CH480616A

CH480616A - Verfahren und Vorrichtung zum Messen und Kontrollieren der Anordnung von Vertiefungen in Rundkörpern

Info

Publication number: CH480616A
Application number: CH1627368A
Authority: CH
Inventors: Wuersch Walter
Original assignee: Wuersch Walter
Priority date: 1968-10-31
Filing date: 1968-10-31
Publication date: 1969-10-31

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Messen und Kontrollieren der Anordnung von Vertiefungen in Rundkörpern
Im Maschinenbau ergibt sich immer wieder die Notwendigkeit, in Rundkörpern Vertiefungen anzubringen, wobei die Rundkörper z. B. Kugel- oder Zylinderform haben können. Solche Vertiefungen können sowohl Bohrungen als auch Führungsnuten und insbesondere Keilbahnen sein. Im allgemeinen ist es erforderlich, dass diese Vertiefungen genau radial angeordnet sind, um einen einwandfreien Zusammenbau von Maschinenteilen oder ein reibungsloses Arbeiten von Maschinen zu gewährleisten.

Für die Messung bzw. Kontrolle der richtigen Anordnung solcher Vertiefungen besteht bisher ausser optischen Messvorrichtungen kein geeignetes, mit der erforderlichen Messgenauigkeit arbeitendes Gerät.

Optische Messvorrichtungen sind aber im allgemeinen so aufwendig, dass ihre Anschaffung nur für grosse Betriebe in Frage kommt und ausserdem sind sie viel zu empfindlich und oft auch umfangreich, um an den Arbeitsplatz verbracht zu werden.

Die vorliegende Erfindung setzt sich deshalb zum Ziel, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, die es ermöglichen, auf einfachste Weise die Anordnung von Vertiefungen in Rundkörpern zu messen und zu überprüfen. Die Vorrichtung ist dabei so klein und handlich, dass sie jeder Werkzeugmaschine beigegeben und auch von ungeschulten Arbeitskräften benützt werden kann und kommt so billig zu stehen, dass ihre Anschaffung auch kleinen und kleinsten Betrieben möglich ist, während grössere und grosse Betriebe eine Vielzahl von ihr benützen können.

Das erfindungsgemässe Verfahren zum Messen und Kontrollieren der Anordnung von Vertiefungen in Rundkörpern ist dadurch gekennzeichnet, dass der Rundkörper an mindestens drei Punkten abgetastet wird, von denen mindestens zwei an seiner Aussenfläche und mindestens ein dritter in der zu messenden bzw. kontrollierenden Vertiefung gelegen ist, und dass diese Abtastung in mindestens zwei verschiedenen Richtungen erfolgt und die Lage mindestens eines der Punkte im Verhältnis zu den anderen mess- bzw. ablesbar ist.

Eine Vorrichtung zur Ausführung des erfindungsgemässen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass sie ein Tragelement aufweist, an welchem mindestens drei Tastorgane angeordnet sind, von denen mindestens zwei, die auch zur Abstützung der Vorrichtung auf dem Rundkörper dienen, unbeweglich sind und mindestens eines beweglich ist und von denen mindestens zwei derart ausgebildet sind, dass sie auf die Aussenfläche des zu messenden Rundkörpers aufgesetzt werden können, während mindestens eines im Innern der Vertiefung angreift, und dass mindestens ein bewegliches Tastorgan mit einem Messgerät vorhanden ist.

Zweckmässig erfolgt die Abtastung bei zylindrischen Körpern in der Weise, dass zunächst die Lage eines der Tastpunkte, der entweder im Innern der Vertiefung oder an der Aussenfläche des Zylinders gelegen sein kann, im Verhältnis zu den anderen Tastpunkten gemessen wird und dass dann diese Messung um 1800 versetzt wiederholt wird. Ergeben diese beiden Messungen den gleichen Wert, so ist die Vertiefung genau radial angeordnet. Wenn der Rundkörper kein Zylinder, sondern beispielsweise eine Kugel ist, so empfiehlt sich die Vornahme mindestens einer dritten Messung, wobei dann alle drei Messwerte übereinstimmen, wenn die Anordnung der Vertiefung genau radial ist. Bei den Messungen kann der Tastpunkt, dessen Lage im Verhältnis zu den andern festgestellt werden soll, sowohl zwischen den andern Tastpunkten als auch ausserhalb derselben gelegen sein.

Einzelheiten der Ausbildung der Vorrichtung gehen aus der Zeichnung hervor, in der ein Ausführungsbeispiel dargestellt ist.

Fig. 1 zeigt die Messvorrichtung an einem zylindrischen Werkstück, beispielsweise einer Welle grösseren Durchmessers, sowohl in der einen Messstellung als auch, strichpunktiert, in einer um 1800 versetzten Messstellung.

