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Meßgerät für ein Längenmaß
Die Erfindung bezieht sich auf ein Meßgerät
für ein Längenmaß, z. B. Dicke, Innendurchmesser, Außendurchmesser od. dgl. Ihr
liegt die Aufgabe zugrunde, das Meßgerät so auszugestalten, daß seine Bedienung
nur wenig übung erfordert und geringe Zeit in Anspruch nimmt. Auch soll sich das
Meßgerät durch Einfachheit und Genauigkeit auszeichnen. Diese Aufgabe wird dadurch
gelöst, daß das Gerät, dessen Meßbacken - in an sich bekannter Weise an in Richtung
aufeinander federnden Äbschuitten eines gemeinsamen Halters sitzen, der sich unter
Wirkung einer durch das Ein-stellglied bestimmbaren Kraft, z. B. Federkraft, elastisch
verformt, nach der Erfindung zwecks Verwendung des Geräts als Lehre so ausgebildet
ist, daß die Feder durch ein die Länge der Meßstrecke angebendes Glied gespannt
wird, dessen jeder Stellung eine ganz bestimmte Größe der die elastische Veränderung
der Meßstrecke bewirkenden Kraft zugeordnet ist. Die Erfindung eignet sich besonders
zum Messen des Durchmessers von Lagerkugeln.
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Für die Herstellung eines hochwertigen Kugellagers benötigt man einen
Satz Kugeln, die so genau wie möglich den gleichen Durchmesser besitzen und so wenig
wie möglich von der mathematischen Kugelgestalt abweichen. Die Auslese der Kugeln
gleichen Durchmessers sowie die Prüfung ihrer Kugelgestalt erfolgt zur Zeit meistens
von Hand mit Hilfe von Mikrometerschrauben und anderen geeigneten Meßwerkzeugen,
deren Bedienung Übung erfordert und verhältnismäßig viel Zeit in Anspruch nimmt.
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Eine weitere Aufgabe der Erfindung liegt darin, die Kugeln selbsttätig
je nach dem Meßergebnis zu
sortieren. Diese messenden Backen werden
zwecl<-mäßig von einem kräftigen Bügel getragen, der sich unter der Einwirkung
einer durch das Einstellglied spannbaren Zugfeder um mikroskopische Strecken aufweitet.
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Zur Lösung dieser Aufgabe werden die die Meßhacken nach ihrer Aufweitung
passierenden Kugeln durch sich entsprechend der Federspannung bewegende Mittel einem.
der jeweiligen Abmessung entsprechenden Sortierfach zugeführt.
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Das Gerät läßt sich mechanisch antreiben, so daß sich bei mechanischer
Zuführung der Kugeln eine selbsttätige Arbeitsweise ergibt.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch
im Grundriß dargestellt.
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An einer Wand IO des Meßgerätes. ist ein Halter 1 1 befestigt, der
einen verhältnismäßig kräftigen Bügel 12 aus Stahl trägt. An diesem Bügel sind die
beiden Meßbacken 13 und I4 befestigt, und zwar die Meßbacke I3 fest, die Backe 4
hingegen mittels einer Mikrometerschraube 15 verstellbar. Der von den Backen gebildete
Durchlaß I6 für die zu vermessenden Kugeln kann daher auf verschiedene Durchmesser
eingestellt werden. Während die eine Längsseite des Bügels an ihrer Mitte vom Fuß
II getragen wird, greift in der Mitte der anderen Längsseite eine SchraubenfedereI7
an, -die an dem kürzeren Arm eines als Zeiger ausgebildeten Hebels I8 befestigt
ist. Dieser ist schwenkbar in einem Halter 19 gelagert, der an der der Wand Io gegenüberliegenden
Wand 20 des Meßgerätes befestigt ist. Befindet sich der Zeiger am Teilstrich Null,
so ist die Feder?7 entspannt. Der Durchlaß I6 hat dann eine etwas kleinere Weite,
als es dem Solldurchmesser der zu prüfenden Kugeln entspricht.
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Zum Zweck der Prüfung legt man die zu prüfende Kugel auf die Öffnung
I6. Zunächst kann sie durch diese nicht hindurchfallen. Dann schwenkt man den Hebel
18 in der Richtung des Pfeiles.
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Hierbei wird die Feder I7 gespannt und. übt auf den Bügel 12 einen
zunehmenden Zug aus. Die Stärken der Feder 17 und des Bügels 12 sind so aufeinander
abgestimmt, daß ein großer Ausschlag des Hebels nur eine ganz kleine Aufweitung
des Bügels hervorruft. Beispielsweise kann ein Weg der Hebelspitze von I cm den
Bügel um t/2000 mm aufweiten. Man verschwenkt also den Zeiger r8 von dem Nullstrich
seiner Teilung ausgehend so weit in Pfeilrichtung, bis die Kugel hindurchfällt,
und liest dann die betreffende Stellung des Zeigers ab. Sie stellt ein eindeutiges
Maß für den Kugeldurchmesser dar.
