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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Kopf zum Prüfen der linearen Abmessungen
eines mechanischen Teiles, der eine Lagereinheit mit einem Gehäuse, das
eine Ausnehmung und eine geometrische Längsachse besitzt, einen Armsatz,
der in bezug auf die Lagereinheit bewegbar ist und einen Arm, der mindestens
teilweise in der Ausnehmung angeordnet ist, sowie einen mit dem
Arm verbundenen Fühler
zur Berührung
einer Fläche
des zu prüfenden
mechanischen Teiles aufweist, ein Drehlager, das zwischen dem Arm
und der Lagereinheit angeordnet ist, um Verschiebungen des Armes
relativ zur Lagereinheit um eine Querachse zu ermöglichen,
Druckvorrichtungen, die zwischen dem Arm und der Lagereinheit angeordnet
sind, um den Fühler
gegen die Fläche des
zu prüfenden
Teiles zu drücken,
und einen Signalumformer besitzt, der mit dem Arm und der Lagereinheit
verbunden ist, um in Abhängigkeit
von der Position des Armes relativ zur Lagereinheit Signale zu liefern.
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Es
gibt viele Arten von Prüf-
oder Meßköpfen für die Inspektion
von mechanischen Teilen in Werkbänken,
Transferstraßen
oder im Verlaufe einer von Werkzeugmaschinen durchgeführten Bearbeitung, wobei
die Messung während
der Bearbeitung durchgeführt
wird.
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Obwohl
die bekannten Köpfe
in bezug auf die Wiederholbarkeit und Zuverlässigkeit gute Eigenschaften
aufweisen, sind sie generell für
spezielle Arten von Anwendungsfällen
konzipiert und ermöglichen
keine große
Flexibilität
in bezug auf ihre Verwendung.
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Was
andere Umstände
anbetrifft, so benötigen
diese Köpfe,
obwohl sie für
eine Reihe von Anwendungsfällen
geeignet sind, langwierige, teure und umfangreiche Umrüstvorgänge.
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Die
Signalumformvorrichtungen der bekannten Köpfe, beispielsweise Linearspannungsdifferenzumformer
oder vom Halbbrückentyp,
mit hin- und herbeweglichen Wicklungen und Kern besitzen ein lineares
Verhalten in einem extrem beschränkten
Verschiebungsbereich zwischen dem Kern und den Wicklungen und sind
daher nur für
begrenzte Meßbereiche
konzipiert. Darüber
hinaus besitzen diese Signalumformvorrichtungen eine sensible Konstruktion und
sind besonders empfindlich gegenüber
Temperaturänderungen,
die in der Funktion dieser Köpfe unerwünschte Verschiebungen,
die als „thermische Verschiebungen" bekannt sind, verursachen.
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Die
bekannten Köpfe
besitzen ferner Kabel mit elektrischen Leitungen, die die Abgabe
von Signalen von den zugehörigen
Signalumformern an Verarbeitungseinheiten und Verbinder am freien
Ende der Kabel ermöglichen.
Die Verbinder der bekannten Köpfe
besitzen Elemente, die beispielsweise mit Hilfe einer Gewindekopplung
miteinander verbunden werden sollen, um die sich eine Bedienungsperson
besonders intensiv kümmern
muß, um
eine geeignete Verriegelung und Abdichtung zu erzielen.
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Es
sind ferner Vorrichtungen bekannt, die Rahmen zum Lagern dieser
Köpfe aufweisen,
beispielsweise Lager zum Lagern eines Paares von Köpfen, die
zur Durchmesserüberprüfung eingesetzt werden.
Diese Köpfe
können
auf einstellbare Weise mit dem Lager verbunden werden, und zwar
beide in einer in bezug auf das Lager hin- und herbeweglichen Weise.
Vorrichtungen dieser Art werden beispielsweise zur Durchmesserüberprüfung von
Teilen im Verlaufe der von Werkzeugmaschinen durchgeführten Bearbeitung
verwendet, genauer gesagt bei Schleifmaschinen. Die Komponenten
dieser Vorrichtung, insbesondere die Meßköpfe, können zufälligen und unerwünschten
Kollisionen ausgesetzt sein, die häufig insbesondere in der Werkstattumgebung
auftreten, in denen eine Messung während der Bearbeitung stattfindet.
Diese Kollisionen können
die Prüfposition
der Köpfe
verändern
und darüber
hinaus die Köpfe
beschädigen.
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Ein
Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Prüf- oder
Meßkopf
für die
Prüfung
der linearen Abmessungen von mechanischen Teilen zu schaffen, der
einen hohen Standard an Wiederholbarkeit und Genauigkeit garantiert,
besonderes zuverlässig,
vielseitig und billig ist und somit die Nachteile der bekannten
Köpfe beseitigt.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, Teile
für Prüf köpfe, insbesondere
Signalumformer und Verbinder, zur Verfügung zu stellen, die zur Verbesserung
der Eigenschaften der Köpfe
beitragen und deren Herstellkosten reduzieren sowie deren Gebrauch extrem
einfach und flexibel machen.
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Noch
ein anderes Ziel der Erfindung besteht darin, Prüfvorrichtungen zu schaffen,
bei denen Prüf- oder
Meßköpfe Verwendung
finden, die besonders sicher und flexibel im Gebrauch sind und nur
einfache und schnelle Aufbauarbeiten benötigen, während sie einen hohen Standard
an Wiederholbarkeit und Genauigkeit garantieren.
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Es
ist auch ein Ziel der Erfindung, ein Verfahren zur Prüfung von
linearen Abmessungen zur Verfügung
zu stellen, das durch eine Vorrichtung mit mindestens einem Prüf- oder
Meßkopf,
der besonders einfach und flexibel im Gebrauch ist, verwirklicht wird.
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Noch
ein weiteres Ziel der Erfindung betrifft die Schaffung einer Prüfvorrichtung
mit mindestens einem Prüf-
oder Meßkopf
und Verbindungseinrichtungen an eine Verarbeitungseinheit, die besonders zuverlässig und
kompakt sind und in einfacher und rascher Weise ausgetauscht werden
können.
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Diese
und andere Ziele werden mit einem Kopf nach Patentanspruch 1 erreicht.
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Die
Erfindung wird nunmehr in größeren Einzelheiten
in Verbindung mit den beigefügten
Zeichnungen, die lediglich Ausführungsbeispiele
betreffen, erläutert.
Es zeigen:
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1 eine
axonometrische Ansicht des Gehäuses
eines erfindungsgemäß ausgebildeten
Kopfes;
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2 einen
Längsschnitt
eines Kopfes gemäß der Erfindung,
der das Gehäuse
der 1 umfaßt,
wobei einige Details im Verlaufe der Prüfung eines Teiles dargestellt
sind;
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3 eine
Ansicht des in 2 gezeigten Kopfes in Richtung
des Pfeiles III in 2, wobei einige Elemente aus
Einfachheitsgründen
weggelassen worden sind, insbesondere die Abdeckung 130, der
Fühler 27 und
das zugehörige
Lager 26;
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4 eine
Ansicht des Kopfes der 2 entsprechend der Ansicht von 3,
wobei das Leitblech 55 und die zugehörige Feststellschraube 56 ebenfalls
weggelassen worden sind;
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5 eine
Ansicht des in 2 gezeigten Kopfes in Richtung
des Pfeiles V in 2;
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6 eine
axonometrische Ansicht in vergrößertem Maßstab eines
Bestandteiles des erfindungsgemäß ausgebildeten
Kopfes;
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7 eine
Ansicht in vergrößertem Maßstab eines
teilweise in 2 gezeigten Bestandteils; die Figuren
teilweise weggeschnittene Schnittansichten 8 und 9 des Bestandteils
der 7 entlang den Linien VIII-VIII und IX-IX in 7;
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10 eine
teilweise weggeschnittene Seitenansicht in einer anderen Orientierung
des Bestandteiles der 7 entlang der durch den Pfeil
X in 7 angedeuteten Richtung;
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11 eine
teilweise weggeschnittene Schnittansicht des in 10 gezeigten
Bestandteils entlang Linie XI-XI in 10;
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12 eine
teilweise weggeschnittene Seitenansicht eines Bestandteils eines
Kopfes gemäß einer
anderen Ausführungsform
der Erfindung in bezug auf 10;
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13 eine
teilweise weggeschnittene Schnittansicht des in 12 gezeigten
Bestandteils entlang Linie XIII-XIII in 12, wobei
einige Details dargestellt sind;
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14 schematisch
einen Schaltplan, der einen im Kopf der 2 verwendeten
Signalumformer zeigt;
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15 einen
Längsschnitt
eines Details eines Kopfes gemäß einer
anderen Ausführungsform der Erfindung;
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16 einen
Längsschnitt
eines Details eines Kopfes gemäß einer
anderen Ausführungsform der
Erfindung;
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17 einen
Längsschnitt
einer ersten Vorrichtung gemäß der Erfindung,
wobei einige Details im Verlaufe der Prüfung eines Teiles dargestellt
sind;
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18 eine
teilweise weggeschnittene Schnittansicht der Vorrichtung der 17 entlang
Linie XVIII-XVIII in 17;
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19 eine
Seitenansicht einer zweiten Vorrichtung gemäß der Erfindung;
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20 eine
teilweise weggeschnittene Schnittansicht der in 19 gezeigten
Vorrichtung entlang Linie XX-XX in 19;
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21 eine
Rückansicht
einer dritten Vorrichtung gemäß der Erfindung;
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22 einen
Längsschnitt
in einem geringfügig
reduzierten Maßstab
der Vorrichtung der 21 entlang Linie XXII-XXII in 21,
wobei einige Details im Verlaufe der Prüfung eines Teiles dargestellt
sind;
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23 eine
Rückansicht
einer vierten Vorrichtung gemäß der Erfindung;
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24 eine
Seitenansicht der in 23 gezeigten Vorrichtung in
der durch den Pfeil XXIV in 23 angedeuteten
Richtung, wobei einige Details im Schnitt und im Verlaufe der Prüfung eines
Teiles dargestellt sind;
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25 eine
Rückansicht
einer Vorrichtung gemäß der Erfindung,
wobei einige Modifikationen in bezug auf die vierte Vorrichtung
der 23 dargestellt sind;
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26 eine
Seitenansicht der Vorrichtung der 25 in
Richtung des Pfeiles XXVI in 25, wobei
einige Details im Schnitt und im Verlaufe der Prüfung eines Teiles dargestellt
sind;
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27 eine
Seitenansicht einer fünften
Vorrichtung gemäß der Erfindung,
die im Verlaufe der Prüfung
eines Teiles dargestellt ist;
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28 einen
Längsschnitt
in vergrößertem Maßstab eines
Details der Vorrichtung der 27 entlang
Linie XXVIII-XXVIII in 30;
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29 einen
Längsschnitt
entsprechend 28 in einer anderen Arbeitsposition
der Vorrichtung;
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30 eine
Draufsicht, wobei einige Elemente im Schnitt dargestellt sind, des
Details der 28 in Richtung des Pfeiles XXX
in 28;
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31 eine
Seitenansicht einer sechsten Vorrichtung gemäß der Erfindung im Verlaufe
der Prüfung
eines Teiles;
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32 eine
Schnittansicht der Vorrichtung der 31 entlang
Linie XXXII-XXXII der 31;
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33 eine
Seitenansicht einer Vorrichtung gemäß der Erfindung, wobei einige
Modifikationen in bezug auf die sechste Vorrichtung der 31 dargestellt
sind; und
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34 eine
Schnittansicht der Vorrichtung der 33, abgesehen
von einigen Details, entlang Linie XXXIV-XXXIV in 33.
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Der
in den 1-6 gezeigte Kopf, genauer gesagt
ein Prüfkopf 1,
umfaßt
ein Lager und eine Schutzeinheit mit einem Stahlgehäuse 3 im
wesentlichen prismatischer Form, insbesondere in der Form eines
Parallelepipedes, das eine geometrische Längsachse besitzt.
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Das
Gehäuse 3 hat
eine Ausnehmung 12, die sich im wesentlichen in Längsrichtung
erstreckt, mit einer Vorderseite 5, einer Oberseite 6,
einer Unterseite 7 und einer Rückseite 8 mit Löchern und Öffnungen,
um einen Zugang zur Ausnehmung 12 zu ermöglichen.
Insbesondere ist eine Längsöffnung 15 in der
Oberseite 6 ausgebildet, während eine mittlere Öffnung 16 in
der Vorderseite 5 ausgebildet ist.
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Ein
beweglicher Armsatz umfaßt
einen Arm 20, der teilweise in der Ausnehmung 12 des
Gehäuses 3 untergebracht
und im wesentlichen parallel zur geometrischen Längsachse des Gehäuses 3 angeordnet
ist. Der Arm 20 umfaßt
einen ersten Endabschnitt 21, der im Gehäuse 3 angeordnet
ist und zwei Querflügel 22 und 23 besitzt
(in 4 gezeigt), einen mittleren Abschnitt 24 und
einen zweiten Endabschnitt 25, der sich quer über die
mittlere Öffnung 16 der
Vorderseite 5 erstreckt und an der Außenseite des Gehäuses 3 ein
Lager 26 für
einen Fühler 27 trägt.
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Ein
Drehlager 30 (das im einzelnen mit vergrößertem Maßstab in 6 gezeigt
ist) ist mit dem Gehäuse 3 und
dem beweglichen Arm 20 verbunden und ermöglicht begrenzte
Drehverschiebungen des Armes 20 um eine Querachse. Es umfaßt ein verformbares
Element, das aus drei Stahllamellen 31, 32 und 33 besteht,
welche permanent an zwei Blöcken 34 und 35 befestigt
sind, die beispielsweise aus einer Zinklegierung bestehen. Diese
permanente Fixierung zwischen Elementen aus unterschiedlichen Materialien
kann beispielsweise durch Druckguß hergestellt werden, obwohl
auch andere Verfahren Anwendung finden können (beispielsweise Schweißen).
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Das
Druckgußverfahren
zum permanenten Fixieren der Lamellen 31, 32 und 33 an
den Blöcken 34 und 35 wird
durchgeführt,
indem die Lamellen 31, 32 und 33 in ein
Druckgußwerkzeug
eingesetzt werden, in das danach das zum Erhalten der Blöcke 34 und 35 erforderliche
geschmolzene Material eingespritzt wird. Die Lamellen 31, 32 und 33 bleiben
somit an diesem Material fixiert, bis es abkühlt. Ferner können die
Lamellen 31, 32 und 33 in den Bereichen,
die im geschmolzenen Material eingetaucht bleiben sollen, Löcher aufweisen,
die die Fixierstabilität
weiter garantieren.
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Wenn
sich das Drehlager 30 im Ruhezustand befindet, sind die
beiden Blöcke 34 und 35 im wesentlichen
parallel zueinander angeordnet, und die Lamellen 31, 32 und 33 bilden
beispielsweise mit den Blöcken 34 und 35 Winkel
von 45°.
Die Lamellen 31 und 33 sind im wesentlichen coplanar,
wobei die Lamelle 32 einen Winkel von etwa 90° mit den
anderen beiden Lamellen 31 und 33 bildet. Dabei
liegen die Lamellen 31, 33 auf der einen Seite
und die Lamelle 32 auf der anderen Seite in zwei Ebenen
(beispielsweise in zwei senkrecht zueinander angeordneten Ebenen)
einer Schar von Ebenen, die von einer Geraden gebildet wird, die
die Drehachse des Armes 20 darstellt.
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Der
Block 34 ist mit dem Mittelabschnitt 24 des Armes 20 mit
Hilfe von zwei Schrauben 40 verbunden, während der
Block 35 mit einer Innenfläche des Gehäuses 3 an einer der
Seite 7 entsprechenden Position mit Hilfe von zwei anderen
Schrauben 41 (die in 5 gezeigt
sind) verbunden ist. Wie in den 2 und 6 gezeigt,
ist der Block 34 so geformt, daß der Abschnitt zum Verbinden
mit dem Arm 20 in Längsrichtung
eine ziemlich begrenzte Abmessung besitzt und auf diese Weise ein
besseres Verhalten des Drehlagers 30 durch Minimierung
der Übertragung
von Spannungen vom Arm 20 auf das Drehlager 30 sicherstellt.
