere bewirkt eine Bewegung des Betätigungsstößels 14 für die Meßuhr nach rechts. Wenn sich der Betätigungsstößel 14 über seine volle Arbeitsstrecke bewegt hat, bewirkt eine weitere Bewegung der Übertragungsstange 60 nach rechts ein Zusammendrücken der Feder 67, wobei die Schraube 64 und der Fortsatz 62 in der Buchse 63 nach rechts bewegt werden.

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Die Bewegung der Übertragungsstange 60 nach rechts bewirkt auch, daß der Betätigungsarm 73 die Zahnstangen 37 und 41 nach rechts bewegt, wobei die Bewegung der letzteren ein Zusammendrücken der Feder 84 zur Folge hat. Wenn die Zahnstangen 37 und 41 sich nach rechts bewegen, werden über die entsprechenden Ritzel und Verzahnungen die Zentrierbolzen und der Tastbolzen nach innen bewegt. Die Zentrierbolzen und der Tastbolzen werden daher zurückgezogen und der Bohrungstaster kann in eine Bohrung eingeführt werden.

Es wird bemerkt, daß, da die effektive Länge des abgeflachten Abschnittes 40 der ersten Zahnstange 37 kleiner als diejenige des abgeflachten Abschnittes 43 der zweiten Zahnstange 41 ist, die Zahnstange 41 sich um eine größere Strecke als die Zahnstange 37 bewegen kann. Dadurch ist eine größere Rückzugsbewegung der Zentrierbolzen möglich, was erforderlich ist, damit sie in eine kleine Bohrung eintreten können.

Da die Übertragungsstange 60 sich um eine ausreichende Strecke bewegen muß, um diese volle Rückzugsbewegung der Zentrierbolzen 18 und 20 zu bewirken, und da der Tastbolzen 21 nur eine begrenzte Bewegung ausführt, ist die Feder 77 vorgesehen, die eine Relativbewegung zwischen der Übertragungsstange 60 und der ersten Zahnstange 37 ermöglicht. Wenn daher gemäß der F i g. 3 a die Übertragungsstange 60 um ein Ausmaß nach rechts bewegt wird, daß die Schulter am linken Ende des abgeflachten Abschnitts 40 der Zahnstange 37 in Berührung mit der Führungsschraube 38 gelangt, dann bewirkt eine weitere Bewegung der Übertragungsstange 60 nach rechts, daß die Feder 77 zwischen dem Betätigungsarm 73 und der Kappe 76 zusammengedrückt wird. Die Erweiterung 80 des Stiftes 78 kann sich dabei von der Kappe 76 trennen.

Nach dem Einführen des Meßkopfes 11 in eine Bohrung wird der Abzug 85 freigegeben, und die verschiedenen obenerwähnten Federn dehnen sich aus und treiben die Zentrierbolzen und den Tastbolzen nach außen in Berührung mit der Bohrungswand. Im einzelnen dehnt sich die Feder 67 ebenso wie die Feder 84 aus, und die Übertragungsstange 60 beginnt sich nach links zu bewegen.

Nach einem ziemlich kleinen Bewegungsausmaß der Übertragungsstange 60 hat sich die Feder 77 der Zahnstange 37 ausgedehnt und den in F i g. 3 a gezeigten Zustand eingenommen, und anschließend bewegt sich die Zahnstange 37 mit der Übertragungsstange 60. Auch die Feder 67 dehnt sich weiter aus, bis der Punkt erreicht ist, an dem die Schraube 64 sich in Berührung mit der Innenschulter der Buchse 63 befindet. Sobald dieser Punkt erreicht ist, ermöglicht eine weitere Bewegung der Übertragungsstange 60 nach links die Ausdehnung der Feder 68 (und der inneren Meßuhr-Rückführfeder) und bewirkt, daß der Betätigungsstößel 14 der Meßuhr sich nach links bewegt.

