PRECISION CALLIPER

Abstract: 1. Precision measuring scanner primarily for use as a distance recorder and equipped with one or more scanning probes on a retaining element (3) for example a plug gauge, wherein the scanning element (1) of the scanning probe is positioned at the free end of a torsion spring (2) secured by its other end and at a certain distance from a surface (3a) of the retaining element, to the said retaining element (3), a scanning insert in which the scanning element (1) is accommodated and secured being guided in an axially slidable manner in a guide body (7) firmly bearing on the said surface (3a), the guide body (7) having a lateral aperture (6) into which the free end of the torsion spring extends, on one side or on each side of the torsion spring one or more strain gauges being secured forming a means for the conversion of the movement of the scanning element into an electrical signal characterized by the fact that the scanning insert comprises a sleeve (5) having a lateral aperture (6) into which the free end of the torsion spring (2) extends to beyond the axial zone of the said casing (5) in such a way that a conically tapering central point (4) of the scanning element (1) bears against the torsion spring (2).

Description: Feinmesstaster Die Erfindung betrifft einen Feinmesstaster mit den Merk- malen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1. Solche Feinmesstaster sollen Präzisionsmessungen bis zu tausendstel von Millimetern auf engem Raum möglich machen. Beim Einsatz des aus der DE-OS 30 03 370.6 bekannten Messtasters in einer Bohrung, in der er längsverschoben und gedreht wird, ist eine störungsfreie Ubertragung der Bewegung des Tastkopfes auf die Biegefeder ohne störende seitliche Kräfte oder ohne störende Dreh- oder Biegemomente schwer erreichbar. Es wurde daher in Weiterentwicklung dieses Messtasters bereits vorgeschlageA dass der das Taststück haltende Tasteinsatz als zylindrischer Bolzen gegen axiale Drehung gesichert in Achsrichtung des Tasteinsatzes zwischen zwei Anschlagflächen gleitbar geführt wird und eine Aufnehmung aufweist, deren obere Schrägwand mit ihrer gewölbten Aussenkante punktförmig auf dem freien Ende der Biegefeder aufliegt. Diese aus der DE-OS 31 02 664 bekannte Anordnung bedingt einerseits eine aufwendige Konstruktion und damit hohen Fertigungsaufwand. Andererseits können auch hier noch Messfehler, bedingt durch das Verkanten des Tastbolzens, in dem Führungskörper entstehen, weil die Krafteinleitung über den Tasteinsatz genau mittig erfolgt, während die Kraftaufnahme durch die Biegefeder am äusseren Umfang des Tastbolzens erfolgt. Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine konstruktiv und fertigungsmässig einfache Konstruktion eines Feinmesstasters vorzuschlagen, die die Nachteile der bekannten Anordnung nicht aufweist, bei der also eine störungsfreie Ubertragung der Bewegung des Tastkopfes auf die Biegefeder ohne störende seitliche Kräfte und ohne störende Dreh- oder Biegemomente sichergestellt ist. Dabei sollen störende Einflüsse vom Haltestück auf die Biegefeder vermieden werden, und es soll die Abdichtung verbessert sein und schliesslich soll auch die Biegefeder selbst so sicher eingespannt sein und so günstig mit Dehnungsmessstreifen ausgerüstet sein, dass keine Verfälschung der Messung eintreten kann. Die zur Lösung der gestellten Aufgabe wesentlichen Merkmale der Erfindung sind im Patentanspruch 1 genannt. Die Unteransprüche nennen Ausführungsarten der Erfindung. Durch die Erfindung ist also erreicht, dass bei Krafteinleitung über den Tasteinsatz genau mittig auch an der gleichen Stelle die Rraftaufnahme durch die Biegefeder erfolgt. Es erübrigt sich somit eine gewölbte Aussenkante am Tasteinsatz, die höchste Fertigungsgenauigkeit erfordern würde, andererseits wird auch eine Verdrehsicherung als Stift mit entsprechender Anschlagfläche eingespart. Dadurch, dass der Führungskörper fest auf der Aussenfläche des Haltestücks, vorzugsweise auf dem Boden einer nutartigen Vertiefung aufliegt, wird eine unzulässige Beeinflussung der Biegefeder durch senkrechte Kräfte auf die Deckplatte im Bereich des ;Führunsskörpers, durch welche die Deckplatte durchfedern würde, vermieden. Die Zeichnung zeigt eine Ausführungsform des neuen Messtasters im lotrechten Längsschnitt. Der Messtaster ist im Haltestück 3 in einer nutartigen Vertiefung mit der Aussenwand 3a als Boden der Nut und mit den Seitenwänden 3b eingebaut. Das Taststück 1 liegt mit einer gewölbten Aussenfläche an dem nur als gestrichelte Linie dargestellten zu messenden Werkstück 13 an. Das Taststück 1 ist in der im Führungskörper 7 gleitbar geführten Hülse 5 befestigt. Es liegt mit seiner konisch zulaufenden Spitze 4 an der Biegefeder 2 an, die durch die seitliche Öffnung 6 bis über die Mitte des Taststücks 1 in den Innenraum der Hülse 5 hineinragt. Die Biegefeder ist am anderen Ende durch die Schrauben 8, 8a zwischen Klemmstücken 9 eingeklemmt und mit dem Haltestück 3 fest verbunden Ausserdem halten die Schrauben 8, 8a die Schutzplatte 10 auf dem oberen Klemmstück 9. Die Schutzplatte 10 liegt mit ihrem anderen Ende auf einem Vorsprung ja des Führungskörpers auf und wird durch eine in die Rille 7b des Führungskörpers eingreifende Membrandichtung 11 gehalten. Diese Dichtung ist mit ihrem inneren Rand lla zwischen Taststück 1 und Hülse 5 eingeklemmt. Sie weist aussen eine Verstärkung als Wulst llb auf. Die Schutzplatte 10 ist gegenüber den Seitenwänden 3b des Haltestücks 3 durch eine Ringdichtung 12 abgedichtet. Als unterer Anschlag für die Verschiebung der Hülse 5 dient die Aussenfläche 3a des Haltestücks 3, als oberer Anschlag die Unterfläche der seitlichen Öffnung 6 im Führungskörper 7. Der oder die Dehnungsmessstreifen auf der Biegefeder sowie auch deren Einschnürung sind nicht dargestellt, da diese Teile ohne weiteres vorstellbar sind.

