<Desc/Clms Page number 1>
Kegelmessgerät
Die Verwendung des Kegels als Konstruktionselement zur Übertragung von Drehmomenten setzt die Möglichkeit voraus, den Kegelwinkel mit einem geeigneten Gerät zu messen. Von den bekannt gewordenen Verfahren und Geräten zur Messung des Kegelwinkels a bzw. des Wertes 1/K= 2 tg eines Kegeldornes erfüllt keines gleichzeitig die folgenden notwendigen Forderungen :
2 a) Hinreichende-, durch die einzuhaltenden Toleranzen bestimmte Messgenauigkeit. b) Die Messung muss an dem in der Werkzeugmaschine eingespannten Werkstück durch einfaches Anlegen des Messgerätes ausführbar sein. c) Verlangt wird eine tatsächliche Messung, nicnt nur ein Vergleich mit einem Normalkegel. d) Die an der Werkzeugmaschine als Korrektion einzustellende Differenz "Istwert minus Sollwert" muss an dem Gerät nach Grösse und Vorzeichen unmittelbar und einfach abzulesen sein.
Das am häufigsten benützte Verfahren zur Messung des Kegelwinkels eines Kegeldornes verlangt die Messung zweier Durchmesser in einem bekannten Abstand. Aus dem Mebergebnis kann der Kegelwinkel berechnet werden.
Weiterhin sind Verfahren bekannt, bei denen der Winkel zwischen der Kegelachse und einer Mantellinie bestimmt wird, wobei die Mantellinie durch eine auf einer Geradführung zu verschiebende Messuhr abgetastet wird. Das Gemeinsame der beiden genannten Verfahren liegt darin, dass die Messung nicht in einem einzigen Vorgang erfolgt, sondern durch mehrere aufeinanderfolgende Schritte, wobei in der Zwischenzeit die relative Lage zwischen Werkstück und Messgerät strengt bewahrt werden muss, was nur durch das Einspannen des Werkstückes in eine besondere Messvorrichtung möglich ist. Bei diesen Verfahren muss also das Werkstück auf jeden Fall aus der, Maschine ausgespannt werden.
Bei einem andern Verfahren werden die beiden Schenkel eines Winkelmessers an zwei gegenüberliegende Mantellinien des Kegeldornes angelegt. Dazu braucht das Werkstück zwar nicht ausgespannt zu werden, weil aber in diesem Fall die relative Lage zwischen Werkstück und Messgerät unbestimmt bleibt, werden die Forderungen an die Messgenauigkeit nicht erfüllt.
Bei einer andern bekannten Einrichtung sind zwei gegeneinander schwenkbar angeordnete Messklötze vorgesehen, deren Achsen einen einstellbaren Winkel, nämlich den Sollwinkel, einschliessen. Jeder Mess-
EMI1.1
Messklotz noch mit einer V-förmigen Rinne versehen ist, in die der Kegel zur Messung vorgelegt werden kann. Der Nachteil dieserMesseinrichtung besteht darin, dass die Abweichung nicht unmittelbar abgelesen, sondern aus den Ausschlägen der Differenzenmessuhr errecbnet werden muss. Zwar können die Messuhraus- schläge auf eine weitere in derSchwenkachse der beidenMessklötze liegende Differenzenmessuhr übertragen werden, doch ist dann die Messeinrichtung sehr verwickelt und die Genauigkeit nicht mehr genügend.
Schliesslich würde ein solches Gerät die Messung des Kegels im eingespannten Zustand desselben verhindern.
Eine besondere Gruppe bilden schliesslich jene Messverfahren, bei denen ein V-Prisma oder ein Doppelreiter an den zu messenden Kegeldorn angelegt wird. Dabei ist die relative Lage zwischen Kegel und Messgerät einwandfrei bestimmt, die Genauigkeit daher ausreichend und ein Ausspannen des Werkstückes ist nicht erforderlich.
