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Maßvergleichung [2]

[424] Maßvergleichung. In der Meßtechnik und bei der Ausführung feinmechanischer Arbeiten ist es sehr häufig nötig, genaue Maßbestimmungen einzuhalten, namentlich, wenn es sich um Herstellung von Einzelteilen handelt, die leicht auswechselbar sein müssen. Da solche heute meist nach sogenannten »Leeren« gefertigt werden, müssen diese leicht und schnell genauer Vergleichung mit den Normalen unterworfen werden können. Dazu hat man schon seit längerer Zeit »Meßmaschinen« gebaut, die aber neuerdings erheblich verbessert worden sind.

Eine solche Meßmaschine wird von der Firma H. Homel nach Angaben von Reinecker, der schon Anfang der 1890er Jahre eine derartige Maschine konstruierte, gebaut [1]. Im wesentlichen ist es ein in einen festen, schweren Träger eingebautes Schraubenmikrometer, mit dem die zu vergehenden Stücke gegen einen beweglichen Bolzen gedrückt werden und dann der immer gleichstark ausgeübte Druck an einem Dosenmanometer oder bei der neueren Maschine durch die Höhe einer Flüssigkeitssäule in einem ganz engen Rohre gemessen wird, wie es Fig. 1 und 2 erkennen lassen. Eine andere Konstruktion hat Prof. Göpel, Mitglied der Physikalisch-Technischen Reichsanstalt, angegeben. Er hat an die Stelle der Manometerdose das Mikroskop und eine Fühlhebeleinrichtung gesetzt, die, wenn auch nicht die gleiche, in gewöhnlichen Fällen sogar etwas zu große Genauigkeit besitzt, doch ein einfacheres Arbeiten zuläßt [2]. Die Konstruktion zeigt Fig. 3. In derselben ist R R der für beliebige Entfernungen auf einer Grundschiene verschiebbare Träger[424] für das Mikroskop und den Hebelapparat, A der in einer Führung auf R bewegliche Meßbolzen mit der einen Meßfläche (rechts), der durch die Sender s leicht nach rechts gedrückt wird. Der zu vergleichende Gegenstand wird nun so gelagert, daß er mit dem in Fig. 1 dargestellten ähnlichen Schraubenmikrometer gegen die Meßfläche geschoben wird. Das linke Ende des Meßbolzens drückt dann mit der kugeligen Endfläche gegen einen Fühlhebel, der aus dem starken Messingrohr r r gefertigt ist, dessen oberes Ende aus einem stählernen Kopf besteht, der mit diesem um die Spitzen bei 1 l drehbar ist. Diese werden von dem auf dem Bock B befestigten Gabelstück G getragen. Wo das linke Ende des Bolzens A auf den Fühlhebel wirkt, ist in den Gelenkkopf K eine kleine, glasharte Stahlplatte eingesetzt. Die Angriffsstelle des Bolzens kann durch Verschieben der Gabel von der Drehachse entfernt oder ihr genähert werden, wodurch die Empfindlichkeit variiert werden kann. Das an B beteiligte Mikroskop gestattet die Bewegung des Fühlhebels zu beobachten durch Vermittlung eines einen Indexstrich tragenden Silberplättchens b, der zwischen zwei Parallelfäden in der Bildebene des Mikroskops eingestellt werden kann. Die Beleuchtung dieses Index geschieht durch die kleine Glühlampe h und das reflektierende Glasplättchen d. Die Meßgenauigkeit kann leicht auf 0,1 μ gebracht werden bei einer etwa 13fachen Vergrößerung des Mikroskops. – Eine ganz selbsttätige Meßmaschine hat der französische Oberst Hartmann konstruiert; sie ist von A. Pérard [3] beschrieben. Auf die etwas umständliche Einrichtung kann nicht gut näher eingegangen werden, es mag dafür auf das ausführliche Referat von Hammer in [3] verwiesen werden. Eine Mikrometermeßschraube trägt an Stelle der Ablesetrommel zehn lange, radiale Arme, welche an ihren Enden seine Schreibfederchen halten, die ihrerseits auf einer mit Papierskala bezogenen Uhrtrommel (Fig. 4) die jeweilige Stellung der Mikrometerschraube automatisch markieren. Es wird kurz nacheinander das Vergleichsmaß und das zu untersuchende Maß auf einen besonderen Wagen zwischen die Anschläge gebracht und die Differenz der beiden Längen, die immer nur ganz geringe Bruchteile des Millimeters betragen kann, durch eng beieinander stehende Punktreihen aufgezeichnet (Fig. 5). Der Apparat ist mit Einrichtungen versehen, welche die Anzahl der zu machenden Vergleichungen bestimmt, die Verschiebung des erwähnten Wagens bewirkt und den Beginn und das Ende der Vergleichungen auslöst, so daß nach Auflegung der Maße alle Meßvorgänge[425] ohne weiteres Zutun des Beobachters vor sich gehen. Die erlangte Genauigkeit soll weniger als 0,1μ erreichen lassen. – Von technischem Interesse ist eine Klarstellung der Beziehungen zwischen den englischen und amerikanischen Normalmaßen zum Metersystem, über welche in manchen diesbezüglichen Angaben nicht völlige Uebereinstimmung herrscht. Stadthagen, Mitglied des Amtes für Maße und Gewichte, hat neuerlich authentische Vergleichszahlen angegeben [4], die hier ihrer allgemeinen Bedeutung wegen noch mitzuteilen sind. Auf Grund einer in Sêvres ausgeführten Vergleichung ist festgesetzt worden, daß die Beziehung gilt: 1 englisches Yard = 914,3992 mm, und nach dem amerikanischen Gesetze ist 1 amerikanisches Yard 3600 : 3937 m = 914,4019 mm. Daraus leitet man ab:

