Gerät zum Prüfen kreisbogenformig begrenzter Querschnitte gekrümmter Flächen, insbesondere solcher von Rillen an Kugellagerlaufringen.
Die Erfindung betrifft ein Gerät zum Prüfen kreisbogenförmig begrenzter Querschnitte gekrümmter Flächen, insbesondere solcher von Rillen an Kugellagerlaufringen.
Nach der Erfindung erhält ein solches Gerät ein Tastglied, das über die zu prüfende Fläche hinweggeführt wird und dabei mit einer Anzeigevorrichtung in Verbindung steht, die die Abweichungen von der Kreisbogenform anzeigt, und einen in seiner Länge dem Sollradius des Kreisbogens entsprechend verstellbaren Kurbelarm, mit dessen Hilfe über ein Gestänge dem Tastglied die Abtast- bewegung relativ zum Prüfling erteilt wird.
Als Gestänge verwendet man in vorteilhafter Weise ein solches, das zwei durch ein Parallelogrammgestänge oder zwei zu einer gegenläufigen Bewegung miteinander gekup- pelte Glieder aufweist. Hierbei kann die Anordnung so getroffen sein, dass das eine Glied des Gestänges eine mit dem Tastglied versehene Anzeigevorrichtung trägt und das andere Glied fest angelenkt ist, oder aber das eine Glied endigt selbst als Tastglied und das andere Glied des Gestänges wirkt auf die An zeigevorrichtung ein.
Sind die beiden Glieder des Gestänges zu einer gegenläufigen Bewegung miteinander gekuppelt, so. können diese mit je einer Zahnstange versehen sein, die durch ein an dem Eurbelzapfen befestigtes Za. hnritzel gekuppelt sind, oder sie werden durch einen zweiarmigen, an dem Kurbel- zapfen gelagerten Hebel bei einer Drehung des Kurbelarmes gegenläufig bewegt.
Weiterhin ergibt sich eine vorteilhafte Ausführungsform für das Prüfgerät, wenn das Gestänge einen unmittelbar auf die An zeigevorrichtung wirkenden Fiihlhebel aufweist, und wenn ferner die Anordnung so ge troffen ist, dass der Kurbelzapfen in der einen zweier senkrecht aufeinander stehender Bewegungsrichtungen die Lagerung des Fühlhebels und in der andern dieser beiden Richtungen den Prüfling bewegt, der so gelagert ist, dass die die Bewegung des Tastgliedes des Fühlhebels enthaltende Ebene mit der parallel zur Bewegungsrichtung des Pr flings verlaufenden Messebene zusammenfällt.
Ferner empfiehlt es sich, mit der Drehachse des Kurbelarmes eine Winkelme¯einrichtung zu kuppeln, mit der die Stelle au- gezeigt wird, an der der zu prüfende Quel- schnitt von der Soll-Kreisbogen form abweicht.
Als Anzeigevorrichtung lässt sich mit Vorteil eine Me¯uhr verwenden.
F r den Kurbelarm erhält man eine besonders vorteilhafte Ausbildung. wenn der Kurbelzapfen in einer Kulisse verstellbar ge- lagert ist.
In den Abb. @ bis 6 der Zeichnuy sind beispielsweise fünf Ausführungsformen des Gerätes nach der Erfindung dargestellt. Bei den vier ersten Ausführungsbeispielen ist nur schematisch die Wirkungsweise wiedergegeben. und zwar zeigt
Abb. 1 als erstes Ausf hrungsbeispiel @in Prüfgerät, bei dem die beiden Glieder eines Gestänges dureh ein ParallelogrammgestÏng miteinander gekuppelt sind, wobei das eine Glied dieses Gestänges eine Anzeigevorrich- tung mit einem F'iihltaster trägt,
Abb.
2 als zweites Ausführungsbeispicl ein Prüfgerät, bei dem das eine Glied des Gestänges selbst als Taster endigt und das andere Glied des Gestänges die Anzeigevor- richtung betätigt,
Abb. 3 als drittes Ausf hrungsbeispiel ein Prüfgerät, bei dem zwei Glieder des GestÏnges durch einen Zahnradtrieb miteinander zu einer gegenläufigen Bewegung gekuppelt sind,
Abb. 4 als viertes Ausführungsbeispiel ein Prüfgerät, bei dem zwei Glieder des Gestänges durch einen zweiarmigen Hebel zu einer gegenläufigen Bewegung mit@inand@r gekuppelt sind,
Abb.
5 und 6 als fünftes Ausf hrungsbeispiel ein Prüfgerät in Ansicht und Seitenansicht, bei dem das Gestänge einen unmittel bar auf die Anzeigevorrichtung wirkenden Fühlhebel aufveist.
Nach Abb. 1 enthält bei dem ersten Aus führungsbeispiel das Pr fgerÏt ein GestÏnge. bei dem die beiden Glieder 1 und @ durch ein ParallelogrammgestÏnge. dessen Glieder mit 3 und 4 bezeichnet sind. miteinander gekup- peH sind. Das Glied 1 ist an einem rÏumlich feststehenden Bolzen 5 und das Glied 4 an einem Kurbelzapfen 6 angelenkt, der an einem in seiner Lunge verstellbaren Kurbel- arm 7 gelagert ist. Das Glied 2 trägt an sei- nem dem Kurbelzapfen abgekehrten Ende eine Messuhr 8 mit einem F hltaster 9. Mit 10 ist ein Ïu¯erer Kugellagerlaufring bezeichnet, bei dem der Radius der Rille 11 ge plüft werden soll.
