DE3940570A1 - Pneumatischer messdorn - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen pneumatischen Meßdorn zum Feststellen der Meßhaltigkeit von Öffnungen, insbesondere Bohrungen mit außen am Umfang befestigten Meßfedern, die über äußeren Luftauslaßöffnungen liegen, mit außen vorstehenden Tastpunkten an der Innenwandung der Öffnungen anliegen und je nach ihrer Entfernung von der Luftauslaßöffnung diese mehr oder weniger öffnen als Maß für die Größe der Öffnung, wobei die Meßfedern in ihrer äußersten Stellung an einem Ausschlag anliegen.

Um von solchen Meßdornen exakte Werte zu erhalten, ist es erforderlich, in regelmäßigen Abständen die Meßdorne eine Einstellmeßlehre anfahren zu lassen, um hierüber eine Kalibrierung zu erhalten. Es ist damit sowohl eine geeichte Meßlehre als auch ein zusätzlicher zeitaufwendiger Arbeitsgang erforderlich.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Meßdorn der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß eine Kalibrierung selbsttätig erfolgen kann, ohne eine Einstellmeßlehre zu verwenden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Anschlag in einer solchen Entfernung gewählt ist, daß die Meßfeder die Kalibrierstellung einnimmt.

Damit bildet der an jeder Meßfeder angeordnete Anschlag selber ein Stellmeßwerkzeug, d. h. der ständig gleichbleibende Anschlag bildet eine exakte Anlagefläche und damit eine exakte Stellung der Meßfeder zur automatischen Kalibrierung. Bevor der Meßdorn in eine Öffnung eingefahren wird, liegen die Meßfedern stets an diesem Anschlag an und in dieser Stellung wird ein bestimmter Druck der Druckluft am Meßdorn aufgegeben, wobei dann im Pneumatik-/Elektronikwandler ein Druck erzeugt wird, der gemessen wird und den Grundwert darstellt. Damit ist die Anlagestellung der Meßfeder am Anschlag eine Kalibrierposition für eine selbstätige Kalibrierung, die beliebig oft und ohne Zeitaufwand zwischen dem Einfahren in die zu messenden Öffnungen erfolgen kann. Da am Anschlag selber kein Verschleiß entsteht, bleibt diese Kalibrierposition über die Lebensdauer des Meßdornes erhalten.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Anschlag von einem die Meßfeder außen übergreifenden Teil, insbesondere einer Haltelasche gebildet ist. Alternativ kann aber auch der Anschlag von einer die Meßfeder durchdringenden Schraube gebildet sein, die durch eine Meßfederbohrung ohne Gewinde mit Spiel hindurchreicht. Ein vorteilhaftes Verfahren zum Verwenden des erfindungsgemäßen Meßdornes besteht darin, daß vor dem Einführen des Meßdorns in die Öffnung und damit bei Anlage der Meßfedern an den Anschlägen der Luftdruck gemessen wird, der durch den von den Meßfedern erzeugten Luftwiderstand entsteht, daß dieser gemessene Druck als Kalibriermeßwert von der Steuerelektronik verwendet wird, und daß danach der Meßdorn in die zu messende Öffnung (14) einfährt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 einen axialen Schnitt und

Fig. 2 einen Ausschnitt aus Fig. 1.

Federkontaktmeßdorne 1 werden zur Maßkontrolle von Bohrungen häufig in Sondermaschinen eingesetzt. Nach dem Feinbearbeiten fährt der Meßdorn nach automatischen Wechsel in der Werkzeugspindel in das Werkstück bzw. in den Prüfling ein. In den Meßdorn wird dann Meßluft eingedrückt, die gegenüber dem Normaldruck einen Überdruck besitzt und zu Meßdüsen 2 geführt wird. Den Meßdüsen 2 sind Meßfedern 3 nachgeschaltet, die je nach dem wie weit sie ausgefahren sind, die Meßdüse mehr oder weniger verschließen und damit einen Rückstau der Meßluft erzeugen, so daß die Meßluft in einem Pneumatik-/Elektronik-Wandler 4 gemessen werden kann. Dieser Meßwert entspricht dann dem Grad, wie weit die Meßfedern 3 ausgefahren sind und damit wie groß die Bohrung ist.

Im zylindrischen Meßdorn 1 ist ein koaxialer Zuführungskanal 5 eingebracht, der die Meßluft in den vorderen Bereich des Meßdorns bringt. Der Kanal 5 mündet in einer zylindrischen koaxialen Kammer 6, in der ein zylindrisches Tastteil 7 wie ein Kolben in einem Zylinder Verschieblich gelagert ist. Das Tastteil 7 weist an seinem äußeren herausragenden Ende einen scheibenförmigen koaxialen überragenden Kopf 8 als Auflaufsicherung auf.