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Durch
die Konstruktion und Anordnung des Drehlagers 30 kann der
Arm 20 begrenzte, aber genaue Drehverschiebungen um die
vorstehend erwähnte
Drehachse ausführen,
die senkrecht zur geometrischen Längsachse des Gehäuses 3 und
parallel zur Oberseite 6 und Unterseite 7 verläuft.
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Mechanische
Begrenzungsvorrichtung umfassen Anschlagelemente, die in der Ausnehmung 12 des
Gehäuses 3 fixiert
sind und mit der Oberseite und Unterseite der Querflügel 22 und 23 zusammenwirken
können,
um die Drehverschiebungen des Armes 20 in beiden Richtungen
zu begrenzen. Genauer gesagt, eine Schraube 50 ist in die
Ausnehmung 12 an der Unterseite 7 des Gehäuses 3 geschraubt
und erstreckt sich durch eine geeignete Öffnung im Flügel 22 derart,
daß die
Drehverschiebungen des beweglichen Armes 20 gegen den Uhrzeigersinn
(in bezug auf 2) durch den Kontakt zwischen
der Oberseite des Flügels 22 und
dem Kopf der Schraube 50 begrenzt werden. Ein mit einem
Gewinde versehenes Element oder ein Paßstift 51 ist in 2 gezeigt,
obwohl er sich an der Außenseite
der Querschnittsebene der 2 befindet,
und ist ferner in 4 mit einer gestrichelten Linie
angedeutet. Der Paßstift 51 ist ebenfalls
in der Ausnehmung 12 an der Unterseite 7 des Gehäuses 3 befestigt
und hat ein freies Ende, das bei Berührung einer Unterseite des
Flügels 23 die
Drehverschiebungen des beweglichen Armes 20 im Uhrzeigersinn
in bezug auf 2 begrenzt. Die Positi on der
Schraube 50 und des Paßstiftes 51 kann durch
Zugriff über
geeignete Löcher,
die in der Unterseite 7 des Gehäuses 3 angeordnet
und mit zugehörigen
Kappen 13 und 14 (in 5 gezeigt)
abgedichtet sind, eingestellt werden.
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Ein
ebenes, längliches
und geformtes Element oder Leitblech 55 ist mit Hilfe einer
Schraube 56 mit dem Arm 20 verbunden. Wie in 2 gezeigt,
hat der Arm 20 ein geformtes Profil mit vorstehenden Flächenabschnitten.
Insbesondere ist die Verbindung des Leitblechs 55 an einem
Endabschnitt desselben und an einem vorstehenden Flächenabschnitt
des Armes 20 in der Nähe
des Verbindungsbereiches des Drehlagers 30 verwirklicht.
Auf diese Weise positioniert sich das Leitblech 55 selbst
in einer Ebene, die im wesentlichen parallel zur Oberseite (in bezug
auf 2) des ersten Endabschnittes 21 des Armes 20 verläuft.
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Eine
Druckvorrichtung umfaßt
eine Rückzugsfeder 60,
die mit Hilfe von zugehörigen
Haken- und Einstellvorrichtungen mit dem beweglichen Arm 20 und
dem Gehäuse 3 verbunden
ist, um den Fühler 27 in
die Fläche
eines zu prüfenden
mechanischen Teiles 2 zu drücken. Genauer gesagt, diese
Haken- und Einstellvorrichtungen umfassen ein erstes und zweites
Hakenelement 61 und 62, die jeweils an den Enden
der Feder 60 befestigt und mit dem beweglichen Arm 20 und
dem Gehäuse 3 verbunden
sind.
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Genauer
gesagt, das erste Hakenelement 61 hat eine im wesentlichen
zylindrische Form mit einem vergrößerten Abschnitt, der mit einem
zugehörigen Sitz
des Armes 20 am Eingang eines Durchgangslochs 59 zusammenwirkt,
und einen Abschnitt, der das zugehörige Ende der Feder 60 trägt und im Durchgangsloch 59 untergebracht
ist. Die Zugkraft der Feder 60, die einstellbar ist, wie
hiernach beschrieben, stellt die Zusammenwirkung zwischen dem ersten
Hakenelement 61 und dem Arm 20 sicher.
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Das
zweite Hakenelement 62 hat eine im wesentlichen prismatische
Außenfläche (genauer
gesagt einen quadratischen Querschnitt) sowie ein axiales Gewindeloch
und ist in einem Sitz 9 auf der Unterseite 7 des
Gehäuses 3 angeordnet.
Der Sitz 9 hat einen zylindrischen Querschnitt und einen
Führungshals 63 mit
einem quadratischen Querschnitt, um axiale Drehungen des zweiten
Hakenelementes 62 zu verhindern. Ferner besitzen die Haken-
und Einstellvorrichtungen eine Einstellschraube 64, die
mit dem axialen Gewindeloch des zweiten Hakenelementes 62 verbunden
ist und so im Sitz 9 angeordnet ist, daß der Kopf der Schraube 64 in
einem Abschnitt mit vergrößertem Querschnitt
angeordnet ist und gegen die Querflächen des Sitzes 9 stößt. Durch
die Führungswirkung
des Halses 63 können
durch eine Betätigung – von der
Außenseite
des Gehäuses
(wie in 5 gezeigt)- zur Drehung des
Kopfes der Einstellschraube 64 auf das Hakenelement 62 Translationsverschiebungen
(zum Verändern
der Vorspannung der Feder 60) ausgeübt werden. Eine Ringdichtung 65 ist zwischen
dem Kopf der Schraube 64 und dem Eintritt des Sitzes 9 zum
Abdichten des Sitzes angeordnet.
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Eine
pneumatisch betätigte
Rückzugsvorrichtung,
um den Arm 20 in eine vorgegebene inoperative Position
zu bringen, umfaßt
einen Balg 70, der in einem Durchgangssitz 10 auf
der Unterseite 7 des Gehäuses 3 angeordnet
ist. Der Balg 70 be steht aus Kunststoffmaterial, beispielsweise
Polyurethan, kann jedoch auch aus Gummi oder Metall hergestellt
sein. Dieser Balg 70, der von der Außenseite des Gehäuses 3 aus
in den Sitz 10 eingesetzt oder von diesem entfernt werden
kann, besitzt ein offenes und vergrößertes Ende zur Unterbringung
in einer Ausnehmung am Eintritt des Sitzes 10 an der Fläche 7.
Eine im wesentlichen ebene Abdeckung 71 ist ebenfalls in
den Sitz 10 eingesetzt und übt einen Druck gegen das Ende
des Balges 70 aus, um den Sitz 10 abzudichten.
Die Abdeckung 71 ist mit Hilfe von zwei Schrauben 72,
die diametral gegenüberliegende
Abschnitte ihres Randes verriegeln (5), mit
dem Gehäuse 3 verbunden.
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Das
gegenüberliegende
Ende des Balges 70 ist frei und hat eine Verschlußwand 73,
mit deren Außenfläche ein
ringförmiges
Anschlagelement 74 verbunden, beispielsweise verklebt ist.
Ein einstückig mit
dem Arm 20 ausgebildetes zylindrisches vorstehendes Teil 76 ist
so bemessen, daß es
mit einem zylindrischen Sitz 75 des ringförmigen Anschlagelementes 74 zusammenwirkt.
Die Abdeckung 71 hat ein Durchgangsloch, das mit den Leitungen
eines bekanntes Pneumatikkreises verbunden ist, der eine Druckluftquelle
und zugehörige
Leitungen umfaßt, die
schematisch in 2 gezeigt und mit den Bezugszeichen 79 und 80 versehen
sind.
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Ein
induktiver Signalumformer 90 vom „Halbbrückentyp" mit mehreren Wicklungen, der in 2 und
in einem vergrößerten Maßstab in
den Schnittansichten der 7, 8 und 9 gezeigt
ist, besitzt ein Paar von Wicklungen 92, die jeweils in
zwei Abschnitte unterteilt sind, und einen Kern 91 aus
ferromagnetischem Material. Der Kern 91 ist an einem Schaft 93 befestigt,
der auf einstellbare Weise mit dem Arm 20 verbunden ist.
Genauer gesagt ist der Schaft 93 in eine am Endabschnitt 21 des
Armes 20 angeordnete Gewindebohrung 28 geschraubt.
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Jeder
Abschnitt der Wicklungen 92 ist in einem der vier ringförmigen Sitze
einer Spule 95 untergebracht, die aus einem Material besteht,
das eine besonders niedrige Empfindlichkeit gegenüber thermischen
Veränderungen
hat (beispielsweise „Flüssigkristalle" oder LCP-Flüssigkristallpolymer).
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Bei
der Verbindung der Wicklungen 92 mit der Spule 95 findet
kein Kleber Verwendung, um auf diese weise die Montagevorgänge zu erleichtern
und mögliche
negative Effekte infolge von Wärmeausdehnungen,
denen der Kleber ausgesetzt ist, zu vermeiden.
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Die
Spule 95 ist mit einem Hohllager 100 verbunden,
genauer gesagt im Inneren eines ersten Stahlgehäuses oder einer Umfassung 101 zwischen inneren
Anschlagflächen
an den Enden der Umfassung 101 angeordnet. Bei der dargestellten
Anordnung wird die Spule 95 von einem freien Endrand 102 der
Umfassung 101 fixiert, der in geeigneter Weise durch mechanisches
Bearbeiten gegen eine im wesentlichen kegelstumpfförmige Endfläche der
Spule 95 gebogen ist. Diese Art von Verbindung ist besonders
einfach, zuverlässig
und kann in einfacher weise automatisiert werden. Besonders gegenüber den
bekannten Vorrichtungen wird die Zuverlässigkeit verbessert, da diese
zusätzliche
Materialien – als
Klebemittel – für ihre Verbindung
benötigen
und da diese Materialien un erwünschte
Volumenänderungen
erfahren. Die thermischen Veränderungen,
denen die Vorrichtung ausgesetzt ist, können Verschiebungen unter den
Bestandteilen des Signalumformers verursachen.
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Ein
zweites Gehäuse 105,
das beispielsweise aus Messing besteht, des Hohllagers 100 für die Spule 95 besitzt
zwei Teile. Ein Teil 106 ist mit Hilfe von abgebogenen
Abschnitten mit der Umfassung 101 verbunden. Der andere
Teil 107 besitzt einen C-förmigen Querschnitt (in 9 gezeigt)
und verriegelt das Ende eines Kabels 110 für in den
Figuren nicht dargestellte elektrische Leiter. Eine Lagerplatte 111 ist
zwischen dem ersten und zweiten Gehäuse (101 und 105)
des Hohllagers 100 befestigt und trägt eine integrierte Schaltung,
an die auf der einen Seite die Wicklungen 92 und auf der
anderen Seite die elektrischen Leiter des Kabels 110 angeschlossen sind.
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Ein
Schutz 117 schützt
den Endabschnitt des Kabels 110, das zweite Metallplattengehäuse 105 und
einen Endabschnitt der Umfassung 101.
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Die
Umfassung 101 ist in einem Durchgangsitz 11 auf
der Unterseite 7 des Gehäuses 3 angeordnet
und besitzt an ihrer Außenseite
einen Flansch 103 mit einer Fläche, die durch Zusammenwirkung mit
einer entsprechenden Fläche
am Eintritt des Sitzes 11 die Position festlegt und die
Verbindung des Hohllagers 100 mit Hilfe von zwei Schrauben 104 ermöglicht,
die diametral gegenüberliegende
Bereiche des Flansches 103 fixieren (wie in 5 gezeigt). Darüber hinaus
hat die Außenfläche der
Umfassung 101 einen Sitz für eine toroid förmige Dichtung
oder einen O-Ring 118, der dadurch, daß er zwischen die Umfassung 101 und
die Innenfläche
des Sitzes 11 gepreßt
bleibt, die Abdichtung der Verbindung garantiert.
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Die
Umfassung 101 kann auch gegenüber der dargestellten Form
eine andere Form besitzen. Beispielsweise kann der Flansch 103 nicht
vorhanden sein. In diesem Fall kann das Fixieren und Eistellen ihrer
Position im Sitz 11 beispielsweise mit Hilfe einer Reibschraube
durchgeführt
werden, die, dadurch daß sie
ein Loch an der Rückseite 8 des
Gehäuses 3 passiert
(in den Figuren nicht gezeigt), die Oberfläche der Umfassung 101 berührt und
diese in der gewünschten
Position fixiert.
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Die
Anordnung der Bestandteile des induktiven Signalumformers 90 ist
derart, daß der
Kern 91 im Inneren der Wicklungen 92 angeordnet
ist und (zusammen mit dem Schaft 93) begrenzte, im wesentlichen
translatorische Verschiebungen durchführen kann, wenn sich der Arm 20 verschiebt.
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Der
Schutz 117 kann über
einen Überformvorgang
erreicht werden. Dieses Verfahren ist bekannt und besteht im wesentlichen
darin, daß ein Kunststoffmaterial,
beispielsweise Polyurethan, geformt wird, um die Teile zu umhüllen, die
ummantelt werden sollen (bei der dargestellten Ausführungsform
der Endabschnitt der Umfassung 101, das Stahlplattengehäuse 105 und
ein Ende des Kabels 110). Mit diesem Verfahren wird ein
einziges Teil hergestellt, das nicht demontiert werden kann. Da
auch die Hülle
des Kabels 110 aus Polyurethan besteht, wird durch diesen Überformprozeß eine Verschmelzung
mit dem Schutz 117 erreicht, die die Abdichtung der Verbindung
garantiert.
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Eine
zusätzliche
Druckvorrichtung umfaßt zwei
Permanentmagneten 121 (von denen nur einer in 2 gezeigt
ist), die in der Ausnehmung 12 des Gehäuses 3 an der Unterseite 7 angeordnet
sind, eine entgegengesetzte Polarität besitzen und Seite an Seite
in einer Richtung, die im wesentlichen parallel zur vom Drehlager 30 gebildeten
Drehachse verläuft,
vorgesehen sind. Die Magneten 121 weisen mit entgegengesetzten
Polaritäten
auf Bereiche des Armes 20, beispielsweise in der Nähe der Rückzugsfeder 60,
und beaufschlagen den Arm 20 (der aus ferromagnetischem
Material besteht) mit einer magnetischen Zugkraft, die zur Wirkung
der Feder 60 hinzutritt, um den Fühler 27 gegen das
zu prüfende
Teil 2 zu drücken.
Da die beiden Magneten 121 mit entgegengesetzten Polaritäten angeordnet
sind, verbindet sie der Magnetfluß, den sie erzeugen, durch
die entsprechenden Bereiche des Armes 20 und die Bereiche
des Gehäuses 3,
mit dem sie verbunden sind, und wirkt sich nicht auf die anderen
Bestandteile des Kopfes 1 aus.
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Die
Ausnehmung 12 kann mit einer viskosen Flüssigkeit,
insbesondere Öl
(beispielsweise Silikonöl,
das durch eine hohe im wesentlichen kontante Viskosität gekennzeichnet
ist), gefüllt
sein, um mit den Querflächen
des Leitblechs 55 im Verlaufe der Verschiebungen des Armes 20 zusammenzuwirken und
diese Verschiebungen zu dämpfen.
In Abhängigkeit
von den Anforderungen des speziellen Anwendungsfalls des Kopfes 1 kann
der Dämpfungseffekt, der
generell für
die Prüfung
von Teilen mit genuteten Flächen
erforderlich ist, in ein facher weise modifiziert werden, indem das
Leitblech 55 durch ein anderes Leitblech ersetzt wird,
das eine andere Form besitzt, insbesondere Querflächen aufweist,
die eine andere Erstreckung besitzen.
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Die
spezielle Verbindung des Leitblechs 55 mit einem Endabschnitt
und in einer Zone des Armes 20 in der Nähe des Drehlagers 30 stellt
sicher, daß die
Kräfte,
die durch das mit dem Leitblech 55 zusammenwirkende Öl erzeugt
werden, keine unerwünschten
Spannungen in empfindlichen Teilen des Kopfes 1, insbesondere
im Kern 91 des mit dem Arm 20 verbundenen Signalumformers,
erzeugen und im wesentlichen an der Drehachse abgegeben werden, so
daß eine
negative Beeinflussung der Funktionsweise des Kopfes 1 verhindert
wird.
