DE2340744A1

DE2340744A1 - Zentriergeraet

Info

Publication number: DE2340744A1
Application number: DE19732340744
Authority: DE
Inventors: Herbert Merz; Willi Standke
Original assignee: Individual
Current assignee: Feinmechanik Michael Deckel & Co Kg 8120 Wei GmbH
Priority date: 1973-08-11
Filing date: 1973-08-11
Publication date: 1975-03-20
Also published as: DE2340744B2; NL7410675A; FR2240075B1; ATA488074A; CH580273A5; JPS5040162A; US3914869A; GB1454621A; NL159784B; FR2240075A1; AT369898B; DE2340744C3; IT1016915B; JPS5333072B2; ES427717A1

Description

Anmelder: BischofsmaiD, am 2,Aug ]οτ>

FEINMECHANIK liichae.l D^.-kel Rein Zeichen: Am Öferl 17 Ub /W/S

^{812 UelUieiB} 2340744

Vertreter:

Dipl.-Ing. ¹JoIfgang Walter
Patent-.und Zivilingenieur
8371" Bischoismais -Nr. 175

_Z_e_n_t_r_i_e_r_g_e_r_ä_t

In die Spindel einer Werkzeugmaschine einsitzbare Zentriergeräte mit einem Taster, der im wesentlichen radial zur Spindelachse schwenkbar ist und dessen durch die zu zentrierende Bohrung oder Welle erzeugten Ausschläge auf ein Meßgerät übertragen werden, gibt es in zwei verschiedenen Ausführungen. Eine für große Meßbereiche bestimmte Bauart weist eine zur Spindelachse diametrale Schiene auf, längs welcher der Taster mit seiner Lagerung verschiebbar ist, um ihn für größere Durchmesser einstellen zu können. Diese Konstruktion ist baulich aufwendig und teuer; sie besitzt in den zahlreichen Übertragungsgliedern zwischen; Taster und Meßgerät vielfache Fehlerquellen.

/ - und -bekannt/ Es ist deshalb noch eine andere Bauart entwiche11/ worden, die unter Verzicht auf die radiale Einstellbarkeit der Tasterlagerung erheblich billiger herstellbar ist, aber auch nur einen entsprechend geringen Meßbereich hat. Auf diese Konstruktion bezieht sich die Erfindung. Sie hat die Aufgabe, dieser Bauart elften größeren Meßbereich zu verleihen, ohne das Geh häuse, das den Taster trägt, vergrößern zu müssen, was für die Verwendbarkeit des Gerätes nachteilig sein würde.

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Bei den vorerwähnten Geräten der zweitgenarintori Bauart ist der Taster bisher stets zentr:isch, e.h. in der •Spindelachse gelagert worden. Das geschah, weil dar» öerä,t liit der gleichen Hichtung der Meßausschläge sowohl für Wellen wie für Bohrungen verwendbar sein soll, der Taster also auf Null- oder Ausgangsstellungen justierbar sein muß, die sowohl diesseits der Spindelachse (für Bohrungen) wie auch diametral jenseits derselben (für Wellen) liegen, damit in beiden Fällen der Meßdruck auf die zuj?i messende Flache gerichtet ist. Hierbei war offensichtlich die zentrische Anordnung der Taiiterlagerung am zweckmäßigsten, wenn der Meßbereich sowohl für Bohrungen wie für Wellen voll zur Verfügung stehen sollte.

Die Erfindung zeigt einen Weg, von der zentrischen, für die Größe des Meßbereiches an sich ungünstigsten Anordnung der Tasterlagerung abzukommen und dadurch den Meßbereich zu vergrößern. Sie besteht darin, daß -bei einem Gerät der zweitgenannten, preisgünstigen Bauart - die Schwenkachse des Tasters in festem Abstand von der Spin-•v3lachse angeordnet ist. Dabei ist der, Meßbereich umso größer, je größer der Spindelabstand der Tasterlagerung ist. Nach oben ist dieser Abstand lediglich durch den Durchmesser des Gehäuses begrenzt. Zweckmäßig liegt die Tasterlagerung deshalb möglichst nahe am Rand des Gehäuses.

Von besonderer Bedeutung ist die Erfindung tei Zentriergeräten der zweitgenannten Bauart, bei welchen die Ausschläge des Tasters über eine aus einarmigen, ineinander greifenden Hebeln bestehende Übertragungseinrichtung auf den Fühler des Meßgerätes übertragen werden.

