DE2419698C2 - Vorrichtung zur Aufzeichnung des Konturenverlaufs von eine unterschiedliche Dickenverteilung aufweisenden Profilen - Google Patents

Description

Die r.rfindung betrifft eine Vorrichtung zur Aufzeichnung des Konturenverlaufs von eine unterschiedliche Dickenverteilung aufweisenden Profilen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine derartige Vorrichtung zählt durch die US-PS 16 483 zum Stand der Technik* Sie weist eine Plätte auf, die in einer senkrechten Querebene an das zu prüfende Profil angeklemmt ist. Die Platte besitzt zwei im Abstand neben dem Profil liegende vertikale Führungsleisten, an denen Halterungen längsVefschiebiicli sind.

Jede der Halterungen weist einen Fühler auf, die lim ihre Längsachsen drehbar und in zwei um 180° zueinander versetzten Betriebslagen arretierbar sind. Die Fühler sind jeweils um eine zum Profil achsparallele Achse schwenkbar und über ein stangenartiges Übertragungsglied mit einem Schreibertragarm verbunden, der seinerseits um eine Achse gegenüber der Halterung schwenkbar ist. Auch die Achse ist achsparallel zum Profil gerichtet Am freien Ende des Tragarms kann ein Schreiber befestigt werden.

Durch Verlagerung der Halterungen bei an dis Profil angedrückten Fühiern kann der äußere Konturenverlauf des Profils auf einem Blatt aufgezeichnet werden, das an der Platte festgelegt ist. Jede Halterung dient dabei zur Aufzeichnung der ihr zugewendeten Kontur

!5 des Profils. Die Drehbarkeit der Fühler um ihre Längsachsen dient dazu, den gesamten Konturenverlauf des Profils aufzeichnen zu können.

Die bekannte Vorrichtung eröffnet keine Möglichkeiten, den Längskonturenverlauf im Überganersbereich von dem mittleren Achsrohr auf die Achsstummel einer LKW-Achse zu ermitteln und aufzuzeichnen. Es werden keine Anregungen vermittelt, wie man einen Fühler in einen Hohlkörper einführen kann, der einen vergleichsweise kleinen Eintrittsquerschnitt hat. Außerdem ist nicht erkennbar, wie man einen solchen Fühler überdies relativ weit in den Hohlkörper einführen könnte, um dann in seinem Inneren die Oberfläche auf ihren Längskonturenverls-jf hin abzutasten. Insbesondere wird kein Hinweis gegeben, wie man die bekannte Vorrichtung gegebenenfalls so abwandeln kann, daß sie zur Ermittlung des inneren und äußeren Längskonturenverlaufs von LKW-Achsen in den in Achsrichtung eine unterschiedliche Wanddickenverteilung aufweisenden Übergangsbereichen vom mittleren Achsrohr auf die Achsstummel geeignet ist.

Eine solche Anregung ist auch nicht der US-PS 23 05 167 oder der DE-PS 3 80 153 zu entnehmen. Diese Literaturstellen offenbaren nur Vorrichtungen, mit denen die Außenkontur von Formkörpern ermittelt und aufgezeichnet werden kann. In dem einen Fall handelt es sich um Autokarossen und in dem anderen Fall um ein Propellerprofil.

Berücksichtigt man dann noch den Stand der Technik der US-PS 27 24 185 und 25 11 276 sowie der GB-PS 10 97 639. durch die Vorrichtungen offenbart werden, mit deren Hilfe die Dicken von Rohrwänden gemessen werden können, so erhält man hierdurch ebenfalls keine Anregungen, wie man die Bauart der US-PS 23 16 483 abwandeln kann, um den inneren und äußeren Längskonturenverljuf in den Übergangsbereichen vom mittleren Achsrohr auf die Achsstummel von LKW-Achsen festzustellen. Die US-PS 27 24 185 dient zum Messen der Rohrwanddicke und gibt elektrische Impulse an ein Anzeigegerät weiter. Es kann also nur die Dicke festgestellt werden, jedoch kein Konturenverlauf. An eine Aufzeichnung des Konturenveriaufs ist auch nicht gedacht. Dieselbe Feststellung gilt für die Vorrichtung gemäß der US-PS 25 11 276, wo nur die Rohrwanddicke ermittelt wird, jedoch nicht der Konturenverlauf. Eine Aufzeichnung findet ebenfalls nicht statt. Entsprechendes gilt für die Vorrichtung der GB-PS 10 97 639, die auch nur zur raschen Messung der Rohrwanddicke geeignet ist, aber nicht zur Ermittlung eines Kontürenverlaufs Und schon jjar nicht zur Aufzeichnung eines solchen Konturenverlaufs,

Die US-PS 38 05 393 offenbart eine vergleichsweise kompliziert aufgebaute Meßvorrichtung, mit der es möglich ist, vergleichende Messungen der Verschieden-

sten Art durchzuführen. Es werden jedoch weder die Meßergebnisse aufgezeichnet, noch werden Anregungen vermittelt, wie man die Fühler hinter einer vergleichsweise kleinen Eintrittsöffnung radial spreizen könnte, urn den Längskonturenverlauf im Inneren eines Hohlkörpers zu ermitteln, über eine Halterung nach außerhalb zu übetragen und dort exakt aufzuzeichnen.

