DE827258C - Messvorrichtung zur Kontrolle von kalibrierten Werkstuecken - Google Patents

Description

(WiGBl. S. 175)

AUSGEGEBEN AM 10. JANUAR 1952

ρ 25477 IXb142b D

(Frankreich)

Die Erfindung bezieht sich auf Meßvorrichtungen zur Kontrolle von kalibrierten Werkstücken.

Bisher beschränkte sich die Kontrolle der Abmessungen solcher Stücke im allgemeinen auf eine Messung eines Querschnittes des zu'kontrollierenden Stückes.

Nun ist es jedoch häufig zweckmäßig, die Fehler feststellen zu können, welche ein einziges Stück oder eine Gesamtheit von miteinander starr verbundenen Stücken in der Längsrichtung aufweist. Eine derartige Kontrolle gestattet z. B. festzustellen, ob eine Bohrung genau gradlinig ist, oder ob verschiedene, zur Unterstützung der gleichen Welle bestimmte Lager richtig ausgerichtet sind.

Die Erfindung hat nun gerade zum Zweck, diese Vorrichtungen so auszubilden, daß sie die Bestimmung von Formfehlern in einem Längsabschnitt des zu kontrollierenden Stückes oder der zu kontrollierenden Stücke gestatten.

Sie besteht hauptsächlich darin, daß die Vor- ao richtung einerseits zwei geeignete Taststellen enthält, die beim Anlegen an die Fläche zur Festlegung der Stellung der Vorrichtung in bezug auf zwei in derselben Erzeugenden dieser Fläche, aber in zwei gegeneinander versetzten senkrechten Querschnitten durch die Fläche liegende Punkte dienen, und anderseits eine vorzugsweise pneumatische radiale Meßvorrichtung, die in einem dritten, gegen die beiden anderen versetzten Querschnitt und in derselben Durchmesserebene wie die er-

wähnte Erzeugende derart arbeitet, daß jede Abweichung von der Koaxialität zwischen den drei überprüften Querschnitten angezeigt wird.

Sie besteht ferner außer dieser hauptsächlichen Anordnung in verschiedenen anderen Maßnahmen, welche vorzugsweise gleichzeitig angewandt werden, und von denen später ausführlich die Rede sein soll, insbesondere in einer zweiten Maßnahme, welche darin besteht, daß man das zu

ίο messende Stück oder das Kalibermaß Kräften von solcher Stärke und Richtung unterwirft, daß diese einen guten Kontakt zwischen diesem Stück und den Auflagepunkten des Kalibermaßes gewährleisten, wobei diese Kräfte z. B. durch das Eigengewicht des Stückes oder der Meßvorrichtung, oder durch eine aufgesetzte Masse, oder auch durch der Kinwirkung von elastischen Organen unterworfene Druckstücke erzeugt werden können.

Die Erfindung wird an Hand der nachstehenden

ao Beschreibung besser verständlich werden, welche auf die anliegenden Zeichnungen Bezug nimmt, welche lediglich als hinweisendes Beispiel einige Au'Sführungsformen der Erfindung zeigen.

Die Fig. 1 bis 4 dieser Zeichnungen stellen im Längsschnitt vier erfimdungsgemäße Meßvorrichtungen dar, welche zur Kontrolle der Geradheit einer Bohrung, bzw. der Konzentrizität von zwei Bohrungen und der Parallelität ihrer Achsen, bzw. der Konzentrizität eines Konus und einer Bohrung, bzw. schließlich der Ausrichtung von mehreren Lagern bestimmt sind.

Man wünscht z. B. eine Meßvorrichtung zur Kontrolle der Innenabmessungen eines Stückes oder einer Gruppe von untereinander starr verbundenen Stücken herzustellen.

Entsprechend dem Hauptkennzeichen der Erfindung wird diese Vorrichtung wesentlich durch einen zylindrischen Innentaster gebildet, welcher mit dem zu messenden Stück an zweiQuerabschnitten in Kontakt gehalten wird und wenigstens eine radiale Meßvorrichtung aufweist, welche selbst vorteilhafterweise, wie in der Folge angenommen, durch eine Düse gebildet wird, welche radial gerichtet und durch einen Feinmesser bekannter Bauart mit Druckluft gespeist wird.

Es werden nun in der Folge verschiedene Beispiele von verschiedenen Anwendungen dieser Anordnung sowie Ausführungsformen von Meßvorrichtungen, welche für jede dieser Anwendungen besonders zweckmäßig erscheinen, untersucht werden.

