DE2360827C3

DE2360827C3 -

Info

Publication number: DE2360827C3
Application number: DE2360827A
Authority: DE
Inventors: Theo 8721 Zell Koch; Werner 8726 Gochsheim Schneider
Original assignee: SKF Kugellagerfabriken GmbH
Current assignee: SKF GmbH
Priority date: 1973-12-06
Filing date: 1973-12-06
Publication date: 1980-01-17
Also published as: DE2360827A1; FR2254007B1; FR2254007A1; GB1480533A; DE2360827B2

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Messen der Radiusgröße und der Formabweichungen kugeliger oder zylindrischer Oberflächen mit einem Meßtaster und einem Spannkopf für die Aufnahme des zu messenden Körpers.

Bei der Herstellung rotationssymmetrischer Teile, besonders bei der Fertigung von Werkstücken mit hohen Anforderungen an die Präzision, müssen Kontrollen vorgesehen sein, um die Werkstücke prüfen und dabei Abweichungen des Ist-Radius vom Soll-Radius und der Ist-Form von der Soll-Form feststellen zu können. Ein Beispiel hierfür ist die Kontrolle kugelförmiger Stirnseiten von Kegelrollen oder Zylinderrollen für Wälzlager.

Durch die DD-PS 48 878 ist eine Vorrichtung zum Prüfen von radienbemaßten Kurvenkörpern bekannt, ^w) bei der der zu messende Körper drehbar gelagert ist und um einen Punkt im Abstand von dem zu prüfenden Kurventeil entsprechend dem Soll-Radius geschwenkt wird und der Meßtaster auf einem Schlitten in Richtung zum zu messenden Körper verschiebbar ist. ⁶^

Bei der bekannten Vorrichtung erfolgt die Einstellung des Soll-Radius durch Verschieben des Schlittens 2 auf dem Führiingsstück 1, so daß bei der Prüfung von großen Radien ein verhältnismäßig langes und massives Führungsstück 1 erforderlich ist, das zusammen mit dem Schlitten und dem zu messenden Werkstück auf der Kreisteileinrichtung 11 geschwenkt wird. Eine derartige Vorrichtung ist jedoch kompliziert, umständlich zu bedienen und verhältnismäßig teuer in der Herstellung.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Radius-Meßgerät der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, das einfach und unkompliziert hinsichtlich Herstellung und Bedienung ist und gleichwohl genaue und sichere Meßergebnisse liefert

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Meßtaster an einem drehbar gelagerten Arm befestigt ist, dessen Länge in Obereinstimmung mit der Größe des Radius einstellbar ist, und daß der Spannkopf in Richtung zum Meßtaster hin auf einem Schlitten verschiebbar angeordnet ist

In Weiterbildung der Erfindung ist der Schlitten auf einem Schwenkarm angeordnet, dessen Schwenkachse die Drehachse des Armes schneidet Mit dieser Maßnahme kann die kugelige Oberfläche eines Körpers in mehreren Ebenen oder an einem gezielten Ort abgetastet werden, ohne daß hierzu die Lage des Meßtasters verändert werden muß.

Nach einem der anderen Merkmal der Erfindung ist der Spannkopf a-jf dem Schlitten mittels eines Federparallelogramms justierbar aufgehängt Statt dessen ist es auch möglich, daß der Spannkopf zur Aufnahme der zu messenden, kugeligen Oberfläche eine Dreipunkt-Stütze sowie eine den zu prüfenden Körper gegen diese drückende Feder aufweist

Der Meßtaster kann mit einem durch ein Antriebsrad steuerbaren Potentiometer verbunden sein, wobei das Antriebsrad Reibkontakt mit der zylindrischen Mantelfläche eines Drehtisches hat, an dem der Arm mit dem Meßtaster einstellbar befestigt ist. Bei der Abtastung von Rächen mit einer Mulde ist es dabei vorteilhaft, wenn das Antriebsrad parallel zu* Achse des Drehtisches höhenverstellbar ist und an der zylindrischen Mantelfläche des Drehtisches eine in Richtung der Höhenverstellbarkeit sich verjüngende Kerbe eingearbeitet ist; auf diese Weise wird bei einer Aufzeichnung auf einem Schreiber der Bereich der Mulde nicht mit aufgezeichnet

Die Erfindung ist nachstehend an einem Ausführungsbeispiel erläutert, das in den Zeichnungen dargestellt ist. Es zeigt in schematischer Darstellung

F i g. I eine Draufsicht auf einen Ausschnitt aus einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Fig.2 eine Seitenansicht bei der Abtastung einer Rollenstirnseite in Rollenmitte,

Fig.3 eine der Fig.2 ähnliche Abtastung, jedoch außerhalb der Rollenmitte,

Fig.4 eine Seitenansicht des Drehtisches mit Antriebsrad für ein Potentiometer,

F i g. 5 einen Schnitt entlang der Linie A-A der F i g. 4 und

Fig.6 eine Darstellung ähnlich Fig. 1, jedoch mit einem abgewandelten Spannkopf.

