Verfahren und Einriehtung zur Messung des<B>bei</B> zylindrischen oder paralleIllächigen Passungen vorhandenen Grössenunterschiedes der miteinander zu passenden Abmessungen zweier Körper. Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung, um bei zylindrischen und paraltelflächigen Passungen den Grössenunter schied der miteinander zu passenden Abnies- sungen zweier KÜrper zu bestimmen. Unter parallelflächigen Passungen sind dabei solche prismatische Passungen verstanden, bei denen die Passflächen jedes Körpers unter sich parallel sind.
Bisher wurde dieser Grössen unterschied bekanntlich in der Weise gemessen, dass man beispielsweise bei einer zylindrischen Passung mit Hilfe eines Dickenniessers den Durchmesser des Bolzens und unabhängig davon mit Hilfe eines Lochtasters den Durch messer der Bohrung bestimmte. Die Differenz der beiden für sieh ermittelten Abmessungän ergab den gesuchten Wert. Dieses Verfahren hat verschiedene Nachteile, die in der Haupt sache darin begründet sind, dass zwei ge trennte Messvorgänge erforderlich sind, deren jeder unabhängig vom andern mit verschie denen Messfiffilern behaftet ist.
Abgesehen von der damit verbundenen Umständlichkeit sind es namentlich die Temperatureinflüsse. die sich bei einem solchen Verfahren kaurn unschädlich machen lassen und die die Zu verlässigkeit und Genauigkeit feinerMessungen sehr beeinträchtigen.
Die Erfindung bietet nun ein Verfahren, bei dem diese Nachteile ausgeschaltet und die beiden bisher*getreiiiiten Messungen zu einer einzigen verschmolzen sind, Dies wird dadurch erreicht, dass man die beiden zu prüfenden Körper einander gegenüber so aufstellt, dass die Achsen der miteinander zu passenden Flächen zusammen fallen oder einander schneiden., und dass man sodann in einer die beiden zusammenfallenden Achsen enthaltenden Ebene, bezw. in einer auf der die Achsen enthaltenden Ebene senk rechten Ebene, zwei Tasterbebel,
die<B>je</B> zwei in gleichem Abstande voneinander befindliche und nach entgegengesetzten Seiten gerichtete Tastspitzen tragen, an die zu prüfenden Flächen derart anlegt, dass jeder Tasterhebel mit der einen Tastspitze auf der einen Pass- fläche und mit<B>der</B> andern Tastspitze auf der andern Passfl-äche, aufliegt,
so dass der Grössenunterschied der miteinander zu passen den Abmessungen durch die Grösse des von den beiden Tasterhebeln einoeschlossenen Winkels bestimmt ist und init Hilfe einer Winkelmessvorrichtung gemessen werden kann.
Bezeichnet man den Abstand der beiden Tastspitzen eines jeden Hebels mit L, die beiden miteinander zu passenden Abmessungen der beiden Körper init Di und D.-" so ei-gibt sieh, wie aus der schematischen Fig. <B>1</B> der Zeichnung hervorgeht, für den Winkel t", den die Verbindungslinien <B>je</B> zweier zusammen gehöriger Tastspitzen miteinandereinschliessen, die Beziehung:
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Da es sich für den vol liegenden Zweck stets um kleine Winkel a handelt, kann dafür mit genügender Genauigkeit gesetzt werden:
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der gesuchte Grössentinter- schied ist somit.- Di-D-# <B><I>=</I></B> a-L.
Die Messung des Winkels a kann dabei in beliebigerWeise ermöglicht sein. Besonders zweckmässig gestaltet sieh das Verfahren, wenn jeder der beiden Tasterhebel fest mit einem Spiegel verbunden ist, der auf der 31ef, ebeiie ungefähr senkrecht stellt<B>'</B> so dass niaii die des Winkels a auf optischem Wege, beispielsweise mit Hilre eines Ablese- fernrohrs und seitlielier Skala oder mit einem Autokollimationsfernrohr, bestimmen kann.
Eine zür Ausübung des neuen Verftihren,- dienende Einrichtung muss die, bieten, die Anzeigen der Winkelniessvorrich- tung prüfen und berichtigen zu können.