In Fig. 2 wird die gleiche Vorrichtung in ihrer Anwendung an einer Welle kleinen Durchmessers gezeigt.

Die Fig. 3 und 4 zeigen zwei Ausführungsformen eines für die Abtastung der Vertiefung bestimmten Tastorganes.

Die dargestellte Vorrichtung besteht aus einem Tragelement 1, das im gezeigten Beispiel winkelig geknickt ist, aber ebenso gut gestreckt sein oder Bogenform aufweisen könnte. An diesem Tragelement sind zwei Tastorgane 2 und 3 angeordnet, die mittels Schlitten 4 und 5 am Tragelement verschoben und durch die Stellschrauben 6 und 7 in bestimmten Lagen fixiert werden können. Das Tastorgan 2 ist ein Bolzen mit kugeligem Ende, während das Tastorgan 3 durch eine Lasche gebildet wird, deren freies Ende zwei Tastspitzen 3' aufweist (Fig. 3).

Zwischen den Tastorganen 2 und 3 befindet sich als drittes Tastorgan die Tastspitze 8 einer Mikromessuhr 9 üblicher Bauart. Diese Tastspitze 8 ist mit der Mikromessuhr 9 federnd verbunden und kann somit ihre Lage gegenüber den Tastorganen 2 und 3 verändern, wobei diese Veränderung an der Skala der Messuhr abgelesen werden kann.

Die über aus einfache Anwendungsweise der erfindungsgemässen Vorrichtung wird nun im nachstehenden beschrieben. Wenn die genaue radiale Anordnung der Keilbahn 10 in dem zylindrischen Werkstück 11 überprüft werden soll, so genügt es, die Vorrichtung mit den Tastspitzen 3' ihres Tastorgans 3 in der Kante 12 der Keilbahn einzuhängen und die Vorrichtung mit ihrem zweiten Tastorgan 2 an der Aussenfläche des Werkstückes 11 abzustützen. Dadurch wird die Tastspitze 8 gegen die Messuhr 9 gedrückt, deren Zeiger 13 einen bestimmten ablesbaren Ausschlag aufweist.

Wird nun die Vorrichtung um 1800 gedreht, und in der in Fig. 1 strichpunktiert gezeichneten Stellung in die gegenüberliegende Kante 14 der Keilbahn 10 eingehängt, unter gleichzeitiger Abstützung des Tastorganes 2 an der Aussenfläche des Werkstückes 11, so muss bei genau radialer Anordnung der Ausschlag des Zeigers 13 in dieser zweiten Stellung genau den gleichen Wert aufweisen, wie in der ersten Stellung. Ist er kleiner oder grösser, so bedeutet dies, dass die Keilbahn 10 nicht genau radial und winkelrecht eingefräst wurde, sondern entweder seitlich verschoben ist oder eine schräge Bodenfläche aufweist. Je nach den zulässigen Toleranzen und der bestehenden Abweichung kann dann das Werkstück noch als gut gelten oder muss als unbrauchbar ausgeschieden werden.

In Fig. 2, in welcher die gleiche Vorrichtung zum Messen eines zylindrischen Werkstückes 15 von kleinem Durchmesser Anwendung findet, sind die beiden Schlitten 4 und 5 mit den Tastorganen 2 und 3 nahe an die Tastspitze 8 der Messuhr 9 herangeschoben worden, so dass nun in genau gleicher Weise abgetastet und gemessen werden kann, wie in der zuvor beschrie benen Figur.

Die gezeigte Ausführungsform gibt jedoch nur eine unter vielen Ausbildungsmöglichkeiten der erfindungsgemässen Vorrichtung an. So wäre es z. B. ohne weiteres möglich, das unbewegliche Tastorgan 2 in der Mitte des Tragelementes 1 zu befestigen und die Tastspitze 8 mit dem Messgerät, das nicht unbedingt eine Messuhr 9 sein muss, auf dem Tragelement 1 verschiebbar anzuordnen. In gleicher Weise könnten auch das Tastorgan 3 und die Tastspitze 8 mit der an ihr befestigten Messuhr 9 vertauscht werden.

