DE953288C

DE953288C - Schattenrisspruef- und Messgeraet

Info

Publication number: DE953288C
Application number: DEE7448A
Authority: DE
Inventors: August Polak; Dipl-Ing Karl Schmitt; Wilhelm Staufer
Original assignee: ELMASCH BAU GmbH
Current assignee: ELMASCH BAU GmbH
Priority date: 1953-06-25
Filing date: 1953-06-25
Publication date: 1956-12-27

Description

Schattenrißprüf- und Meßgerät Die Erfindung betrifft ein Gerät, daß mit Hilfe von Schattenrissen verschiedene Maße an ausgedehnten Werkstücken, z.E. Schienenfahrzeugradsätzen, durch einen einmaligen Einstellvorgang abzunehmen gestattet; insbesondere gleichzeitig die Messung weit auseinanderliegender Kanten oder Flächen wie z. B. der Spurweite, die Messung von Konturen oder gekrümmten Flächen, wie z. B. der Profile von Schienenfahrzeugradreifen, die Messung der Entfernungen Ider genannten Konturen oder Flächen zueinander und die Messung der Abweichung vorgenannter Entfernungen in horizontaler oder vertikaler Richtung bei Rotation des Werkstückes, z. B. Unrundheiten, Seitenschläge usw.
Der Erfindungsgedanke sei am Beispiel eines Schattenrißprüf- und Meßgerätes für Schienen fahrzeugradsätze näher erläutert.
Das seitherige Vermessen von Radsätzen auf Maßhaltigkeit und Abnutzungsgrad mit Stichmaßen, Lehren und Schablonen ist umständlich und zeitraubend. Die bereits bekannte optische Vermessung von Radsätzen ist zwar weniger umständlich, erfordert jedoch noch viel Zeit, weil in mehrere Okulare ab,wechselnd eingeblickt werden muß. Eine gleichzeitige Kontrolle der Messung durch eine zweite Person ist dabei nicht möglich.
Bei der vorliegenden Erfindung wird das zu prüfende und zu messende Werkstück großer Aúsdehnung auf einer Projektionsfläche ausschnittsweise so abgebildet, daß die zu prüfenden und zu messenden Details in geeigneten Maßstäben wiedergegeben werden, z. B. können die durch den Umfang des Werkstückes bedingten großen Entfernungen verkleinert oder kleinere Details vergrößert widergegeben werden. Auf dem Projektionsschirm sind in analogen Maßstäben die Sollmaße und Umrisse der zu prüfenden und zu vermessenden Teile mittels Leuchtfarbe angegeben so daß deren Schattenrisse unmittelbar auf Maß- haltigkeit und richtige Lage zueinander kontrolliert werden können. Es ist ein Verfahren bekannt, welches diese Markierung der Toleranzen durch eine auf dcr Mattscheibe aufgetragene, unterbrochene Linie erreicht, an der sich die Toleranzabweichungen ablesen lassen. Dieses Verfahren ist aber - vor allem bei tbertoleranz - nicht einfach und erfordert dann auch zusätzliche Markierungen.
Diese Mängel vermeidet das dieser Anmeldung zugrunde liegende Verfahren. Bei diesem wird die Toleranzlinie mit Leuchtfarbe auf lichtundurchlässigem Untergrund aufgetragen. Durch Bestrahlung mit Ultraviolettlicht wird die Farbe zu intensivem Leuchten angeregt, so daß sich die Toleranz- bzw. Mailderungslinien gut vom Schattenrißbild abheben und in den vollbeleuchteten Randzonen als Schattenrißbilder deutlich sichtbar werden. Es ist so ohne zusätzlichen Aufwand möglich, Unter- bzw. Übertoleranzen festzustellen.
Das Prüfen und Messen sowohl der Details als auch der Gesamtabmessung großer Werkstücke ist dadurch in einem einzigen Arbeitsgang möglich.
Der als Ausführungsbeispiel angeführte, zu vermessende Radsatz wird in Körnerspitien drehbar gelagert. Mittels einer Beleuchtungseinrichtung werden die in einer Ebene liegenden Umrisse der Achsschenkel- und Radreifenprofile ausgeleuchtet.
Passende Objektive werfen auf eine Mattscheibe ein vergrößertes Bild dieser Profile und ein verkleinertes Bild der Radabstände. Die Projektionsfläche ist nur so groß, daß sie bequem zu überblicken ist. Die weiter auseinanderliegenden und zu vermessenden Bezugskanten und -flächen werden durch Spiegel und Prismen, die zwischen Objektiv und Projektionsfläche angeordnet sind, auf der Mattscheibe nahe zusammengerückt. Man kann dann die Schattenrisse dieser Bezugskanten und Flächen mit den auf der Projektionsfläche aufgezeichneten So:llmaßen vergleichen. Die Abwleichungen von den vorgeschriebenen Sollmaßen lassen sich durch vertikales und horizontales Verschieben der Mattscheibe in ihrer Ebene feststellen. Die Unrundheit der Räder und der Seitenschlag wird durch Drehen des Radsatzes geprüft. Gleichzeitig wird der optimale Bearbeitungsumriß des Radreifens bestimmt. Diese Messungen sind für eine zweite Person gleichzeitig kontrollierbar.
Von einer dem Beleuchtungsstrahlengang parallelen Fläche, z. B. von der Innenfläche des Rades, kann man kein scharfes Projektionsbild erhalten.
Zu dieser Fläche wird daher durch eine Rolle in konstantem Abstand eine Hilfskante parallel geführt. Unter Berücksichtigung dieses Abstandes läßt sich die Hilfskante dann als Bezugskante für die Vermessung benutzen.
Die von den Kondensorlinsen des Beleuchtungssystems auf dem projizierten Bild hervorgerufenen chromatischen Ringe werden durch eine zwischen die Lichtquelle und die Linse eingeschobene Mattscheibe beseitigt und damit auch eine gleichmäßige Ausleuchtung der Abbildung erzielt.
Um die relativ nahe beieinanderliegenden Hohlkehlen der Achsschenkel mit nur einer Lichtquelle auszuleuchten, wird durch beiderseits der Lichtquelle in einer zur Wellenachse parallelen Geraden angeordnete Spiegel oder Prismen das Licht der Lichtquelle auf beide Hohlkehlen verteilt.
Das Radsatzprüf- und Meßgerät ist portalförmig ausgebildet, so daß die Radsätze durchrollen können, was ein fortlaufendes Vermessen gestattet und den Meßvorgang verkürzt.
Bei langen und schweren Werkstücken können Durchbiegungen Meßfehler hervorrufen. Diese Fehler lassen sich dadurch vermeiden, daß statt einer vertikalen Schnittebene eine horizontale Ebene gewählt wird.
Die Zylinderhaltigkeit der Achsschenkel wird mittels Mikrometeruhren gemessen. Um auch deren Anzeige auf der Mattscheibe sichtbar zu machen, sind die Gehäuse und Skalen der Uhren durchsichtig ausgeführt. Auf diese Weise kann man die Skalen und Zeiger ebenfalls auf die Mattscheil}e projizieren.

