DE10125193C1 - Messaufnahmevorrichtung für einen Prüfkörper - Google Patents
Messaufnahmevorrichtung für einen PrüfkörperInfo
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Abstract
Zu einer Aufnahmevorrichtung für einen Prüfkörper mit wenigstens einem eine Bohrung aufweisenden Körperbereich gehört eine Haltevorrichtung mit wenigstens einer Auflagefläche zur Stützung eines mit dem Körperbereich verbundenen Körperabschnitts, eine Spanneinrichtung zum Spannen des Körperabschnitts gegen die Auflagefläche sowie eine Positioniereinrichtung zur lagerichtigen Positionierung des Prüfkörpers auf der Auflagefläche zumindest vor dem Festspannen, in der sie die zu vermessende Bohrung des Körperbereiches auf der Auflagefläche ausrichtet, sowie eine von dem Körper entfernte Ruheposition überführbar und/oder abnehmbar gelagert. DOLLAR A Wird der Körperabschnitt nach der Platzierung und Positionierung des Prüfkörpers auf der Auflagefläche festgespannt und die Positioniereinrichtung in der Ruheposition überführt, ist der Prüfkörper in einem stabilen Schwebezustand gehaltert, in dem ein freier Zugang zu den bearbeiteten Flächen des Körperbereichs geschaffen ist. Diese Flächen können anschließend in einem einzigen Messgang genau vermessen werden. Die Gesamtmesszeiten können dadurch reduziert werden.
Description
Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind eine Vorrichtung
und ein Verfahren zur Aufnahme eines wenigstens eine Bohrung
aufweisenden Körpers wobei die Vorrichtung und das Verfahren zur
Positionierung und zum Festsetzen des Körpers dienen, um dieses
anschließend zu vermessen.
Einen solchen Prüfkörper stellt bspw. ein Pleuel dar. Der
Pleuelschaft und die meisten Außenseiten des Pleuelkopfes
(Pleuelauges) und Pleuelfußes, die an den Enden des Pleuelschaf
tes ausgebildet sind, bleiben abgesehen vom evtl. Entfernen der
Gusshaut und dgl. meist unbearbeitet. Die in dem Pleuelkopf und
Pleuelfuß vorgesehenen Verbindungsstellen werden hingegen auf
das erforderliche Maß exakt bearbeitet, bspw. gebohrt und gerie
ben, um einen präzisen Lagersitz sicherzustellen.
Zur Qualitätssicherung werden die Pleuel regelmäßig ver
messen. Das Pleuel wird mit einer die Planflächen aufweisenden
Seite auf eine Messunterlage gelegt, die stabil genug ist, um
Verformungen und Erschütterungen des Pleuels, die zu einer Be
einträchtigung der Messung führen würden, auszuschließen. Wei
terhin muss das Pleuel in die für die Messung erforderliche Po
sition gebracht werden. Um definierte Bezugspunkte zu erhalten,
werden im Allgemeinen Positioniermittel verwendet, die die be
arbeiteten Flächen des Pleuels ausrichten, bspw. die Innenboh
rungen zentrieren. Sichere Halterung und lagerichtige Positio
nierung des Pleuels sind für die bei den geringen Fertigungs
toleranzen erforderliche hohe Messgenauigkeit unerlässlich.
Ist das Pleuel in der beschriebenen Weise positioniert,
können die von der Messunterlage wegweisenden Planflächen und
zum Teil die Innenbohrungen des Pleuels mit einem mechanischen
oder optischen Tastkopf abgetastet werden. Danach wird das Pleu
el gewendet und erneut exakt positioniert, um auch eine Messung
an den anderen Planflächen und gegebenenfalls den noch ungeprüf
ten Flächenbereichen der Innenbohrungen vorzunehmen.
Die Gesamtmessdauer, die sich aus den Rüstzeiten und den
Nettomesszeiten zusammensetzt, ist relativ lang. Insbesondere
bei der Überprüfung einer ganzen Serie eines Pleueltyps wirkt
sich dies nachteilig auf die Produktionskosten aus.