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La diener Meßgerät-Pühler in der Kegel konzentrisch
zur Spindelachse angeordnet ist, um Planetenbewegungen des Meßgerätes zu vermeiden - wie es beisijielswei.se die DT-ΓΗ 2.ο WfJoA ;;eigt -, erstrecken sich die ÜbertraruivrsheDel im wesentliche/quer zur Achse der Spindel
bzw. des Gerätes. Ist gemäß der Erfindung die Schwenkachse des Tasters- in festem Abstand von der Spindelachse angeordnet, so lassen sich Übertragungshebel mit wesentlich größeren wirksamen Hebelarmen in dem Gehäuse unterbringen, als dies bei zentrisch angeordneter Schwenkachse möglich.war. Eine Yergrößerung der wirksamen Hebelarme bedeutet einen Gewinn an Genauigkeit der Übertragung bzw. eine Verringerung der Auswirkung von Pertigungaungenauigkeiten, im Ergebäs also eine Verbilligung des Gerätes. Weiterhin haben längere Hebelarme /~

Der erhöhten Genauigkeit und Verbilligung dient auch
ein weiteres Merkmal der Erfindung bei einem Gerät mit einer Übertragungseinrichtung, die aus Hebeln mit parallelen Achsen besteht - vgl. die genannte DT-PS 2.ο17·3ο4· Dieses weitere Merkmal besteht darin, daß an der Berührungsstelle der Hebel gehärtete Walzen in die Hebel eingesetzt sind, von denen jeweils die eine parallel zu
den Hebelach3en, die andere rechtwinklig zu ihr angeordnet ist. Solche Walzen sind billige Bauteile hoher Genauigkeit und ergeben in der beschriebenen Anordnung
punktförmige Berührungen} durdsh sie wird die Gleitreibung im Berührungspunkt weitgehend in Rollbewegung umgesetzt, was der Genauigkeit zugute kommt.

Bei der praktischen Handhabung des Zentriergerätes ist es, VO3' allem wenn Peinmeßgeräte mit kleinem Meßbereich darin verwendet werden, schwierig, den Taster so zu justieren, daß der zur Zentrierung angestrebte Nuülausschlag

/OcIeinerc Ί'/inke!ausschlage der Hebel und damit verminderte Rollamasverüuste sowie verkleinerte Eagerdrücke zur Polge.

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des Meßgerätes etwa in der Mitte seines Ließbereiches liegt. Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist deshalb eine von Hand zu betätigende Vorrichtung vorgesehen, welche den Tasthebel oder ein mit ihm verbundenes Teil in seine Mittelstellung bringt und dort arretiert. Wird in diesem Zustand des Gerätes der Tester bis zur Anlage an dem zu zentrierenden Gegenstand justiert, so besteht erhöhte Sicherheit, daß die Ausschläge des Meßgerätes nach beiden Seiten innerhalb seines Meßbereiches liegen. Ohne diese Vorrichtung ist ein Ein-/⁼

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist die Arretiervorrichtung als Paßstift ausgebildet, der von außen, zweckmäßig gegen Federdruck, in eine zur Schwenkbewegung des Tasters bzw. des mit ihm verbundenen Teiles etwa rechtwinklige Paßbohrung mit Einlaufkegel eingedrückt wird. In weiterer Amsbildung dieses Merkmales ist konzentrisch zu der Paßbohrung eine größere /BohrungVorgesehen, in welche der Paßstift in seiner nicht eingedrückten Stellung mit einem der zulässigen Tasthebel Schwenkung entsprechenden Spiel hineinragt. Dadurch wird vermieden, daß übergroße Ausschläge des Tasters, welche den Meßbereich des Meßgerätes übersteigen, sich schädlich auf das Meßgerät auswirken. Zugleich wird dadurch die Justierung des Tasters - im Verhältnis zu der von ihm betätigten Übertragungseinrichtung korrigiert, so daß eine automatische Anpassung der Tasterjustierung an das Meßgerät die häufige Folge ist.

Um in einfacher 'Weise sowohl Wellen als auch Bohrungen zentrieren zu können, wird nach einem weiteren Merkmal der Erfindung die Richtung des Meßdruckes umgekehrt,

/~ justieren des Tasters durch direktes Anlegen an das Meßobjekt nicht oder nur mit Nachjustieren möglich.