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Die
Lager- und Schutzeinheit umfaßt
eine Abdeckung 130, die mit Hilfe von nicht in den Figuren gezeigten
Schrauben an der Oberseite 6 des Gehäuses 3 befestigt ist,
um die Öffnung 15,
die einen Zugang zur Ausnehmung 12 ermöglicht, abzudichten. Die Abdeckung 130 besitzt
zwei Löcher
mit zugehörigen
Kappen 131 und 132 zum Anordnen des Dämpfungsöles in der
Ausnehmung 12. Eines der Löcher mit seiner zugehörigen Kappe 132 ist
am Schaft 93 angeordnet, der den Kern 91 des Signalwandlers 90 trägt, um auf
diese Weise eine Operation von der Außenseite des Gehäuses 3 zum
Einstellen der Position des Kernes 91 im Inneren der Wicklungen 92 zu
ermöglichen.
Eine toroidförmige
Dichtung 133 (oder ein O-Ring) ist zwischen die Abdeckung 130 und
das Gehäuse 3 geklemmt
und sichert die Abdichtung der Verbindung zwischen der Abdeckung 130 und
dem Gehäuse 3.
-
Zwei
flexible rohrförmige
Dichtungen 134 und 135 sind in bekannter Weise
in ringförmigen
Sitzen des Armes 20 und Gehäuses 3 an der mittleren Öffnung 16 fixiert.
-
Die
Dichtungen 134 und 135 bestehen aus einer speziellen
Art von Gummi, die abriebfest und hochtemperaturfest ist (beispielsweise
HNBR oder hydriertes Nitril), um das Innere des Kopfes 1 gegenüber Spänen zu schützen, die
Beschädigungen
verursachen können.
-
Eine
Abdeckung 136 ist beispielsweise mit Hilfe von Schrauben,
die in den Figuren nicht gezeigt sind, mit der Vorderseite 5 des
Gehäuses
verbunden.
-
Ein
elektronisch programmierbarer Identifikator oder „Transponder" 140 ist
in einem Sitz in der Unterseite 7 des Gehäuses 3 angeordnet.
Der Transponder 140 umfaßt ein Hochfrequenzidentifikationssystem
eines bekannten Typs, das mit Hilfe von geeigneten Instrumenten
(beispielsweise einer Magnetlese/Schreibeinheit, die mit einer Prozeßeinheit
verbunden ist) ermöglicht,
den Kopf 1 identifizierende Daten (beispielsweise eine
Codenummer) und/oder andere Daten anderer Art (beispielsweise im
Kopf 1 durchgeführte
Einstellungen oder Informationen, die Operationen für die technische
Unterstützung
betreffen) einzugeben und zu detektieren.
-
Die
elektrischen Leiter des Kabels 110, die, wie vorstehend
beschrieben, an die Wicklungen 92 angeschlossen sind, besitzen
gegenüberliegende Enden,
die an ein erstes Element 147 eines Verbinders 146 angeschlossen
sind, der in den 7, 10 und 11 gezeigt
ist. Ein zweites Element 148 des Verbinders 146 ist
in bekannter und in den Figuren nicht gezeigter Weise an eine Prozeßeinheit 91 und
das erste Element 147 angeschlossen, um eine elektrische
Verbindung zwischen dem induktiven Signalumformer 90 und
der Prozeßeinheit 81 herzustellen.
-
Das
erste und zweite Element 147 und 148 des Verbinders 146 besitzen
Gehäuse 149 und 150 und
zentrale zylinderförmige
Elemente 151 und 152, die jeweils Leiteranschlüsse eines
bekannten Typs tragen (beispielsweise Stecker und Buchsen, die aus Einfachheits-
und Klarheitsgründen
nicht in den Zeichnungen dargestellt sind), welche miteinander zusammenwirken,
um eine elektrische Verbindung herzustellen. Ein Abschnitt des Elementes 152 mit kleinerem
Durchmesser und eine Innenfläche
des Gehäuses 149 bilden
einen hohlzylindrischen Sitz 153, der einen entsprechenden
Endabschnitt mit kleinerem Querschnitt 154 des Gehäuses 150 aufnimmt. Zwei
ringförmige
Dichtungen oder O-Ringe 155 und 156 sind teilweise
in ringförmigen
Sitzen am Endabschnitt 154 des Gehäuses 150 untergebracht
und gegen die Innenflächen
des Sitzes 153 gepreßt,
um die Verbindung zwischen den Elementen (147 und 148)
des Verbinders 146 abzudichten. Die Gehäuse 149 und 150 für die Bestandteile
des Verbinders 146 besitzen im wesentlichen zylindrische
Außenflächen und
ein erstes und zweites Paar von Stiften 157 und 158,
die jeweils von ihrer zugehörigen
Außenfläche vorstehen
und in diametraler Richtung ausgerichtet sind. Eine Schnellverriegelungs/Entriegelungsvorrichtung
zwischen den Elementen 147 und 148 des Verbinders 146 umfaßt ein geformtes
elastisches Verriegelungselement 159 (nur in den 10 und 11 ge zeigt),
das beispielsweise aus gebogenem Stahldraht für Federn besteht und eine im
wesentlichen symmetrische Form in bezug auf eine Längsebene
besitzt, wobei zwei Endschlitze 160 mit Stiften 158 verbunden
sind, zwei gebogene Hakenabschnitte 161 auf elastische
Weise mit Greifflächen
der Stifte 157 zusammenwirken und ein mittlerer Verbindungsabschnitt 162 zwischen
den Verriegelungsabschnitten angeordnet ist. Der Verbindungsabschnitt 162 ist in
geeigneter Weise gebogen und bildet einen Betätigungshebel 163,
der auf der einen Seite die Oberfläche des ersten Elementes 147 kontaktiert,
und auf der anderen Seite ein gebogenes Verbindungsende besitzt,
das von dieser Fläche
entfernt angeordnet ist.
-
Bei
der in den 10 und 11 gezeigten Verriegelungsanordnung
hält der
von dem geformten Element 159 auf die Paare der Stifte 157 und 158 ausgeübte elastische
Druck die Elemente 147 und 148 des Verbinders 146 im
Klemmeingriff gegeneinander und sichert auf diese Weise die Stabilität der elektrischen
Verbindung. Die in den 10 und 11 gezeigte
Verriegelungsanordnung wird auf besonders einfache und rasche Weise
erhalten, indem das geformte Element 159 manuell unter
Druck gesetzt wird, das sich durch Drehen um eine Achse, die im
wesentlichen vom Paar der Stifte 158 gebildet wird, elastisch
verformt, bis eine Verhakung zwischen den gebogenen Hakenabschnitten 161 und den
Stiften 157 auftritt. Die Entriegelung wird auf entsprechende
einfache und rasche Weise erreicht, ohne das hierzu irgendein Werkzeug
verwendet werden muß,
indem auf das Ende des Betätigungshebels 163 eingewirkt
wird, um das geformte Element 159 elastisch zu verformen
und die gebogenen Hakenabschnitte 161 mit den Stiften 157 außer Eingriff zu
bringen.
-
Ein
durch Überformen
hergestellter Schutz 164 überdeckt einen Teil des ersten
Elementes 147 und das Ende des damit verbundenen Kabels 110 und
ist teilweise in das Gehäuse 149 eingesetzt.
Eine ringförmige
Dichtung oder ein O-Ring 165 ist zwischen dem Schutz 164 und
der Innenfläche
des Gehäuses 149 angeordnet.
-
Die
Konstruktion des Verbinders 146 mit dem geformten Verriegelungselement 159 und
die Anordnung der ringförmigen
Dichtungen 155 und 156 ermöglichen rasche und sichere
Verriegelungs/Entriegelungsvorgänge
und stellen die Abdichtung zwischen den Elementen 147 und 148 sicher.
Das letztgenannte Merkmal ist besonders wichtig im Hinblick auf
das Vorhandensein von Kühlmitteln
bei Verwendung des Kopfes in einer Werkzeugmaschine zur Durchführung von
Prüfungen
im Verlaufe der Bearbeitung von Teilen.
-
Offensichtlich
kann die Verbindung des geformten Elementes 159 in bezug
auf die hier beschriebene und dargestelle Ausführungsform modifiziert werden.
Beispielsweise können
die Schlitze 160 mit Stiften 157 verbunden sein,
die am ersten Element 148 des Verbinders 146 fixiert
sind, und die gebogenen Hakenabschnitte 161 können mit
den Stiften 158 zusammenwirken. Zu diesem Zweck kann die
Form der Paare der Stifte 157 und 158 in bezug auf
die hier beschriebene und dargestellte Ausführungsform (7 und 10)
variieren.
-
Die
das Kabel 110 und das hiermit an den Enden des Kabels 110 mit
Hilfe von Schutzelementen 117 und 164 verbundene
Hohllager 100 mit den Wicklungen 92 auf der einen
Seite und dem ersten Element 147 des Verbinders 146 auf
der anderen Seite umfassende Einheit bildet ein einstückiges Element 166 zum
elektrischen Anschluß (7),
das in einfacher Weise in eine Vorrichtung, die den Kopf 1 und
die Prozeßeinheit 81 umfaßt, einsetzbar
und von dieser entfernbar ist.
-
In
der Tat sind die Vorgänge,
die zum Einsetzen und Verbinden des Hohllagers 100 mit
dem Gehäuse 3 in
der korrekten Position erforderlich sind, besonders einfach und
rasch durchführbar.
Selbst das Verbinden und Verriegeln der beiden Elemente 147 und 148 des
Verbinders 146 mit Hilfe der in den 10 und 11 gezeigten
Elemente ist einfach und rasch durchführbar sowie sicher und dicht.
Die Möglichkeit
eines raschen Einsetzens des einstückigen Elementes 166 in
der in 7 gezeigten Weise bildet einen Aspekt, der dazu
beiträgt,
die Vorrichtung besonders flexibel zu machen, und ermöglicht beispielsweise
die Montage von Elementen auf austauschbare Weise, die Wicklungen 92 (und
zugehörige
Spulen 95 und Hohllager 100) unterschiedlicher Länge zum
Verändern
des Meßbereiches
des Kopfes 1 umfassen.
-
Die 12 und 13 zeigen
schematisch einen Verbinder 146' mit einer Schnellverriegelungs/Entriegelungsvorrichtung,
die in bezug auf die Vorrichtung der 7, 10 und 11 einige
geringfügig
unterschiedliche Konstruktionsmerkmale besitzt. Insbesondere ist
ein Verriegelungselement 159' beispielsweise
aus abgetrenntem und gebogenen Blech (Stahlblech) hergestellt und
besitzt Endschlitze 160',
die schwenkbar mit Stiften 158' verbunden sind, Hakenabschnitte 161' und einen mittleren Verbindungsabschnitt 162', der einen
Betätigungshebel 163' bildet. Ein
erstes Element 147' des
Verbinders 146' unterscheidet
sich von dem in 7 gezeigten Element 147 im
wesentlichen dadurch, daß das
mittlere zylinderförmige
Element 151' (das
in 13 dargestellt ist) im Gehäuse 149' verbunden ist und elastische Elemente 167 (d.h.
ein Paar von geformten Lamellenfedern, die ebenfalls in 13 gezeigt
sind) zwischen dem Element 151' und dem unteren Ende des Gehäuses 149', an das das
Kabel 110 angeschlossen ist, angeordnet sind. Die elastischen
Elemente 167 besitzen nicht in den Zeichnungen dargestellte Öffnungen,
die einen geeigneten Anschluß der
elektrischen Leiter des Kabels 110 an das Element 151` ermöglichen.
Das Gehäuse 149' des Elementes 147' besitzt eine
im wesentlichen zylindrische Außenfläche und
einen ringförmigen
Vorsprung 168 mit zwei gegenüberliegenden geneigten Ausnehmungen 169 und
Kerben 157',
wobei letztere Greifflächen
bilden, die mit Hakenabschnitten 161' des Verriegelungselementes 159' zusammenwirken können. Ein
zweites Element 148' des
Verbinders 146' entspricht
im wesentlichen dem Element 148 der 7 und 10 und
umfaßt
die vorstehend erwähnten
Stifte 158'.
-
Die
Verriegelungs- und Entriegelungsvorgänge der Verbinder 146 und 146' sind im wesentlichen
gleich und in gleicher Weise rasch und sicher. Insbesondere werden
bei der Ausführungsform
der 12 und 13 die
Elemente 147' und 148' der Verbinder 146' verriegelt,
indem sie gegeneinander gedrückt
werden und das geformte Element 159' um die von den Stiften 158' gebildete Achse
gedreht wird, bis die Hakenabschnitte 161' nach Eingriff mit den schrägen Ausnehmungen 169 in
die Kerben 157' einrasten.
Während
dieses Vorganges werden die elastischen Elemente 167 vorgespannt
und bringen während
und nach dem Eingriff zwischen den Hakenabschnitten 161' und den Kerben 157' eine elastische
Zugkraft zwischen die Elemente 151' und 152' auf, die die Elemente 147` und 148' im Klemmeingriff gegeneinander
hält.
-
Die
Verriegelungs/Entriegelungsvorrichtung erzeugt somit eine elastische
Klemmwirkung, die im Verbinder 146 durch das geformte Element 159 der 10 und
dem Verbinder 146' durch
die elastische Elemente 167 der 13 aufgebracht
wird. Obwohl in 13 zwei Federn 167 gezeigt
sind, kann natürlich
auch nur ein elastisches Element oder eine andere Zahl von elastischen
Elementen die gleiche elastische Wirkung aufbringen.
-
Wenn
der Verbinder 146' verwendet
wird, kann das Element 147' offensichtlich
einen Teil eines einstückigen
Elementes entsprechend dem Element 166 der 7 bilden.
Bei einem derartigen einstückigen
Element kann das Kabel 110 mit Hilfe eines Schutzes, der über einen Überformprozeß erhalten wird,
oder über
eine andere bekannte permanente Verbindung an das Element 147' angeschlossen
werden.
-
Nachfolgend
wird die Funktionsweise des Kopfes 1 beispielsweise zum
Prüfen
eines Teiles 2 im Verlaufe der mit einer numerisch gesteuerten
Werkzeugmaschine durchgeführten
Bearbeitung beschrieben.
-
Vor
dem Verschieben des Kopfes 1 und des zu prüfenden Teiles 2 gegeneinander
in bekannter Weise wird der Arm 20, um ein Kollidieren
des Fühlers 27 mit
den Flächen
des Teiles 2 oder anderen Hindernissen zu verhindern, in
eine inoperative Position verschoben, in der der Fühler 27 von
der Betriebsstellung entfernt ist. Zu diesem Zweck wird die Rückzugsvorrichtung
aktiviert, indem man einen Luftstrom von der Quelle 79 innerhalb
des Balges 70 durch die Leitungen 80 und das Loch
in der Abdeckung 71 erzeugt. Der durch die Luft aufgebrachte Druck
bewirkt eine Ausweitung des Balges 70, bis ein Kontakt
zwischen dem ringförmigen
Anschlagelement 74 und dem zylindrischen vorstehenden Teil 76, das
am Arm 20 befestigt ist, am Sitz 75 auftritt.
Durch die weitere Ausweitung des Balges 70 wird der Arm 20 so
unter Druck gesetzt, daß er
sich dreht und dadurch der Feder 60 und dem Magneten 121 entgegenwirkt,
bis der Kopf der Schraube 50 gegen die Oberseite des Flügels 22 stößt und auf
diese Weise die inoperative Position des beweglichen Armes 20 festlegt.