Soll die Vorrichtung statt zur Kontrolle von Keilbahnen in zylindrischen Werkstücken zu einer gleichen Kontrolle in sphärischen Werkstücken mit runder Vertiefung verwendet werden, so wird zweckmässig das Tastorgan 2 verdoppelt werden, d. h., dass am Schlitten 4 zwei solcher Tastorgane vorgesehen sind. Dagegen müsste als Tastorgan die in Fig. 4 gezeigte, mit 16 bezeichnete Variante des Tastorgans 3 verwendet werden. Dieses Tastorgan 16 weist nur eine Tastspitze 16' auf, mit der es an der Unterkante 17 der kreisrunden Vertiefung 18 angreift, die in dem sphärischen Werkstück 19 liegt. Die Abtastung erfolgt in der oben beschriebenen Weise, nur dass anstelle von zwei Tastmessungen mindestens deren drei vorgenommen werden, deren Lage zueinander zweckmässig um etwa je 1201" verdreht ist.

Wie aus der vorstehenden Beschreibung und der durch sie erläuterten Zeichnung hervorgeht, ist die erfindungsgemässe Vorrichtung sowohl überaus einfach in ihrer Ausbildung als auch in ihrer Anwendung. Sie kann infolgedessen zu einem relativ bescheidenen Preis hergestellt werden, ist weitgehend unempfindlich und daher von grosser Lebensdauer. Sie erlaubt auf mühelose Weise eine überaus genaue Überprüfung der Anordnung von Vertiefungen in Rundkörpern. Ein besonderer Vorteil liegt darin, dass diese Kontrolle während der Bearbeitung von Werkstücken an der Maschine selbst mehrmals vorgenommen werden kann, was insbesondere die Einstellung der Maschine wesentlich erleichtert.

Claims

PATENTANSPRÜCHE I. Verfahren zum Messen und Kontrollieren der Anordnung von Vertiefungen in Rundkörpern, dadurch gekennzeichnet, dass der Rundkörper an mindestens drei Punkten abgetastet wird, von denen mindestens zwei an seiner Aussenfläche und mindestens ein dritter in der zu messenden bzw. kontrollierenden Vertiefung gelegen ist, und dass diese Abtastung in mindestens zwei verschiedenen Richtungen erfolgt und die Lage mindestens eines der Punkte im Verhältnis zu den anderen mess- bzw. ablesbar ist.

II. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein Tragelement aufweist, an welchem mindestens drei Tastorgane angeordnet sind, von denen mindestens zwei, die auch zur Abstützung der Vorrichtung auf dem Rundkörper dienen, unbeweglich sind und mindestens eines beweglich ist und von denen mindestens zwei derart ausgebildet sind, dass sie auf die Aussenfläche des zu messenden Rundkörpers aufgesetzt werden können, während mindestens eines im Innern der Vertiefung angreift und dass mindestens ein bewegliches Tastorgan mit einem Messgerät verbunden ist.

UNTERANSPRÜCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch I zum Messen und Kontrollieren zylindrischer Rundkörper, dadurch gekennzeichnet, dass zunächst die Lage eines der Tastpunkte, der entweder im Innern der Vertiefung oder an der Aussenfläche des Zylinders gelegen sein kann, im Verhältnis zu den anderen Tastpunkten gemessen wird, und dass dann diese Messung um 1800 versetzt wiederholt wird.

2. Verfahren nach Patentanspruch I zum Messen und Kontrollieren sphärischer Rundkörper, dadurch gekennzeichnet, dass zunächst die Lage eines der Tastpunkte, der entweder im Innern der Vertiefung oder an der Aussenfläche des Rundkörpers gelegen sein kann, im Verhältnis zu den anderen Tastpunkten gemessen wird, und dass dann diese Messung in mindestens zwei versetzten Stellungen wiederholt wird.

3. Verfahren nach Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Messungen in Stellungen vorgenommen werden, die zueinander um mindestens annähernd 1200 versetzt sind.

4. Verfahren nach Patentanspruch I oder einem der Unteransprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Tastpunkt, dessen Lage im Verhältnis zu den anderen Tastpunkten mess- und ablesbar ist, entweder zwischen den anderen Tastpunkten oder ausserhalb derselben gelegen ist.

5. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eines der Tastorgane am Tragelement verschiebbar und feststellbar angeordnet ist.

6. Vorrichtung nach Patentanspruch II oder Unteranspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eines der Tastorgane ein kugeliges Ende aufweist.

7. Vorrichtung nach Patentanspruch II oder Unteranspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eines der Tastorgane mehr als eine Tastspitze aufweist.

8. Vorrichtung nach Patentanspruch II oder Unteranspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das mit dem Messgerät verbundene Tastorgan am Tragelement zwischen den anderen Tastorganen angeordnet ist.

9. Vorrichtung nach Patentanspruch II oder Unteranspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das mit dem Messgerät verbundene Tastorgan am Tragelement ausserhalb der anderen Tastorgane angeordnet ist.

10. Vorrichtung nach Patentanspruch II und Unteranspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Messgerät eine Mikromessuhr ist.