Ausgehend von dem Stand der Technik der US-PS 23 16 483 liegt der Erfindung demgemäß die Aufgabe zugrunde, die bekannte Vorrichtung so abzuwandeln, daß sie auch zur Ermittlung und Aufzeichnung des inneren und äußeren Längskonturenverlaufs von LKW-Achsen in den in Achsrichtung eine unterschiedliche Wanddickenverteilung aufweisenden Übergangsbereichen vom mittleren Achsrohr auf die Achsstummel '⁵ geeignet ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe sind die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 aufgeführten Merkmale vorgesehen.

Aufgrund der an die achsseitigen Endabschnitte der Halterungen angesetzten, um senkrecht zur Längsachse der LKW.-Achse schwenkbaren Fühler können diese zunächst in Längsrichtung der Halterungen ausgerichtet werden, so daß ein Fühler und seine Halterung auch durch einen vergleichsweise kleinen Eintrittsquerschnitt eingeführt werden kann. Nach dem Einführen wird dieser Fühler über das Parallelführungsgestänge und die Schreibertragarme an die innere Achswandung geschwenkt und in dieser Position unter den Einfluß der Zugfeder gestellt.

Wenn nun die Halterungen entlang der Oberflächen der LKW-Achse in den Übergangsbereichen bewegt werden, wobei sich die Halterungen stets in vorgewählten und fest eingestellten Abständen sowie parallel zur Längsachse der LKW-Achse befinden, zeigen die Fühler die Veränderungen der Oberflächenkontur durch Verschwenken an. Das Verschwenken der elastisch nachgiebig an die Oberflächen angedrückten Fühler wird mit Hilfe der Parallelführungsgestänge aus den LKW-Achsen heraus derart spielfrei den am anderen Ende der Halterungen vorgesehenen Schreibern übermittelt, daß diese den Oberflächenkonturenverlauf maßstabsgetreu, z. B. im Verhältnis von 1 : 1 auf einer entsprechenden Unterlage aufzeichnen. Durch entsprechende Wahl der Abstände der Fühlerspitzen zu den Schwenkachsen bzw. der Schreiber zu den Schwenkachsen ist auch eine andere maßstäi liehe Übertragung denkbar. Die Wanddickenverteilung liegt anschließend im Bereich der Meßstrecke auf der Unterlage direkt vor und braucht aus dieser flächigen Aufzeichnung nur noch abgegriffen zu werden.

Die Erfindung gewährleistet eine zerstörungsfreie Überprüfung der Übergangsbereiche von dem mittleren Achsrohr auf die Achsstummel von LKW-Achsen. Dabei ist es von besonderem Vorteil, daß aus einer Serie geschmiedeter LiiW-Achsen ohne Beeinträchtigung des Arbeitsablaufs eine große Anzahl herausgegriffen und kontrolliert werden kann. Hierdurch wird die Wahrscheinlichkeit erheblich erhöht, einen repräsentativen Überblick über die tatsächliche Beschaffenheit aller LKW-Achsen einer Serie zu erlangen. Selbstverständlich ist es auch möglich, alle LKW-Achsen zu prüfen und dadurch einschränkungslos sicherzustellen, daß jede LKW-Achse den gestellten Anforderungen entspricht Weiterhin ermöglicht es die erfindungsgc mäße Ausbildung, mehrere LKW-Achsen beim Anlaufen einer Fertigungsserie so lange chronolgisch nacheinander oder in bestimmten Abständen zu kontrollieren, bis die optimalen Bearbeitungsvorgänge für die vorgesehene Form der Übergangsbereiche gewährleistet sind. Darüber hinaus können nunmehr mit Vorteil von Werkstückmessungen Aufzeichnungen erstellt werden, die den Erfolg einzelner Fertigungsschritte bei der Endbearbeitung von LKW-Achsen reproduzierbar festhalten.

Eine exakte Ermittlung des Längskonturenverlaufs von LKW-Achsen erfordert die genaue Ausrichtung der LKW-Achse und der die Fühler tragenden Halterungen. Zu diesem Zweck kennzeichnet sich ein Merkmal der Erfindung dadurch, daß die Halterungen auf einer parallel zur Längsachse des Übergangsbereichs zwangsgeführten Konsole einstellbar festgelegt sind. Es werden also nicht unmittelbar die Halterungen bewegt, sondern es wird eine besondere Konsole hin- und hergeführt, die somit eine Montageplattform für die Halterungen bildet. Diese können daher vor jeder Messung bzw. Überprüfung exakt auf der Konsole eingestellt werden.

