Titel: | ÜBER DIE KONSTRUKTION VON FEINMESSMASCHINEN. |
Autor: | Ernst Preger |
Fundstelle: | Band 326, Jahrgang 1911, S. 699 |
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ÜBER DIE KONSTRUKTION VON
FEINMESSMASCHINEN.
Von Dipl.-Ing. Ernst
Preger, Kiel.
(Schluß von S. 683 d. Bd.)
PREGER: Ueber die Konstruktion von Feinmeßmaschinen.
8. Meßmaschinen der Société
Genevoise pour la Construction d'Instruments de Physique et de
MécaniqueZeitschrift für
praktischen Maschinenbau 1910, S. 1267. (Fig. 18–20.)
Textabbildung Bd. 326, S. 699
Fig. 18.Meßmaschine der Société Genevoise pour la Construction
d'Instruments de Physique et de Mécanique.
Die Meßmaschinen der genannten Firma mit Ausnahme der unter 5. beschriebenen
außergewöhnlich großen Maschine beruhen bezüglich des eigentlichen Messens auf
dem gleichen Prinzip wie der Dickenmesser von Abbé. Fig. 18 zeigt eine Ansicht der Maschine. Links am
Ende des Bettes ist der Meßdruckanzeiger befestigt, der genau dem in Fig. 15 dargestellten gleicht. Das Meßstück wird
auf die Rollen A gelegt, und der Wagen B, auf dessen Rücken sich ein Präzisionsmaßstab für
Mikroskopablesung befindet, nahe an das Meßstück herangebracht. Alsdann wird die
Mikrometerschraube am linken Ende der Maschine bis auf den richtigen Meßdruck
angestellt und an einem der Mikroskope C oder D und am Teilrad E der
Mikrometerschraube Ablesungen gemacht.
Die Entfernung der Mikroskope C und D beträgt 500 mm. Der Maßstab braucht nur etwas
über 500 mm lang zu sein, um doch Messungen bis 1000 mm ausführen zu können. Für
Längen unter 500 mm wird man das Mikroskop C, für Längen über 500 mm das
Mikroskop D benutzen.
Textabbildung Bd. 326, S. 700
Fig. 19.Meßmaschine der Société Genevoise pour la Construction
d'Instruments de Physique et de Mécanique.
Verzerrungen des Bettes infolge Wärmeänderungen und anderer Ursachen spielen kaum
eine Rolle, weil doch der Maßstab nur verschwindend wenig von der Richtung des
Meßstückes abweichen wird.
Fig. 19 und 20
zeigen Photographien der Maschine. Man erkennt in Fig.
19 die Mikrometerschraube mit dem Teilrad, das Mikroskop zur
Einstellung des Meßdruckes, zwei Stützrollen für das Meßstück, den Wagen mit dem
Maßstab auf seinem Rücken, zwei feste Ablesemikroskope, einen Hebel zur groben,
ein Handrad zur feineren Einstellung des Wagens und an der Vorderseite des
Bettes einen Maßstab für die grobe Einstellung des Wagens.
Textabbildung Bd. 326, S. 700
Fig. 20.Meßmaschine der Société Genevoise pour la Construction
d'Instruments de Physique et de Mécanique.
Fig. 20 zeigt die Maschine in Gebrauchszustand.
Das Meßstück und der Wagen sind durch einen darübergestülpten Deckel aus einem
schlechten Wärmeleiter gegen die Einwirkung der Körperwärme des die Messung
Vornehmenden geschützt.
II. Allgemeines über
Feinmeßmaschinen.
Die Feinmeßmaschinen, welche in der Technik Verwendung finden, sollen meistens zur
Kontrolle von Lehren, Meßklötzen usw. dienen. Die Genauigkeit, auf welche die
Maschinen messen, bewegt sich zwischen 1/100 und 1/10000 mm. Ohne gerade bestimmte Grenzen zu ziehen,
kann man etwa folgende Einteilung treffen:
a) Gewöhnliche Werkstattmessungen, die von Hand der Arbeiter
erfolgen, geben ungefähr 1/100 mm Genauigkeit und werden meistens mit den
bekannten Schraubenmikrometern nach Fig. 1
gemessen.
b) Messungen in besonderen Fabrikmeßraumen, die von eigens
darauf eingearbeiteten Arbeitern, Meistern oder Ingenieuren ausgeführt werden,
gehen bei nicht zu großer Meßlänge meist auf 1/1000 selten bis auf 2/10000 mm. Zu
ihrer Vornahme können alle in diesem Aufsatz beschriebenen Maschinen verwendet
werden.
c) Feinste Laboratoriumsmessungen in physikalischen Instituten
usw. können bis auf 1/10000 mm und manchmal noch genauer messen.