Das Ubersetzungsverhält- nia der Glieder des Gestänges ist so gewählt, dass die Spitze des Fühltasters, wenn derselbe in seiner Nullage festgeklemmt wird. bei einer Umdrehung des Kurbelzapfens einen Kreis beschreibt. dessen Radius doppelt so gross wie die LÏnge des Kurbelarmes 7 ist.
Dieser Kurbelarm wird jeweils so eingestellt, dass er halb so gross ist wie der Sollradius der Rille. Der Kugellagerlaufring ist so zu pr fen, da¯ die die Bewegung der F hltasterspitze enthaltende Ebene die Achse des Kugellagerlaufringes enthÏlt. Die Messung beginnt, wenn der Kurbelzapfen 6 in seinem untern Totpunkt steht. Bei dieser Stellung wird der Kugellagerlaufring so weit in der Holie verstellt, bis der Fühltaster die tiefste Stelle der Rille ber hrt, Dann wird der Sur- belarm hin-und hergeschwenkt ; hierbei glei- tet der Fühltaster über die zu prüfende FlÏche und eine Abwei@hung von dem Sollmass macht sich durch einen. Aussehlag an der Me¯uhr bemerkbar.
Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel nach Abb. @, das im wesentlichen der nordnung nach Abb. 1 entspricht, endigt im Ge gensatz zu dieser Anordnung das Glied 2 in einen Fühltaster 12. der mittels einer an dem Glied 2 und der Unterlage des Prüflings 10 befestigten Zugfeder 13 gegen die zu priifende Fläehe gedrückt wird. Tn diesem Falle wirkt das dem Kurbelzapfen abgekehrte Ende des Gliedes I auf den ihm zugeordneten Fiihl- taster der räumlich feststehenden Messuhr 8.
Bei dem dritten Ausführungsbeispiel nach Abb. 3 sind die beiden Glieder l'und 2'dent Gestänges je mit einer Zahnstange 14 bezw.
15 versehen. Diese Zahnstangen sind mittels eines auf dem Kurbelzapfen 6 sitzenden Zahnritzels 16 zu einer gegenläufigen Bewe gung miteinander gekuppelt. Das dem Kur belzapfen 6 abgekehrte Ende des Gliedes 1' ist mit einem Zapfen 17 ausgerüstet, der in einer räumlich feststehenden Kulisse 18 ge- führt vird. Dieser Zapfen wirkt auf den Fühltaster der Messuhr 8 ein. Die Glieder 1' und 2'sind in einem Führungsgehäuse 19 verschiebbar gelagert. Trägt das Glied 2'die Messuhr 8, so ist das Glied l'mit seinem Zapfen 17 angelenkt zu denken.
Das vierte Ausführungsbeispiel nac. Ii Abb. 4 zeigt eine Abwandlung des zu einer gegenlaufigen Bewegung der beiden Glieder 1' und 2'dienenden Mittels. Statt des Zahnradtriebes ist hier ein zweiarmiger Hebel 20 vorgesehen, der an dem Kurbelzapfen 6 drehbar gelagert ist. Zu diesem Zweek sind die dem Kurbelzapfen zugekehrten Glieder 1' und 2'je mit einer Kulisse 21 bezw. 22 versehen, in denen die als Zapfen ausgebildeten Enden des Hebels 21 gleiten. Das für die Führung der Glieder 1' und 2'dienende Führungsgehäuse ist mit 23 bezeichnet. In diesem Falle trägt das Glied 2' die Messuhr 8 mit dem Fühltaster und das Glied l'ist an einem räumlich feststehenden Bolzen 5 angelenkt.
Die Messuhr kann entsprechend der Anord nung nach Abb. 3 auch dem Glied 1' zugeordnet sein.
Bei dem in Abb. 5 und 6 dargestellten fünften Ausführungsbeispiel ruht auf einer G-rundplatte 24 ein Ständer 25, an dem eine waagrecht liegende Welle 26 gelagert ist. An dem einen Ende dieser Welle sitzt eine Kulisse 27, deren Kulissenstein 28 mittels einer Stellschraube 29 über einen Stellgriff 30 so verschoben werden kann, dass die Achse eines an dem Stein 28 befestigten zylindrischen Zapfens 31 parallel zu der Achse der Welle 26 bleibt.
Der Abstand zwischen der Achse des Zapfens und der der Welle, also die Lange des durch die Stellschraube 29 für den Zapfen äl gebildeten Kurbelarmes ist ver änderbar, und zwar lässt sich die Kurbelarm- lange mittels einer auf der Kulisse 27 ange brachten Millimeterteilung 32 und eines dieser Teilung zugeordneten, auf dem Sulissen- stein 28 vorgesehenen Zeigers 33 sowie mittels eines mit dem Stellgriff 30 verbundenen Nonius 34 einstellen. Dem Zapfen 31 kann mit einem auf dem andern Ende der Welle 26 sitzenden Tellerrad 35 eine kreisende Bewe- gung erteilt werden.