Nach einem bekanntgewordenen Verfahren dieser Gruppe wird ein Doppelreiter an des Kegeldorn angelegt, wobei sich ein linealförmiger Messkörper an den Kegel anlegt, dessen Drehung relativ zum Doppelreiter durch eine Anordnung von Hebeln auf die Anzeige einer Messuhr übertragen wird. Dieses
<Desc/Clms Page number 2>
Verfahren erlaubt aber keine eigentliche Messung, sondern nur einen Vergleich des zu messenden Kegeldornes mit einem Normalkegel.
Derselbe Einwand trifft auf ein anderes behanntgewordenes Verfahren dieser Gruppe zu, bei dem der Kegeldorn in ein V-Prisma gelegt wird und wieder die Drehung eines an der in der Symmetrieebene des Prismas befindlichen Erzeugenden anliegenden Lineals mittels einer das Lineal aussermittig abtastenden Messuhr übertragen wird.
Die Erfindung geht von dem gleichen Prinzip aus, nämlich, zur Messung des Kegelwinkels eines Kegeldomes die geometrische Beziehung zwischen diesem Winkel und der relativen Lage eines gegen den Kegeldorn gedrückten V-Prismas gegenüber einer in der Symmetrieebene des Prismas liegenden Mantellinie des Kegels heranzuziehen.
Dieses Messprinzip wird an Hand der Fig. 1 und 2 erläutert. Der zu messende Kegeldorn mit der Spitze S, die körperlich nicht verwirklicht zu sein braucht, und mit dem zu messenden Kegelwinkel a liegt in einem V-Prisma P mit dem Prismenwinkel zip und mit der Prismenkante K-K'. Durch diese Kante und durch die Kegelachse ist eine Symmetrieebene Z-Z'festgelegt. Die in dieser Ebene liegende, der Prismenkante zugekehrte Mantellinie M - S des Kegels bildet mit der Prismenkante einen Winkel y.
Zwisehen diesem Winkel einerseits und dem gesuchtenKegelwinkel anderseits besteht eine zwar transzendente, aber eindeutige Beziehung der Form a = F (y, , f). Da der Prismenwinkel (p, festgelegt durch die materielle Ausführung des V-Prismas, gegeben und bekannt ist, genügt es, den Winkel y nach irgendeinem genauen Verfahren zu messen, um aus der angegebenen Beziehung unmittelbar den gesuchten Kegelwinkela berechnen zu können. Für kleine Kegelwinkel bis zu 200 besteht dabei eine fast lineare Beziehung zwischen ex und y.
Die Berührung des Kegels mit dem V-Prisma erfolgt in zwei zur Ebene Z-Z'symmetrischen, durch die Kegelspitze S gehenden Geraden. Es ist deshalb zulässig, in bekannter Weise das V-Prisma durch zwei in einem bestimmten Abstand durch einen Rahmen starr miteinander verbundene V-förmige Ausschnitte aufweisende Reiter mit gleichem Öffnungswinkel zu ersetzen.
Die Messung des Winkels y erfolgt, wie an sich bekannt, mittels eines um eine senkrecht zur Symmetrieebene Z - Z' stehende Achse frei schwenkbaren Messkörpers, der sich an die Mantellinie M - S des Kegels anlegt.
Die Erfindung bezieht sich demnach auf ein KegelmessgerÅat mit einem an den zu messenden Kegeldorn anlegbaren, einen geraden V-förmigen Ausschnitt unveränderlichen Öffnunswinkels aufweisenden, vorzugsweise aus zwei Reitern gebildeten Aufsatz und einem um eine zur Symmetrieebene dieses Ausschnittes senkrechte Achse schwenkbaren, den zu messenden Kegeldorn in Punkten, welche der in der Symmetrieebene liegenden Erzeugenden angehören, berührenden Messkörper, wobei zum Ausgleich der verschiedenen Durchmesser der zu messenden Kegeldorne die Schwenkachse des Messkörpers in zu ihr senkrechten Richtungen beweglich und ferner eine Messeinrichtung vorgesehen ist, welche die Abweichung der Neigung des Messkörpers von einem Sollwert misst.