Wenn es sich zunächst darum handelt, die Geradheit einer Bohrung zu kontrollieren (Fall der Fig. 1), so gibt man dem Innentaster wesentlich die Form eines Körpers 1 mit zwei Bünden 2 und 3, deren jeder einen der beiden Kontaktabschnitte darstellt. An jedem dieser Kontaktabschnitte erfolgt der Kontakt punktförmig, und zwar bei 4 bzw. 5. Eine gegen das zu messende Stück 7 angelegte Schulter 6 gestattet, den Innentaster und das zu messende Stück in die richtige gegenseitige Lage zu bringen. Man sieht ferner außer den Hunden 2 und 3 eine Meßdüse 8 vor, welche durch eine kalibrierte Öffnung 9 gespeist wird, welche über eine Bohrung 10 Druckluft von dem Feinmesser erhält. Schließlich befestigt man auf dem Körper 1 des Innentasters ein Verbindungsstück 11, an welchem der Schlauch 12 angeschlossen ist, der ihn mit dem auf der Abbildung nicht dargestellten Feinmesser verbindet, und man sieht Aussparungen " 13 und 14 vor, um die Abfuhr der aus der Düse austretenden Luft zu ermöglichen. »

Eine derartige Vorrichtung wird nun in folgender Weise benutzt: Der Innentaster 1 wird so gehalten, daß die Achse der Düse 8 merklich lotrecht und ihr Kanal9 nach oben gerichtet ist. Mau schiebt das zu messende Stück 7 über diesen Innentaster und läßt es frei auf den Bünden 2 und 3 bzw. auf den Punkten 4 und 5 aufliegen. Wenn man nun das zu messende Stück 7 dreht, wobei man es jedesmal seine natürliche Lage einnehmen läßt, so ist es klar, daß, wenn die Bohrung nicht genau geradlinig ist, die Wand dieser Bohrung gegenüber der Düse 8 sich dieser Düse nähern oder von ihr entfernen wird, was die Messung der Geradheit in der gewünschten Weise gestattet. (Auf Fig. 1 ist eine zweite Stellung des zu messenden Stückes gestrichelt dargestellt.)

Wenn das Stück 7 ein bedeutendes Gewicht besitzt, ist es bequemer, den Innentaster 1 mit Druckstücken zu versehen und ihn im Innern dieses Stückes zu dre'hen. Ein Beispiel eines solchen Tasters mit Druckstücken ist weiter unten angegeben.

Das Beispiel der Fig. 2 wendet denselben Grundsatz an, das zu messende Stück 15 weist jedoch hier zwei Bohrungen 16 und 17 auf. Der Innentaster besteht demnach wesentlich aus einem Körper 18 und zwei Bünden 19 und 20, die mit dem zu messenden Stück an den Punkten 21 und 22 in Kontakt sind.

Eine Schulter 23 gestattet die Erzielung der richtigen gegenseitigen Lage des Innentasters 18 und des zu messenden Stückes 15. Wenn es sich nur um die Kontrolle der Konzentrizität der beiden auf der Figur angegebenen Bohrungen 16 und 17 handelt, so sieht man eine Düse 24 vor, welche durch eine kalibrierte Öffnung 2^ mit Druckluft gespeist wird, welche ihrerseits über die Kanäle 26, 27 gespeist wird, die mittels eines Verbindungs-Stücks 28 und einer Leitung 29 mit dem Feinmesser verbunden sind. Xicht dargestellte Aussparungen ermöglichen die Abfuhr der aus den Düsen ausströmenden Luft. Zur Messung der Konzentrizität dieser beiden Bohrungen geht man ahnlieh wie bei dem Innentaster zur Kontrolle der Geradheit vor. Wenn das Stück 15 frei auf den Punkten 21 und 22 ruht, die Achse der Düse 24 lotrecht steht, und die Mündung nach oben gerichtet ist, ist es klar, daß bei einer Drehung des Stückes 15 und feststellendem Innentaster 18 die infolge der Annäherung der Wand der Bohrung 17 an die Düse 24 oder der Entfernung dieser Wand von der Düse festgestellten Abweichungen die Bestimmung der Konzentrizität der Bohrungen 16 und 17 gestatten.

Wenn man jetzt außerdem die Ausrichtung der Achsen dieser beiden Bohrungen zu kontrollieren wünscht, so genügt es, eine zweite Düse 30 vorzusehen, welche ähnlich wie die Düse 24 gerichtet und in einer gewissen Entfernung von dieser angeordnet ist, wobei diese Düse 30 durch mit dem Feinmesser über ein Verbindungsstück 34 und eine Leitung 35 verbundene Kanäle 31, 32, 33 gespeist wird.

Es ist klar, daß man, wenn man zur Vornahme der Messung wie vorstehend vorgeht, die gegenseitige Neigung zwischen den Achsen der Bohrungen 16 und 17 bestimmen kann. Es besteht Parallelität der Achsen der beiden Bohrungen, wenn die mittels der Düsen 24 und 30 festgestellte Differenz der Abmessungen konstant ist. Dieses System von zwei Düsen 24 und 30 gibt ebenfalls Auskunft über die Konizität der Bohrung 17.