-
Wenn
sich der Arm 20 in dieser Position befindet, werden der
Kopf 1 und das zu prüfende
Teil 2 einander angenähert,
um letzteres in die Prüfposition zu
bringen. Bevor der tatsächliche
Prüfvorgang durchgeführt wird,
wird die Rückzugsvorrichtung deaktiviert,
wobei der Luftdruck an der Quelle 79 zunehmend verringert
wird, und der Balg 70 kehrt in einen zurückgezogenen
Zustand (der in 2 gezeigt ist) zurück, welcher
die Meßverschiebungen
des Armes 20 nicht beeinflußt, so daß die Luft im Balg durch die
Leitungen 80 nach außen
gedrückt
wird. Die elastische Rückkehr
des Balges 70 beim Stoppen des Druckluftstromes wird durch
die Form und das Material des Balges garantiert. In dem Fall, daß der Balg 70 durch
einen anderen Balg ersetzt wird, der trotz einer identischen Form
und Konstitution nicht in der Lage ist, eine identische elastische
Rückkehr
in einen verkürzten
Zustand zu garantieren, kann eine Rückzugsfeder vorgesehen sein,
die beispielsweise zwischen den Falten des Balges extern oder intern
hiervon vorgesehen ist.
-
Wenn
die Rückzugsvorrichtung
deaktiviert ist und sich das Teil 2 in einer Prüfposition
befindet, bewirkt die von der Feder 60 ausgeübte Zugkraft, daß sich der
Arm 20 im Uhrzeigersinn (in bezug auf 2)
dreht und der Fühler 27 gegen
die Oberfläche des
Teiles 2 gedrückt
wird.
-
In
Abhängigkeit
von der Position, die der Fühler 27 und
somit der Arm einnehmen, nimmt der vom Schaft 92 gelagerte
Kern 91 eine entsprechende spezielle Position in bezug
auf die Wicklungen 92 des Signalumformers 90 ein.
-
Die
vom Signalumformer 90 gelieferten elektrischen Signale
zeigen die Position des Kernes 91 relativ zu den Wicklungen 92 und
somit die vom Fühler 27 eingenommene
Position in bezug auf eine Null-Position, die vorher eingestellt
wurde, als die für die
Null-Einstellung gegenüber
einem Leitteil erforderlichen Operationen durchgeführt wurden,
an. Diese Signale werden vom Signalumformer 90 durch die elektrischen
Leiter des Kabels 110 zur Prozeßeinheit 81 gesandt,
die die Meßwerte
mit vorher gespeicherten Nennwerten des Teiles 2 vergleicht.
Die Prozeßeinheit 81 kann
beispielsweise an die numerische Steuerung der Werkzeugmaschine
für die
Maschinenrückkopplung
angeschlossen sein, mit anderen Worten zur Prüfung der Bearbeitung auf der
Basis der vom Kopf 1 gemessenen Abmessungen des Teiles 2.
-
Wie
vorstehend erläutert,
handelt es sich bei dem Signalumformer 90 um einen solchen
vom „HBT"-Typ, d.h. „Halbbrückentyp", der unempfindlich ist
gegenüber Änderungen
der Länge
des Kabels 110. Genauer gesagt, der Signalumformer 90 ist
ein Halbbrücken-Signalumformer
auf der Basis von mehreren Wicklungen, der auch als „HBT-Mehrwicklungssignalumformer" bekannt ist und
auf einer Technik basiert, bei der die Wicklungen in zwei oder mehr Abschnitte
unterteilt sind, ein Kern 91 einer geeigneten Länge Verwendung
findet und ein Linearitätsbereich
des Signalumformers erhalten wird, der in bezug auf die Gesamtabmessungen
des Signalumformers besonders breit ist. 14 zeigt
schematisch eine mögliche
Anordnung des Paares der Wicklungen 92, die in Reihe geschaltet
und jeweils in zwei Abschnitte unterteilt sind, und des Kernes 91 des
Signalumformers 90. Mit Hilfe der elektrischen Leiter des
Kabels 110 werden die Wicklungen 92 durch Anlegen
einer Wechselspannung in bezug auf Erde an jeden Anschluß A und
C gespeist, wobei die beiden Spannungen identisch sind und im Gegentakt
stehen. Die Spannung in bezug auf Erde am Zwischenanschluß B besitzt
daher eine theoretische Amplitude von Null in der Mittelposition
des Kernes und eine veränderliche
Amplitude, wenn sich die Position des Kernes 91 verändert. Die
Amplitudenveränderungen werden
von der Prozeßeinheit 81 mit
Hilfe der Leiter des Kabels 110 detektiert.
-
Es
ist auch möglich,
die Wicklungen 92 mit einer einzigen Wechselspannung zwischen
den Anschlüssen
A und C zu spei sen. In diesem Fall besitzt die Spannung in bezug
auf Erde am Anschluß B
in der Mittelposition des Kernes 91 einen von Null verschiedenen
bekannten Amplitudenwert (beispielsweise einen Wert, der mit dem
halben Amplitudenwert der Stromversorgungsspannung identische ist). Im
Verlaufe der Bearbeitung des Teiles 2 ordnet sich der unter
dem Druck der Feder 60 stehende bewegliche Arm 20 selbst
in unterschiedlichen Winkellagen an (in bezug auf 2 führt er beispielsweise
eine begrenzte Drehverschiebung im Uhrzeigersinn durch). Daher verändert sich
die Spannung der Feder 60 sowie die Kraft, die die Feder
auf den Arm 20 aufbringt („Meßkraft"), insbesondere bei Köpfen mit
breitem Meßbereich.
Die unterschiedliche Größe der Meßkraft in
den verschiedenen Prüfphasen
kann infolge der unterschiedlichen Spannungen und Verformungen,
die diese Kraft auf die Oberfläche
des zu prüfenden
Teiles 2 und auf die Teile des Kopfes ausübt, die
korrekte Funktionsweise des Kopfes 1 negativ beeinflussen.
Bei denjenigen Anwendungsfällen des
Kopfes 1, die eine Prüfung
von Teilen mit genuteten zylindrischen Oberflächen vorsehen, berührt der
Fühler 27 abwechselnd
Oberflächenabschnitte, die
winklig voneinander getrennt sind, indem er zwischen einem Abschnitt
und dem nachfolgenden Abschnitt infolge des Fehlens eines Kontaktes
mit der Oberfläche
um eine Strecke abfällt,
die direkt von der Zugkraft abhängt,
der der Arm 20 ausgesetzt ist. Wenn wieder der Kontakt
mit dem folgenden zylindrischen Oberflächenabschnitt hergestellt worden
ist, kollidiert der Fühler 27 mit
einer Fläche,
die diesen zylindrischen Abschnitt seitlich begrenzt.
-
Wenn
somit die Feder 60 Kräfte
einer unterschiedlichen Größe auf den
Arm 20 aufbringt, fällt
der Fühler 27 um
unter schiedliche Strecken und kollidiert daher an unterschiedlichen
Punkten, so daß auf
diese Weise in bezug auf die nachfolgende Funktionsweise des Kopfes 1 unterschiedliche
Reaktionen verursacht werden.
-
Aus
diesem Grund wird daher die Gesamtgröße der Kraft („Meßkraft"), die auf den Arm 20 aufgebracht
wird, durch die Wirkung der Magneten 121 an den entsprechenden
zum Arm 20 hinweisenden Bereichen im wesentlichen konstant
gehalten. Die von der Feder 60 und den Magneten 121 aufgebrachten
Kräfte
verändern
sich in entgegengesetzter Richtung, wenn sich die Winkellage des
Armes 20 ändert. Genauer
gesagt, in bezug auf die in 2 gezeigte Anordnung
bewirken die begrenzten Drehverschiebungen im Uhrzeigersinn, die
der Arm 20 im Verlauf der Bearbeitung des Teiles 2 durchführt, eine
Annäherung
zwischen dem Abschnitt des Armes 20, mit dem ein Ende der
Feder 60 verbunden ist, und den Innenflächen der Ausnehmung 12 des
Gehäuses 3, mit
denen das andere Ende der Feder 60 verbunden ist und an
denen die Magneten 121 angeordnet sind. Folglich nimmt
die Spannung der Rückzugsfeder 60 zunehmend
ab und mit ihr die von der Feder 60 auf den Arm 20 aufgebrachte
Kraft. Gleichzeitig nimmt der Abstand zwischen den Permanentmagneten 121 und
den diesen gegenüberliegenden
Bereichen des Armes 20 ab, und die von den Magneten 121 auf
den Arm 20 aufgebrachte Zugkraft nimmt zu. Aufgrund der
Tatsache, daß,
wie vorstehend erwähnt,
die von der Rückzugsfeder 60 aufgebrachten
Kräfte
und die von den Magneten 121 aufgebrachten Kräfte zusammen
den Fühler 27 gegen
die Oberfläche
des Teiles 2 drücken,
ist es möglich,
die Magneten 121 derart auszuwählen und anzuordnen, daß die Intensitätsveränderungen
mit entgegenge setztem Vorzeichen eine beträchtliche Kompensation der auf
den Arm 20 aufgebrachten gesamten Meßkraft bewirken.
-
Der
teilweise in 15 gezeigte Kopf 1' ist im wesentlichen
mit dem in den 1-6 gezeigten
Kopf identisch, abgesehen von der Rückzugsvorrichtung. Hierbei
ist der Balg 70 (der in 2 gezeigt ist)
nicht im Sitz 10 angeordnet, und eine Einstellvorrichtung 170 die
eine zugehörige
Längseinstellungsachse
definiert, ist mit der Rückseite 8 des
Gehäuses 3 an
einer Stelle verbunden, die einem Durchgangsloch 17 entspricht.
Die Einstellvorrichtung 170 umfaßt einen Hohlzylinder 171,
der in bezug auf das Gehäuse
extern angeordnet ist, und einen einstellbaren Positionierkolben 172 (in 15 nur
teilweise im Schnitt gezeigt), der im Zylinder 171 angeordnet
ist und Translationsverschiebungen entlang der Längsachse der Vorrichtung 170 ausführen kann.
Der Kolben 172 hat eine schräge Anschlagfläche 173 an
einem innerhalb des Gehäuses 3 angeordneten
Ende, die mit einem Ende 29 des Endabschnittes 21 des
Armes 20 zusammenwirkt (in 15 gezeigt).
Ein Betätigungselement
umfaßt
eine Schraube 174, die sich durch ein Durchgangsloch 175 des
Zylinders 171 erstreckt und mit Hilfe einer einstellbaren
Schraubverbindung mit dem anderen Ende des Positionierkolbens 172 verbunden
ist. Eine hohlzylindrische Abdeckung 176 mit einem mittig
angeordneten Zugangsloch 177 ist extern mit dem Zylinder 171 verbunden und
hält den
Kopf der Schraube 174, so daß dieser nur Drehverschiebungen
um seine Achse relativ zum Zylinder 171 durchführen kann.
Eine Führungsvorrichtung,
um wesentliche axiale Drehungen zwischen dem Kolben 172 und
dem Zylinder 171 zu verhindern, besitzt einen Querstift 178,
der an der Innenfläche
des Hohlzylin ders 171 befestigt ist und teilweise in einem
Schlitz 179 angeordnet ist, der auf der Außenfläche des
Positionierkolbens 172 ausgebildet ist.
-
Durch
Verwendung eines geeigneten Werkzeuges zum Passieren des Loch 177 und
zum Einstellen des Kopfes der Schraube 174 ist es infolge der
einstellbaren Schraubverbindung zwischen der Schraube 174 und
dem Kolben 172 und der Führungsvorrichtung mit dem Stift 178 und
dem Schlitz 179 möglich,
die Schraube 174 zu drehen und auf diese Weise Translationsverschiebungen
des Kolbens 172 zu bewirken. Somit kann die Schrägfläche 173 verschoben
werden, um mit dem Ende 29 des Abschnittes 21 des
Armes 20 in Kontakt zu treten und zu bewirken, daß sich der
Arm 20 dreht (gegen den Uhrzeigersinn in 15),
bis er die durch den Anschlag zwischen der Oberseite des Flügels 22 und dem
Kopf der Schraube 50 gebildete inoperative Position erreicht.
Wenn sich der Kopf 1' unter
normalen Arbeitsbedingungen befindet, befinden sich der Kolben 172 und
somit die Schrägfläche 173 in
einer zur Außenseite
des Gehäuses 3 hin
zurückgezogenen Position,
um die Verschiebungen des Armes 20 nicht zu stören. Genauer
gesagt, die Position der Schrägfläche 173 kann
so eingestellt werden, daß infolge des
Kontaktes mit dem Ende 29 des Armes 20 durch den
Druck der Feder 60 die Position des Fühlers 27 (der in 15 aus
Einfachheitsgründen
nicht dargestellt ist) definiert wird, wenn sich der Kopf 1' im Ruhezustand
befindet, d.h. wenn kein Kontakt zwischen dem Fühler 27 und dem Teil 2 existiert.
In diesem Fall ersetzt die Wirkung der Schrägfläche 173 die des Anschlagstiftes 51 (in 15 gezeigt).
Man kann auch die Verwendung der Einstellvorrichtung 170 zum
Einstellen der Position des Fühlers 27 im
Ruhezustand, wie vorstehend beschrieben, in einem Kopf vorsehen,
der eine Rückzugsvorrichtung
mit einem Balg 70 umfaßt,
wie der in 2 dargestellte Kopf.
-
Die
Einstellvorrichtung 170 kann ferner mit der Rückseite 8 des
Gehäuses 3 in
einer im wesentlichen um 180° um
ihre Längsachse
in bezug auf die in 15 gezeigte Position gedrehten
Position verbunden sein. In diesem Fall wird die Position der Schrägfläche 173 eingestellt,
um durch den mit dem Ende 29 des Endabschnittes 21 vorhandenen
Kontakt die Drehungen des Armes 20 gegen den Uhrzeigersinn
(in bezug auf 15) zu begrenzen und die inoperative
Position des Armes 20 festzulegen, in die der Arm 20 durch
eine Rückzugsvorrichtung
gebracht wird, die beispielsweise den in 2 dargestellten
Balg 70 umfaßt.
-
Der
in 16 gezeigte Kopf 1'' entspricht dem
in 15 gezeigten Kopf und besitzt eine Einstellvorrichtung 170' mit einem Elektromotor 180,
der mit einem Kolben 172 verbunden ist, um dessen Position
einzustellen. Die Bestandteile der Vorrichtung 170' sind im wesentlichen
mit denen der in 15 gezeigten Einstellvorrichtung 170 identisch,
mit Ausnahme des Elektromotors 180, der eine drehbare Spindel 181 aufweist,
die ein Ende besitzt, das über das
Zugangsloch 177 mit dem Kopf der Schraube 174 verbunden
ist. Der Elektromotor 180 ist an die Prozeßeinheit 81 angeschlossen,
von der er Betätigungssignale
zum Verschieben des Armes 20 in die inoperative Position
und/oder zum Einstellen der Position des Fühlers 27 (aus Einfachheitsgründen nicht in 16 gezeigt)
empfängt,
wenn sich letzterer im Ruhezustand befindet, durch Verschiebung
der Schräg fläche 173,
wie in Verbindung mit 15 erläutert. Die Möglichkeit
der automatischen Einstellung der Position des Fühlers 27 im Ruhezustand
auf der Basis der Meßsignale,
die die Prozeßeinheit 81 vom
Kopf 1'' empfängt, ist
besonders vorteilhaft, wenn der Kopf 1'' Prüfungen von
Teilen mit genuteten Oberflächen
durchführt.
Im Verlaufe der Prüfung
dieser Teile berührt
der Fühler 27,
wie vorstehend beschrieben, abwechselnd selbst bei sehr hohen Frequenzen
Oberflächenabschnitte,
die winklig voneinander getrennt sind, und fällt zwischen einem Abschnitt
und dem nachfolgenden Abschnitt in einem gewissen Ausmaß ab (wenn
kein Kontakt mit der Oberfläche
besteht) und erfährt
beträchtliche
Stoßbelastungen
entlang Richtungen, die im wesentlichen tangential zur Oberfläche des
Teiles verlaufen, wenn der Kontakt wieder aufgenommen wird. Um die negativen
Auswirkungen dieser Stoßbelastungen
zu begrenzen, ist es zweckmäßig, den
Abstand zwischen den Positionen, in denen sich der Fühler 27 in seiner
Ruhelage und in Kontakt mit den Oberflächenabschnitten befindet, relativ
klein zu halten. Der in 16 gezeigte
Kopf 1'' ermöglicht eine
dynamische Einstellung der Position des Fühlers 27 im Ruhezustand
(wenn keine Kontakt mit dem Teil besteht) in Abhängigkeit von den vom Kopf 1'' der Prozeßeinheit 81 zugeführten Meßsignalen,
um auf geeignete Weise den vorstehend erwähnten Abstand zu begrenzen und
die Auswirkungen der unvermeidbaren Stoßbelastungen zu minimieren.