Die Erfindung bezweckt, die Messgenauigkeit des Messgerätes zu erhöhen, was dadurch erzielt wird, dass der Messkörper an der dem Aufsatz zugewendetenSeite einen Planspiegel aufweist und der Aufsatz mit einem Autokollimations-Fernrohr versehen ist, wobei bei einer dem Sollwert des zu messenden Kegels entsprechendenLage des Messkörpers die Normale auf den Planspiegel und die Achse des Fernrohres gleiche Richtung aufweisen.
Um den Sollwert einstellen zu können, ist entweder der Spiegel gegenüber den an den zu messenden Kegel anliegenden Teilen des Messkörpers oder das Fernrohr gegenüber dem Aufsatz ein-und feststellbar um eine zur Symmetrieebene senkrechte Achse schwenkbar.
Da in der Technik meist einige wenige Kegelneigungen vorgeschrieben sine, besteht eine sehr einfache Möglichkeit der Anpassung des Gerätes an verschiedene Kegelwinkel dadurch, dass der Messkörper mit zwei Abstand voneinander aufweisenden, senkrecht zurSymmetrieebene stehenden Messschneiden ausgestattet ist, von denen die eine gegen Messschneiden anderer Höhe austauschbar ist.
Der Gegenstand der Erfindung ist in der Zeichnung in mehreren Ausführungsbeispielen schematisch dargestellt. Es zeigen die Fig. 3 und 4 ein Gerät mit optischer Messeinrichtung in den Schnitten nach den LinienIII-III der Fig. 4 und IV - IV der Fig. 3, Fig. 5 dae zugehörige Sehfeld, Fig. 6 ein Gerät mit starrem Autokollimations-Fernrohr und Fig. 7 ein Gerät mit schwenkbarem Fernrohr, bei dem die Kegelneigung mittels Parallelendmassen einstellbar ist.
Bei dem ersten Ausführungsbeispiel wird zur Messung des Kegelwinkels ein Teilkreis benützt. Die beiden Reiter 1 und 1' mit der gemeinsamen Kante K-K'ihrer V-förmigen Ausschnitte sind durch einen Rahmen 2 zu einem Aufsatz 2'starr miteinander verbunden, innerhalb dessen ein Messkörper 3 durch zwei
<Desc/Clms Page number 3>
Lenker 4 und 4'mit dem Rahmen 2 derart gelenkig verbunden ist, dass die beiden Schneiden 5 und 5' des Messkörpers immer senkrecht zu der durch die Prismenkante K-K* gehenden Symmetrieebene der V-förmigen Ausschnitte bleiben, wenn sich der Messkörper mit seinen Schneiden an den zu messenden Kegel A anlegt. Das Anlegen des Messkörpers kann dabei entweder durch sein eigenes Gewicht oder mittels Federkraft erfolgen.
Mit dem Messkörper 3 fest verbunden ist ein Planspiegel 6.
Ein Autokollimations-FE'rnrohr 7 ist mittels Zapfen 8 und 8'um eine zu den Schneiden 5, 5'parallele Achse schwenkbar. Die Schwenkung gegenüber dem Aufsatz 2'wird an einem mit dem Rahmen fest ver-. bundenenGlas-Teilkreis 9 abgelesen. Dazu wird die Teilung des Kreises mit Hilfe von Prisma 10, Objektiv 11 und Prisma 12 vergrössert auf eine Strichplatte 13 des Fernrohres abgebildet. Zur Einstellung der gewünschten Teilstriche trägt diese Strichplatte einen festen Doppelstrich. Die Ablesung des Kreises erfolgt in der unteren Hälfte des Sehfeldes, wie in Fig. 5 dargestellt. Teilung und Beschriftung des Teilkreises erfolgen vorteilhaft so, dass an ihm nicht der Winkel y, sondern unmittelbar der gesuchte Kegelwinkel a oder der Wert 1 : k abgelesen werden kann.