Es sei bemerkt, daß, wenn das zu messende Stück 15 schwer oder umfangreich ist, man den Innentaster 18 mit Druckstücken versehen kann, ähnlich den bei Behandlung der Fig. 4 besprochenen.

Es sei jetzt der Fall untersucht, wo die auszuführende Kontrolle die Konzentrizität eines Konus 36 und einer Bohrung 37 betrifft (Fig. 3).

Man rüstet dann den Innentaster wesentlich mit einem Körper 38 und einem Bund 39 aus, welcher die Bohrung 37 an einem Kontaktpunkt 40 berührt. Das Ende dieses Tasters wird durch einen kugeligen Teil 41 abgeschlossen, der den Konus längs einer Linie berührt, d. h. in dem durch die beiden Funkte 42 und 43 bestimmten Querschnitt. Eine Düse 44 wird durch einen kalibrierten Kanal 45 und durch eine mittels eines Schlauches 47 mit dem Feinmesser verbundene Bohrung 46 gespeist. Ein solcher Innentaster wird folgendermaßen benutzt: Wenn das zu messende Stück 48 leicht ist, neigt man die Achse der Bohrung um einen geeigneten Winkel gegenüber der Lotrechten, so daß, wenn der Innentaster 38 feststeht, das Stück 48 sich selbsttätig so auf diesen Taster legt, daß gute Kontakte bei 40 und längs der Kontaktlinie zwischen dem kugelförmigen Teil 41 und dem Konus 36 gewährleistet sind, wobei der Taster so gerichtet ist, daß sich die Achse der Düse 44 in der die Achse der Bohrung 37 enthaltenden lotrechten Ebene befindet. Man braucht dann nur wje vorstehend zu verfahren und das Stück 48 zu drehen, damit die mit Hilfe der Düse 44 festgestellten Abmessungsänderungen die gewünschten Hinweise bezüglich der Konzentrizität des Konus 36 und der Bohrung 37 ergeben, natürlich unter der Voraussetzung, daß man vorher die Geradheit dieser Bohrung 37 geprüft hat.

Mit den Bezeichnungen a = Abstand zwischen der Achse des Konus und der Achse der Bohrung, b = achsenparalleler Abstand zwischen den Berührungspunkten 40 und 42. c = Abstand zwischen dem Bund 39 und der Achse der Düse 44, ergibt sich die Vergrößerung des Konzentrizitäts-

fehlers α zu a = —^c.
ο

Wenn das zu messende Stück 48 zu leicht ist, verfährt man wie vorstehend, wobei man jedoch auf dieses Stück eine Masse 48⁰ aufsetzt.

Wenn schließlich ganz allgemein das zu messende Stück zu schwer oder zu umfangreich ist, genügt es, den Innentaster mit in geeigneter Weise angeordneten Druckstücken zu versehen und i'hn gegenüber diesem Stück zu drehen.

Fig. 4 stellt eine Vorrichtung mit Druckstücken zur Messung der Ausrichtung von drei Lagern dar. Diese drei Lager gehören einem Stück 49 an und sind durch die Bezugszeidhen 50 bzw. 51 bzw. 52 bezeichnet.

Der betreffende Innentaster ist im ganzen wie der vorstehend beschriebene Taster zur Messung der Geradheit ausgebildet. Er umfaßt einen Körper 1 und zwei Bündel 2 und 3, welche die Lager 50 und 52 an den Punkten 4 bzw. 5 berühren. Eine Schulter 6 gestattet, den Innentaster 1 und das zu messende Stück 49 in die richtige gegenseitige Lage zu bringen. Eine durch eine kalibrierte Bohrung 9 gespeiste Düse 8 empfängt die Druckluft von dem Feinmesser über einen Kanal 10, ein Verbindungsstück 11 und eine Leitung 12.

Wenn man das Stück 49 durch sein Eigengewicht frei auf dem Innentaster 1 an den Punkten 4 und 5 aufliegen läßt und wenn man alsdann dieses Stück 49 dreht, wobei man es stets frei auf dem Taster ruhen läßt, so geben die Veränderungen des Abstandes zwischen der Düse 8 und der Wand der Bohrung 51 den Abstand zwischen der Adhse der Bohrungen 50 und 52 und der Achse der Bohrung 51 an.

Sehr häufig ist jedoch das Stück 49 sehr massig, und man erzielt dann den Kontakt bei 4 und 5 nicht mehr mit Hilfe des Eigengewichts dieses Stückes, sondern mit Hilfe von Druckstücken, welche von dem Körper 1 getragen werden und den Punkten 4 und 5 diametral gegenüberliegen.