An irgendeinem Punkt der Bewegung gelangen in Abhängigkeit vom Durchmesser der zu messenden Bohrung die Zentrierbolzen 18 und 20 in Berührung mit der Wand der Bohrung, die eine weitere Ausdehnung der Feder 84 verhindert. Die Übertragungsstange 60 bewegt sich jedoch unter dem Druck der Feder 68 (und der inneren Rückführfeder der Meßuhr) weiter nach links, und ihre Erweiterung 80 berührt den Fortsatz 75 der Zahnstange 37 und bewegt diese gemäß den F i g. 3 a und 3 b nach links. Eine solche fortgesetzte Bewegung wird, wie oben angedeutet, ermöglicht, und zwar ohne eine weitere Be-

• wegung der zweiten Zahnstange 41, die die Zentrierbolzen 18 und 20 betätigt, da das eine Ende des Betätigungsarmes 73 sich in der Längsaussparung 81 der Zahnstange 41 sich nach links bewegen kann.

Der Meßbereich des Bohrungstasters kann in üblicher Weise erweitert werden, indem verschieden

ίο lange ortsfeste Tastbolzen 17 verwendet werden.

In manchen Fällen kann es erwünscht sein, eine Meßuhr zu verwenden, deren Meßbereich gleich der Gesamtbewegung des Tastbolzens ist. In diesem Fall kann die »Leerlauf-Verbindung«, bestehend aus der Buchse 63 und der Schraube 64, weggelassen werden. Aus den F i g. 8 und 9 geht hervor, daß der vorstehend beschriebene Bohrungstaster auf einfache Weise auch als Konzentrizitätsmesser verwendet werden kann. Zu diesem Zweck werden die Zentrierbolzen zusammen mit ihren Zahnstangen und die Ritzel zum Antrieb dieser Zentrierbolzen weggelassen. Außerdem wird der Betätigungsarm 73 unmittelbar in einen Schlitz in der Zahnstange 37 eingesetzt und mit dieser verbunden, und die Feder 77 und Kappe 76 werden weggelassen. Das Zahnstangenende liegt unmittelbar auf dem abgerundeten Stift 78 auf.

Außer den erwähnten Weglassungen und Änderungen wird für die Schraube 47 eine Schraube 87 mit einem langen Schaft eingesetzt, die als Begrenzungsschraube dient, die die Bewegung der Zahnstange 37 nach links und demzufolge die Bewegung des Tastbolzens 21 nach außen begrenzt. Eine Buchse 88 ist ferner am linken Ende des zylindrischen Schaftes 54 des Rohres 10 befestigt. Die Buchse 88 weist einen Außendurchmesser auf, der gleich dem Durchmesser der Bohrung ist, durch die der Meßkopf 11 hindurchzuführen ist, damit der Tastbolzen mit der Wand einer Bohrung hinter dem Bohrungseingang zusammenarbeiten kann. Die Buchse 88 ist gewöhnlich mit einem Flansch 90 versehen, der die Tiefe bestimmt, um die die Buchse in eine Bohrung eingeführt werden kann. Die Buchsen 88 sind in Übereinstimmung mit dem besonderen Werkstück bemessen, das zu prüfen ist.

Wie aus der Fig.9 hervorgeht, wird der Bohrungstaster durch die in strichpunktierten Linien angedeutete Bohrung 91 eingesetzt, und während dieser Einführung ist der Tastbolzen zurückgezogen. Nachdem der Flansch 90 auf dem Ende des Werkstückes ruht, wird der Abzug freigegeben, und der Tastbolzen 21 bewegt sich in die in F i g. 9 gezeigte Lage, wodurch eine Anzeige des Durchmessers der inneren Bohrung 92 in F i g. 9 auf der Meßuhr erreicht wird. Dieser Meßwert des tatsächlichen Durchmessers ist jedoch bei dem in Frage stehenden Anwendungsfall unwichtig. Die Konzentrizität der Bohrung kann dadurch bestimmt werden, daß der gesamte Bohrungstaster innerhalb der Bohrung 91 oder innerhalb der Buchse 88 gedreht wird, was zur Folge hat, daß die Meßuhr Variationen von Punkt zu Punkt aufzeigt, falls die Bohrung 92 in bezug auf die Bohrung 91 exzentrisch ist.