Das Autokollimations-Fernrohr 7 enthält weiter in bekannter Art auf einem Prisma 14 eine von aussen beleuchtete Strichmarke. Diese wird durch das Objektiv 15 de3 Fernrohres ins Unendliche abgebildet, am Planspiegel 6 reflektiert und schliesslich vom Objektiv 15 auf der Strichplatte 13 abgebildet.
Wenn die Fernrohrachse parallel zur Spiegelnormalen steht, fällt das Bild der Strichmarke auf den im oberen Teil des Sehfeldes angeordneten Nullstrich einer Teilung. Geringe Neigungsunterschiedekönnen an dieser Teilung nach Vorzeichen und Grösse abgelesen werden.
Das Gerät wird in folgender Weise benützt. Wenn ein Kegel mit einer bestimmten Kegelneigung herzustellen ist, dann wird das Autokollimations-Fernrohr um die Zapfen 8-8'in jene Lage geschwenkt, bei der in der unteren Hälfte des Sehfeldes der Teilstrich mit dem gewünschten Wert des Kegelwinkels genau in der Mitte des Doppelstriches steht, und in dieser Stellung festgeklemmt. Wird nun das Gerät mit den Reitern an den zu messenden Kegeldorn angelegt, dann legt sich auch der Messkörper mit den beiden Schneiden an den Kegeldorn an und an der Skala im oberen Teil des Sehfeldes ist unmittelbar die Diffe- renz"Istwert minus Sollwert" nachGrösse und Vorzeichen abzulesen. An dieser Skala kann auch unmittelbar abgelesen werden, ob der Kegelwinkel innerhalb der Toleranz liegt.
Soll der Kegelwinkel oder die Kegelneigung gemessen werden, so wird das Gerät auf den Kegeldorn aufgesetzt und das Fernrohr so lange um die Zapfen 8, 8' geschwenkt, bis im oberen Teil des Sehfeldes der auf der Strichplatte 13 abgebildete Teilstrich genau mit der Marke "Null" der Skala übereinstimmt.
Hierauf kann im unteren Teil des Sehfeldes am Doppelstrich der tatsächliche Kegelwinkel oder der wirkliche Wert 1 : k abgelesen werden.
Die Kontrolle der genauen Justierung des Gerätes kann in einfacher Weise durch Anlegen an einen
Zylinder von beliebigem Radius erfolgen, der hier als ein Kegeldom mit dem Kegelwinkel Null angese- hen wird.
Zur Steigerung der Ablesegenauigkeit können alle bekannten Messhilfen, wie bewegliche, mit Mess- schrauben zu betätigende Strichmarken, Hilfsteilungen u. dgl. verwendet werden.
Ferner kann das Autokollimations-Fernrohr durch einen der bekannten optischen Multiplikatoren ersetzt werden, wobei das aus dem Kollimator austretende Strahlenbündel am beweglichen Spiegel 6 mehr- mals reflektiert wird. Schliesslich ist es möglich, die subjektive Abbildung mit Hilfe eines Okulars durch die objektive Projektion der Strichplatte auf einen Schirm oder eine Mattscheibe zu ersetzen.
Die in der Technik verwendeten Kegelwinkel sind genormt, weshalb praktisch nur eine kleine Reihe von Werten des Kegelwinkels öfter vorkommen. Das legt eine Ausführungsform nahe, bei der auf einen
Teilkreis verzichtet und statt dessen eineReihe von vorbereiteten Endmassen benützt wird. Die Fig. 6 zeigt eine solche Anordnung. Das Autokollimations-Fernrohr 7 ist starr mit dem Aufsatz 2'verbunden.