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Das Meßgerät läßt sich leicht so ausgestalten, daß es selbsttätig
arbeitet. Zu diesem Zweck werden unter dem Bügel 12 Sortierfächer angeordnet.
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Ein schwenkbares Rohr, dessen oberes Ende unter dem Durchlaß I6 liegt,
ist derart mit dem Zeiger I8 verbunden, daß sein unteres Ende durch Schwenkung des
Zeigers I8 auf verschiedene den Strichen der Teilung entsprechende Sortierfächer
eingestellt wird. Kugeln gleicher Größe gelangen in das gleiche Sortierfach, wobei
die Sortierung beliebig feinstufig erfolgt.
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Eine völlig selbsttätige Arbeitsweise ergibt sich durch Zuordnung
eines Antriebes, der den Zeiger r8 selbsttätig hin und her bewegt und nach jedesmaliger
Zurückführung in seine Nullage eine neue zu prüfende Kugel auf den Durchlaß I6 leitet.
Statt den Zeiger I8 mit einem schwenkbaren Leitrohr zu kuppeln, kann man auch die
Sortierfächer auf einem beweglichen Träger anordnen, so daß sie der Reihe nach unter
dem Durchlaß I6 hindurchlaufen. Ihr Träger bewirkt dann die Pendelbewegung des Hebels
I8. Das kann etwa in der Weise geschehen, daß die Sortierfächer auf einer um eine
feste senkrechte Achse umlaufenden Scheibe angeordnet sind, die einen den Hebel
I8 verschwenkenden Nocken aufweist. Während diese Scheibe die Sortierfächer unter
der Offnung I6 hindurchlaufen läßt, verschwenkt ihr Nocken den Hebel I8 mit stetiger
Geschwindigkeit von dem Nullstrich der Teilung ausgehend bis zum Höchstausschlag.
Alsdann läßt der Nocken den Hebel I8 plötzlich wieder in die Nulllage zurückschnappen,
worauf die Scheibe die Zuführung einer neuen Kugel zur Öffnung I6 bewirl.it.
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Das gleiche Gerät erfüllt die Aufgabe, die Kugelgestalt nachzuprüfen.
In diesem Falle wird es mit vorsortierten Kugeln gleicher Größe beschickt, und die
Kugeln läßt man dann etwa fünfzehnm-aldurch das Gerät laufen. Dabei kommen immer
wieder andere Durchmesser zur Messung, so daß abweichende Durchmesser, seien es
größere oder kleinere, in benachbarten Sortierfächern landen, und nur die einwandfreien
Kugeln sich in dem dafür bestimmten Fach zusammenfinden.
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Die Erfindung kann in mannigfacher Weise abgeändert werden. So kann
der Durchlaß I6 an Stelle des runden Querschnitts eine Gestalt aufweisen, die sich
ergibt, wenn er aus mehreren, etwa drei gehärteten Spitzen gebildet wird. An die
Stelle der Zugfeder I7 kann auch ein anderes Element treten, das seine in Abhängigkeit
vom Hebel oder vom Sortierfachträger bemessene Kraft auf elektromagnetische, hydraulische
oder pneumatische Weise oder durch Gewichtswirkung erzeugt.
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Das Meßgerät läßt sich auch so ausgestalten, daß es anderen Zwecken
als der Messung oder Prüfung von Lagerkugeln dienen kann. So eignet es sich ohne
weiteres zur Dickenmessung, wenn die Meßbacken I3 und I4 entsprechend gestaltet
sind, z. B. ebene parallele Flächen einander zuwenden oder Meßspitzen aufweisen,
zwischen dile das Werkstück geschoben wird.
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Statt der Dickenmessung kann aber- auch bei entsprechender Ausgestaltung
des Gerätes jede andere Größe gemessen werden. Handelt es sich beispielsweise um
die Messung eines Innenmaßes eines hohlen Werkstückes, so besteht das Meßgerät aus
einem in das Werkstück einzuführenden aufspreizbaren Körper, dessen Aufspreizung
um mikroskopische Strecken unter der Einwirkung einer genau einstellbaren Kraft
erfolgt, wobei diese Kraft wiederum durch eine um makroskopische Beträge spannbare
Feder oder auf elektromagnetische, hydraulische oder pneumatische Weise erzeugt
werden kann.
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Im Gegensatz zu dem Meßgerät nach der Erfindung sind die bekannten
Meßgeräte so gestaltet, daß ihre Meßbacken von getrennten, gleitend oder drehbar
aneinander geführten Haltern getragen werden, deren Verstellung zueinander durch
formschlüssig wirkende Mittel, z. B. Sdhraubengewindc, -Keile od. dgl., erfolgt.
Die Träger der Meßbacken sind dabei möglichst starr ausgeführt, um jede elastische
Verformung zu verhindern. Beim Meßgerät der Erfindung aber wird eine solche Verformung
gerade herbeigeführt.