Bei der Überprüfung von Teilen
mit genuteten Oberflächen
besitzt die Wirkung des Leitblechs 55 (in 2 gezeigt)
auf das die Ausnehmung 12 des Kopfes füllende Öl eine spezielle Bedeutung,
da sie die Verschiebungen des Armes 20 im Verlauf der plötzlichen
Passagen von den Oberflächenabschnitten
zu den Zwischenbe reichen und umgekehrt dämpft und verhindert, daß der Arm 20 infolge
der vorstehend erwähnten
Stoßbelastungen
plötzlich
aufprallt.
-
Eine
andere Anordnung der Einstellvorrichtung 170' und andere Kombinationen mit anderen Rückzugsvorrichtungen
(beispielsweise dem Balg 70) und/oder Begrenzungsvorrichtungen
(Schraube 50, Paßstift 51)
sind in vollständig
gleicher Weise wie bei der vorstehend beschriebenen und in 15 gezeigten
Vorrichtung 170 möglich.
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Obwohl
sich die Figuren und die Beschreibung auf Prüfköpfe 1, 1' und 1'' beziehen, fallen auch Meßköpfe, die
die beschriebenen Eigenschaften aufweisen, unter den Umfang der
Erfindung.
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Desweiteren
fallen auch Prüf-
oder Meßköpfe unter
die Erfindung, bei denen einige der hier beschriebenen und dargestellten
Eigenschaften vorhanden sind, die sich beispielsweise auf die Konstruktion
des Signalumformers 90 und/oder des Verbinders 146/146' beziehen.
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Das
bei den Köpfen 1, 1' und 1'' gemäß der Erfindung verwendete
Drehlager, das aus dem verformbaren Element 30 besteht,
besitzt eine besonders einfache, kompakte und billige Konstruktion. Neben
der Garantie von extrem genauen Verschiebungen des Armes 20 ermöglicht das
Drehlager 30 extrem einfache und rasche Vorgänge für die Verbindung
der hin- und herbeweglichen
Teile (Arm 20 und Gehäuse 3).
Die Herstellaspekte des verformbaren Elementes 30 können vom
beschriebenen und in den Figuren dargestellten abweichen.
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Beispielsweise
kann die Zahl der Lamellen auf zwei verringert werden (beispielsweise
die in 6 gezeigten Lamellen 31 und 32).
Darüber
hinaus kann eine der beiden Lamellen eine andere Form besitzen.
Insbesondere kann eine Ausführungsform vorgesehen
sein, bei der zwei coplanare Lamellen 31 und 33 durch
eine einzige Lamelle mit einer zentralen Öffnung für den Durchgang der Lamelle 32 ersetzt sind.
Selbst die Anordnung der Lamellen kann unterschiedlich sein, da
die Winkellage und die Anordnung in bezug auf die Blöcke 34 und 35 variieren
kann. Bei speziellen Anwendungsfällen
kann beispielsweise ein Drehlager vorgesehen sein, das zwei wechselseitigparallele
Lamellen aufweist, die permanent mit den Blöcken 34 und 35 verbunden
sind.
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Ein
vorteilhaftes Merkmal, das die vorstehend dargestellten und beschriebenen
Köpfe aufweisen,
besteht aus der speziellen Kompaktheit, da Zwischenlager fehlen
und die Verbindung der Bestandteile (Drehlager, Rückzugsfeder,
Elemente des Signalumformers und Begrenzungsvorrichtungen) direkt mit
dem Gehäuse 3 erfolgt.
Die Möglichkeit
der Reduzierung der Abmessungen der Köpfe auf ein Minimum ist besonders
vorteilhaft, wenn der zur Verfügung
stehende Raum beschränkt
ist, beispielsweise im Falle von Anwendungsfällen, bei denen die mechanischen
Teile im Verlaufe der Bearbeitung in einer Werkzeugmaschine geprüft werden.
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Die
in den 17 und 18 gezeigte
Vorrichtung umfaßt
ein erstes Lager- und Bezugssystem 200 für zwei Köpfe 1,
bei denen es sich im wesentlichen um Prüfköpfe handelt, die den vorstehend
beispielsweise in den 1-5 dargestellten
und beschriebenen Köpfen
entsprechen. Die Köpfe 1 sind
in 17 in der Ansicht gezeigt, wobei diese Figur im wesentlichen
die Gehäuse 3,
die Fühler 27 und
die zugehörigen,
mit den Bezugszeichen 26' versehenen Lager
wiedergibt.
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Das
System 200 umfaßt
eine stationäre
Einheit 205 mit einer Basis 206, die, wie in 17,
mit einem pneumatischen Schlitten eines bekannten Typs, der mit
dem Bezugszeichen 199 versehen ist, verbunden ist, und
einer Stütze 207 die
starr mit der Basis 206 verbunden ist und senkrecht hierzu
verläuft.
Eine Seite der Stütze 207 (die
Vorderseite in 17) hat einen länglichen
Sitz 208, der zwei prismatische Blöcke 209 aufnimmt,
welche jeweils einen zylindrischen Stift 210 tragen, der
senkrecht zu dieser Seite der Stütze 207 angeordnet
ist. Durch die speziellen Abmessungen der Blöcke 209 können diese
mit einem begrenzten Spiel im Sitz 208 gleiten und mit
Hilfe von Schrauben 211, die sich durch Löcher 212,
die am länglichen
Sitz 208 ausgebildet sind, durch die Stütze 207 erstrecken,
in vorgegebenen Positionen verbunden werden. Es kann eine Vielzahl von
Paaren von Löchern 212 zum
Verbinden der Blöcke 209 in
einer Reihe von Positionen mit der Stütze 207 vorgesehen
sein. Einstellbare Verbindungslager 215 sind beispielsweise
mit Hilfe von in den Figuren nicht gezeigten Schrauben starr mit
der Rückseite 8 der
Köpfe 1 verbunden
und besitzen jeweils einen ersten Abschnitt 216 für die einstellbare
Verbindung mit einem der zylindrischen Stifte 210 sowie
einen zweiten länglichen
Abschnitt oder Bezugsarm 225, der im wesentlichen in einer
Richtung parallel zur geometrischen Längsachse des zugehörigen Kopfes 1 angeordnet
ist. Der erste Abschnitt 216 eines jeden Lagers 215 bildet
ein Loch 218 zur Aufnahme des zugehörigen Stiftes 210 mit
einer speziellen Größe negativen
Spiels sowie einen Schlitz 219, der es ermöglicht,
die Amplitude des Lochs 218 elastisch zu variieren und
mit einer Kraft, die durch Betätigung
einer Schraube 220 einstellbar ist, den ersten Abschnitt 216 am
Stift 210 festzuklemmen und somit auf diese Weise eine
Verbindung zwischen dem Lager 215 und der Stütze 207 der
stationären
Einheit 205 herzustellen. Die von der Schraube 220 zur
Verfügung
gestellte Klemmkraft sorgt für
eine Reibverbindung, die es ermöglicht,
den zugehörigen
Kopf 1 in einer vorgegebenen Winkellage im Verlauf der
Prüfoperationen
zu halten und diese Winkellage um eine vom Stift 210 definierte
Achse im Verlauf der Nulleinstellungsoperationen oder infolge von
Stoßbelastungen,
denen die Köpfe 1 ausgesetzt
sind, zu variieren, wie hiernach beschrieben.
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Die
Bezugsarme 225 weisen geformte freie Enden 226 auf,
die im wesentlichen parallel zu den Armen 20 der zugehörigen Köpfe 1 angeordnet
sind und Löcher 227,
die einstellbare Bezugsmechanismen 228 aufnehmen, und Feststellschrauben 229 zum
Fixieren der Position der Mechanismen 228 in den zugehörigen Löchern 227 besitzen.
Die beiden Bezugsmechanismen 228 sind identisch. Nachfolgend
wird nur einer hiervon (der im Querschnitt in 17 gezeigte)
kurz beschrieben. Der Mechanismus 228 umfaßt ein rohrförmiges Führungs-
und Bezugselement 230, das in das zugehörige Loch 227 eingesetzt
ist und von der Feststellschraube 229 in Position gehalten
wird. Das Führungs-
und Bezugselement 230 nimmt ein bewegliches Element, genauer gesagt
einen Nagel 231 mit einem Kopf 232 und einem im
wesentlichen kugelförmigen
Ende 233, das einen Anschlagabschnitt bildet, der zum Arm 20 des Kop fes 1 weist,
auf und führt
dieses. Eine elastische Druckeinrichtung umfaßt eine Druckfeder 234,
die zwischen dem rohrförmigen
Element 230 und dem Kopf 232 des Nagels 231 angeordnet
ist, wobei ringförmige
Anschlagflächen 235 und 236 vom
Nagel 231 gebildet werden, um mit Flächen des rohrförmigen Elementes 230 zusammenzuwirken
und eine Ruhe- und Bezugsposition des Nagels 231 festzulegen.
Eine rohrförmige
Dichtung 237 ist zwischen dem Kopf 232 des Nagels 231 und
dem rohrförmigen
Element 230 in bekannter Weise angeordnet, wobei diese
Dichtungen in 17 aus Einfachheit- und Klarheitsgründen nicht
dargestellt ist.
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Die
in 17 gezeigte Vorrichtung kann zum Prüfen des
Außendurchmessers
eines zylindrischen Teiles 2' im
Verlaufe der Bearbeitung in einer Schleifmaschine durch ein Schleifrad
M verwendet werden. Bevor die Prüfoperationen
beginnen, wird die in 17 gezeigte Vorrichtung in der
folgenden Weise gegen ein Leitteil auf Null gestellt. Für jeden
Kopf 1 wird die Position des rohrförmigen Elementes 230 im Loch 227 in
geeigneter Weise durch Betätigung
der Feststellschraube 229 eingestellt. Die Auswahl dieser
Position bildet einen Aspekt, der im Verlaufe der nachfolgenden
Beschreibung deutlicher wird.
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Das
Leitteil wird in der Prüfposition
angeordnet, und die Winkellage der Köpfe 1 um die von den Stiften 210 gebildeten
Achsen herum ist derart, daß die
Fühler 27 einen
speziellen Abstand von der Oberfläche des Leitteiles besitzen.
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Durch
manuelles Unterdrucksetzen der Köpfe 232 werden
die Nägel 231 in
die Bezugspositionen verschoben, die durch den Kontakt zwischen
den Flächen 236 und
dem rohrförmigen
Element 230 bestimmt werden. Durch weiteres Unterdrucksetzen
der Köpfe 232 der
Nägel 231 gegeneinander
und Aufbringen einer Kraft einer bestimmten Größe werden Drehungen der Lager 215 und
damit verbundenen Köpfe 1 in
entgegengesetzten Richtungen um die Achsen der Stifte 210 verursacht.
Diese Drehungen werden durch die vorher beschriebene Reibverbindung
ermöglicht.
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Wenn
jeder Fühler 27 die
Oberfläche
des Leitteiles kontaktiert, wird die Position des zugehörigen Armes 20 in
bezug auf das Leitteil eingestellt, und die Drehung des Lagers 215 und
des Kopfes 1 setzt sich über einen sehr kurzen Hub fort,
bis ein Kontakt zwischen dem Ende 233 des Nagels 231 und einer
Anschlagfläche
des beweglichen Armsatzes des Kopfes, insbesondere des Lagers 26' für den Fühler 27,
erreicht ist. Die Anordnung des Armes 20 relativ zum Gehäuse 3,
die auf diese Weise für
jeden Kopf 1 eingestellt wird, entspricht (dank der Verbindung
des rohrförmigen
Elementes 230 in dem in geeigneter weise ausgewählten Loch 227,
wie vorstehend beschrieben) einer Nulleinstellungskonfiguration
des Kopfes 1, d.h. einer Konfiguration, gemäß der die
wechselseitige Position zwischen dem Kern 91 und den Wicklungen 92 des
Signalumformers 90 in einer bekannten Nullposition eingestellt
ist.
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Nachdem
auf diese Weise die operativen Positionen der Köpfe 1 relativ zur
stationären
Einheit 205, genauer gesagt die Winkellage und die von
den Stiften 210 gebildeten Achsen, definiert worden sind, wird
die manuell auf die Köpfe 232 der
Nägel 231 aufgebrachte
Kraft entfernt. Letztere werden durch den Druck der Federn 234 gezwungen,
zurückgezogene Ruhepositionen
einzunehmen, die durch den Anschlag zwischen den Flächen 235 und
dem rohrförmigen
Element 230 definiert werden, d.h. Positionen, in denen
die Lager 26' der
Fühler 27 die
Nägel 231 im Verlaufe
der Prüfvorgänge nicht
berühren.
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Darüber hinaus
ermöglicht
die Reibverbindung mit den zylindrischen Stiften 210 Drehverschiebungen
der Köpfe 1 in
dem Fall, in dem eine Kraft einer bestimmten Größe auf die zugehörigen Verbindungslager 215 ausgeübt wird,
beispielsweise infolge von gelegentlichen Stoßbelastungen, denen die Köpfe, die
Lager 26' für die Fühler 27 und/oder
die Verbindungslager 215 ausgesetzt sein können, so daß auf diese
Weise ein mögliches
Brechen oder eine mögliche
Beschädigung
der diversen inneren und äußeren Bestandteile
des Kopfes 1 verhindert wird.
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Die
in den 19 und 20 gezeigte
Vorrichtung umfaßt
ein zweites Lager- und Bezugssystem 500 für zwei Köpfe 1,
die im wesentlichen denen der 17 entsprechen.
Auch in diesem Fall sind die Köpfe 1 in
einer Ansicht gezeigt, in der im wesentlichen die Gehäuse 3,
die Fühler
und die zugehörigen Lager,
die die Bezugszeichen 27' und 26'' aufweisen, im wesentlichen dargestellt
sind.
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Das
System 500 umfaßt
eine stationäre
Einheit 505 mit einer Basis 506, die wie in 19 gezeigt,
mit einem pneumatischen Schlitten eines bekannten Typs, der in 17 mit
dem Bezugszeichen 199 versehen ist, verbunden ist, sowie
eine Stütze 507,
die senkrecht zur Basis 506 verläuft und hiermit verbunden ist.
Ein Verbindungsblock 501 ist mit Hilfe von Schrauben 520 an
der Stütze 507 fixiert
und hat ein quer verlaufendes Durchgangsloch 508, das einen
Bolzen 511 aufnimmt. Einstellbare Verbindungslager 515 sind
beispielsweise mit in den Figuren nicht gezeigten Schrauben mit
der Rückseite 8 der
Köpfe 1 starr
verbunden, wobei jedes Lager einen Verbindungsabschnitt 516 mit
einem Durchgangsloch 518 für die einstellbare Verbindung
mit dem Verbindungsblock 501 besitzt. Speziell sind die
Verbindungsabschnitte 516 auf beiden Seiten des Verbindungsblocks 501 so
angeordnet, daß Löcher 518 und 508 aufgereiht
sind, um den Bolzen 511 aufzunehmen. Eine Reibungsschicht,
die in 20 mit Hilfe einer dicken, schwarzen
Linie 519 gezeigt ist, ist zwischen den gegeneinander weisenden
Flächen
eines jeden Abschnittes 516 und dem Block 501 angeordnet. Jede
Schicht 519 kann durch eine einfache Oberflächenbehandlung
von einem der Teile, beispielsweise des Verbindungsabschnittes 516,
einschließlich
des Heißsprühens einer
Härtungssubstanz,
wie einer WIDIA-Verbindung, auf die Oberfläche, erhalten werden. Eine
Unterlegscheibe 513 steht mit dem Bolzen 511 an
dessen freiem Ende in Eingriff. Letzterer ist mit einer Mutter 510 fixiert,
die mit einem Werkzeug 512 verbunden ist, um die Verbindung
zwischen den Lagern 515 und dem Verbindungsblock 501 herzustellen
und zu lösen.