Die eine der beiden Schneiden des Messkörpers 3 ist hier als auswechselbares Endmass 16 ausgebildet, dessen Höhe so berechnet ist, dass beim Anlegen des Gerätes an den Kegel die Neigung der Spiegelnormalen gegen die
EMI3.1
teile der Normalkegel werden durch diese Endmasse keineswegs wieder eingeführt, weil für jeden genormten Kegelwinkel nur ein einziges Endmass notwendig ist, während ein Normalkegel immer nur für einen kleinen Durchmesserbereich verwendbar ist.
Fig. 7 zeigt eine dritte Bauart, bei der auf die Verwendung besonderer vorbereiteter Endmasse verzichtet wird und statt dessen eine aus den üblichen Endmassen aufzubauende Endmasskombination zur Win-
<Desc/Clms Page number 4>
kelmessung in der bekanntenArt einesSinuslineals verwendet wird. Das Autokollimations-Fernrohr ist um eine zurSymmetrieebene senkrechte Achse 18 schwenkbar. Die Endmasskombination 19 liegt auf einer fest mit dem Aufsatz 2'verbundenen Auflage 20. Durch eine Zugfeder 21 wird eine mit dem Fernrohr verbundeneRolle 22 gegen dit Endmasskombination 19 gedrückt.
Die Höhe der Endmasskombination ist so zu wählen, dass der Winkel zwischen der Fernrohrachse und der Normalen zur Prismenkante K-K'gleich dem Winkel y ist, dessen Wert für jeden Kegelwinkela aus der eingangs erwähnten Gleichung zu berechnen ist. Die Ausführung des Fernrohres und das Sehfeld sind gleich wie bei der Ausführungsform nach Fig. 6.
Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt. So könnte z. B. der Spiegel 6 gegenüber dem Messkörper verschwenkbar ausgestaltet sein. Ebenso kann an die Stelle der Schneiden 5,5', 16, wie an sich bekannt, ein Lineal treten, dessen Winkelige zum Messkörper einstellbar oder das gegen andere keilförmige Lineale mit ändern Keilwinkeln austauschbar ist. Ferner können die beiden Reiter durch ein Prisma ersetzt werden, das eine Aussparung für den Messkörper und ein Fenster für den Durchgang der zum Spiegel geleiteten und von diesem zurückgeworfenen Lichtstrahlen auf- weist. 0
PATEN ! ANSPRÜCHE :
1.
Kegelmessgerät mit einem an den zu messendenKegeldorn anlegbaren, einen geradenV-förmigen Ausschnitt unveränderlichen Öffnungswinkels aufweisenden, vorzugsweise aus zwei Reitern gebildeten Aufsatz und einem um eine zur Symmetrieebene dieses Ausschnittes senkrechte Achse schwenkbaren, den zu messenden Kegeldorn in Punkten, welche der in der Symmetrieebene liegenden Erzeugenden angehören, berührenden Messkörper, wobei zum Ausgleich der verschiedenen Durchmesser der zu messenden Kegeldorne die Schwenkachse des Messkörpers in zu ihr senkrechten Richtungen beweglich und ferner eine Messeinrichtung vorgesehen ist, welche die Abweichung der Neigung des Messkörpers von einem Sollwert misst, dadurch gekennzeichnet, dass der Messkörper (3) an der dem Aufsatz (2') zugewendeten Seite einen Planspiegel (6)
aufweist und der Aufsatz mit einem Autokollimations-Fernrohr (7) versehen ist, wobei bei einer dem Sollwert des zu messenden Kegels entsprechenden Lage des Messkörpers die Normale auf den Planspiegel und die Achse des Fernrohres gleiche Richtung aufweisen.
<Desc / Clms Page number 1>
Taper gauge
The use of the cone as a construction element for the transmission of torques requires the possibility of measuring the cone angle with a suitable device. None of the methods and devices that have become known for measuring the taper angle a or the value 1 / K = 2 tg of a tapered mandrel simultaneously meet the following necessary requirements:
2 a) Sufficient measurement accuracy determined by the tolerances to be observed. b) It must be possible to carry out the measurement on the workpiece clamped in the machine tool by simply applying the measuring device. c) An actual measurement is required, not just a comparison with a normal cone. d) The difference "actual value minus setpoint" to be set as a correction on the machine tool must be immediately and easily read on the device according to its size and sign.