Der zylindrische in der Kammer 6 gleitende Bereich 7a des Tastteils 7 besitzt eine koaxiale Sackbohrung 9, von der über radiale Bohrungen 10 die Meßluft einer äußeren Ringnut 11 des Bereichs 7a zugeführt wird. In Höhe der Ringnut 11 bei nicht eingedrücktem Tastteil 7 sind im Körper des Meßdorns 1 radiale Bohrungen als Meßdüsen 2 auf mindestens zwei einer diametral gegenüberliegenden Seiten angeordnet. Die Meßluft strömt damit bei nicht eingedrücktem Tastteil 7 vom Kanal 5 in die Kammer 6 von dort über die Bohrungen 9 und 10 zur Ringnut 11 und von dieser durch die Meßdüsen 2. Die aus den Meßdüsen 2 austretende Druckluft wird von Meßfedern 3 gesteuert, die über der Austrittsöffnung der Meßdüsen 2 jeweils liegen und deren Abstand gegenüber diesen Austrittsöffnungen 2a veränderlich ist.

Die Meßfedern 3 liegen in am Außenumfang des Meßdorns 1 achsparallel angeordneten Längsnuten 12 ein und sind mit einem Ende 3a am Meßdorn 1 befestigt. Das andere Ende der Meßfeder 3 ist beweglich und liegt über der Austrittsöffnung 2a. An der Außenseite jeder Meßfeder 3 nahe der Austrittsöffnung 2a ist ein Meßpunkt bzw. eine Taststelle 13 vorgesehen, die gegenüber der Meßfeder 3 vorstehen kann und an der Innenwandung der zu messenden Bohrung zur Anlage kommt. Befindet sich der Meßdorn 1 nicht in der zu prüfenden Bohrung 14 des Prüflings bzw. Werkstückes 15; so kann die Meßfeder 3 durch die Meßluft auf die weitest nach außen geschwenkte bzw. gebogene Stellung gebracht werden, wobei diese Stellung durch einen Anschlag bestimmt ist, der von einer Schraube 16 gebildet wird, die durch eine Meßfederbohrung mit Spiel hindurchreicht und deren Kopf die Meßfeder außen überragt und den Anschlag erzeugt. Alternativ kann der Anschlag aber auch von einem die Meßfeder außen übergreifenden Teil, insbesondere einer Haltlasche 17 gebildet sein (Fig. 2).

Das Tastteil 7 wird durch eine in der Kammer 6 liegende Schraubendruckfeder 18 nach außen gedrückt in die in Fig. 1 gezeigte Stellung. Eine in der Wand der Kammer 6 fest angeordnete Kugel 19 oder ein Stift liegen etwa zur Hälfte in einer kurzen außen im Bereich 7a eingebrachten achsparallelen Längsnut 20 ein und bestimmt damit beide Endstellungen des Tastteils 7 und bilden eine Verdreh­ sicherung. In der äußeren Endstellung verbindet die Ringnut 11 Kanal 5, Kammer 6 und Bohrungen 9, 10 mit der Meßdüse 2. In der eingeschobenen Stellung befindet sich dagegen die Ringnut 11 außerhalb des Bereichs der radialen Meßdüsen 2 und damit ist die Meßluftzufuhr vollständig unterbrochen, so daß der Druck der Meßluft bis zum maximalen Wert ansteigt. Das im System eingebundene analoge Meßgerät meldet dann der Maschine "Auflauf". Dieser einen Fehler anzeigende Wert führt dann zu einer Reaktion des Rechners, insbesondere zum Zurückziehen des Meßdorns oder zu einem Stoppen seiner Bewegung.

Claims (4)

1. Pneumatischer Meßdorn zum Feststellen der Meßhaltigkeit von Öffnungen (14), insbesondere Bohrungen mit außen am Umfang befestigten Meßfedern (3), die über äußeren Luftauslaßöffnungen (2a) liegen, mit außen vorstehenden Tastpunkten (13) an der Innenwandung der Öffnungen (14) anliegen und je nach ihrer Entfernung von der Luftauslaßöffnung (2a) diese mehr oder weniger öffnen als Maß für die Größe der Öffnung (2a), wobei die Meßfedern (3) in ihrer äußersten Stellung an einem Anschlag (16, 17) anliegen, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag (16, 17) in einer solchen Entfernung gewählt ist, daß die Meßfeder (3) die Kalibrierstellung einnimmt.

2. Meßdorn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag von einem die Meßfeder außen übergreifenden Teil, insbesondere einer Haltelasche (17) gebildet ist.

3. Meßdorn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag von einer die Meßfeder durchdringenden Schraube (16) gebildet ist, die durch eine Meßfederbohrung ohne Gewinde mit Spiel hindurchreicht.

4. Verfahren zum Verwenden eines Meßdorns nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Einführen des Meßdorns (1) in die Öffnung (14) und damit bei Anlage der Meßfedern (3) an den Anschlägen (16, 17) der Luftdruck gemessen wird, der durch den von den Meßfedern (3) erzeugten Luftwiderstand entsteht, daß dieser gemessene Druck als Kalibriermeßwert von der Steuerelektronik verwendet wird, und daß danach der Meßdorn (1) in die zu messende Öffnung (14) einfährt.