Auf der konisch ausgebildeten Seitenfläche des Tellerrades ist eine Winkelteilung 36 angebracht, der ein Zeiger 37 zugeordnet ist. Dieser Zeiger ist auf einem seitlich an dem Ständer 25 sitzenden Arm 38 vorgesehen. Der Ständer 95 läuft in einen zweiten Arm 39 aus, an dem ein senkreeht zur Grundplatte 24 verschiebbarer Bolzen 40 mit rechteckigein Querschnitt und eine Mess- uhr 41 gelagert sind. Der Bolzen 40 ist mit einer Querschiene 42 versehen, die auf dem Zapfen 31 ruht und gegen diesen zusätzlich durch eine an dem Zapfen 31 und jenem Bolzen angeschlossene Zugfeder 43 gedrückt wird.
An dem Bolzen 40 sitzen ferner zwei Lagerarme 44 (in den Abbildungen ist nur der eine sichtbar), an denen ein doppelarmiger Fühlhebel um einen Bolzen 45 schwenk- bar gelagert ist. Der eine Arm 46 dieses Fühlhebels weist ein Tastglied 47 auf, wäh- rend der andere Arm 48 unmittelbar auf einen Fühlbolzen 49 der Messuhr 41 wirkt und in einer am Bolzen 40 entsprechend vorgesehenen Aussparung 50 schwingen kann. Der Hebelarm 46 trägt ausserdem ein zur Einstellung des Me¯druckes dienendes verschiebbares Gewicht 51.
Auf einem Tisch 52, der mit seinem Tragbein 53 in einem Ständer 54 steht und mit einer Stellschraube 55 in die Hoche verstellbar ist, ist eine in Kugellagern 56 geführte Tisehplatte 57 so gelagert, dass ihre Bewegungsrichtung senkrecht auf der Achse des Zapfens 31 und auf der Bewe- gungsrichtung des Bolzens 40 steht. Auf der Tischplatte 57 sitzt ein Arm 58. der mit einer auf dem Zapfen 31 gleitenden Querschiene 59 versehen ist. Mit einer an dem Zapfen 31 und an dem Arm 58 befestigten Zugfeder 60 wird die Querschiene 59 gegen den Zapfen 31 gedrückt, so dass bei einer kreisenden Bewegung dieses Zapfens die Tischplatte 57 eine hinund hergehende Bewegung ausführt.
Auf der Tischplatte57 ist ein Kreuzschlitten gelagert, dessen untere Tischplatte 61 in Richtung der Bewegung der Tischplatte 57 mittels einer Stellschraube 62 und dessen obere Tischplatte 63 senkrecht zu dieser Bewegung mittels einer Stellschraube 64 fein verstellt werden k¯nncn. Der aus einem äussern Kugellager- laufring 10 bestehende Prüfling, an dem der Rillenradius der Kugelrille geprüft werden soll, liegt in einem auf der Tisehplatte 63 aufgesetzten V-förmigen Lagerkörper 65.
Mit diesem Prüfgerät wird folgender- massen gearbeitet. Zunächst wird der Prüf- ling 10 in dem Lagerkörper 65 so ausgerieh- tet, da¯ die die Achse des Kugellagerlaufringes enthaltende Messebene parallel zu der Bewegungsrichtung der Tischplatte 57 liegt und mit der die Tastgliedbewegung enthaltenden Ebene zusammenfällt. Dann wird die Länge des für den Zapfen 31 dienenden Kir- belarmes, die dem Sollmass des Rillenradius entspricht, und zwar in diesem Falle demsel- ben gleich ist, mit dem Stellgriff 30 an der Teilung 32 eingestellt und das Tellerrad 35 so weit gedreht, da¯ der Zapfen 31 seine tiefste Lage einnimmt, also im untern Totpunkt liegt.
Bei dieser Stellung des Zapfens 31 mu¯ ebenfalls das Tastglied 47 an der tiefsten Stelle der Rille des Kugellagerlauf- ringes stehen. Mittels einer Stellschraube 66 wird die Me¯uhr 41 gehoben oder gesenkt bis ihr Zeiger 67 die Nullage eingenommen hat. Hierauf beginnt die eigentliche Prüfung indem das Tellerrad 35 hin-und hergedrcht @ ; hierbei gleitet das Tastglied 47 an der Wandung der Rille des Kugellagerlaufringes entlang, da entsprechend der Drehbewegung des Zapfens 38 der Prüfling 10 hin-und hergeschoben und das am Fühlhebel sitzende Tastglied 47 gehoben oder gesenkt werden.
Der Ausschlag des Zeigers 67 an der Messuhr 41 gibt ein Kriterium f r die Grösse der Ab- weichung des Rillenradius von seinem Sollmass, und der Zeiger 37 zeigt an der auf dem Tellerrad 3j angebrachten Teilung 36 die Stelle an, an der die Abweichung vorhanden ist.