Die Konzentrizität einer inneren Bohrung mit kleinerem Durchmesser als die äußere Bezugsbohrung kann ebenso bestimmt werden. In diesem Fall kann es auch erwünscht sein, die Schraube 87 dazu zu benutzen, die maximale Bewegung des Tastbolzens 21 nach außen vorzubestimmen, wobei die Bewegung

auf einen Punkt begrenzt wird, der etwas hinter dem Berührungspunkt mit der zu prüfenden Bohrung liegt.

Es ist ersichtlich, daß bei einer Verwendung als Konzentrizitätsmesser, wie vorstehend beschrieben, der Bohrungstaster den Vorteil beibehält, daß er einen sehr großen Rückzug der Zentrierbolzen und des Tastbolzens ermöglicht, so daß ein einziger Bohrungstaster für einen weiten Bereich von Bohrungsdurchmessern geeignet ist und daß zur Überprüfung der Konzentrizität einer verhältnismäßig großen Bohrung eine Einführung des Bohrungstasters durch eine kleine Bohrung möglich ist.

Wenngleich der Bohrungstaster vorstehend in Ver-

bindung mit einer gewöhnlichen Meßuhr beschrieben worden ist, versteht es sich, daß viele unterschiedliche Anzeigevorrichtungen verwendet werden können. Zum Beispiel kann ein Druckluftmeßgerät durch die Übertragungsstange betätigt werden, oder das bewegliche Element eines kapazitiven oder anderen elektrischen Meßgeräts kann auf diese Weise betätigt werden.

Die Übertragungsstange braucht ferner nicht auf ίο der Rohrachse gelagert zu sein, sondern kann offensichtlich von dieser versetzt sein, und das Rohr 10 braucht weiter keinen kreisförmigen Querschnitt zu haben, sondern kann jede beliebige gewünschte Form aufweisen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (12)

Patentansprüche:

1. Bohrungstaster mit Anzeigevorrichtung, insbesondere Meßuhr, bei dem der Meßkopf einen an der zu messenden Bohrung anliegenden, quer zur Tasterlängsachse bewegbaren Tastbolzen und einen koaxial hierzu angeordneten festen Tastbolzen sowie zwei bewegbare Zentrierbolzen aufweist, wobei die Meßbewegung des bewegbaren Tastbolzens durch eine im Schaft des Meßkopfes angeordnete Übertragungsstange auf die Anzeigevorrichtung einwirkt und Zahnstangengetriebe für die Bewegungsübertragung des bewegbaren Tastbolzens bzw. der Zentrierbolzen vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die auf die Anzeigevorrichtung (13, 14) einwirkende Übertragungsstange (60) einen Betätigungsarm (73) aufweist, der sowohl in federndem Eingriff mit einer ersten Zahnstange (37) für den Ritzelantrieb (31) des bewegbaren Tastbolzens (21) als auch in federndem Eingriff mit einer zweiten Zahnstange (41) für einen weiteren, den beiden bewegbaren Zentrierbolzen (18, 20) zugeordneten Ritzelantrieb (22, 23) steht, wobei die Arbeitsweise der beiden Zentrierbolzen (18, 20) beim Abtasten einer Bohrung unabhängig von der Übertragung der Meßbewegung des bewegbaren Tastbolzens (21) ist.

2. Bohrungstaster nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzahnung (37 a) der in Längsrichtung und parallel zur Übertragungsstange (60) bewegbaren ersten Zahnstange (37) mit den Zähnen eines in die Verzahnung (21a) des bewegbaren Tastbolzens (21) eingreifenden Ritzel (31) kämmt und die Verzahnung (41 a) der ebenfalls in Längsrichtung und parallel zur Übertragungsstange (60) bewegbaren zweiten Zahnstange (41) mit den Zähnen zweier Ritzel (22, 23) kämmt, die in die Verzahnungen (18 a, 20 a) der beiden bewegbaren Zentrierbolzen (18, 20) eingreifen.