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und zwar durch eine Zusatzfeder zur Belastung des Tasthebels oder eines mit ihm verbundenen Teiles in Gegenrichtung zur Feder -des Meßgerätes. Y/ird die Zusatzfeder abschaltbar ausgebildet, so ist das Gerät mit wirksamer Zusatzfeder für Wellen, mit abgeschalteter Zusatzfeder für Bohrungen einstellbar - oder umgekehrt.

Zum. Abschalten der Zusatzfeifeder kann vorzugsweise der Paßstift drehbar sein und im Bereich der Zusatzfeder einen Nocken zum Abheben derselben aufweisen.

V/eitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung eines Ausführungsbeispieles in Verbindung mit der Zeichnung und den Ansprüchen. Es zeigen:

Pig. 1 ein Zentriergerät in Vorderansicht, Fig. 2 einen Mittelschnitt durch das Gerät nach Fig.. 1, Pig. 3 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles III der

Pig. 2,
Pig. 4 eine Einzelheit aus Pig. 2 in größerem Maßstab.

In ainem Glaszylinder 10, der einen oberen Deckel 12 und einen unteren Plansch 14 aufweist, ist zentrisch eine Meßwhr 16 angeordnet. Der obere Deckel 12 besitzt einen Ansatz 18, mit dem er in einem (nicht, dargestellten) Aufnahmeschaft befestigt werden kann, der seinerseits in die Spindel einer Werkzeugmaschine einsetzbar ist. Die Meßuhr 16 ist mittels eines Kugellagers 20 in einem Deckel 22 gelagert, der mit dem unteren Plansch 14 verschraubt ist. Bei Drehung der Werkzeugspindel und des Glaszylinders 10 wird die Meßuhr durch bekannte, stationär außerhalb des Zylinders .befindliche magnetische Mittel 24 (Pig· 1) festgehalten, so daß sie

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an der Drehung der Werkzeugspindel nicht teilnimmt; sie kann also während der Spindeldrehung ständig beobachtet und abgelesen werden. Das Kugellager 20 ist durch eine Scheibe 25 abgedeckt.

Der Fühler 26 der Meßuhr 16 sitzt auf einer Kugel auf, welche in eine Öffnung des Hebels 28 eingepreßt ist. Der Hebel 28 hat Kontakt mit einem zweiten Hebel 20, der um die Achse 32 schwenkbar ist. Die Kontaktstelle ist durch zwei Walzen 34» 36 (Pig. 4) gebildet, welche rechtwinklig zueinander in die Hebel 28 und 30 eingepreßt sind und sich mit ihren gehärteten Mantelflächen berühren. Durch die Hebel 28, 30 wird die Federkraft der Meßuhr 16 auf die Achse 32 übertragen und damit auf einen Taster' 38, der mittels einer Klemmschraube 40·auf der Achse 32 festgeklemmt ist, so daß er unter Überwindung der Klemmkraft auf C?r Acnse einstellbar is-t. Diese Teile sind durch eine Kappe 42 nach unten abgedeckt, die auf dem unteren Flansch 14 aufsitzt und durch Schrauben 44 festgeschraubt ist. (In Fig. 3 ist die Kappe 42 abgenommen).

Um die !Richtung der Ausschläge des Tasters 38 umkehren zu können, also zum Zentrieren von Wellen einwärts zu richten, ist eine Zusatzfeder 46 auf zwei Bolzen 48 des Deckels 22 aufgezogen; sie liegt auf dem Hebel 30 auf und ist stärker als die Feder der Meßuhr. Sie kann, wie Pig. 4 gestrichelt zeigt,· durch Drelien eines Stiftes 50 mittels eines Knebels 52 abgehoben werden, wozu an dem Stift 50 ein Nocken 54 vorgesehen ist; dann ist allein die Feder der Meßuhr 16 wirksam, so daß Bohrungen zentriert v/erden können. Der Nocken 54 weist eine Fläche auf (Fig. 3), so daß der Stift 50 durch die Zusatzfeder 46 in eeiner Drehatellung fixiert wird.