Speziell werden die beiden Verbindungsabschnitte 516 vom
Kopf des Bolzens 511 auf der einen Seite und von der Unterlegscheibe 513 auf
der anderen Seite gegen den Verbindungsblock 501 gedrückt. Eine
Schraube mit einem großen
flachen Kopf 514 ist mit dem freien Ende des Bolzens 511 verschraubt,
um das Werkzeug 512 in Eingriff mit der Mutter 510 zu
halten.
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Ein
einstellbarer Bezugsmechanismus 528 ist mit jedem Kopf 1 verbunden
und besitzt eine erste Bezugsvorrichtung und eine zweite Einstellvorrichtung.
Die beiden Bezugsmechanismen 528 sind identisch und nur
einer hiervon wird hiernach kurz beschrieben (in größeren Einzelheiten
in 20 gezeigt). Die erste Bezugsvorrichtung umfaßt einen Rahmen 523,
der mit Hilfe von Schrauben 524 an der Vorderseite 5 des
Gehäuses 3 befestigt
ist, und ein im wesentlichen L-förmiges Anschlagelement 531, das
mit dem Rahmen 523 verbunden und um eine Drehachse im wesentlichen
parallel zur geometrischen Längsachse
des zugehörigen
Kopfes 1 drehbar ist. Eine Torsionsfeder 534 ist
zwischen einem Arm des Anschlagelementes 531 und einer
der Schrauben 524 angeordnet, um den Arm in eine zurückgezogene
Ruhelage gegen die Anschlagfläche eines
Begrenzungsstiftes 535, der am Rahmen 523 fixiert
ist, zu drücken.
Das Anschlagelement 531 kann manuell um die Drehachse aus
der vorstehend erwähnten
Ruhelage heraus gedreht werden, um die Anschlagfläche einer
der Schrauben 524 entsprechend einer Bezugsposition zu
kontaktieren. Die zweite Einstellvorrichtung ist mit dem Endabschnitt 25 des
Armes 20 verbunden und umfaßt im wesentlichen einen in
Querrichtung einstellbaren Gewindestift 530, von dem in
den 19 und 20 ein freies
Ende dargestellt ist und der eine Anschlagfläche bildet. Das Element 531 bildet
eine Bezugsendfläche 533,
die den Gewindestift 530 während der Nulleinstellungsoperationen
der Vorrichtung berühren
kann.
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Die
in 19 gezeigte Vorrichtung kann beispielsweise zum
Prüfen
des Außendurchmessers während der
Bearbeitung eines zylindrischen Teiles 2' verwendet werden, wie für die Vorrichtung
der 17 erläutert,
und es werden entsprechende Nulleinstellungsoperationen gegen ein
Leitteil durchgeführt.
Für jeden
Kopf 1 wird die Querlage des Gewindestiftes 530 manuell
auf geeignete Weise gemäß einer
Auswahl, die im Verlaufe der nachfolgenden Beschreibung deutlicher
wird, eingestellt.
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Das
Leitteil wird in der Prüfungsposition
angeordnet. Die Winkellage der Köpfe 1 um
die vom Loch 508 des Verbindungsblocks 501 definierte
Achse ist derart, daß sich
die Fühler 27 in
einem bestimmten Abstand von der Oberfläche des Leitteiles befinden.
Nachdem das Werkzeug 512 betätigt worden ist, um die Reibungsverbindung
zwischen den Lagern 515 und dem Verbindungsblock 501 geringfügig zu lösen, wird
eine Kraft manuell auf die L-förmigen
Elemente 531 beider Köpfe 1 aufgebracht,
und die Elemente 531 werden zuerst in die Bezugspositionen
verschoben. Durch Aufbringen einer weiteren Kraft auf die gleichen
Elemente 531 werden Drehungen der Lager 515 und
der damit verbundenen Köpfe 1 in
entgegengesetzte Richtungen um die Achse des Lochs 508 erzeugt.
Wenn jeder Fühler 27 die
Oberfläche
des Leitteiles kontaktiert, ist die Position des zugehörigen Armes 20 relativ
zum Leitteil eingestellt, und die Drehung des zugehörigen Lagers 515 und Kopfes 1 setzt
sich über
einen sehr kurzen Hub fort, bis ein Kontakt zwischen der Bezugsendfläche 533 des
Elementes 531 und dem mit dem Arm 20 verbundenen
Gewindestift 530 erreicht ist. Die auf diese Weise für jeden
Kopf 1 eingestellte Anordnung des Armes 20 relativ
zum Gehäuse 3 entspricht
(infolge der Verbindung des richtig eingestellten Stiftes 530, wie
vorher erläutert)
einer Null einstellungskonfiguration des Kopfes, d.h. einer Konfiguration,
gemäß der die
Position zwischen dem Kern 91 und den Wicklungen 92 des
Signalumformers 90 einer bekannten Nullposition entspricht.
Nachdem auf diese Weise die operative Position beider Köpfe 1 zueinander
und in bezug auf die stationäre
Einheit 505 und genauer die Winkellage um die vom Loch 508 gebildete
Achse festgelegt worden ist, wird das Werkzeug 512 betätigt, um
die Verbindung anzuziehen und eine derartige Winkellage zu fixieren,
und die manuell auf die L-förmigen
Elemente 531 aufgebrachte Kraft wird entfernt. Folglich
werden die Elemente durch den von den Torsionsfedern 534 ausgeübten Druck
gegen entsprechende Begrenzungsstifte 535 gedrückt, um ihre
zurückgezogenen
Ruhelagen einzunehmen.
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Die
mit Hilfe der Schichten 519 erreichte Reibverbindung zwischen
den Lagern 515 und dem Verbindungsblock 1 ermöglicht Drehverschiebungen der
Köpfe 1 relativ
zur stationären
Einheit 505 in dem Fall, in dem eine Kraft einer bestimmten
Größe auf die
zugehörigen
Verbindungslager 515 ausgeübt wird, beispielsweise infolge
von zufälligen
Stoßbelastungen,
denen die Köpfe 1,
die Lager 26' für den Fühler 27 und/oder
die Verbindungslager 515 ausgesetzt sein können, so
daß auf
diese Weise ein möglicher Bruch
oder eine mögliche
Beschädigung
der diversen inneren und äußeren Bestandteile
der Köpfe 1 verhindert
wird.
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Die
in den 21 und 22 gezeigte
Vorrichtung umfaßt
ein drittes Lager- und Bezugssystem 250 für zwei Köpfe 1,
das im wesentlichen denen der 17 und 19 entspricht.
Auch in diesem Fall sind die Köpfe 1 in
der Ansicht darge stellt, und die Gehäuse 3, Fühler 27 und
zugehörigen
Lager 26'' sind ebenfalls
gezeigt.
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Das
System 250 umfaßt
ein längliches
Verbindungslager 260, mit dem die Köpfe 1 und eine stationäre Einheit
oder ein Rahmen 270 verbunden sind, wobei mit dem Rahmen
das längliche
Lager 260 auf lösbare
Weise verbunden ist. Feststellelemente 251 sind beispielsweise
mit Hilfe von nicht in den Figuren gezeigten Schrauben mit der Rückseite 8 eines
jedes Kopfes starr verbunden, wobei jedes Element einen mit einem
Gewinde versehenen Ansatz 252 besitzt, der im wesentlichen
zur geometrischen Längsachse des
zugehörigen
Kopfes 1 ausgerichtet ist. Das längliche Lager 260 legt
eine Hauptkonstruktionsrichtung fest und hat zwei Schlitze 261,
die in dieser Hauptkonstruktionsrichtung ausgerichtet sind und von
den Ansätzen 252 traversiert
werden. Zwei Feststellmuttern 253, die mit den Enden der
Ansätze 252 verbunden
sind, fixieren die Köpfe 1 am
länglichen
Lager 260 und ermöglichen
somit die Einstellung ihrer Positionen in den zugehörigen Schlitzen 261 in
der vorstehend erwähnten
Hauptkonstruktionsrichtung. Darüber
hinaus umfaßt
das längliche
Lager 260 einen ersten Bezugsstift 262, der in
der Nähe
eines ersten Endes des Lagers 260 (unterstes Ende) in Querrichtung,
genauer gesagt senkrecht zur Hauptkonstruktionsrichtung, angeordnet
ist. Am gegenüberliegenden Ende
des Lagers 260 (d.h. dem oberen Ende) sind zwei zusätzliche
zylindrische Bezugsstifte 263 und 264 mit ebenen
oberen Abschnitten, die in einer Richtung parallel zum ersten Stift 262 ausgerichtet sind,
und ein zylindrischer Einsatz 265 in einer Zwischenposition
zwischen den beiden zweiten Bezugsstiften 263 und 264 verbunden.
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Bei
der in 22 gezeigten Anordnung umfaßt der Rahmen 270 eine
Basis 271, die mit einem pneumatischen Schlitten eines
bekannten Typs, der in den 17 und 19 mit
den Bezugszeichen 199 gekennzeichnet ist, verbunden ist,
eine Stütze 272,
die starr mit der Basis 271 verbunden ist und sich senkrecht
zu dieser erstreckt, und ein Querteil 273, das mit dem
freien Ende der Stütze 272,
das im wesentlichen parallel zur Basis 271 verläuft, verbunden
ist. Das Querteil 273 besitzt einen unteren Sitz 276,
der im wesentlichen V-förmig
ausgebildet ist, und eine mittlere prismatische Öffnung 277 mit einem Zugangsschlitz 278 auf
einer Seitenwand des Querteiles 273 (der in der Ebene der 21 liegenden wand).
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Eine
Druckvorrichtung umfaßt
einen Druckhebel 280 einer im wesentlichen prismatischen
Form mit einem Ende, das mit Hilfe einer Lamelle 281 mit der
Basis 271 verbunden ist, und einem Reliefrand 282 am
gegenüberliegenden
freien Ende. In der Nähe
des Randes 282 befindet sich an einer Seite des Hebels 280 ein
Paar von Kugeln, das einen Bezugssitz 283 bildet, und an
der gegenüberliegenden Seite
ein ringförmiges
Relief 284. Die Basis 271 besitzt einen zylindrischen
Sitz 286, der einen zentralen Bezugsstift 287 aufnimmt,
und ein Gewindeloch 288 zur Verbindung mit einer Begrenzungsschraube 289, die
ein Durchgangsloch 285 des Druckhebels 280 durchquert
und einen erweiterten Kopf hat, der in einem geeigneten Sitz des
Hebels 280 angeordnet ist. Das ringförmige Relief 284 ist
im zylindrischen Sitz 286 untergebracht und wird vom zentralen
Bezugsstift 287 geführt,
während
der Kontakt zwischen den Flächen
des Hebels 280 und dem Kopf der Schraube 289 auf
der einen Seite und dem Ende des Stiftes 287 auf der anderen
Seite im Uhrzeigersinn und gegen des Uhrzeigersinn (in bezug auf 22)
die Drehverschiebungen des Hebels 280 um eine von der Lamelle 281 gebildete
Querachse verhindert. Die Druckvorrichtung umfaßt ferner elastische Elemente mit
Druckfedern 290, beispielsweise vom sogenannten „Tellertyp", die im zylindrischen
Sitz 286 untergebracht sind, um den Hebel 280 gegen
den Uhrzeigersinn von der Basis 278 wegzudrehen.
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Bei
dem in 22 gezeigten Beispiel prüfen die
Köpfe 1 den
Außendurchmesser
eines zylindrischen Teiles 2'' im Verlaufe
der Bearbeitung einer Schleifmaschine mit einem Schleifblatt M in
einem Anwendungsfall, der vollständig
dem schematisch in den 17 und 19 gezeigten
Fall entspricht. Die Köpfe 1 sind
mit dem länglichen
Lager 260 in der vorstehend beschriebenen Weise in geeigneten
Positionen verbunden, die die Anfangs- und Endabmessungen der zu
prüfenden
bearbeiteten Teile und den Meßbereich
der Köpfe 1 berücksichtigen.
Das längliche
Lager 260 ist, wie vorstehend beschrieben, mit dem Rahmen 270 verbunden,
dessen Position in bezug auf das Teil 2'' in
bekannter und hier nicht ausgeführter
Weise geprüft
werden kann. Das obere Ende des Lagers 260 ist mit dem
Querteil 273 derart verbunden, daß die zweiten Bezugsstifte 263 und 264 in den
unteren Sitz 276 eingreifen, während der zylindrische Sitz 265 mit
begrenztem Spiel durch den Zugangsschlitz 278 in die zentrale
prismatische Öffnung 277 eingreift.
Das untere Ende des länglichen
Lagers 260 kontaktiert den Druckhebel 280, genauer
gesagt der erste Bezugsstift 262 ist im vom Paar der Kugeln gebildeten
Bezugssitz 283 angeordnet.
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Auf
diese Weise wird die Position der mit dem länglichen Lager 260 verbundenen
Köpfe 1 extrem
einfach, rasch und genau relativ zum Rahmen 270 eingestellt
und ermittelt. Darüber
hinaus ermöglichen
es die spezielle Anordnung und Form der Elemente, die die Verbindung
verwirklichen (Stifte 262, 263 und 264 und
Einsatz 265 auf der einen Seite, Sitze 276 und 283, Öffnungen 277 und
Schlitz 278 auf der anderen Seite) und der elastische Druck
des Hebels 280, daß sich
das Lager 260 vom Rahmen 270 lösen kann, wenn eine Kraft einer
bestimmten Größe auf das
Lager 260 aufgebracht wird, beispielsweise infolge von
unerwünschten
Stoßbelastungen,
die auf die Köpfe 1 in
beliebigen Richtungen einwirken können, so daß auf diese Weise ein möglicher
Bruch oder eine mögliche
Beschädigung
der Bestandteile des Kopfes 1 verhindert wird. In diesem
Fall kann das die Köpfe 1 tragende
Lager 260 wieder mit dem Rahmen 270 verbunden
werden, wenn der Grund für
das Lösen
beseitigt worden ist. Im Falle des Lösens des Lagers 260 vom
Rahmen 270, beispielsweise infolge einer unerwünschten
Stoßbelastung,
verhindern die speziellen Formen, Abmessungen und wechselseitigen
Anordnungen der beiden Teile (d.h. des Lagers 260 mit den
Köpfen 1 auf
der einen Seite und des Rahmens 270 auf der anderen Seite)
ein totales Lösen
und ein damit verbundenes Herabfallen der Köpfe 1 mit Beschädigungen
derselben. In der Praxis löst sich
die das Lager 260 und die Köpfe 1 umfassende Einheit,
indem Sie unerwünschten
Stoßbelastungen nachgibt
und somit einen Bruch verhindert. Sie bleibt jedoch auf gewisse
Weise zwischen die Basis 271, die Stütze 272 und das Querteil 273 des
Rahmens 270 eingesetzt, so daß auf diese Weise ein möglicherweise
gefährliches
Herabfallen verhindert und deren Wiedereinbau erleichtert wird.
Einige der Herstelldetails, die zur Verhinderung eines Herabfallens der
das Lager 260 und die Köpfe 1 umfassenden
Einheit beitragen, sind die Verbindungsanordnung zwischen dem zylindrischen
Einsatz 265 und der zentralen Öffnung 277 mit einem
Zugangsschlitz 278 und das Vorhandensein des Reliefrandes 282.
Beide Details verhindern, daß sich
das Lager 260 an der Seite des zu prüfenden Teiles 2'' löst, was nicht nur ein Herabfallen
des Lagers 260 (die Passage des Teiles, an dem die Muttern 253 fixiert
sind, durch den von der Basis 271 und dem Querteil 273 gebildeten
Raum), sondern auch eine gefährliche
Annäherung
des Fühlers 27 an
den Bearbeitungsbereich des Teiles 2'', insbesondere
das Schleifrad M der Schleifmaschine, verursachen kann.
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Die
in den 23 und 24 gezeigte
Vorrichtung umfaßt
ein viertes Lager- und Bezugssystem 300 für zwei Köpfe 1,
das im wesentlichen dem der 17, 19 und 22 entspricht.
Auch in diesem Fall sind die Köpfe
in der Ansicht dargestellt, wobei die Figur im wesentlichen die
Gehäuse 3,
die Fühler 27 und
die zugehörigen
Lager, die wie in 22 mit dem Bezugszeichen 26'' versehen sind, zeigt.