Diese Druckstücke können folgendermaßen ausgebildet sein: Da9 eigentliche Druckstück 53 weist einerseits ein kugeliges Ende 54, welches das Lager 52 berührt, und anderseits eine Schulter 55 auf, gegen welche sich eine Feder 56 abstützt, deren Kraft hinreichend ist, um das Eigengewicht des Tasters zu überwinden und einen genügenden Kontakt bei 5 zu gewährleisten. Die Gesamtanordnung von Druckstück und Feder ist in einer Höhlung 57 untergebracht, welche ein Gewinde 58 aufweist, auf welches ein Haltestück 59 aufgeschraubt wird, um zu verhindern, daß das Druckstück 53 aus der Höhlung austritt, wenn es sich nicht mehr mit der Bohrung 52 in Kontakt befindet. "5

Ein ähnliches Druckstück befindet sich in derselben Ebene und liegt dem Berührungspunkt 4 diametral gegenüber, wobei dieses Druckstück ebenfalls in einen kugeligen Teil 60 ausläuft.

Die Arbeitsweise ist nun folgende: Anstatt das iao Stück 49 um den Taster zu drehen, genügt es, den Taster 1 im Innern des Stüekes 49 zu drehen, wobei die Kontakte durch den durch die Druckstücke bei 54 und 60 ausgeübten Druck gewährleistet sind.

Wie bereits oben ausgeführt, können solche 1*5 Druckstücke gegebenenfalls auch an dem Taster zur

Kontrolle der Geradheit, an dem Taster zur Kontrolle der Konzentrizität von Bohrungen, oder an jedem beliebigen anderen, die gleichen Grundsätze verwendenden Innentaster angebracht werden.
5

Claims (11)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Vorrichtung zur Prüfung der Koaxialität verschiedener senkrechter Querschnitte durch

ίο eine solche Fläche eines Werkstückes, die eine

Rotationsfläche sein soll, dadurch gekennzeichnet, daß sie einerseits zwei geeignete Taststellen, welche beim Anlegen an die Fläche zur Festlegung der Stellung der Vorrichtung in bezug auf zwei in derselben Erzeugenden dieser Fläche, aber in zwei gegeneinander versetzten senkrechten Querschnitten durch diese Fläche liegende Punkte geeignet sind, und anderseits eine vorzugsweise pneumatisch arbeitende radiale Meßvorrichtung aufweist, die in einem dritten, gegen die beiden anderen Querschnitte versetzten Querschnitt und in derselben Durchmesserebene des Werkstückes wie die erwähnte Erzeugende derart arbeiten kann, daß jede Abweichung von derKoaxialität zwischen den drei überprüften Querschnitten angezeigt wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1 zur Prüfung eines Hohlraumes, dadurch gekennzeichnet, daß sie die Form eines Zapfens hat, der einerseits die beiden Taststellen und anderseits die radiale Meßvorrichtung aufweist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die radiale Meßvorrichtung zwischen den Taststellen liegt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die radiale Meßvorrichtung außerhalb der Taststellen liegt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel vorgesehen sind, um die Taststellen an das zu prüfende Werkstück durch Kräfte anzulegen, die einen guten Kontakt zwischen den Taststellen und den betrachteten Punkten sichern.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die wenigstens an einem der zusammenwirkenden Teile, Vorrichtung oder zu prüfendes Werkstück, angreifende Schwerkraft die Taststellen an die zu prüfende Fläche anlegt.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein unter der Wirkung elastischer Mittel stehender Drücker zum Anlegen der Taststellen gegen die zu prüfende Fläche vorgesehen ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1, 5 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Drücker aus einer radial zur Vorrichtung gerichteten Stange (53) gebildet ist, die ein abgerundetes freies Ende (54) aufweist und durch eine Feder (56) an die zu prüfende Oberfläche angelegt wird.

9. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie die Form eines im wesentlichen zylindrischen Zapfens (1) mit ' zwei gegeneinander versetzten Bünden (2 und 3) hat, die an die zu prüfende Fläche angelegt werden können und dabei die Taststellen bilden.

10. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Anschlag (6) aufweist, der mit dem zu prüfenden Werkstück in Berührung gebracht werden kann, um die zur Prüfung geeignete Lage der Vorrichtung in bezug auf das Werkstück zu sichern.

11. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein freies Ende in Gestalt eines Kugelteiles aufweist, das zur Herstellung der Taststelle an einem nicht zylindrischen Teil der zu prüfenden Oberfläche dient.

Angezogene Druckschriften:
Schweizerische Technische Zeitschrift 1941;
Technische Rundschau, Bern, Nr.4 v. 25.1.1946.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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