DD259913A1 - Vorrichtung zum messen konischer koerper - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Messen konischer Koerper, insbesondere des Keilwinkels und der Lage der Keilflaechen bei Absperrkeilen von Schiebern. Die Einhaltung dieser Groessen ist entscheidend fuer die Erreichung der Dichtheit des Absperrkeils im Schiebergehaeuse. Mit einem Grundkoerper sind drei Rollkoerper fest verbunden, von denen ein Rollkoerper den beiden anderen, vertikal vorgesehenen Rollkoerpern gegenueberliegt. Ueber dem einzelnen Rollkoerper ist ein weiterer Rollkoerper in einem verschiebbaren Schlitten integriert, der durch seine Bewegung den Keilwinkel des zwischen den Rollkoerpern vorgesehenen Prueflings auf einem Feinmessgeraet anzeigt. Der Pruefling nimmt gleichzeitig einen Dorn auf, der einen Zeiger mit Fenster traegt. Durch Erzielung der Kongruenz zwischen einer verschiebbaren Sichtmarke und dem Fenster wird durch den Zeiger auf einer Winkelskala gleichzeitig die Lage der Keilflaechen zur Mittelachse des Prueflings ausgewiesen. Fig. 1

Description

Hierzu 2 Seiten Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Messen konischer Körper, insbesondere der starren und über eine Paßbohrung verfügende Keile von Absperrschiebern. Mitteis dieser Vorrichtung wird sowohl der von beiden Flächen eingeschlossene Keil winkel als auch die Lager der einzelnen Keilflächen zur Keilachse ermittelt, denn die Einhaltung dieser Abmessungen ist eine der entscheidenden Voraussetzungen zur Erzielung der Dichtheit des Absperrkeils im Schiebergehäuse. Zur Gewährleistung der Austauschbarkeit der Absperrkeile ist unter den Bedingungen der Serienfertigung das exakte Messen des Keilwinkels eine wesentliche Voraussetzung. Die beidseitig gleiche Lage der einzelnen Keilflächen zur Keilachse ist dann gegeben, wenn die Schnittlinie der beiden Keilflächen einen rechten Winkel zur Keilachse einnimmt.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Zum Messen von Neigungswinkeln konischer Körper oder Bohrungen ist eine Vorrichtung bekannt, bei der zwischen den Anlagen eines gespreizten Meßbügels zwei gelenkig verbundene Schenkel und das zu messende Werkstück aufgenommen werden (DE 1 946516). Die an dem zu messenden Werkstück anliegende Seite des Meßbügels verfügt über zwei Meßschrauben, mittels der die Parallelität zwischen dem Aufnahmebereich des Meßbügels einsteilbar ist. Die beiden gelenkig verbundenen Schenkel stützen sich sowohl am Werkstück als auch an der gegenüberliegenden Seite des Meßbügels ab, wobei über eine zwischen den beiden Schenkeln vorgesehene Meßschraube der Neigungswinkel des konischen Körpers ablesbar ist. Die Verwendung einer relativ labilen Bauweise des Meßbügels, um ein möglichst geringes Einsatzgewicht zu erzielen, führt bei Benutzung dieser Vorrichtung durch verschiedene Personen zu einer unterschiedlichen Aufbiegung des Bügels und damit zur Verfälschung des Meßergebnisses. Abgesehen davon, daß durch den Einsatz dreier Meßschrauben somit auch mehrere veränderlicheden Fehlereinfluß vergrößern und somit das Meßergebnis beeinträchtigen, ist diese Vorrichtung recht kompliziert und aufwendig in ihrer Handhabung. Für einen schnellen und robusten Werkstatteinsatz unter den Bedingungen der Serienfertigung ist diese Vorrichtung weniger geeignet. Diese Vorrichtung gestattet außerdem auch nur die Erfassung des Keilwinkels, sodaß zur Ermittlung der Lage der einzelnen Keilflächen zur Achse ein weiterer Meßvorgang mittels anderer Meßwerkzeuge vorzunehmen ist.

Eine Möglichkeit zum Messen der Lage der einzelnen Keilflächen des Werkstücks zur Keilachse wird dadurch ermöglicht, daß auf einem Meßtisch ein Sinuslineal mittels Endmaßen in Winkellage gebracht wird. Das hinsichtlich der Lage der Keilflächen zur Keilachse zu untersuchende Werkstück liegt dabei auf dem Sinuslineal, wobei mittels einer den Meßtisch als Bezugsbasis verwendenden Meßuhr das Werkstück auf dem Sinuslineal durch Drehen auszurichten ist (Leinweber „Taschenbuch der Längenmeßtechnik", Seite 473, Abb. 53-5). Verlaufen nun bei Erreichen einer Parallelität zwischen der oberen Werkstückfläche und der Meßtischplatte die Keilachse und die Achse des Sinuslineals in einem Winkel zueinander, so ist eine unterschiedliche Lage der einzelnen Keilflächen vorhanden, wodurch eine dichte Absperrung des Absperrkeils im Schiebergehäuse nicht gegeben ist.