The most frequently used method for measuring the taper angle of a taper mandrel requires the measurement of two diameters at a known distance. The cone angle can be calculated from the measurement result.
Furthermore, methods are known in which the angle between the cone axis and a surface line is determined, the surface line being scanned by a dial gauge to be displaced on a straight line. What these two methods have in common is that the measurement does not take place in a single process, but rather through several successive steps, whereby in the meantime the relative position between workpiece and measuring device must be strictly maintained, which can only be achieved by clamping the workpiece in a special measuring device is possible. In this process, the workpiece must definitely be unclamped from the machine.
In another method, the two legs of a protractor are placed on two opposing surface lines of the conical mandrel. The workpiece does not need to be unclamped for this, but because in this case the relative position between workpiece and measuring device remains undetermined, the requirements for measuring accuracy are not met.
In another known device, two measuring blocks are provided which are arranged such that they can pivot relative to one another and whose axes enclose an adjustable angle, namely the desired angle. Each measuring
EMI1.1
The measuring block is also provided with a V-shaped channel in which the cone can be presented for measurement. The disadvantage of this measuring device is that the deviation does not have to be read off directly, but rather has to be calculated from the deflections of the differential dial indicator. Although the dial gauge deflections can be transferred to another differential dial gauge located in the pivot axis of the two measuring blocks, the measuring device is then very complicated and the accuracy is no longer sufficient.
Finally, such a device would prevent the measurement of the cone in the clamped state of the same.
Finally, a special group consists of those measuring methods in which a V-prism or a double rider is placed on the tapered mandrel to be measured. The relative position between the cone and the measuring device is correctly determined, the accuracy is therefore sufficient and the workpiece does not need to be unclamped.
According to a method of this group that has become known, a double rider is placed on the cone mandrel, a ruler-shaped measuring body rests against the cone, the rotation of which is transmitted relative to the double rider by an arrangement of levers to the display of a dial gauge. This
<Desc / Clms Page number 2>
However, the method does not allow any actual measurement, only a comparison of the tapered mandrel to be measured with a normal taper.
The same objection applies to another known method of this group, in which the conical mandrel is placed in a V-prism and the rotation of a ruler lying on the generating line in the plane of symmetry of the prism is again transmitted by means of a dial gauge that scans the ruler off-center.
The invention is based on the same principle, namely to use the geometric relationship between this angle and the relative position of a V-prism pressed against the conical mandrel in relation to a surface line of the cone lying in the plane of symmetry of the prism for measuring the cone angle of a cone dome.
This measuring principle is explained with reference to FIGS. 1 and 2. The conical mandrel to be measured with the point S, which does not need to be physically realized, and with the conical angle a to be measured lies in a V prism P with the prism angle zip and with the prism edge K-K '. A plane of symmetry Z-Z 'is defined by this edge and by the cone axis. The surface line M - S of the cone lying in this plane and facing the prism edge forms an angle y with the prism edge.
Between this angle on the one hand and the desired cone angle on the other, there is a transcendent but unambiguous relationship of the form a = F (y,, f). Since the prism angle (p, determined by the material design of the V-prism, is given and known, it is sufficient to measure the angle y by any precise method in order to be able to calculate the desired cone angle a directly from the given relationship. For small cone angles up to 200 there is an almost linear relationship between ex and y.
The contact of the cone with the V-prism takes place in two straight lines which are symmetrical to the Z-Z plane and pass through the apex S of the cone. It is therefore permissible to replace the V-prism in a known manner by two tabs with the same opening angle and having V-shaped cutouts rigidly connected to one another at a certain distance by a frame.
The measurement of the angle y takes place, as is known per se, by means of a measuring body which is freely pivotable about an axis perpendicular to the plane of symmetry Z-Z 'and which rests on the surface line M-S of the cone.