3. Bohrungstaster nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine Anschlagschraube (47) zur Begrenzung der Bewegung der ersten Zahnstange (37) in die eine Richtung, wodurch die Bewegung des Tastbolzens (21) nach außen begrenzt ist.

" 4. Bohrungstaster nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Betätigungsarm (73) über eine Längsaüssparung (81) in die zweite Zahnstange (41) eingreift, um eine Relativbewegung zwischen der zweiten Zahnstange und der ersten Zahnstange zu ermöglichen, wenn die durch die zweite Zahnstange (41) angetriebenen Zentrierbolzen (18, 20) an der Wand der Bohrung anschlagen.

5. Bohrungstaster nach den ' Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ritzel (22, 23) für die zwei Zentrierbolzen (18, 20) mit Verzahnungen (18 a, 20 a) kämmen, die an der von der Meßuhr (12) abgewandten Seite der Zentrierbolzen ausgebildet sind, und daß das Ritzel (31) für den Tastbolzen (21) mit einer Verzahnung (210) kämmt, die an der der Meßuhr (12) zugewandten Seite des Tastbolzens ausgebildet ist, wodurch die axiale Abmessung des Meßkopfes (11) verringert ist.

6. Bohrungstaster nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zähne der ersten und zweiten Zahnstange (37, 41) an entgegengesetzten Seiten derselben ausgebildet sind, daß das Ritzel (23) für die Zenrtierbolzen unterhalb der zweiten Zahnstange (41) angeordnet und das Ritzel (31) für den Tastbolzen oberhalb der ersten Zahnstange (37) angeordnet ist, wodurch die diametrale Abmessung des Meßkopfes (11) verringert ist.

7. Bohrungstaster nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzahnungen (18 a, 20 a) der Zentrierbolzen (18, 20) im Eingriff mit einzelnen Ritzeln (22, 23) stehen, die auf einer gemeinsamen Welle (24) befestigt sind, daß die Welle (24) einen kleineren Durchmesser als die Ritzel aufweist und der Tastbolzen (21) zwischen den beiden Ritzeln (22, 23) für die Zentrierbolzen liegt und daß das Ritzel (31) für den Tastbolzen (21) auf einer Welle (32) mit einem kleineren Durchmesser als das Ritzel selbst befestigt ist, wobei die Zentrierbolzen (18, 20) dicht neben dieser Welle (32) zu beiden Seiten des Ritzels (31) angeordnet sind.

8. Bohrungstaster nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf der ersten und zweiten Zahnstange (37, 41) abgeflachte Abschnitte (40, 43) vorgesehen sind, in die in den Meßkopf (11) eingedrehte Schrauben (38, 42) eingreifen, die die Bewegungen der Zahnstangen begrenzen, wobei die zweite Zahnstange (41) einen abgeflachten Abschnitt (43) von größerer Länge als die erste Zahnstange (37) aufweist, so daß die Zentrierbolzen eine größere Bewegung ausführen können als der Tastbolzen. '

9. Bohrungstaster nach Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schrauben (38, 42) in Verbindung mit den abgeflachten Abschnitten (40, 43) eine Sicherung gegen Drehung der ersten und zweiten Zahnstange (37, 41) in ihren Lagerbohrungen bilden. .

10. Bohrungstaster nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Zahnstange (41) einen Fortsatz (82) mit reduziertem Durchmesser aufweist, daß eine Feder (84) diesen Fortsatz umfaßt und sich mit einem Ende an einer Schulter zwischen der Zahnstange und deren reduzierten Fortsatz und mit dem anderen Ende im Innern des Schaftes (54) abstützt und daß die Feder (84) die zweite Zahnstange (41). und die von dieser angetriebenen Zentrierbolzen gegen ihre äußerste Stellung hin bewegt.