Die Lageermittlung der Keilflächen ist nur bei einer begrenzten Stückzahl als Laborprüfung durchführbar, da dieses aufwendige Verfahren für den Werkstattbetrieb nicht anwendbar ist. Außerdem wird hierbei auch nicht die eventuell vorliegende Lageabweichung der Keilflächen in Form einer Winkelangabe ausgewiesen, so daß mittels dieser Methode keine exakte und genaue Messung durchführbar ist. Der von den beiden Keilflächen eingeschlossene Keilwinkel ist mit dieser Meßmethode nicht feststellbar, so daß hierzu ein gesonderter Meßvorgang erforderlich ist.

Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung zum Messen konischer Körper zu schaffen, die sich durch eine einfache und unkomplizierte Betätigung auszeichnend für einen Werkstatteinsatz anbietet und dabei gleichzeitig sowohl den auf den Flächen eingeschlossenen Keilwinkel als auch die Lage der beiden Keilflächen zur Keilachse exakt erfaßt und anzeigt.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, durch eine spezielle Halterung des zu messenden Werkstücks zwischen bekannten Rollkörpern in Verbindung mit deren zweckentsprechenden Anordnung sowie der Gestaltung weiterer Funktionsteile eine schnelle und einfache Messung konischer Prüflinge unter den Bedingungen der Serienfertigung zu gewährleisten. Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß mit einem Grundkörper drei Rollkörper fest verbunden sind, von denen ein Rollkörper den beiden anderen, vertikal angeordneten Rollkörpern gegenüberliegt. Über dem einzelnen Rollkörper ist auf dem Grundkörper ein weiterer Rollkörper vorgesehen, der verschiebbar und in einen Schlitten integriert ist. Der Schlitten, an dem ein Feinmeßgerät anliegt, ist zwischen einem Anschlag und einer Abschlußplatte auf dem Grundkörper bewegbar angeordnet. Zwischen dem Schlitten und der Abschlußplatte ist eine Feder vorgesehen. Der zu messende Prüfling wird von einem passungsgeführten Dorn aufgenommen, der einen mit Fenster versehenen Zeiger trägt, dem eine verstellbare Platte mit Winkelskala und Sichtmarke zugeordnet ist. Auf einem aus dem konischen Prüfling herausragenden zylindrischen Ansatz des Dorns lagert der Zeiger mit einer buchsenförmigen Hülse.

Zur Durchführung der Messung des Keilwinkels konischer Prüflinge ist zunächst der Toleranzbereich dieses Winkels am Feinmeßgerät einzustellen. Dazu wird der Schlitten gegen die Feder auf dem Grundkörper in Richtung des Feinmeßgerätes verschoben und ein Prüfnormal mit seinen Keilflächen zwischen die feststehenden Rollkörper gebracht. Nach der Freigabe des Schlittens bewegt sich dieser entgegengesetzt, wodurch sich der verschiebbare Rollkörper gleichfalls an die Keifläche des konischen Prüflings anlegt. Mittels zweier Prüfnormale wird somit über die Schlittenverschiebung die obere und untere Toleranzgrenze auf das Feinmeßgerät übertragen und auf diesem gekennzeichnet.

Um sowohl den Keilwinkel als auch die Lage der Keilflächen zur Körperachse des Prüflings mittels dieser Vorrichtung zu messen, wird der konische Prüfling auf einen Dorn aufgeschraubt, der außerdem von einer Paßbohrung des Körpers geführt wird. Der Prüfling wird zusammen mit dem eingeschraubten Dorn durch Zurückziehen des Schlittens zwischen den drei feststehenden Rollkörpern angeordnet. Nach der Anlage des verschiebbaren Rollkörpers ist nunmehr der Keilwinkel des Prüflings am Feinmeßgerät ablesbar. Zur Erfassung der Lage der Keilflächen zur Keilachse ist auf den aus dem konischen Prüfling herausragenden Ansatz des Dorns ein Zeiger mit seiner Hülse aufzustecken. Da der Prüfling bei seiner Halterung zwischen den Rollkörpern keine seitliche Arretierung erfährt, ist somit zur Messung der Lage der Keilflächen zur Keilachse die Platte mit der Winkelskala einschließlich der Sichtmarke horizontal zu verschieben. Dabei wird die Winkelskala soweit bewegt, bis die volle Sichtmarke im Fenster des Zeigers erscheint, der dann bei einer Abweichung der Zeigerspitze vom Nullstrahl die Winkelgröße der Lageabweichung der Keilfläche des konischen Prüflings anzeigt.