Einige der beschriebenen Maschinen lassen sich auch hierfür verwenden. Die
Unsicherheit der letzten Stelle ist in den meisten Fällen so groß, daß man nur
aus einer ganzen Reihe von Messungen desselben Stückes einen Mittelwert
bestimmen kann. Persönliche Einflüsse und Fehler spielen bei diesen
Laboratoriumsmessungen bereits eine sehr große Rolle
Die Temperatur, bei welcher eine Lehre oder dergl. gemessen wird, spielt dann keine
Rolle, wenn das Normalendmaß oder der Normalstrichmaßstab, mit dem das Meßstück
verglichen wird und die verwendete Mikrometerschraube dieselbe Temperatur und
dieselbe Wärmeausdehnungszahl haben. Die letztere Bedingung ist meist erfüllt, denn
die Meßstücke, die Normalendmaße, die Strichmaßstäbe und die Mikrometerschraube
bestehen fast ausnahmslos aus Stahl, und die Wärmeausdehnungszahl ist dieselbe, auch
wenn verschiedene Stahlsorten verwendet werden.
Wesentlich sorgfältiger muß darauf geachtet werden, daß die aufgezählten Teile genau
gleiche Temperatur haben. Hat der zu messende Körper beispielsweise eine Länge von
100 mm, so macht bei einer Wärmeausdehnungszahl von
\frac{1,2}{100000} ein Temperaturunterschied von
1° bereits einen Längenunterschied von
100\,.\,\frac{1,2}{100000}\,.\,1=\frac{1,2}{1000}\mbox{ mm}
aus. Dieser Unterschied fällt aber schon für normale
Betriebsmessungen ins Gewicht.
Um das Meßstück mit dem Normalendmaß auf genau gleiche Temperatur zu bringen, werden
beide solange wie möglich vor der Messung in einem gemeinschaftlichen Wasserbade von
Zimmertemperatur aufbewahrt, unmittelbar vor der Messung aus diesem Bade mit einer
gegen die menschliche Körperwärme isolierten Zange entnommen und in die Maschine
gebracht. Statt eines Wasserbades oder Oelbades, die je beide gewisse
Unbequemlichkeiten mit sich bringen, werden auch gußeiserne KästenSautter & Meßner,
Aschaffenburg. verwendet, in welche die zu vergleichenden Maße und
Lehren einige Stunden vor der Messung gelagert werden, so daß sich ihre Temperaturen
vermöge des guten Wärmeleitungsvermögens des Kastens ausgleichen.
Die Temperaturen der mit den Maschinen fest verbundenen Strichmaßstäbe, der
Mikrometerschraube und den Meßstücken können leider nicht durch Bäder und
Metallkästen ausgeglichen werden. Es bleibt hier nichts anderes übrig, als die
Maschine in einen Glaskasten zu stellen, wie die chemischen Wagen, und die Meßstücke
solange wie möglich vor der Messung zu der Maschine in den Glaskasten zu legen. Die
Maschine muß außerdem in einem Raum stehen, dessen Temperatur möglichst wenig
schwankt, also keinesfalls in einem Raum, der den Sonnenstrahlen ausgesetzt ist. Ein
genaues Thermometer im Glaskasten und eines außerhalb desselben sind deshalb
notwendige Zubehörteile, mit denen man eingetretene Wärmeänderungen festzustellen
hat.
Die Körperwärme der messenden Person darf so wenig als nur möglich in Wirkung treten.
Die Gegenstände dürfen niemals direkt mit der Hand, sondern nur mit einer gegen
Wärmeleitung isolierten Zange angefaßt werden. Die Nähe der menschlichen Hand an der
Maschine genügt meist, um deutlich meßbare Ausschläge zu bewirken, indem das zu
messende Stück sich verlängert oder sich das Bett der Maschine verzieht.
Sind Normalendmaß und Meßstück aus verschiedenem Metall, haben sie also verschiedene
Ausdehnungszahl, so muß die Temperatur, bei der die Messung erfolgt, genau
festgestellt und die Länge des Meßstücks auf die Normaltemperatur von 0° (selten
15°) umgerechnet werden. Eine Messung bei der Normaltemperatur selbst wird nur
ausnahmsweise erfolgen können.