11. Bohrungstaster nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragungsstange (60) einen sich nach außen erstrekkenden Stift (78, 80) neben dem Betätigungsarm (73) aufweist, daß ein Fortsatz (75) an der ersten Zahnstange (37) für den Tastbolzen normalerweise durch eine Druckfeder (77) gegen den Stift gehalten ist, die zwischen dem Betätigungsarm (73) und dem Ende des Fortsatzes (75) eingeschaltet ist, daß eine Öffnung (74) im Betätigungsarm (73) vorgesehen ist, durch die der Fortsatz (75) der ersten Zahnstange (37) mit Spiel hindurchtritt, so daß die Übertragungsstange (60) gegen die Meßuhr bewegbar ist, nachdem die erste Zahnstange (37) die Bewegungsgrenze in Rückzugsrichtung erreicht hat, wobei sich der

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Stift (78, 80) von dem Ende (76) des Zahnstan- 2 192 900) auf, dessen zwei durch einen Steg verbun-

genfortsatzes (75) wegbewegt und die Feder (77) dene Zentrierbolzen zu beiden Seiten des Tastbol-

zusammengedrückt wird. zens unter Federwirkung stehen.

12. Bohrungstaster nach den Ansprüchen 1 Ein weiterer bekannter Bohrungstaster (USA.-Pa- und 2, gekennzeichnet durch einen verjüngten 5 tentschrift 2 565 844) enthält zwei im Meßkopf geFortsatz (62) an der Übertragungsstange (60), trennt gelagerte Zentrierbolzen, die mit Verzahnuneine Buchse (63) mit einem auf dem Fortsatz (62) gen versehen sind und in ein gemeinsames Ritzel einverschiebbaren Teil, einen am Ende des Fortsat- greifen, so daß sie nur gemeinsam bewegbar sind, zes (62) befestigten Flansch (64), der im Eingriff Die Zentrierbolzen werden durch Federwirkung aus mit einer Schulter im Innern der Buchse (63) io dem Meßkopf heraus in Wirkposition gedrückt, steht, und durch eine Feder (67), die sich zwi- Auch dieser bekannte Bohrungstaster weist jedoch sehen dem Ende der Übertragungsstange (60) keine Vorrichtung zum Zurückziehen der beiden und dem Ende der Buchse (63) erstreckt, wobei Zentrierbolzen auf, so daß diese beim Einfahren des die Feder (67) normalerweise den Flansch in Bohrungstasters in eine Bohrung stets mit der Boh-Eingriff mit der Schulter hält, jedoch eine relative 15 rungswand in Berührung stehen, bis die Meßstelle erBewegung zwischen diesen Teilen ermöglicht, reicht ist.

wenn die Übertragungsstange (60) über ein grö- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen

ßeres Ausmaß bewegt wird, als die mögliche Ge- Bohrungstaster der eingangs genannten Art zu schaf-

samtbewegung des Betätigungsstößels (14) der fen, bei dem sowohl der bewegbare Tastbolzen als

Meßuhr (12) beträgt. 20 auch die beiden Zentrierbolzen mittels der gleichen,

auf die Anzeigevorrichtung einwirkenden Übertragungsstange zurückziehbar sind, wobei der beweg-

bare Tastbolzen und die Zentrierbolzen über eine beträchtliche Strecke innerhalb eines verhältnismäßig 25 kleinen Meßkopfes zurückziehbar sein sollen, so daß auch Bohrungen mit großem Durchmesser genau ge-

Die Erfindung betrifft einen Bohrungstaster mit messen oder abgetastet werden können.
Anzeigevorrichtung, insbesondere Meßuhr, bei dem Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch geder Meßkopf einen an der zu messenden Bohrung löst, daß die auf die Anzeigevorrichtung einwirkende anliegenden, quer zur Tasterlängsachse bewegbaren 30 Übertragungsstange einen Betätigungsarm aufweist, Tastbolzen und einen koaxial hierzu angeordneten der sowohl in federndem Eingriff mit einer ersten festen Tastbolzen sowie zwei bewegbare Zentrierbol- Zahnstange für den Ritzelantrieb des bewegbaren zen aufweist, wobei die Meßbewegung des bewegba- Tastbolzens als auch in federndem Eingriff mit einer ren Tastbolzens durch eine im Schaft des Meßkopfes zweiten Zahnstange für einen weiteren, den beiden angeordnete Übertragungsstange auf die Anzeigevor- 35 bewegbaren Zentrierbolzen zugeordneten Ritzelanrichtung einwirkt und Zahnstangengetriebe für die trieb steht, wobei die Arbeitsweise der beiden Zen-Bewegungsübertragung des bewegbaren Tastbolzens trierbolzen beim Abtasten einer Bohrung unabhängig bzw. der Zentrierbolzen vorgesehen sind. von der Übertragung der Meßbewegung des beweg-