Um die Genauigkeit der Einstellung zu erhöhen und zu erleichtern, besteht eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung darin, daß die Halterungen in auf der Konsole ortsveränderbar befestigten Aufnahmekörpern gelagert und mittels längsgerichteter Nut^Führungen gegen Verdrehung gesichert sind. Durch die Nutfül.rungen wird eine exakte Ausrichtung der Halterungen gegenüber den Aufnahmekörpern erreicht. Somit ist es möglich, die Halterungen gegenüber der Konsole und den Aufnahmekörpern axial zu verschieben, um sich auch verschiedenen Meßlär.gen anpassen zu können.

Die Konsole kann in verschiedener Weise gegenüber dem zu messenden Übergangsbereich achsparallel bewegt werden. Eine bevorzugte Ausgestaltung besteht jedoch erfindungsgemäß darin, daß die Zwangsführung der Konsole von seitlich neben den Halterungen die Endabschnitte der Konsole spielfrei durchsetzenden Führungsstangen gebildet ist, welche endseitig in auf einer Grundplatte angeordneten Lagerböcken gehalten sind. Die Breite der Konsole ist dabei so bemessen, daß einerseits ein Verklemmen gegenüber den Führungsstangen ausgeschlossen ist, andererseits aber auch eine einwandfreie parallele Zwangsführung mit Bezug auf die Längsachse des Übergangsbereichs gewährleistet wird.

Die Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels nachstehend näher erläutert

Mit 1 ist in der Zeichnung ein Abschnitt einer Grundplatte bezeichnet die beispielsweise einem Meßtisch zugeordnet ist Auf der Oberfläche der Grundplatte 1 sind im Längskantenbereich v<er Lagerböcke 2 befestigt, welche der Halterung von in Längsrichtung der Grundplatte 1 sich erstreckenden Führungsstangen 3 dienen. Die einen runden Querschnitt aufweisenden Führungsstangen 3 durchsetzen jeweils einen Endabschnitt 4 einer Konsole 5. Die Konsole 5 weist zu diesem Zweck Bohrungen 6 auf, in die Gleitbüchsen 7 eingeseizt sind. Die Passung zwischen den Büchsen 7 und den Führungsstangen 3 ist so gehalten, daß die Konsole 5 in Längsrichtung der Führungsstangen 3 verklemmungsfrei und winkelunveränderbar bewegt werden kann. Im vertikalen Längsschnitt kann die Konsole 5 beispielsweise rechteckig oder oval ausgebildet sein. Wesentlich ist jedoch eine ebene Oberfläche 8, welche sich parallel zu der durch die Längsachsen der Führungsstangen 3 verlaufenden

Horizontalebene erstreckt.

Auf dieser Oberfläche 8 sind zwei Aufnahmekörper 9 befestigt Die Lage der Aufnahmekörper 9 auf der Oberfläche 8 ist einstellbar. Die Aufnahmekörper 9 besitzen Längsausnehmungen 10, die von im Quef' schnitt etwa doppel-T-förmigen Halterungen 11 durchsetzt werden. Zwischen den Oberseiten der Halterungen 11 und den Längsausnehmungen 10 der Aufnahmekörper 9 sind Nutführungen 12 vorgesehen, welche eine Verdrehungssicherung der Halterungen 11 gegenüber den Aufnahmekörpern 9 bilden. Die Nutführungen 12 sind nur anhand der Halterung 11 veranschaulicht, die in den Übergangsbereich 19 der zu überprüfenden LKW-Achse greift. Die andere Halterung 11 ist im horizontalen Längsschnitt dargestellt.

Die in den Aufnahmekörpern 9 spielfrei längsverschieblich und feststellbar gelagerten Halterungen 11 sind endseitig gabelförmig ausgebildet, wobei die vertikal übereinanderliegenden Zungen der Gabeln durch Bolzen 13 miteinander verbunden werden. Die Zungen einer Gabel übergreifen einen ringförmigen Schwenkkörper 14, der von einem Bolzen 13 durchsetzt wird und gegenüber diesem radial und gegenüber den Zungen axial spielfrei drehgelagert ist. Die Schwenkkörper 14 dienen im werkstück-endseitigen Abschnitt der Halterungen 11 als Basiskörper für fingerartige Fühler 15, die in eine Spitze 16 auslaufen. Die Spitzen 16 dienen dem Abtasten des Konturenverlaufs der inneren Oberfläche 17 und der äußeren Oberfläche 18 des Übergangsbereichs 19. Die Winkeleinstellung der Fühler 15 zu den Oberflächen 17, 18 entspricht den Krümmungsverhältnissen im Übergangsbereich 19 vom großen auf den kleinen Durchmesser bzw. der Wanddickenverteilung in diesem Bereich.