Aus der DE 199 43 605 A1 ist eine Aufnahmevorrichtung für
ein Werkstück, bspw. einen Pleuelrohling, bekannt, zu der eine
Positionierlehre mit daran montierten Positioniermitteln, eine
plattenförmige Haltevorrichtung mit einer Aufspannfläche für das
Werkstück und Spannmittel gehören, um das Werkstück auf der Auf
spannfläche zu sichern. An der der Aufspannfläche gegenüberlie
genden Seite der Halteplatte ist ein Bolzen vorgesehen, der in
eine in der Positionierlehre vorgesehene Buchse passt. Der Bol
zen des Halteplatte und die Buchse der Positionierlehre bilden
ein Schnell-Pass-System, das eine lösbare Verriegelung der Posi
tionierlehre an der Halteplatte ermöglicht.
Die vorbekannte Aufnahmevorrichtung dient zum Aufspannen
des Werkstücks an einer Aufspannfläche oder Palette eines Bohr-
Fräs-Bearbeitungszentrums, um das Werkstück anschließend zu be
arbeiten. Das Werkstück wird in der durch die Positionierlehre
bestimmten Lage ausgerichtet und festgespannt. Danach wird die
Positionierlehre von der Halteplatte gelöst und die separierte
Halteplatte mit dem Werkstück an der Aufspannfläche des Bearbei
tungszentrums angebracht. An der Aufspannfläche des Bearbei
tungszentrums ist ebenfalls eine zu dem Haltebolzen der Halte
platte passende Buchse vorzusehen, um ein Schnell-Pass-System zu
bilden. Die Positionierung des Werkstücks einerseits und dessen
Bearbeitung andererseits werden also in zwei gesonderten Auf
spannungen vorgenommen. Bei der Bearbeitung des Werkstücks steht
wegen der auftretenden hohen Kräfte ein sicherer Halt des Werk
stücks im Vordergrund, bei der Vermessung dagegen eine genaue
Positionierung.
Davon ausgehend ist es Aufgabe der Erfindung, eine Messauf
nahmevorrichtung für einen Körper mit wenigstens einem mit einer
Bohrung versehenen Körperbereich und einem mit diesem verbunde
nen weiteren Körperteil sowie ein Verfahren zum Positionieren
und Festspannen eines solchen Körpers zu schaffen, die eine prä
zise Vermessung des die Bohrung aufweisenden Körperbereiches bei
reduzierter Gesamtmesszeit ermöglichen.
Diese Aufgabe wird durch die Messaufnahmevorrichtung nach
Anspruch 1 und das Verfahren nach Anspruch 23 gelöst.
Die erfindungsgemäße Messaufnahmevorrichtung weist eine
Haltevorrichtung, eine Spanneinrichtung sowie eine Positionier
einrichtung für den Körper, bspw. ein Pleuel, auf. An der Halte
vorrichtung ist wenigstens eine Auflagefläche derart ausgebil
det, dass darauf ein Körperabschnitt des Körpers, der eine zum
Halten ausreichende Länge hat und der im Allgemeinen nicht zu
vermessen ist, bspw. der Pleuelschaft eines Pleuels, platzierbar
ist. Der Körperbereich mit der Bohrung, z. B. das Pleuelauge (der
Pleuelkopf) und der Pleuelfuß, kommen jedoch nicht mit der Auf
lagefläche in Anlage. Die Spanneinrichtung ist zum Festspannen,
d. h. zum Festsetzen des Körperteiles, bspw. des Pleuelschaftes
eingerichtet, nachdem der Körper auf der durch die Auflagefläche
definierten Stützfläche lagerichtig positioniert worden ist. Die
Positioniereinrichtung ist dazu eingerichtet, den Körper, ins
besondere die der Bohrung zugeordneten bearbeiteten Flächen,
bspw. die bearbeiteten Flächen des Pleuelauges und des Pleuelfu
ßes, zumindest vor dem Festspannen des Körperteils in eine de
finierte, für die Vermessung des Körpers geeignete Lage zu brin
gen. Zur Ausrichtung des Körpers ist die Positioniereinrichtung
in eine gewünschte Positionierposition überführbar. Zur Vermes
sung des so lagerichtig positionierten und festgespannten Kör
pers und zum Umrüsten ist sie in eine Ruheposition überführbar
und/oder abnehmbar gelagert, so dass alle bearbeiteten und zu
vermessenden Flächen des mit der Bohrung versehenen Körperbe
reichs, bspw. diejenigen des Pleuelauges und des Pleuelfußes,
von allen Seiten frei zugängig werden.