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Das
vierte Lager- und Bezugssystem 300 entspricht in gewisser
Hinsicht dem in den 21 und 22 gezeigten
dritten System 250 und umfaßt ein längliches Verbindungslager 310,
mit dem die Köpfe 1 verbunden
sind, sowie eine stationäre
Einheit oder Basis 320, mit der auf lösbare Weise das längliche
Lager 310 verbunden ist.
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Gemäß der in 24 gezeigten
Anordnung ist die Basis 320 mit einem pneumatischen Schlittens eines
bekannten Typs verbunden, der wie bei den 17, 19 und 22 mit
dem Bezugszeichen 199 versehen ist. Die Köpfe 1 sind
mit dem länglichen Lager 310 auf
einstellbare Weise verbunden, wie bereits vorstehend im Zusammenhang
mit der Verbindung zwischen den Köpfen 1 und dem länglichen
Lager 260 der 22 beschrieben.
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Das
längliche
Lager 310 umfaßt
eine Druckvorrichtung mit einem länglichen, elastischen Element 315,
das mit Hilfe von Schrauben 314 an einem (oberen) Ende
des Lagers 310 so verbunden ist, daß das elastische Element 315 und
das Lager 310 entlang einer Hauptkonstruktionsrichtung
im wesentlichen parallel angeordnet sind.
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Ein
freies Ende des länglichen
elastischen Elementes 315 besitzt ein Bezugselement mit
einem Querstift 316, der ein kugelförmiges Ende aufweist. Das längliche
Lager 310 hat an einem gegenüberliegenden (unteren) Ende
ein anderes Bezugselement mit einem einstellbaren Gewindezapfen 317,
der ebenfalls ein kugelförmiges
Ende hat. Der Stift 316 und der Zapfen 317 sind
im wesentlichen entlang einer Verbindungsrichtung ausgerichtet.
Ein im wesentlichen L-förmiger
Lagerhebel 303 ist mit dem unteren Ende des länglichen
Verbindungslagers 310 verbunden (beispielsweise mit Hilfe
einer in den Figuren nicht gezeigten Schraube) und umfaßt ein kurzes Ende 304,
das sich unter das untere Ende des Lagers 310 erstreckt
und im wesentlichen parallel zu seiner Hauptkonstruktionsrichtung
verläuft,
sowie ein langes Ende 305, das im wesentlichen senkrecht
zur Hauptkonstruktions richtung und Querverbindungsrichtung angeordnet
ist und an einem freien Ende ein zusätzliches Bezugselement, genauer
gesagt einen Lagerstift 306, trägt.
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Die
Basis 320 umfaßt
zwei parallele vertikale Flügel 321 und 322,
die gegenüberliegende
konische Sitze 323 und 324 bilden, welche in einer
Querverbindungsrichtung ausgerichtet sind. Darüber hinaus hat die Basis 320 ein
zylindrisches Loch 325, das eine zusätzliche Druckvorrichtung aufnimmt,
die eine Druckfeder 326 und ein zylinderförmiges Element 327 besitzt,
das im Loch 325 gleiten kann und von der Feder 326 zur
Außenseite
der Basis 320 hin gedrückt
wird. Zwei Bezugsstifte 328 und 329 sind mit der
Basis 320 verbunden und besitzen im wesentlichen konische
Enden, die auf das untere Ende des Lagers 310 weisen.
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Gemäß der in 24 gezeigten
Anordnung prüfen
die Köpfe 1 den
Außendurchmesser
eines zylindrischen Teiles 2'' im Verlaufe
der Bearbeitung in einer Schleifmaschine mit einem Schleifrad M
nach einem Anwendungsfall, der vollständig mit dem schematisch in
den 17, 19 und 22 gezeigten Anwendungsfall übereinstimmt.
Die Köpfe 1 sind
mit einem länglichen
Lager 310 in geeigneten reziproken Positionen verbunden,
die die anfänglichen
und Endabmessungen der zu prüfenden
bearbeiteten Teile und den Meßbereich
der Köpfe 1 berücksichtigen. Das
längliche
Lager 310 ist in der vorstehend beschriebenen Weise mit
der Basis 320 verbunden, deren Position in bezug auf das
Teil 2'' in bekannter
und hier nicht beschriebener Weise festgelegt werden kann.
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Das
längliche
Lager 310 ist nur am unteren Ende mit der Basis 320 verbunden.
Genauer gesagt, das Lager 310 wird in Richtung auf die
Basis 320 bewegt, und mit Hilfe der Stifte 328 und 329,
die einen groben Bezugsanschlag für das untere Ende des Lagers 310 bilden,
werden die kugelförmigen
Enden des Querstiftes 316 und die des Gewindezapfens 317 in
die gegenüberliegend
angeordneten konischen Sitze 323 und 324 eingesetzt.
Die Position des Zapfens 317 in Querverbindungsrichtung
wird durch Betätigung
der Gewindeverbindung zwischen dem Zapfen 317 und dem Lager 310 eingestellt,
um auf diese weise in geeigneter Weise den vom elastischen Element 315 aufgebrachten
Druck einzustellen. Sämtliche
Drehungen des Lagers 310 und damit der Köpfe 1 um
die Querachse der Verbindung werden durch die Zusammenwirkung zwischen
dem Lagerhebel 303 und der Basis 320 verhindert.
Genauer gesagt, der Lagerstift 306 stößt infolge der Wirkung des zylinderförmigen Elementes 327,
das von der Feder 326 gegen das kurze Ende 304 des
Hebels 303 gedrückt
wird, gegen eine ebene Bezugsfläche 330 der Basis 320.
Offensichtlich ist der von der Feder 326 ausgeübte Druck
ausreichend, um bei normalen Arbeitsbedingungen den Stift 306 wie
bei der Anordnung der 24 im Anschlag gegen die Fläche 330 der
Basis 320 zu halten.
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Auch
in diesem Fall wird die Position der mit dem länglichen Lager verbundenen
Köpfe 1 auf
extrem einfache, rasche und genaue Weise in bezug auf die Basis 320 festgelegt
und fixiert. Darüber
hinaus ermöglichen
es die spezielle Anordnung und Form der Elemente, die die Verbindung
(die kugelförmigen
Enden des Stiftes 316 und Zapfens 317 in den konischen
Sitzen 323 und 324, der Anschlag des Stiftes 306 ge gen
eine ebene Fläche)
und den elastischen Druck des länglichen
Elementes 315 und der Vorrichtung, die die Feder 326 und
das Element 327 umfaßt,
bewirken, daß das
Lager 310 von der Basis 320 gelöst werden
kann, wenn eine Kraft einer bestimmten Größe auf das Lager 310 ausgeübt wird, beispielsweise
infolge von unerwünschten
Stoßbelastungen,
denen die Köpfe 1 in
im wesentlichen jeder Richtung ausgesetzt sind. Auf diese Weise
wird ein möglicher
Bruch oder eine mögliche
Beschädigung
der Bestandteile der Köpfe 1 verhindert.
In entsprechender Weise wie bei der in 1 gezeigten Anordnung
kann das Lager 310, das die Köpfe 1 trägt, wieder
mit der Basis 320 verbunden werden, nachdem die Ursache
für das
Lösen beseitigt
worden ist. Zwischen dem Lager 310 und der Basis 320 kann eine
zusätzliche
Verbindung -die in den Zeichnungen nicht dargestellt ist- vorgesehen
sein, beispielsweise mit Hilfe von Seilen, um ein vollständiges Lösen der beiden
Komponenten voneinander bei einer möglichen Trennung mit einem
damit verbundenen Herunterfallen und einer Beschädigung der Köpfe 1 zu
verhindern und die Vorgänge
zum Wiederverhaken des Lagers 310 mit der Basis 320 zu
erleichtern und zu beschleunigen. Als Alternative können Begrenzungs- und
Schutzflächen
vorgesehen sein, die nicht in den Figuren dargestellt und beispielsweise
an der stationären
Einheit fixiert sind, um die Verschiebung des Lagerhebels 303 zu
begrenzen und eine Wegbewegung desselben von der Basis 320 zu
verhindern.
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Darüber hinaus
kann das längliche
elastische Element 315 mit dem Lager 310 verbunden sein,
um eine andere Anordnung vorzusehen, die nicht unbedingt parallel
zum Lager 310 angeordnet ist und ebenfalls eine Ausrichtung
zwischen dem Stift 316 und dem Zapfen 317 in Verbindungsrichtung
garantiert.
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Andere
Modifikationen in bezug auf die Darstellungen der 23 und 24 sind
im Rahmen der Erfindung möglich,
beispielsweise in bezug auf die Anordnung des Stiftes 316,
des Zapfens 317 und der konischen Sitze 323 und 324.
Die 25 und 26 zeigen
ein Lager- und Bezugssystem 300', das -was den Aufbau und die Funktionsweise
betrifft- im wesentlichen dem in den 23 und 24 gezeigten
System 300 entspricht. Nur die Hauptherstellunterschiede
werden hier kurz erläutert.
Zwei konische Sitze 323' und 324' sind in den
Flügeln 321' und 322' der Basis 320' in Querrichtung
ausgerichtet vorgesehen. Eine Druckvorrichtung mit einem länglichen
elastischen Element 315' ist
mit Hilfe von Schrauben mit dem länglichen Verbindungslager 310' verbunden und
hat an einem freien Ende ein Bezugselement 316' mit kugelförmiger Oberfläche. Ein anderes
Bezugselement 317',
das ebenfalls eine kugelförmige
Oberfläche
besitzt, ist mit dem länglichen Element 310' verbunden,
weist zum Element 316' hin und
ist hiermit in Verbindungsrichtung ausgerichtet. Begrenzungs- und
Schutzflächen,
die an der stationären
Einheit fixiert sind, um die Verschiebungen des Lagerhebels 303' und des daran
fixierten länglichen Elementes 310' zu begrenzen,
sind in 26 schematisch gezeigt und mit
dem Bezugszeichen 340 versehen.
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Die
in den 27 bis 30 gezeigte
Vorrichtung umfaßt
ein fünftes
Lager- und Bezugssystem 350 für zwei Köpfe 1, die im wesentlichen
denen der 17, 19, 22, 24 und 26 entsprechen.
Auch in diesem Fall sind die Köpfe 1 in
der Ansicht dargestellt, wobei im wesentlichen die Gehäuse 3,
die Fühler 27 und
die zugehörigen
Lager gezeigt sind, die wie bei den 22 und 24 das Bezugszeichen 26'' aufweisen.
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Das
fünfte
Lager- und Bezugssystem 350 ist unter bestimmten Aspekten
dem in den 23 und 24 gezeigten
vierten System 300 ähnlich
und umfaßt
ein Verbindungslager 355, mit dem die Köpfe 1 und eine stationäre Einheit
oder ein Rahmen 370 verbunden sind, mit dem auf lösbare Weise
das Verbindungslager 355 verbunden ist. Als Verbindungslager 310, 310' ist bei der
Anordnung der 24 und 26 das
Verbindungslager 355 ebenfalls an einem unteren Endbereich
dieses Lagers 355 mit dem Rahmen 370 verbunden,
und das Lager trägt
die Köpfe 1 mit
entsprechenden einstellbaren Verbindungen.
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Das
Verbindungslager 355 umfaßt einen vertikalen länglichen
Abschnitt 360, der die Köpfe und eine Platte 361 trägt, die
in einer im wesentlichen horizontalen Ebene angeordnet ist, wobei
Bezugselemente mit zwei Kugeln 362 und 363 an
einer Seitenbasis der Platte 361 fixiert sind und ein Paar
von Stiften 364 und 365 mit kugelförmigen Enden
an der gegenüberliegenden
Seitenbasis mit der Platte 361 verbunden und in Richtungen
senkrecht zur Platte 361 angeordnet ist. Ein Drehstift 366 ist
in einem Durchgangsloch 369 der Platte 361 angeordnet
(30) und besitzt ein erstes Ende, das auf eine Öffnung 367 der
Platte 361 weist, während
das zweite Ende mit einem Betätigungshebel 368 verbunden
ist.
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Bei
der in 25 gezeigten Anordnung ist der
Rahmen 370 mit einem pneumatischen Schlitten eines bekannten
Typs verbunden, der mit 199 in den 17, 19, 22, 24 und 26 bezeichnet
ist und eine Basis 371, eine starr mit einer Seite der
Basis und senkrecht hierzu verbundene Wand 372 und zwei
Säulen 373 und 374 umfaßt, die starr
mit der gegenüberliegenden
Seite der Basis 371 im wesentlichen senkrecht hierzu verbunden
sind. Die Wand 372 besitzt eine mittlere Öffnung 375 in
der Nähe
der Basis 371, und ein Querstift 376 ist an dieser Öffnung 375 mit
dem Rahmen 370 verbunden. Die Säule 373 hat eine im
wesentlichen winklige Form, wobei ein Endabschnitt 377 in
einer Richtung parallel zur Basis 371 angeordnet ist und
am Endabschnitt 377 fixiert einen Stift 378 trägt, der
eine Verankerungsfläche
parallel zum Querstift 376 aufweist. Ein konischer Sitz 380 und
ein V-förmiger Sitz 381 sind
in der Innenfläche
der Wand 372 in der Nähe
der Seite desselben gegenüber
der Basis 371 ausgebildet und in Querrichtung, d.h. parallel
zum Stift 376, ausgerichtet.
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Eine
Druck- und Verriegelungsvorrichtung umfaßt ein elastisches Element
mit einer Rückzugsfeder 390 und
einem Verriegelungselement mit einem Haken 391. Die Enden
der Feder 390 sind an den Querstift 376, der an
der Basis 371 befestigt ist, und durch ein Durchgangsloch 392 in
einen Endabschnitt des Hakens 391 gehakt. Der Drehstift 366, der
mit der Platte 361 verbunden ist, ist starr am Haken 391 in
einem mittleren Loch 393 desselben an der Öffnung 367 der
Platte 361 fixiert, so daß die Drehungen des Stiftes 366 entsprechende
Drehungen des Hakens 391 um eine vom Stift 366 gebildete Querachse
bewirken. Der Haken 391 umfaßt ebenfalls einen Verankerungsendabschnitt 395 zum
Zusammenwirken mit der Verankerungsfläche des Stiftes 378,
um die Verriegelung zwischen dem Verbindungslager 355,
das die Köpfe 1 trägt, und
dem Rahmen 370 zu erreichen, wie hiernach beschrieben.
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Bei
der in 25 gezeigten Anordnung prüfen die
Köpfe 1 den
Außendurchmesser
eines zylindrischen Teiles 2'' während der
Bearbeitung in einer Schleifmaschine mit einem Schleifrad M bei
einem Anwendungsfall, der vollständig
dem entspricht, der schematisch in den 17, 19, 22, 24 und 26 gezeigt
ist. Die Köpfe 1 sind
mit dem länglichen
Abschnitt 360 des Lagers 355 in geeigneten wechselseitigen
Positionen verbunden, die die anfänglichen und abschließenden Abmessungen
der zu prüfenden
bearbeiteten Teile und den Meßbereich der
Köpfe 1 berücksichtigen.
Das Verbinden und Verriegeln zwischen dem Lager 355 und
dem Rahmen 370 zum Definieren einer Prüfposition der Köpfe 1 geschieht
in der folgenden Weise.
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Die
kugelförmigen
Enden der Stifte 364 und 365, die an der Platte 361 fixiert
sind, ruhen auf coplanaren Ruheflächen, die von den Säulen 373 und 374 gebildet
werden, und die Kugeln 362 und 363 werden in den
zugehörigen
konischen Sitz 380 und „V"-förmigen
Sitz 381 der Wand 372 eingesetzt, um die in 29 gezeigte
Verbindung zu erreichen. Einer der beiden Stifte 364 und 365 kann
mit der Platte 361 in einstellbarer Weise entlang seiner
Achse verbunden werden (in den Figuren nicht gezeigt) oder kann
weggelassen werden, um eine im wesentlichen isostatische Kupplung
zwischen dem Verbindungslager 355 und dem Rahmen 370 zu
erhalten.
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Dann
wird der Hebel 368 manuell betätigt, um den Haken 391 zu
drehen (in 29 gegen den Uhrzeigersinn),
bis die Zusammenwirkung zwischen dem Endabschnitt 395 und
dem Stift 378 erreicht wird, wie in den 27, 28 und 30 gezeigt.