Claims

PATENTANSPRUCHE: I. Gerät zur Vermessung von Profilen, welches auf an sich bekannte Weise Schattenrißluilder des Profils auf einer Projektionsfläche erzeugt, wo sie mit Sollmaßlinien verglichen werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Sollmaßlinien auf lichtundurchlässiger Grundlage unter Verwendung von durch ultraviolettes Licht zum Leuchten anregbaren Leuchtstoffen aufgetragen und diese Leuchtstoffe durch Bestrahlung mit ultraviolettem Licht gegen die Projektionsfläche ablesbar gemacht sind.
2. Meßgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine einzelne Lichtquelle auch zur Ausleuchtung mehrerer Meßstellen durch Verwendung von Spiegeln oder Prismen dient.
3. Meßgerät nach Anspruch I und 2, dadurch gekennzeichnet, daß in den Strahlengang der Lichtquelle eine lichtzerstreuende Mattscheibe eingebaut ist.
4. Meßgerät nach Anspruch 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Vermessung von Flächen, die parallel zum Strahlengang liegen, eine Hilfskante, die zu diesen Flächen in gleichem Abstand parallel geführt wird, dient.
5. Meßgerät nach Anspruch I bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die optische Einrichtung portalförmig so angeordnet ist, daß die zu prüfenden Radsätze von einer Seite in den Meßstand einrollen und nach der Messung den Stand an der gegenüberliegenden Seite verlassen.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 847 35', 843 r73 709204, 722 OI3; britische Patentschrift Nr. 562 692; USA.-Patentschrift Nr. 2 355 pro; schweizerische Patentschrift Nr. 257 132; deutsche Patentanmeldung H 557 IX/42b.