Der wesentliche Vorteil dieser Vorrichtung besteht, darin, daß mittels eines Meßvorganges in ein und der gleichen Vorrichtung alle die für die Dichtheit von Absperrkeüen wesentlichen Winkelmaße im Werkstattbetrieb genau ermittelt werden.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindungsoll nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. Die zugehörigen Zeichnungen zeigen:

Fig. 1: Vorrichtung zum Messen konischer Körper in Schnittdarstellung ,

Fig.2: Schnitt A-A nach Fig. 1

Fig.3: Schnitt B-B nach Fig. 1

Fig.4: Schematische Schnittdarstellung des konischen Körpers mit Keilflächenverlängerung

Fig. 5: Schnitt C-C nach Fig.4

Die in Fig. 1 bis 3 gezeigte Vorrichtung besteht aus einer standfesten Grundplatte 1, auf derein aus zwei Teilen bestehender Grundkörper 2 befestigt ist. An dem einen Teil des Grundkörpers 2 sind zwei vertikal vorgesehene Rollkörper 3; 4 befestigt, denen am anderen Teil des Grundkörpers 2 ein weiterer Rollkörper 5 fest gegenüberliegend angeordnet ist. Dieser Teil des Grundkörpers 2 trägt einen Schlitten 7, der einen weiteren Rollkörper 6 aufweist, welcher über dem einzelnen Rollkörper 5 verschiebbar lagert. Der Schlitten 7 ist horizontal beweg barzwischen einem Anschlag 8 und einer Abschlußplatte 9 vorgesehen, wobei die zwischen dieser Abschlußplatte 9 und dem Schlitten 7 eine Feder 10 befindet, die den Schlitten 7 in Richtung des konischen Prüflings 11 drückt. Die Abschlußplatte 9 trägt gleichzeitig ein Feinmeßgerät 12, welches mit seinem Taster 13 am Schlitten 7 anliegt. Auf dem Grundkörper 2 ist weiterhin ein Ständer 14 befestigt, an dem eine über Schienen 15 gehaltene Platte 16 mit Winkeiskala 17 einschließlich Sichtmarke 18 horizontal verstellbar angebracht ist. Die Schienen 15 greifen in Nuten 19 der verstellbaren Platte 16 ein, für die am Ständer 14 jeweils Anschläge 20 vorgesehen sind. Die Sichtmarke 18 besteht aus einer kreisrunden Markierung, die gut sichtbar ausgeführt ist (Fig.2). Die Winkelskala 17 wird aus einem vertikalen Nullstrahl gebildet, dem beidseitig Winkelstrahlen 22 zugeordnet sind, deren gemeinsamer Mittelpunkt sich außerhalb der Platte 16 befindet. Der Nullstrahl 21 der Winkelskala 17 verläuft dabei unmittelbar durch den Mittelpunkt der Sichtmarke 18. Der konische Prüfling 11 wird von einem Dorn 23 aufgenommen, wobei er auf den Gewindeansatz 24 des Dorns 23 aufgeschraubt mit seiner Paßbohrung 25 von einem zylindrischen Bund 26 geführt wird. Der Dorn 23 ragt skalenseitig mit einem zylindrischen Ansatz 27 aus dem Prüfling 11 heraus, so daß dieser Ansatz 27 einen Zeiger 28 über eine buchsenförmige Hülse 29 trägt. Im unteren Bereich verfügt der Zeiger 28 über ein elliptisches Fenster 30, dessen'kleinster Durchmesser dem Durchmesser der Sichtmarke 18 auf der Winkelskala 17 entspricht.

In den Fig.4 und 5, in denen der Prüfling 11 mit seinen beiden Keilflächen 31; 32 schematisch dargestellt ist, soll die Notwendigkeit der Messung der gleichseitigen Lage der beiden Keilflächen 31; 32 zur Mittelachse 33 veranschaulicht werden.