Dabei ist aber noch zu berücksichtigen, daß sich die gegebenen Längenmaßstäbe nicht auf die gleiche Temperatur beziehen. Während das internationale Meterprototyp (Platiniridium) seine richtige Länge bei 0° C hat, hat der Yardmaßstab die Länge von 1 Yard bei 65° Fahrenheit = 16²/₃° C. Diese Temperaturen gelten auch in Deutschland bezw. in England und Amerika als Normaltemperaturen. Soll daher eine deutsche Firma ein Maß für Amerika herstellen, so wird sie annehmen dürfen, daß dieses bei 16²/₃° C richtig sein fall. Bei Herstellung nach einem Meterstab, der für 0° C richtig ist, darf daher nicht nach Tabelle III umgerechnet werden, sondern es muß berücksichtigt werden, daß der daraus folgende Wert von 304,8007 mm auf den Meterstab bei 6²/₃° C umgerechnet, d.h. 16,667° · 0,0115 · 0,3048 = 0,58 mm abgezogen werden muß, wenn Stahl als Material gewählt wird. Der Yardstab ist also um so viel kürzer zu machen, denn er soll erst bei 16,667° C seine normale Länge besitzen. – Die Notwendigkeit der Festsetzung gleicher Normaltemperaturen geht auch aus diesem Beispiel hervor.

Literatur: [1] D. Mech.-Ztg. 1894, S. 164; ebend. 1910, S. 1. – [2] Zeitschr. f. Instrumentenkunde 1917, S. 142. – [3] A. Pérard, Trav. et Mémoirs du Bureau Internat, des Poids et Mesures 1913, S. 75 ff., und Zeitschr. f. Instrumentenkunde 1917, S. 215, ausführliches Referat von Hammer mit genauen Detailzeichnungen des ganzen Apparates mit seinen vielen Hilfseinrichtungen. – [4] Stadthagen, Beziehungen der englischen und amerikanischen Längeneinheit, das englische und amerikanische Yard, zur metrischen Längeneinheit, dem Meter, Zeitschr. f. Instrumentenkunde 1914, S. 323 ff. – (Die Fig. 1–5 sind [1] und [2], Berlin, bei Jul. Springer, entnommen.)

L. Ambronn.

Fig. 1., Fig. 2.

Fig. 3.

Fig. 4.

Fig. 5.