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Im
Verlaufe der Drehverschiebung des Hakens 391 nimmt die
Zugkraft der Feder 390 zu, bis ein Maximalwert erreicht
ist, der der Winkellage entspricht, in der der Drehstift 366 auf
der geraden Wirkungslinie der Feder 390 zentriert ist (d.h.
die Achse des Durchgangslochs 392, mit dem ein Ende der
Feder 390 verhakt ist, liegt in einer von den Achsen der Stifte 366 und 376 gebildeten
Ebene). Danach nimmt die Kraft ab, bis der Kontakt zwischen dem
Verankerungsabschnitt 395 und dem Stift 378 auftritt.
In dieser Position ist der Drehstift 366 nur um eine geringe Strecke
unter der vorstehend erwähnten
geraden Wirkungslinie versetzt angeordnet. Bei der in 28 gezeigten
Ausführungsform
wird somit die Verrieglung der Platte 61 am Rahmen 370 mit
der von den Bezugselementen und den zugehörigen Sitzen und Lagerflächen gebildeten
Anordnung erreicht. Bei dieser Ausführungsform neigt die Zugkraft
der Feder 390 dazu, die Zusammenwirkung zwischen dem Verankerungsabschnitt 395 und
dem Stift 378 aufrechtzuerhalten, und drückt die
Kugeln 362 und 363 in die zugehörigen Sitze 380, 381 und
die kugelförmigen Enden
der Stifte 364 und 365 gegen die zugehörigen Lagerflächen der
Säulen 373 und 374.
Um die in 28 gezeigte Verbindung zu lösen, ist
es erforderlich, den Haken 391 gegen die Zugkraft der Feder 390 zu
drehen (im Uhrzeigersinn in 28), bis
die vorstehend beschriebene Konfiguration entsprechend einer maximalen
Zugkraft der Feder 390 überschritten
wird. Wenn dies der Fall ist, trägt
die Zugkraft der Feder 390 zur Drehung (im Uhrzeigersinn
in 28) bei, so daß ein Entriegeln der Teile
ermöglicht
wird (29). Diese Charakteristik der
Druck- und Verriegelungsvorrichtung ist besonders vorteilhaft, da
sie zum Lösen
des Lagers 355 vom Rahmen 370 in dem Fall beiträgt, in dem
eine Kraft einer bestimmten Größe auf das
Lager 355 aufgebracht wird, beispielsweise die Köpfe 1 unerwünschten
Stoßbelastungen
ausgesetzt sind, um auf diese Weise einen möglichen Bruch oder eine mögliche Beschädigung von
Teilen der Köpfe 1 zu
verhindern.
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Durch
das Aufbringen dieser Kräfte
auf das Lager 355 wird ein Lösen von mindestens einer der Verbindungen
zwischen den Kugeln 362 und 363 und den Sitzen 380 und 381 gegen
die Kraft der Feder 390 bewirkt. Nachfolgende Verschiebungen
der Platte 361 relativ zum Rahmen 370 (in 28 nach
links) modifizieren die Ausgleichskonfiguration der 28, neigen
insbesondere dazu, die winklige Anordnung der Feder 390 relativ
zum Drehstift 366 zu modifizieren. Wie vorstehend beschrieben,
sind Verschiebungen einer geringen Größe ausreichend, um die Wirkungslinie
der Feder 390 unter die Achse des Drehstiftes 366 zu
verschieben und zu bewirken, daß die Kraft
der Feder 390 dazu beiträgt, den Verankerungsabschnitt 395 vom
Stift 378 zu lösen
und danach das Lager 355 mit dem Rahmen 370 außer Eingriff
zu bringen. In jedem Fall bleibt das Lager 355 infolge der
Verbindung, die die Feder 390 und den Haken 391 einschließt, auf
physikalische Weise mit dem Rahmen 370 verbunden, so daß auf diese
Weise ein mögliches
Herabfallen und eine Beschädigung
der Köpfe 1 vermieden
wird. Danach kann die Verbindung in der Prüfposition auf einfache und
rasche Weise wiederherge stellt werden, indem das vorstehend beschriebene
Verfahren durchgeführt
wird.
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Die
in den 31 und 32 gezeigte
Vorrichtung besitzt ein sechstes Lager- und Bezugssystem 400 für zwei Köpfe 1,
das in einigen Aspekten den Systemen 250, 300, 300' und 350 der 21 bis 30 entspricht
und ein längliches
Verbindungslager 410 aufweist, mit dem die Köpfe 1 und
eine stationäre
Einheit oder ein Rahmen 420 verbunden sind, mit dem wiederum
auf lösbare
Weise das längliche Lager 410 verbunden
ist. Die Köpfe 1 sind
auf einstellbare Weise mit dem länglichen
Lager 410 verbunden, wie vorstehend in Verbindung mit der
Kopplung zwischen den Köpfen 1 und
dem länglichen
Lager 260 der 22 beschrieben. Der Rahmen 420 besitzt
einen Basisabschnitt 421, der beispielsweise an einem pneumatischen
Schlitten 199 befestigt ist, und eine brückenförmige Struktur,
die hieran mit zwei Wänden 422, 424 und
einem Querstück 423 befestigt ist.
Eine der beiden Wände 422 weist
Schlitze auf, die Druckeinrichtungen bilden, wobei zwei Abschnitte 425 und 426 relativ
zum Rest des Rahmens 420 elastisch bewegbar sind.
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Das
längliche
Lager 410 besitzt Seitenflächen 411 und 412,
die so angeordnet sind, daß sie
zu den Wänden 422 und 424 weisen,
und umfaßt
Bezugselemente mit vier Kugeln 413, 414, 415 und 416, die
paarweise auf den Flächen 411 und 412 angeordnet
sind, wobei jeweils zwei (413/415 und 414/416)
in Querverbindungsrichtungen in der Nähe der Enden des länglichen
Lagers 410 zueinander ausgerichtet sind.
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Die
brückenförmige Struktur
des Rahmens 420 bildet vier Sitze für die Bezugselemente, genauer gesagt
zwei Schlitze 433 und 434 in den elastisch beweglichen
Abschnitten 425 und 426 der Wand 411, und
ein kreisförmiges
Loch 435 sowie einen Schlitz 436 in der Wand 412.
Zwei Paare von schiefen Schlitzen sind in den Wänden 411 und 412 angeordnet (das
Paar der Schlitze 428 im stationären Teil der Wand 411 ist
in 27 gezeigt).
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Zwei
Rückzugsfedern 402 und 403 sind
in Querrichtungen zwischen der Wand 412 und den elastisch
beweglichen Abschnitten 425 und 426 angeordnet.
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Bei
der in 31 gezeigten Anordnung prüfen wie
bei den vorstehend beschriebenen Anordnungen die Köpfe 1 den
Außendurchmesser
eines zylindrischen Teiles 2'' im Verlauf
der Bearbeitung in einer Schleifmaschine mit einem Schleifrad M.
Die Köpfe 1 sind
in geeigneten wechselseitigen Positionen mit dem länglichen
Lager 410 verbunden, wobei die anfänglichen und abschließenden Abmessungen der
zu prüfenden
bearbeiteten Teile und der Meßbereich
der Köpfe 1 Berücksichtigung
finden. Wie nachfolgend beschrieben, ist das längliche Lager 410 wiederum
mit dem Rahmen 420 verbunden, dessen Position in bezug
auf das Teil 2'' in bekannter
und hier nicht beschriebener Weise festgelegt werden kann.
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Das
Lager 410 wird in das Innere der brückenförmigen Struktur des Rahmens 420 eingesetzt und
so angeordnet, daß die
Kugeln 413, 414, 415 und 416 in
den zugehörigen
Sitzen 433, 434, 435 und 436 vorgesehen
werden, so daß eine
Prüfposition der
Köpfe 1 festgelegt
wird. In dieser Stellung wer den zwei Paare von Begrenzungsstiften
(von denen nur einer in 31 gezeigt
ist) in die schiefen Schlitze 428 eingesetzt und an den
Flächen 411 und 412 des Lagers 410 fixiert
(beispielsweise in in den Figuren nicht gezeigte geeignete Bohrungen
eingeschraubt).
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Im
Fall der vorstehend beschriebenen Lager- und Bezugssysteme wird
die Position der Köpfe 1, die
mit dem länglichen
Lager 410 verbunden sind, auf extrem einfache, rasche und
genaue weise in bezug auf den Rahmen 420 eingestellt und
festgelegt. Darüber
hinaus ermöglichen
es die spezielle Anordnung und Form der Elemente, mit denen die
Verbindung erreicht wird (Kugeln 413-416 und Sitze 433-436), und
der von den beweglichen Abschnitten 425 und 426 und
den Federn 402 und 403 aufgebrachte elastische
Druck, daß das
Lager 410 vom Rahmen 420 getrennt wird, wenn eine
Kraft einer bestimmten Größe auf das
Lager 410 aufgebracht wird, beispielsweise infolge von
unerwünschten
Stoßbelastungen,
denen die Köpfe 1 im
wesentlichen in irgendeiner Richtung ausgesetzt sind. Auf diese
Weise wird ein möglicher
Bruch oder eine mögliche
Beschädigung
von Teilen der Köpfe 1 vermieden.
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Ferner
werden durch das Vorhandensein der Stifte 408 in den schiefen
Schlitzen 428 die wechselseitigen Verschiebungen zwischen
dem Rahmen 420 und dem länglichen Lager 410 begrenzt,
wobei die vorstehend erwähnte
Trennung ermöglicht,
jedoch das vollständige
Lösen des
Rahmens 420 und Herabfallen des länglichen Lagers 410 mit
den Köpfen 1 vermieden
wird. Hierdurch werden einerseits Beschädigungen an den Köpfen 1 vermieden
und andererseits die Vorgänge
zum Ver binden des Lagers 410 und Rahmens 420,
um die Köpfe 1 zurück in die
vorgegebene Prüfposition
zu bringen, erleichtert und beschleunigt.
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Das
sechste Lager- und Bezugssystem kann sich von dem in den 31 und 32 gezeigten System
unterscheiden, was beispielsweise die Federn 402 und 403 betrifft.
Genauer gesagt, in Abhängigkeit
von den Abmessungen und der Form der Komponenten dieses Systems 400 können diese
Federn 402 und 403 weggelassen werden, wenn der von
den Abschnitten 425 und 426 aufgebrachte Druck
ausreicht, um die korrekte Verbindung zwischen den Kugeln 413-416 und
den zugehörigen
Sitzen 433-436 aufrechtzuerhalten, d.h. um die
Köpfe 1 bei
normaler Funktionsweise der Vorrichtung in der vorgegebenen Prüfposition
zu halten. Die 33 und 34 zeigen
ein Lager- und Bezugssystem 400' mit einem länglichen Lager 410', einem Rahmen 420' und anderen
Merkmalen, die im wesentlichen -was den Aufbau und die Funktionsweise
betrifftden Merkmalen des Systems 400 der 31 und 32 entsprechen.
Nur die Hauptherstellunterschiede werden hier kurz erläutert. Der
Rahmen 420' umfaßt einen
Basisabschnitt 421' und
eine hieran mit zwei Wänden 422', 424' und einem Querteil 423' fixierte brückenförmige Struktur.
Eine der Wände 422' hat einen im
wesentlichen L-förmigen
Schlitz, der die Druckeinrichtung bildet, wobei ein Abschnitt 425' relativ zum
restlichen Teil des Rahmens 420' elastisch beweglich ist.
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Das
längliche
Lager 410' hat
Seitenflächen 411' und 412', die zu den
Wänden 422' und 424' weisen, und
umfaßt
Bezugselemente mit drei Kugeln 413', 415' und 416', die an den Flächen 411' und 412' fixiert sind.
Insbesondere ist ein Paar von Kugeln 415', 416' an einer (412') der Flächen in
der Nähe
der Enden des länglichen
Lagers 410' angeordnet,
während
die andere Kugel 413' an
der gegenüberliegenden
Fläche 411' in einer im
wesentlichen zentrierten Position angeordnet ist. Die Innenfläche der
Wand 424' bildet
zwei V-förmige
Sitze 435', 436', und die Innenfläche der
Wand 422' bildet
entsprechend dem elastisch beweglichen Abschnitt 425' einen konischen
Sitz 433'.
Ein Schlitz 428' ist
in der Wand 424' angeordnet
und ein Anschlagschraubstift 408' ist in eine Gewindebohrung des
Lagers 410' in
der Fläche 412' eingeschraubt.
Der Schlitz 428' und
der Schraubstift 408' sind
in 33 gestrichelt dargestellt und auch in 34 gezeigt,
obwohl sie nicht in der gesamten Schnittebene der 34 liegen.
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Das
Lager 410' wird
in das Innere des brückenförmigen Rahmens 420' eingesetzt
und so angeordnet, daß die
Kugeln 413', 415' und 416' im konischen
Sitz 433' und
in den V-förmigen Sitzen 435' und 436' angeordnet
werden und eine Prüfposition der
Köpfe 1 festlegen.
In dieser Position wird der Anschlagstift 408' in den Schlitz 428' eingesetzt
und mit der Gewindebohrung in der Fläche 412' des Lagers 410' verschraubt.
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Wie
im Falle der vorstehend beschriebenen Lager- und Bezugssysteme 400 wird
die Position der Köpfe 1 auf
extrem einfache, rasche und genaue Weise eingestellt und festgelegt.
Die spezielle Anordnung und Form der Elemente, mit denen die Verbindung
verwirklicht wird (in diesem Falle die Kugeln 413', 415', 416' und die relevanten
Sitze sowie der elastisch bewegliche Abschnitt 425'), ermöglichen ein
Lösen des
Lagers 410' vom
Rahmen 420' im
Falle von zufälligen,
möglicherweise
gefährlichen
Stoßbelastungen.
Durch die Anwesenheit des Stiftes 408' im Schlitz 428' wird die Verschiebung
begrenzt und das vollständige
Lösen zwischen
dem Rahmen 420' und
dem länglichen
Lager 410' verhindert.
Hierdurch werden auf der einen Seite Beschädigungen der Köpfe 1 vermieden
und auf der anderen Seite die Vorgänge zur Herstellung der Verbindung
zwischen dem Lager 410' und
dem Rahmen 420',
um die Köpfe 1 zurück in die
vorgegebene Prüfposition
zu bringen, erleichtert und beschleunigt.
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Die
erfindungsgemäß ausgebildeten
Vorrichtungen können
einen Kopf 1 aufweisen, der mit Lager- und Bezugssystemen 200, 250, 300, 300', 350, 400, 400' oder 500 verbunden
ist, wie sie in den 17 bis 34 gezeigt
sind. Selbst bei den Anwendungsfällen,
bei denen nur ein Kopf 1 benötigt wird, bieten die beschriebenen
und dargestellten Systeme 200,250, 300, 300', 350, 400, 400' oder 500 die
vorher beschriebenen vorteilhaften Aspekte, insbesondere was die
Einfachheit der Verbindung, die Schnelligkeit von deren Herstellung
und die Sicherheit in bezug auf unerwünschte Stoßbelastungen betrifft.
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Die
Köpfe und
Vorrichtungen gemäß der Erfindung
können
sowohl für
die prozeßmäßige Dimensionsprüfung von
metallischen Teilen, d.h. im Verlauf der Bearbeitung von Teilen
in einer Werkzeugmaschine (beispielsweise einer Schleifmaschine,
wie schematisch in den 17, 19, 22, 24, 26, 27, 31,
und 33 dargestellt), als auch für die nachprozeßmäßige Prü fung von
Teilen, d.h. nach der Bearbeitung, eingesetzt werden.
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Die
Prüf- oder
Meßköpfe und
Vorrichtungen gemäß der Erfindung
können
sich von den beschriebenen und dargestellten Ausführungsformen
unterscheiden.
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Was
die in Verbindung mit den 21 bis 34 beschriebenen
Vorrichtungen anbetrifft, so kann die Anordnung der Bezugselemente
und der zugehörigen
Sitze und/oder Anschlagflächen
in bezug auf das Verbindungslager und die stationäre Einheit auch
umgekehrt sein.