Ein wesentlicher Aspekt der Erfindung liegt darin, dass der
Körper nur an dem von der Bohrung entfernten Körperteil, bspw.
das Pleuel nur an seinem Schaft gehalten, und während der präzi
sen Messung auch nur über die entsprechende Spannvorrichtung
gehalten ist. Die Spannvorrichtung hält den Körper (das Pleuel)
an seinen unbearbeiteten (ungenauen), z. B. gussrauhen Schaftflä
chen, wobei Pleuelauge und Pleuelfuß freitragend von der Spann
einrichtung weg ragen und alle bearbeiteten Flächen der Messung
vollständig zugänglich sind. Es können sowohl die Planflächen an
beiden Rändern der Bohrungen als auch die Bohrungswandungen ver
messen werden. Das Teil ist somit an rohen Flächen gespannt,
während präzise bearbeitete Flächen vermessen werden.
Wie bereits angedeutet, eignet sich die erfindungsgemäße
Messaufnahmevorrichtung insbesondere bei der Vermessung eines
Pleuels. Es sind aber auch andere Prüfkörper geeignet, insbeson
dere solche, die einen im Wesentlichen länglichen Schaft und
eine bspw. quer zu dem Schaft verlaufende Bohrung aufweisen,
oder rohrförmige Körper, bspw. Spritzdüsen, wenn die Ein- und
Austrittsöffnung und gegebenenfalls der Durchflusskanal zu ver
messen ist. Soweit in der Beschreibung auf ein Pleuel als Prüf
körper Bezug genommen wird, dient dies lediglich der Anschauung
und nicht der Einschränkung.
Die erfindungsgemäße Messaufnahmevorrichtung ermöglicht
eine präzise Vermessung des Prüfkörpers. Durch die Spanneinrich
tung wird der zu haltende Körperteil des zuvor präzise positio
nierten Prüfkörpers, bspw. der Pleuelschaft, sicher erschütte
rungsfrei gehalten, was die Einhaltung der erforderlichen hohen
Messgenauigkeiten fördert. Der zu vermessende Körperbereich,
bspw. der Pleuelfuß und das Pleuelauge, ragt aus der Haltevor
richtung und der Spanneinrichtung heraus. In der Ruheposition
der Positioniereinrichtung können dadurch alle wichtigen Merkma
le, d. h. bei einem Pleuel sowohl die Innenbohrungen des Pleuel
fußes und des Pleuelauges als auch die an den Innenbohrungen
angrenzenden ringförmigen Planflächen an beiden Seiten der In
nenbohrungen, bei einmaliger Aufspannung gemessen werden. Das
Pleuel braucht nicht gewendet zu werden, so dass sich durch Weg
fall einer Rüstzeit die Gesamtdauer der Messung wesentlich ver
kürzt. Die Handhabung ist sehr einfach.
Der etwas längliche Körperteil des Prüfkörpers wird derart
auf die Auflagefläche gelegt, dass die Bohrung für die anschlie
ßende Vermessung geeignet ausgerichtet ist. Bspw. können die
Innenbohrungen des Pleuelauges und Pleuelfußes im Wesentlichen
senkrecht ausgerichtet sein. Es hat sich als vorteilhaft erwie
sen, die Auflagefläche der Haltevorrichtung nicht durchgängig
sondern geteilt auszuführen. Dies ergibt einen offenen, für die
Handhabung günstigen Aufbau. Außerdem ist es möglich, durch Aus
richtung der einzelnen Auflageflächen zueinander, stets eine
stabile Stütze für den Körperteil zu schaffen, unabhängig von
der Größe und den fertigungsbedingten Maßabweichungen des Kör
pers.