Wie vor allem aus den F i g. I und 2 hervorgeht, ist an einem in einem Lager 1 drehbar angeordneten Arm 2 ein Meßtaster 3 befestigt. Der Meßtaster 3 arbeitet nach dem Induktionsprinzip, es können jedoch auch Meßtaster anderer Bauweise verwendet werden. Der Radius R kann durch Verkürzung oder Verlängerung des Armes 2 eingestellt werden. Hierzu ist der Arm 2 in Pfeilrichtung verschiebbar auf einem Drehtisch 18 festgeklemmt.

Auf einem Schlitten 4 ist ein Spannkopf 5 angeordnet,

der den zu messenden Körper 6, im dargestellten Beispiel eine Kegelrolle, trägt Der Schlitten 4 kann in Richtung zum Meßtaster 3 hin in die Meßposition gefahren werden. Zur Feinverstellung ist der Spannkopf 5 auf dem Schlitten 4 verschiebbar angeordnet; eine Mikrometerschraube 7 dient zur Feineinstellung der Position des Spannkopfes 5.

Auf dem Schütten 4 ist der Spannkopf 5 mittels eines Federparallelogramms 8 justierbar aufgehängt Die Einjustierung erfolgt über eine Justierschraube 9; damit kann uin Lagcfehler der Rolle 6 ausgeschaltet werden.

Bei dem in Fig.6 gezeigten Spannkopf ist kein Federparallelogramm erforderlich. Hier wird die Rolle 6 mit ihrer zu messenden, kugeligen Stirnfläche durch eine Feder 24, beispielsweise aus Gummi, gegen eine Dreipunkt-Stütze 23 gedruckt Die Rolle 6 positioniert sich dadurch selbst ausreichend genau.

Zum Auswerfen bereits geprüfter Körper 6 dient ein Auswerfer 10 (Fig. 1), der axial verschoben werden kann.

Bei der Darstellung gemäß Fig.2 soll dit kugelige Stirnfläche der Rolle 6 in Rollenmitte abgetastet werden. Die F i g. 3 zeigt wie eine Abtastung außerhalb der Mittelebene durchgeführt wird. Hierzu ist der Schlitten 4 mit dem Spannkopf 5 auf einem Schwenkarm 11 angeordnet, dessen Schwenkachse 12 die Drehachse 13 des Armes 2 schneidet Der Schwenkarm 11 kann mittels einer Mikrometerspindel 14 um die Schwenkachse 12 bewegt werden.

Die vom Meßtaster 3 aufgenommenen Meßwerte werden über einen elektronischen Meßwertverstärker 15 und ein Drehpotentiometer 21 (Fig.4) auf einem X- V'-Schreiber 16 aufgezeichnet

Die Vorrichtung arbeitet in der folgenden Weise:

Der Arm 2 mit dem Meßtaster 3 und dem Maßstab 22 wird so lange verschoben, bis die Spitze des Meßtasters 3 von der Drehachse 13 den Abstand R (Soll-Radius) hat R wird auf dem Maßstab 22 angezeigt Nun wird die zu prüfenden Rolle 6 von dem Spannkopf 5 aufgenommen und mit dem Schlitten 4 in Meßposition gebracht. Sobald die zu vermessende Fläche mit dem Meßtaster 3 in Kontakt gebracht ist wird der Zeiger am Meßwertverstärker 15 mittels der Feinverstellung 7 auf Null eingeregelt.