Bei einem bekannten Bohrungstaster dieser Art baren Tastbolzens ist.

(deutsche Patentschrift 889 696) sind die zwei be- 40 Mittels der Übertragungsstange können dadurch wegbaren Zentrierbolzen zu einem U-förmigen Zen- der bewegbare Tastbolzen und die beiden Zentriertrierkörper zusammengefaßt, der auf dem Meßkopf bolzen beim Einführen des Bohrungstasters in eine schwenkbar gelagert und über einen Schaltfinger mit Bohrung zurückgezogen werden, bis die Meßstelle einer Übertragungsstange so gekoppelt ist, daß er erreicht ist. Der Meßkopf kann trotzdem relativ klein beim Ausfahren des Tastbolzens zwangläufig mitge- 45 gehalten werden, während andererseits die Strecke, nommen wird. Da bei dieser Ausführung die zwei um die der Tastbolzen und die zwei Zentrierbolzen Tastbolzen bzw. der U-förmige Zentrierkörper innerhalb des Meßkopfes einziehbar sind, relativ beaußerhalb des Meßkopfes liegen und verhältnismäßig trächtlich ist. Dadurch ist es z. B. möglich, den Meßviel Platz in Anspruch nehmen, läßt sich der Taster kopf durch eine Bohrung mit einem relativ kleinen nicht in relativ enge Bohrungen einführen. Hinzu 50 Durchmesser einzuführen, um eine sich anschliekommt, daß dieser bekannte Bohrungstaster keine ßende Bohrung mit einem größeren Durchmesser abVorrichtung zum Zurückziehen der Tast- und Zen- zutasten. Da die Arbeitsweise der beiden Zentriertrierbolzen in dem Meßkopf aufweist, was die Arbeit bolzen beim Abtasten einer Bohrung unabhängig von mit einem solchen Bohrungstaster erschwert. Bei der Übertragung der Meßbewegung des bewegbaren einem weiteren bekannten Bohrungstaster (britische 55 Tastbolzens ist, kann der Federdruck auf den Tast-Patentschrift 646 248) ist ein U-förmiger Zentrier- bolzen relativ schwach gehalten werden, wodurch ein körper, der die beiden Zentrierbolzen aufweist, im gleichmäßigeres Arbeiten erreicht wird und ein gerin-Meßkopf versenkt angeordnet, wobei die Zentrier- gerer Verschleiß an den Zahnstangengetrieben und bolzen unter dem Druck einer Feder während des Lagerstellen der die Meßbewegung übertragenden Meßvorganges aus dem Meßkopf ausgefahren wer- 60 Teilen auftritt.

den und sich gegen die Bohrungswand legen. Die Weitere Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus

Zentrierung dieses Bohrungstasters ist daher von den Unteransprüchen hervor.

dem Druck der auf den U-förmigen Zentrierkörper Die Erfindung wird anschließend an Hand der

einwirkenden Feder abhängig. Darüber hinaus hat Zeichnungen eines Ausführungsbeispiels näher erläu-

auch dieser Bohrungstaster keine Vorrichtung zum 65 tert. Es zeigt

Zurückziehen der gemeinsamen Zentrierbolzen. F i g. 1 eine Seitenansicht des Bohrungstasters mit

Die gleichen Mängel weist auch ein weiterer be- Meßuhr, teilweise im Längsschnitt, wobei in strich-

kannter Bohrungstaster (USA.-Patentschrift punktierten Linien eine Bohrung angedeutet ist, in