An den anderen Enden der Halterungen 11 sind Tragarme 20 unterhalb der Halterungen 11 auf den Bolzen 13 schwenkbar befestigt. Zwischen den beiden Zungen der hier vorgesehenen Gabeln sind ebenfalls Schwenkkörper 14 angeordnet, die mit den die Fühler 15 tragenden Schwenkkörpern 14 über zwei Stangen 21 eines Pafallelführungsgestänges 22 spielfrei verbunden sind. An den Tragarmen 20 sind endseitig Schreiber 23, beispielsweise Tuscheschreiber befestigt. Der Abstand der Schreiberspitzen 24 Von den Schwenkachsen 25 der Schreibertragarme 20 entspricht dabei genau dem Abstand der Spitzen 16 der Fühler 15 zu den Schwenkachsen 26 dieser Fühler 15.

Zur Erzielung eines kontinuierlichen Andrucks der Fühlerspitzen 16 an den zu ertastenden Oberflächen 17,

18 besitzen die Schreibertragarme 20 in starrer Zuordnung Haltestifte 27, zwischen denen an und an den Halterungen Il befestigten weiteren Hallestiften 28 Zugfedern 29 eingegliedert sind.Die Festlegung der LKW-Achse mit dem zu messenden Übergangsbereich

19 auf dem Meßtisch erfolgt mit Hilfe von einstellbaren und feststellbaren Backen 30. In Längsrichtung des Meßtisches können mehrere solcher Backenpaare 30 vorgesehen sein, um ein Ausrichten der Längsachse 31 der LKW-Achse sicherzustellen.

Der von den Fühlern 15 über die Parallelführungsgestänge 22 auf die Schreiber 23 übermittelte Konturenverlauf der inneren Oberfläche 17 und der äußeren Oberfläche 18 des Übergangsbereichs 19 wird von den Schreiberspitzen 24 auf eine Unterlage 32 übertragen, die auf der Oberfläche der Grundplatte 1 zwischen den Führungsstangen 3 rutschsicher befestigt ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Aufzeichnung des Konturenverlaufs von eine unterschiedliche Dickenverteilung aufweisenden Profilen, welche zwei parallel zueinander bewegbare Halterungen mit schwenkbaren fingerartigen Fühlern aufweist, die an die zu ertastenden Oberflächen drückbar und durch stangenartige Übertragungsglieder mit an den Halterungen ebenfalls schwenkbar gelagerten Tragarmen für Schreiber gleichsinnig beweglich verbunden sind, wobei der Abstand zwischen den Fühlerspitzen und den Schwenkachsen der Fühler gleich oder ungleich dem Abstand zwischen den Schreiberspitzen und den Schwenkachsen der parallel zu den Fühlern ausgerichteten Schreibertragarme bemessen ist, dadurch gekennzeichnet, daß in der Anwendung zur Ermittlung des inneren und äußeren Konturenverlaufs von LKW-Achsen in den in Achsrichtung eine unterschiedliche Wanddickenverteilung aufweisenden Obergangsbereichen (19) vom mittleren Achsrohr auf die Achsstummel die Halterungen (11) achsparallel zur Längsachse (31) des Übergangsbereichs (19) beweglich sind und an den achsseitigen Enden die um senkrecht zur Längsachse (31) des Übergangsbereichs (19) schwenkbaren Fühler (15) tragen, welche durch Parallelführuugsgestänge (22, mit den an den anderen Enden der Halterungen (11) gelagerten Schreibertragarmen (20) verbunden und jeweils durch eine auf die Schreibertragarme (20) einwirkende Zugfeder (29) einerseits an die innere Oberfläche ^i7) und andererseits an die äußere Oberfläche (18) des Übergt ./gsbereichs (19) andrückbar sind.

2. Vorrichtung nach Anspruci 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterungen (11) auf einer parallel zur Längsachse (31) des Übergangsbereichs (19) zwangsgeführten Konsole (5) einstellbar festgelegt sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterungen (U) in auf der Konsole ortsveränderbar befestigten Aufnahmekörpern (9) gelagert und mittels längsgerichteter Nutführungen (12) gegen Verdrehung gesichert sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwangsführung der Konsole (5) von seitlich neben den Halterungen (11) die Endabschnitte (4) der Konsole (5) spielfrei durchsetzenden Führungsstangen (3) gebildet ist, .welche endseitig in auf einer Grundplatte (1) angeordneten Lagerböcken (2) gehalten sind.