Dies wird in einfacher Weise erreicht, wenn nian die beiden Tasterliebel derart ausbildet, dass sie in eine gegenseitige Lage zueinander ge- braellt werden können, bei der<B>je</B> zwei einan der gegenüber liegende Tastspitzen sieh be rühren, wie (lies in der Fig. <B>1</B> der Zeiebnung (Vestrichelt angedeutet ist.
Die,#e gegenseitige Lage der beiden Hebel entspricht einem Wirikel vom Werte Null, so dass darnaeb eine Einstellung, oder Berichtigung der An zeigevorrichtung erfolgen kann, Bei der Anwendung des Verfahrens wird nian darauf achten,
dass die durch das Anlegen der Tastspitzen an die zu prüfenden Fl-ächen hervorgerufenen Eindrückungen die Genattig- keit der Messungen nicht beeintr-ächtigen. Alan wird aus diesem Grunde darauf bedacht sein, die viel- Tastspitzen mit<B>je</B> einer bestimm- teil Kraft an die -iNleU)flächen anzudrücken, und zwar jeweils entsprechend denjenigen Kräften,
init denen die Tastspitzen bei der Berichtigung der Vorrichtung in der Null stellung gegeiwinander gepreLt wurden, wobei jedoch die Krümmungsverhältnisse der ini einzelnen Falle gegeneinander gepressten Flitchen zu berücksichtigen sind.
Uni dabei für beide Tasterliebel stets die gleichen An- drüekungskräfte zu erhalten, empfiehlt es sieh, die Anpressung der Tasterliebel durch Federn herbeizuführen, die zwischen den beiden T.i."#tei-liubeln gespannt sind. Auch gestatten Federn zugleieli in einfacher Weise eine Eichung, so da.,) die GrüL)e der All- drückungskräfte jederzeit all der Federspan- Mii),g erkennbar ist.
Ausserdem verweidet man zweckmässigerweise für die Tastspitzen kleine, aus hartein Baustoff hergestellte Kugeln, die keine Beseli#'L(Ii-,tino- der PaPflächeii"vei*- Ursachen und in bequemer Weise eine etwa nötige rechiierische Verfolgung der liervor- gerufenen Eindrüekungstiefen gestatten,
so dass die abrelesenen Winkel zwischen den beiden Tasterliebeln im Bedarfsfalle ohne Schwierigkeit um den durch die jeweiligen Eindrückungen Vel-Ursachten Betrag verbessert werden können.
Die, Exfindung ist namentlich dann voll Wert, wenn es sieh daitlin handelt, den bei einer Passung vorhandenen Spielraum zu niessen. Anderseits lässt sieh das Verfahren in gleicher Weise anwenden, wenn etwa bei z"Iiiidt-iselien Passungen die Abmes#,iiiig des y <B>b</B> einzupassenden Zylinders etwas grösser ist,
t als die Abmessung n der entsprechenden Hohl- form, wie dies beispielsweise bei der Herstel lung voll Passungen init Presssitz der Fall ist.
Ferner kann die Erfindung auch zur Bestimmung des Spielraumes zwischen Bolzen- und Bluttergewinde dienen, wenn man die Tastspitzen derart ausbildet, dass sie der Gewindeform angepasst werden können.
Einrichtungen zur Verwirklichung des Erfindungsgedankens lassen sich in mannig faltiger Weise zusammenstellen. Ein Ausfüh rungsbeispiel einer solchen Einrichtung ist auf der Zeichnung in einem Längsschnitt (Fig. 2) und einem Grundriss (Fig. <B>3)</B> darge.- stellt, wobei vorausgesetzt ist, dass es sich uin Prüfung von zylindrisehen Passungen handelt und die beiden zu prüfenden Körper stets gleiebachsig angeordnet werden.