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Der Stift 50 ist an seinem inneren Ende 56 als Paßstift ausgebildet, dem eine Paßbohrung 58 in dem Hebel 30 genau gegenübersteht, wenn dieser sich etwa in seiner Mittelstellung befindet. Der Stift kann durch Druck auf den Knebel 52 unter Verformen einer Druckfeder 60 in die Paßbohrung 58 eingeführt werden, wodurch der Hebel 30 fixiert wird. Dadurch werden Kräfte, die beim Einstellen durch Schwenken des Tasters 58 um die Achse 32 entstehen, vom Meßgerät 16 ferngehalten. Die so erreichte Mittelstellung der Hebel 28, 30 - und demzufolge auch der Meßuhr 16 - gibt Gewähr dafür, daß beiderseits der eingestellten Tasterstellung, in der der Taster das Meßobjelct berührt, ein ausreichender Heß- oder Anzeigebereich der Meßuhr verfügbar ist.

Der I'c'ßstift 56 ragt in seiner Ruhestellung - wie gezeichnet - in eine weitere Bohrung 62 hinein. Diese ist größer als die Paßbohrung 58 und gibt dem Hebel 30 so vi,el Bewegungsspiel, daß die Grenzen des Meßbereiches der Meßuhr nicht ganz erreicht werden. Soff sind harte Stöße auf den Taster für die Meßuhr umschädlich gemacht.

Die wirksamen Hebelarme der Hebel 28 und 30 werden in Anpassung an die Länge des Tasters zweckmäßig so bemessen, daß die Meßuhr direkt die Tasterausschlage angibt.

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Claims

Anmelder: Bischofsmais, am 9.Aug. 1973

FEINKECHJMIK Mein Zeichen:

Michael Deckel · 246 /W/S

812 Weilheim

Vertreter;

Dipl.-Ing. WoIfgang Walter
Patent-, und Zivilingenieur
Ö57t Bischof srnais. Nr. 175

P_a_t_e_n_-t_a_n_s_g_g_ü_c_h_e__

•^! W In die Spindel einer Werkzeugmaschine einsetzbares Zentriergerät mit einem im wesentlichen radial schwenkbaren Taster, dessen Ausschläge e_injdB Meßgerät übertragen werden, dadurch gekannzeichnet, daß die Schwenkachse des Tasters (38) in festem Abstand von der Spindelachse angeordnet ist.
2. In die Spindel einer Werkzeugmaschine einsetzbares Zentriergerät mit einem im wesentlichen radial schwenkbaren Taster, dessen Ausschläge über eine aus einarmigen, ineinander greifenden Hebeln bestehende Übertragungseinrichtung auf den fühler eines Meßgerätes übertragen werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkachse (32) des Tasters (38) in festem Abstand von der Spindelachse angeordnet ist.
3· Zentriergerät nach Anspruch 2, mit einer aus Hebeln mit parallelen Achsen bestehenden Übertragungseinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß an der Berührungsstelle der Hebel (28, 30) gehärtete Wälzen (34, 36) in die Hebel eingesetzt sind, vcn denen jeweils eine parallel zu den Hebelachsen, die andere rechtwinklig zu ihr angeordnet ist.
4. Zentriergerät nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß in der Mittelstellung der Hebel ihr Berührungspunkt in der den Hebelachsen gemeinsamen Ebene liegt.

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5. Zentriergeäiät nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, gekennzeichnet durch eine von Hand zu betätigende Vorrichtung, welche den Taster (38) oder ein mit ihm verbundenes Teil in seine Mittelstellung bringt und dort arretiert.
6. Zentriergerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Arretierjivorrichtung als Paßstift (56) ausgebildet ist, der von außen, zweckmäßig gegen Federdruck (60), in eine zur Schwenkbewegung des Tasters (38) bzw. des mit ihm verbundenen Teiles (30) etwa rechtwinklige JiPaßbohrung (58) mit Einlaufkegel eingedrückt wird.
7· Zentriergerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß konzentrisch zur Paßbohrung (58) eine größere Bührung (62) vorgesehen ist, in welche der Paßstift (56) in seiner Ruhestellung mit einem der zulässigen Tasterschwenkung entsprechenden Spiel hineinragt ·
8. Zentriergerät nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, gekennzeichnet durch eine Zusafcfcfeder (46) zur Belastung des Tasters (38) oder eines mit ihm verbundenen Teiles (30) in Gegenrichtung zur Feder des Meßgerätes (16).
9· Zentriergerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzfeder (46) abschaltbar ist.
10. Zentriergerät nach Inppimhh 9 in Verbindung mit Anspruch 6 oder 7, Äadurch gekennzeichnet, daß der Paßstift (56) drehbar ist und im Bereich der Zusatzfeder (46) einen Nocken (54) zum Abheben derselben aufweist.

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