The invention therefore relates to a cone measuring device with a straight V-shaped section of invariable opening angle, preferably formed from two tabs, which can be placed on the conical mandrel to be measured, and an attachment that can be pivoted about an axis perpendicular to the plane of symmetry of this section, the conical mandrel to be measured in Points that belong to the generators lying in the plane of symmetry, touching measuring body, wherein the pivot axis of the measuring body is movable in directions perpendicular to it to compensate for the different diameters of the conical mandrels to be measured and furthermore a measuring device is provided which measures the deviation of the inclination of the measuring body from a Measure setpoint.
The invention aims to increase the measuring accuracy of the measuring device, which is achieved in that the measuring body has a plane mirror on the side facing the attachment and the attachment is provided with an autocollimation telescope, with the measuring body in a position corresponding to the target value of the cone to be measured the normal to the plane mirror and the axis of the telescope have the same direction.
In order to be able to set the nominal value, either the mirror can be swiveled in and lockable about an axis perpendicular to the plane of symmetry in relation to the parts of the measuring body which are in contact with the cone to be measured or the telescope in relation to the attachment.
Since a few taper inclinations are usually prescribed in technology, there is a very simple possibility of adapting the device to different taper angles in that the measuring body is equipped with two spaced knife edges perpendicular to the plane of symmetry, one of which can be exchanged for knife edges of different heights is.
The object of the invention is shown schematically in the drawing in several exemplary embodiments. 3 and 4 show a device with an optical measuring device in the sections along lines III-III in FIGS. 4 and IV-IV in FIG. 3, FIG. 5 the associated field of view, FIG. 6 a device with a rigid autocollimation Telescope and FIG. 7 shows a device with a pivotable telescope, in which the inclination of the cone can be adjusted by means of gauge blocks.
In the first exemplary embodiment, a pitch circle is used to measure the cone angle. The two tabs 1 and 1 'with the common edge K-K' of their V-shaped cutouts are rigidly connected to one another by a frame 2 to form an attachment 2 ', within which a measuring body 3 is connected by two
<Desc / Clms Page number 3>
Link 4 and 4 'is articulated to the frame 2 in such a way that the two cutting edges 5 and 5' of the measuring body always remain perpendicular to the plane of symmetry of the V-shaped cut-outs going through the prism edge KK * when the cutting body is in contact the cone A to be measured applies. The measuring body can be applied either by its own weight or by means of spring force.
A plane mirror 6 is firmly connected to the measuring body 3.
An autocollimation FEM tube 7 can be pivoted by means of pins 8 and 8 ′ about an axis parallel to the cutting edges 5, 5 ′. The pivoting with respect to the attachment 2 'is firmly connected to the frame on one. Bound glass pitch circle 9 read. For this purpose, the division of the circle is shown enlarged on a reticle 13 of the telescope with the aid of prism 10, objective 11 and prism 12. To set the required graduation marks, this graticule has a fixed double line. The circle is read in the lower half of the field of view, as shown in FIG. The pitch circle is advantageously divided and labeled in such a way that it is not the angle y, but the desired cone angle a or the value 1: k that can be read directly from it.
The autocollimation telescope 7 furthermore contains, in a known manner, a line mark illuminated from the outside on a prism 14. This is imaged into infinity by the objective 15 of the telescope, reflected on the plane mirror 6 and finally imaged by the objective 15 on the reticle 13.
If the telescope axis is parallel to the mirror normal, the image of the line mark falls on the zero line of a graduation in the upper part of the field of view. Slight differences in inclination can be read off from this graduation according to sign and size.
The device is used in the following way. If a cone with a certain cone inclination is to be produced, the autocollimation telescope is swiveled around the pin 8-8 'into the position in which the graduation with the desired value of the cone angle is exactly in the middle of the double line in the lower half of the field of view stands, and clamped in this position. If the device is now placed with the tabs on the tapered mandrel to be measured, then the measuring body with the two cutting edges also rests on the tapered mandrel and the difference "actual value minus setpoint" according to size and value is immediately on the scale in the upper part of the field of view Read the sign. This scale can also be used to read directly whether the taper angle is within the tolerance.