Eine rechteckige Grundplatte a besitzt in der Mitte eine Vertiefung al, innerhalb deren die beiden zu prüfenden Körper einander gegenüber mit gemeinsamer wagrechter Achse aufgestellt zu denken sind. (Auf der Zeichnung sind die einander zugekehrten Enden eines Zylin ders<B>b</B> und einer entsprechenden Holilform c gestrichelt angedeutet.) Auf der Grundplatte a befindefi sieh züi beiden Seiten dieser Yertie- fung zwei Tiöchplatten <B>d</B> und e,
deren<B>jede</B> durch drei Einstellschrauben<B>d',</B> bezw. el, in der Höhenrichtung eingeste;lb und damit in eine wagrechte Lage gebracht werden kann. Auf jeder der beiden Tischplatten d und e ruht, von<B>je</B> drei Kugeln<B>f,</B> bezw. <B>g,</B> getra gen, eine weitere Platte h, bezw. i, die über die Vertiefung der Grundplatte a ragt und die vermöge der Lagerung auf Kugeln inner halb ihrer Ebene frei nach allen Seiten be weglich ist.
An jede der beiden Platten li und i ist auf der über die Vertiefung al ra genden Seite ein Teil<B>k,</B> bezw. <B>1,</B> angeschraubt, der den eigentlichen Tasthebe'l bildet und an den Enden als Tastspitzen <B>je</B> eine kleine Kugel k' und <B>k',</B> bezw. <B>V</B> und 12, trägt.
Die Mittelpunkte dieser vier Kugeln müssen bei der Berjützung der Einrichtung sämtlich in einer Ebene liegen, die durch die gemeinsame Achse der beiden Passungskörper <B>b</B> und c geht, was mit Hilfe der Einstellschrauben<B>d'</B> und el der Tischplatten<B>d</B> Lind e herbeigeführt werden kann.
Die beiden Tasthebel Ic Lind<B>1</B> selbst sind durch entsprechende Kröpfung der Enden so gestaltet, dass für die Berich tigung der Einrichtung<B>je</B> zwei gegenüber liegende Kugeln<B>k'</B> und<B>11,</B> bezw. <B>k</B> 2 und 11, zur Berührung miteinander gebracht werden können.<B>Auf</B> jeder der beiden Platten h und i sitzt ferner ein winkelförmiger Halter in, bezw. n, der (im einen damit verbundenen lotrecliten Zapfen ml, bezw. gil,
drehbar ist und mittelst einer Schraube o, bezw.1), auf der zugehörigen Platte festgeldemmt werden kann. Die beiden Halter m Lind n tragen<B>je</B> einenAotrecht angeordneten Spiegel q, bezw. 2-, von denen der rechte,<B>?-,</B> auf der Rüekseite ganz versilbert ist und aus gefärbtem Glase besteht, während<B>der</B> linke,<B>g,</B> nur streifenförmig versilbert, somit etwa zur Hälfte durchsichtig ist und aus farblosem Glase besteht.
Die Einstellung eines jeden der beiden Spiegel (1 und 2- in seitlieher Richtung kann nach Lösen der Sehriube o, bezw. p, durch Drehen des Halters<B>in,</B> bezw. 21, um den Zapfen in', bezw. j111, erfolgen, -wälirend eine Neigung gegen die Lotreebte mittelst einer SLellschraube s, bezw. t, beseitigt werden kann.
Die beiden Platten h und i tragen ausserdem noch auf den nach aussen gekehrten Seiten<B>je</B> einen fest aufgeschraubten Hebel ii, bezw. v, zwischen denen eine geeichte Feder iu gespannt ist, die die erforderliche gleichmässige Anpressung der beiden Tasthobel <B>k</B> und <B>1</B> an die züi prüfenden Flächen bewirkt.
Für den Gebrauch der Einrichtung ist ein Autokollimationsfernrohr zu Hilfe zu nelimen, das links seitlich von der darge stellten Einrichtung derart aufgestellt zu denken ist, dass die beiden Spiegel q und 2- auf das Fernrohr gerichtet sind.
Der Beobach ter erblickt sodann im (-xesichtsfelde des Fernrohres zwei Bilder der Fernrohrmarke, nämlich eines, das von dem Spiegel q zurück geworfen wird, und ein zweites<B>"</B> das durch die unbelegten Stellen des Spiegels q hindurch von dem Spiegel r zurückgespiegelt wird und durch die Färbung des Spiegelglases kenntlich gemacht ist.