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Verfügen nun nach der Fertigung die beiden Keilflächen 31; 32 über eine gleiche Lage zur Mittelachse 33, so muß der Winkel α zwischen der Schnittlinie 34 der Keilflächenverlängerungen 35; 36 und der Mittelachse 33 des Prüflings 11 stets 90° betragen. Entsteht hierbei kein rechter Winkel, so weisen beide der Keilflächen 31; 32 eine unterschiedliche Lage oder Stellung zur Mittelachse 33 auf, wodurch der Prüfling 11 keine dichte Absperrung im Schiebergehäuse ermöglicht. Bevor die Messung des Keilwinkels sowie der Lage der Keilflächen 31; 32 erfolgt, ist mittels zweier Prüfnormale der Toleranzbereich des Keilwinkels am Feinmeßgerät 12 einzustellen. Dazu werden zwei Prüfnormale zwischen die Rollkörper 3; 4; 5; 6 gelegt, wodurch über die Verschiebung des Schlittens 7 jeweils die Toleranzgrenzen auf dem Feinmeßgerät 12 angezeigt werden. Diese Toleranzgrenzen sind dann auf dem Feinmeßgerät 12 zu markieren.

Vor dem Einlegen eines Prüflings 11 in die Vorrichtung wird dieser auf einen Gewindeansatz 24 eines Doms 23 aufgeschraubt. Dabei erfährt der Prüfling 11 mittels seiner Paßbohrung 25 eine Führung auf dem zylindrischen Bund 26 des Dorns 23. Bei Bewegung des Schlittens 7 gegen die Feder 10 wird der Prüfling 11 zusammen mit dem Dorn 23 zwischen die drei feststehenden Rollkörper 3; 4; 5 gebracht. Nach Anlage des verschiebbaren Rollkörpers 6 an der Keilfläche 32 des Prüflings 11, wird über die Bewegung des Schlittens 7 der Keilwinkel auf dem Feinmeßgerät 12 angezeigt. Erfolgt eine Anzeige des Feinmeßgerätes 12 innei ί Mialb der Toleranzgrenzen, so verfügt der Keilwinkel über die geforderte Winkelgenauigkeit. Um die Lage und Stellung der Keilflächen 31; 32 zur Mittelachse 33 des Prüflings 11 zu überprüfen, wird ein Zeiger 28 mit seiner buchsenförmigen Hülse 29 auf den aus dem Prüfling 11 herausragenden Ansatz 27 des Doms 23 aufgesteckt. Nunmehr wird durch horizontales Verschieben der Platte 16 die Sichtmarke 18 in den Bereich des im Zeiger 28 befindlichen elliptischen Fensters 30 gebracht. Bei Erscheinen der vollen Sichtmarke 18 im Fenster 30 muß sich gleichzeitig die Spitze des Zeigers 28 auf dem NullstrahJ 21 der Winkelskala 17 befinden. Ist die Stellung des Zeigers 23 nicht gegeben, also verläßt er nach irgend einer Seite den Nullstrahl 21, so verfügen die beiden Keilflächen 31; 32 über eine unterschiedliche Lage zur Mittelachse 33 des konischen Prüflings 11.

Claims (3)

1. Vorrichtung zum Messen konischer Körper, bei der der Körper zwischen mehreren Rollkörpern lagert, dadurch gekennzeichnet, daß drei Rollkörper (3; 4; 5) fest mit dem Grundkörper (2) verbunden sind, von denen ein Rollkörper (5) den beiden anderen, vertikal angeordneten Rollkörpern (3; 4) gegenüberliegt, während ein weiterer Rollkörper (6) über dem einzelnen Rollkörper (5) verschiebbar auf dem Grundkörper (2) vorgesehen ist und daß der konische Prüfling (11) von einem passungsgeführten Dorn (23) aufgenommen wird, der einen mit Fenster (30) versehenen Zeiger (28) trägt, dem eine verstellbare Platte (16) mit Winkelskala (17) und Sichtmarke (18) zugeordnet ist.

2_V Vorrichtung zum Messen konischer Körper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der verschiebbare Rollkörper (6) in einen Schlitten (7) integriert ist, der zwischen einem Anschlag (8) und einer Abschlußplatte (9) auf dem Grundkörper (2) horizontal bewegbar lagert und an dem ein Feinmeßgerät (12) anliegt.

3. Vorrichtung zum Messen konischer Körper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf einem aus dem konischen Prüfling (11) herausragenden zylindrischen Ansatz (2.7) des Dorns (23) der Zeiger (28) mit einer buchsenförmigen Hülse (29) angeordnet ist.

4. Vorrichtung zum Messen konischer Körper nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Schlitten (7) und der Abschlußplatte (9) eine Feder (10) vorgesehen ist.