Anschließend muß ein Lagef&iler der Rolle 6 ausgeschaltet werden. Hierzu ist der Spannkopf 5 auf dem Schlitten 4 durch das Federparallelogramm 8 justierbar aufgehängt Zum Einzentrieren wird die Stirnseite der Rolle 6 mit dem Meötaster 3 mehrmals abgetastet; dabei wird der Feinzeiger am Meßwertverstärker 15 beochbachtet und gleichzeitig die Justierschraube 9 betätigt Der Justiervorgang ist beendet, wenn der Feinzeiger keinen oder nach links und rechts denselben Ausschlag zeigt Bei der Ausbildung des Spannkopfes 5 gemäß F i g. 6 entfällt dieses Nachjustieren. Zur Prüfung der kugeligen Stirnfläche der Rolle 6

ίο wird der Meßtaster 3 von Hand oder mit Hilfe eines Motors an der Rolle 6 entlanggeführt; die Drehachse dieser Schwenkbewegung ist mit 13 bezeichnet. Abweichungen des Ist-Radius vom Soll-Radius R werden beim Abtasten von einem elektrischen Feinzeiger am Meßwertverstärker 15 angezeigt und auf dem X- K-Schreiber 16 aufgezeichnet Bei iiner Obereinstimmung des eingestellten Radius R mit dem Ist-Radius ergibt sich auf dem Schreiber 16 eine Gerade (obere Kurve in Fig. 1).

Wie bereits erwähnt, kann der Schwenkarm 11 mittels der Mikrometerspindel 14 um die Schwenkachse 12 gedreht werden, um die kugelige Stirnfläche der Rolle 6 in verschiedenen Ebenen abzutasten (F i g. 3).

Wie aus den Zeichnungen hervorgeht hat beim Ausführungsbeispiel die zu prüfende Rolle 6 in der Mitte der Stirnfläche eine kleine Mulde 17. Beim Abtasten der Stirnfläche über der Mulde 17 ist es erwünscht daß diese auf dem Schreiber 16 nicht aufgezeichnet wird. Zu diesem Zweck ist in die zylindrische Mantelfläche des Drehtisches 18, an dem der Arm 2 einstellbar befestigt ist eine Kerbe 19 eingearbeitet (Fig.4 und 5). Mit der zylindrischen Mantelfläche des Drehtisches 18 ist ein Antriebsrad 20 in Reibkontakt, das zur Steuerung des Potentiometers 21 dient Durch eine geeignete Vorrich-

J-; tung ist das Antriebsrad 20 höhenverstellbar (Pfeil in F i g. 4). Durch Höhenverstellung des Antriebsrades 20 erfolgt eine Anpassung an den jeweiligen Durchmesser der Mulde 17. Während der Abtastung der Stirnfläche der Rolle 6 durch Schwenken des Meßtasters 3 um die Drehachse 13 wird auch das Antriebsrad 20 an der zylindrischen Mantelfläche des Drehtisches 18 entlanggefahren. Im Bereich der Kerbe 19 wird die Rotation des Antriebsrades 20 um dessen eigene Achse unterbrochen; auf diese Weise wird dzs Potentiometer

•r> 21 so gesteuert, daß die Mulde 17 nicht aufgezeichnet wird.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche: 10 15

1. Vorrichtung zum Messen der Radiusgröße und der Formabweichungen kugeliger oder zylindrischer Oberflächen mit einem Meßtaster und einem Spannkopf für die Aufnahme des zu messenden Körpers, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßtaster (3) an einem drehbar gelagerten Arm

(2) befestigt ist, dessen Länge in Übereinstimmung mit der Größe des Soll-Radius ^einstellbar ist und daß der Spannkopf (S) in Richtung zum Meßtaster

(3) hin auf einem Schlitten (4) verschiebbar angeordnet ist

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitten (4) auf einem Schwenkarm (11) angeordnet ist, dessen Schwenkachse (12) die Drehachse (13) des Armes (2) schneidet

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet daß der Spannkopf (5) auf dem Schlitten (4) mittels eines Federparalleiogramms (3) justierbar aufgehängt ist

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannkopf (5) zur Aufnahme der zu messenden, kugeligen Oberfläche eine Dreipunkt-Stütze (23) sowie eine den zu prüfenden Körper (6) gegen diese drückende Feder (24) aufweist

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet daß der Meßtaster (3) rr<ri einem durch ein Antriebsrad (20) steuerbaren Potentiometer (21) verbunden ist, wobei das Antriebsrad (20) Reibkontakt mit der zylindrischen Mantelfläche eines Drehtisches (18) hat, an dem der Arm (2) befestigt ist

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, gekennzeichnet ^ durch eine parallel zur Achse (13) des Drehtisches (18) höhenverstellbare Anordnung des Antriebsrades (20) und eine in Richtung der Höhenverstellbarkeit sich verjüngende Kerbe (19) an der zylindrischen Mantelfläche des Drehtisches (18).

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