Der Abstand der beiden Bilder, gemessen an der Skala des Fernrohres, ergibt ohne weiteres ein AIass für den Winkel, den die beiden Spiegel q und r und damit auch die beiden Tasthebel Ic und<B>1</B> miteinander bilden.
Method and arrangement for measuring the size difference between the dimensions of two bodies that are compatible with one another, with cylindrical or parallel fits. The invention relates to a method and a device to determine the difference in size between the two bodies of two bodies in the case of cylindrical and parallel-faced fits. Parallel fits are understood to be prismatic fits in which the fitting surfaces of each body are parallel to one another.
So far, these variables have been measured differently, as is well known, in such a way that, for example, in the case of a cylindrical fit, the diameter of the bolt was determined with the aid of a thickness gauge and the diameter of the bore was determined independently with the aid of a hole probe. The difference between the two dimensions determined for see yielded the value sought. This method has various disadvantages, the main reason being that two separate measurement processes are required, each of which is subject to different measurement filters independently of the other.
Apart from the associated inconvenience, it is the temperature influences in particular. which can almost be rendered harmless with such a method and which greatly impair the reliability and accuracy of fine measurements.
The invention now offers a method in which these disadvantages are eliminated and the two measurements made so far are merged into a single one. This is achieved by setting up the two bodies to be tested opposite one another in such a way that the axes of the surfaces that fit together coincide or intersect., and that one then in a plane containing the two coinciding axes, respectively. in a plane perpendicular to the plane containing the axes, two pushbuttons,
which <B> each </B> have two equally spaced stylus tips pointing towards opposite sides, contact the surfaces to be tested in such a way that each stylus lever has one stylus tip on one mating surface and <B> the </B> the other probe tip rests on the other fitting surface,
so that the size difference between the dimensions to be matched is determined by the size of the angle enclosed by the two pushbutton levers and can be measured with the aid of an angle measuring device.
If the distance between the two probe tips of each lever is denoted by L, the two dimensions of the two bodies with Di and D.- "so ei-see, as shown in the schematic Fig. 1 </B> of The drawing shows, for the angle t "which the connecting lines <B> each </B> of two associated probe tips include with one another, the relationship:
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Since the angles a are always small for the full purpose, the following can be set with sufficient accuracy:
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the size difference you are looking for is therefore - Di-D- # <B><I>=</I> </B> a-L.
The measurement of the angle α can be made possible in any way. The method is designed to be particularly useful when each of the two pushbutton levers is firmly connected to a mirror which is approximately perpendicular to the 31ef, ebeiie so that the angle a is niaii optically, for example with Hilre a reading telescope and side scale or with an autocollimation telescope.
An institution serving for the exercise of the new seduction must offer the ability to check and correct the indications of the angle feeding device.
This can be achieved in a simple manner if the two stylus keys are designed in such a way that they can be barked into a mutual position in which two opposing stylus tips are touching, such as ( read in Fig. 1 of the drawing (is indicated by a dash line.
The, # e mutual position of the two levers corresponds to a vortex with the value zero, so that an adjustment or correction of the display device can be made. When using the method, care will be taken to
that the indentations caused by placing the probe tips on the surfaces to be tested do not impair the smoothness of the measurements. For this reason, Alan will be careful to press the many tactile tips with <B> each </B> a certain amount of force on the -inleU) surfaces, in each case according to the forces
with which the probe tips were pressed against one another when the device was corrected in the zero position, but the curvature ratios of the flitches pressed against one another in the individual cases must be taken into account.
In order to always get the same contact pressure for both buttons, it is recommended that the pressure of the buttons be brought about by springs that are stretched between the two buttons. Springs also allow calibration in a simple way, see above da.,) the size of the all-pressure forces at all times of all the spring-tensioning Mii), g is recognizable.
In addition, it is advisable to use small balls made of hard stone building material for the probe tips, which do not allow any Beseli # 'L (Ii-, tino- der Papflächeeii "vei * - causes and, in a convenient way, to allow any necessary mathematical tracking of the indentations required
so that the read angles between the two stylus charms can, if necessary, be improved without difficulty by the amount caused by the respective indentations Vel.