Claims: Patentansprüche 1. Feinmesstaster, insbesondere als Wegaufnehmer, mit einem oder mehreren Tastfühlern an einem Haltestück, z. B. einem Messdorn, bei dem das Taststück des Tastfühlers sich am freien Ende einer Biegefeder befindet, die mit ihrem anderen Ende mit Abstand von einer Aussenfläche des Haltestücks am Haltestück befestigt ist und bei dem auf die Biegefeder an einer oder zwei Seiten je ein oder mehrere Dehnmessstreifen als Mittel zur Umwandlung der Bewegung des Taststücks in ein elektrisches Signal auf gebracht ist bzw. sind, da- d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass der das Taststück (1) aufnehmende Tasteinsatz eine in einem fest auf einer Aussenfläche (3a) des Haltestücks (3) aufliegen den Führungskörper (7) axial gleitbar geführte Hülse (5) ist, und dass der Führungskörper (7) und die Hülse (5) eine seitliche Öffnung (6) aufweisen, in die das freie Ende der Biegefeder (2) derart bis über den Achsbereich der Hülse (5) hineinragt, dass eine konisch zulaufende zentrische Spitze (4) des Taststücks (1) an der Biege feder (2) anliegt. 2. Taster nach Anspruch 1, bei dem der Tastfühler in eine nutartige Vertiefung des Haltestücks (3) eingesetztist, wobei die Innenwand dieser Vertiefung die genannte Aussenfläche (3a) des Haltestücks bildet, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass diese Aussenfläche (3a) zugleich einen Anschlag für die Verschiebung der Hülse (5) in einer Richtung bildet, während der andere An schlag für die Versch-iebung der Hülse in entgegengesetz ter Richtung durch die untere Fläche der Biegefeder (2) bei Anlage an der unteren Fläche der seitlichen Öffnung (6) des Führungskörpers (7) gebildet ist. 3. Taster nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass eine die Vertiefung abdeckende Schutzplatte (10) an ihrem einen Ende durch eine den Führungskörper (7) und die Hülse (5) überdeckende Dich tung (11) auf einem Vorsprung (7a) des Führungskörpers (7) gehalten ist. 4. Taster nach Anspruch 2 oder 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass das in der nutartigen Ver tiefung befestigte Ende der Biegefeder (2) durch zwei in Längsrichtung der Biegefeder hintereinanderliegende Schrauben (8a, 8) zwischen Klemmstücken (9) befestigt ist, wobei die Schrauben (8a, 8) zugleich auf dem oberen Klemmstück die Schutzplatte (10) an ihrem anderen Ende halten. 5. Taster nach einem der Ansprüche 2 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Dichtung (11) eine Membran ist, die mit einem inneren Rand (lla) zwischen Taststück (1) und Tasthülse (5) gehalten ist und mit dem äusseren Wulst (llb) in eine Rille 7b am Führungskörper (7) eingreift. 6. Taster nach einem der Ansprüche 2 bis 5, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h eine Dichtung zwischen Schutzplatte (10) und Seitenwand (3b) der nutartigen Vertiefung als rings um den Rand der Schutzplatte (10) geführte Ringdichtung (12). 7. Taster nach einem der Ansprüche 1 bis 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Biegefeder (2) im Bereich des oder der aufgebrachten Dehnungsmessstreifen eine ein- oder beidseitige Schwächung, z. B. als Ein schnürung,aufweist.

Inventors: KREMPA, HANS-ULRICH
Applicants: RHEINMETALL GMBH
Application year: 1984
Main classification: G01B7
IPC codes: G01B7