If the cone angle or the cone inclination is to be measured, the device is placed on the conical mandrel and the telescope is pivoted around the pins 8, 8 'until the graduation mark shown on the reticle 13 exactly with the mark "zero" in the upper part of the field of view "matches the scale.
The actual cone angle or the real value 1: k can then be read off the double line in the lower part of the field of view.
The control of the exact adjustment of the device can be done in a simple manner by applying to a
Cylinders of any radius can be made, which here is regarded as a cone dome with a cone angle of zero.
To increase the reading accuracy, all known measuring aids, such as movable line marks that can be operated with micrometers, auxiliary graduations and the like can be used. Like. Be used.
In addition, the autocollimation telescope can be replaced by one of the known optical multipliers, the beam emerging from the collimator being reflected several times on the movable mirror 6. Finally, it is possible to replace the subjective image with the help of an eyepiece with the objective projection of the reticle onto a screen or a ground glass.
The cone angles used in technology are standardized, which is why practically only a small series of values for the cone angle occur more often. This suggests an embodiment in which on one
Part circle is dispensed with and instead a series of prepared gauge blocks is used. Fig. 6 shows such an arrangement. The autocollimation telescope 7 is rigidly connected to the attachment 2 '.
One of the two cutting edges of the measuring body 3 is designed here as an exchangeable gauge block 16, the height of which is calculated so that when the device is placed on the cone, the inclination of the mirror normal to the
EMI3.1
parts of the normal cone are by no means reintroduced by this end mass, because only a single end dimension is necessary for each standardized cone angle, while a normal cone can only be used for a small diameter range.
Fig. 7 shows a third design in which the use of specially prepared final dimensions is dispensed with and instead a final dimension combination to be built up from the usual final dimensions for win-
<Desc / Clms Page number 4>
angle measurement is used in the known manner of a sine ruler. The autocollimation telescope can be pivoted about an axis 18 perpendicular to the plane of symmetry. The gauge block combination 19 rests on a support 20 firmly connected to the attachment 2 '. A tension spring 21 presses a roller 22 connected to the telescope against the gauge block combination 19.
The height of the combination of gauge blocks is to be selected so that the angle between the telescope axis and the normal to the prism edge K-K 'is equal to the angle y, the value of which is to be calculated for each cone angle a from the equation mentioned above. The design of the telescope and the field of view are the same as in the embodiment according to FIG. 6.
The invention is not restricted to the exemplary embodiments shown. So could z. B. the mirror 6 can be designed to be pivotable relative to the measuring body. Likewise, in place of the cutting edges 5, 5 ', 16, as is known per se, a ruler can be used, the angular angle of which can be adjusted to the measuring body or which can be exchanged for other wedge-shaped rulers with different wedge angles. Furthermore, the two tabs can be replaced by a prism which has a recess for the measuring body and a window for the passage of the light beams directed to the mirror and reflected back by it. 0
PATEN! EXPECTATIONS :
1.
Taper measuring device with a straight V-shaped section of an invariable opening angle, preferably formed from two tabs, which can be placed on the taper pin to be measured and the pin to be measured can be pivoted around an axis perpendicular to the plane of symmetry of this section, at points which are the generators lying in the plane of symmetry belonging, touching measuring body, wherein to compensate for the different diameters of the conical mandrels to be measured, the pivot axis of the measuring body is movable in directions perpendicular to it and furthermore a measuring device is provided which measures the deviation of the inclination of the measuring body from a target value, characterized in that the measuring body (3) on the side facing the attachment (2 ') a plane mirror (6)
and the attachment is provided with an autocollimation telescope (7), with the normal to the plane mirror and the axis of the telescope having the same direction in a position of the measuring body corresponding to the target value of the cone to be measured.