The discovery is particularly worthwhile if it is a matter of enjoying the leeway that exists in the case of a match. On the other hand, the method can be used in the same way if, for example, with z "IIId-Iselien fits the dimensions #, iiiig of the y <B> b </B> cylinder to be fitted are somewhat larger,
t as the dimension n of the corresponding hollow form, as is the case, for example, in the manufacture of full fits with a press fit.
Furthermore, the invention can also be used to determine the clearance between the bolt and blood thread if the probe tips are designed in such a way that they can be adapted to the thread shape.
Devices for realizing the idea of the invention can be put together in a variety of ways. An exemplary embodiment of such a device is shown on the drawing in a longitudinal section (FIG. 2) and a floor plan (FIG. 3), provided that it is a test of cylindrical fits and the two bodies to be tested are always arranged equiaxially.
A rectangular base plate a has in the middle a recess a1, within which the two bodies to be tested are to be thought of as being set up opposite one another with a common horizontal axis. (In the drawing, the mutually facing ends of a cylinder <B> b </B> and a corresponding hollow shape c are indicated by dashed lines.) On the base plate a you can see two hole plates <B> d </ on both sides of this recess. B> and e,
whose <B> each </B> by three adjusting screws <B> d ', </B> resp. el, set in the vertical direction; lb and can thus be brought into a horizontal position. On each of the two table tops d and e rests, from <B> each </B> three balls <B> f, </B> resp. <B> g, </B> worn, another plate h, resp. i, which protrudes over the recess in the base plate a and is able to move freely on all sides by virtue of the storage on balls within its plane.
On each of the two plates li and i, a part <B> k, </B> or. <B> 1, </B> screwed on, which forms the actual tactile lever and at the ends as tactile tips <B> each </B> a small ball k 'and <B> k', </B> respectively. <B> V </B> and 12.
When supporting the device, the centers of these four balls must all lie in a plane that passes through the common axis of the two fitting bodies <B> b </B> and c, which can be achieved with the aid of the adjusting screws <B> d '</ B > and el the table tops <B> d </B> Lind e can be brought about.
The two tactile levers Ic Lind <B> 1 </B> themselves are designed by corresponding cranking of the ends so that for the correction of the device <B> each </B> two opposing balls <B> k '</ B > and <B> 11, </B> resp. <B> k </B> 2 and 11, can be brought into contact with one another. <B> On </B> each of the two plates h and i there is also an angular holder in, or. n, the (in a connected Lotrecliten cone ml, resp. gil,
is rotatable and by means of a screw o, or 1), can be fixed on the associated plate. The two holders m and n each carry a vertically arranged mirror q, respectively. 2-, of which the right, <B>? -, </B> is completely silver-plated on the back and consists of colored glass, while <B> the </B> left, <B> g, </B> silver-plated only in strips, so about half of it is transparent and consists of colorless glass.
The adjustment of each of the two mirrors (1 and 2 to the side) can be done after loosening the viewing tube o, or p, by turning the holder <B> in, </B> or 21 to turn the pin in 'or .j111, take place, -wälirend an inclination against the vertical plane can be removed by means of a screw s or t.
The two plates h and i also carry a firmly screwed-on lever ii, respectively, on the outward-facing sides <B> each </B>. v, between which a calibrated spring iu is tensioned, which causes the necessary uniform pressure of the two tactile planes <B> k </B> and <B> 1 </B> on the surfaces to be tested.
To use the device, an autocollimation telescope is to be used as an aid, which is to be set up on the left side of the device shown in such a way that the two mirrors q and 2- are directed towards the telescope.
The observer then sees two images of the telescope mark in the field of vision of the telescope, namely one that is reflected back by the mirror q and a second that through the unoccupied areas of the mirror q from the Mirror r is reflected back and is identified by the color of the mirror glass.
The distance between the two images, measured on the scale of the telescope, easily gives an indication of the angle that the two mirrors q and r and thus also the two tactile levers Ic and <B> 1 </B> form with one another.