In einer vorteilhaften Ausführungsform sind zwei vonein
ander getrennte Auflageflächen vorgesehen, die auf quer zu dem
länglichen Körperteil ausgerichteten Leisten oder Halteplatten
ausgebildet sind. Bspw. wird der Pleuelschaft in der Nähe der
Übergänge zu dem Pleuelfuß und dem Pleuelauge gestützt. Vorteil
hafterweise sind die Lage der Auflageleisten längs des gehalte
nen Körperteils und deren Abstand zueinander einstellbar, um
eine individuelle Anpassung an die Größe und Bauart des jeweili
gen Körpers zu ermöglichen.
Zum Ausgleich der fertigungsbedingten Ungleichmäßigkeiten
bspw. des gussrauen Pleuelschaftes ist vorzugsweise eine der
Auflageleisten um eine parallel zum Pleuelschaft ausgerichtete,
horizontale Achse schwenkbar gelagert.
Wenn die schwenkbar gelagerte Auflageleiste zusätzlich quer
zu ihrer Längsachse schwenkbar gelagert ist, können auch die in
Längsrichtung des Pleuels beim Stahlguss nicht ausschließbaren
Abweichungen, z. B. die der Schaftdicke, ausgeglichen werden. Der
Pleuelschaft wird in seiner stabilen Lage momentfrei gestützt.
Die Spanneinrichtung ist zum Festspannen oder Festsetzen
des Körperteils eingerichtet. Hierzu können die aus der Technik
bekannten Spannmittel zum Spannen, Ziehen oder Drücken des Kör
perteils gegen die Auflagefläche, insbesondere Klemmbacken, Fe
dermittel oder bspw. ein Elektromagnet verwendet werden.
In einer Ausführungsform ist die Spanneinrichtung als
Klemmeinrichtung ausgebildet. Die Klemmeinrichtung weist eine
der Auflagefläche zugeordnete Andruckfläche auf, zwischen der
und der Auflagefläche der Pleuelschaft geklemmt wird.
Es sind vorzugsweise mehrere, bspw. der Anzahl der Aufla
geflächen entsprechende Anzahl von Andruckflächen vorgesehen.
Die Größe der Auflageflächen stimmt vorzugsweise mit derjenigen
der Andruckflächen im Wesentlichen überein. Es können bspw. zy
lindrische Andruck- und Auflageflächen mit geringem Radius vor
gesehen sein, um genau definierte Stützflächen oder -punkte zu
schaffen.
In der bereits erwähnten Ausführungsform sind zwei Andruck
flächen vorgesehen, die an quer zu dem Körperteil, bspw. Pleuel
schaft ausgerichteten Andruckleisten oder -platten ausgebildet
sind. Die Lage jeder Andruckleiste in der Längsrichtung des Kör
perteils ist individuell einstellbar. Die Andruckleisten werden
derart ausgerichtet, dass sie bei der Festklemmung des Körper
teils über den ihnen zugeordneten Auflageleisten liegen. Dadurch
wird verhindert, dass sich der Körperteil bei der Festspannung
verbiegt.
Vorzugsweise sind auch die Andruckleisten um eine horizon
tale Achse parallel zu der Längsachse des Körpers schwenkbar
gelagert. Durch die schwenkbare Lagerung der Andruckleisten so
wie einer der Auflageleisten wird eine Ausgleichsvorrichtung
geschaffen, die einen Ausgleich der Unregelmäßigkeiten bspw. der
gussrauen Oberfläche des Pleuelschaftes und dessen momentfreie
Verklemmung ermöglicht. Das Pleuel wird genauso sicher gehalten,
als wenn as an den bearbeiteten Flächen aufliegen bzw. festge
klemmt würde.
Zum Festklemmen des Köperteils ist eine Betätigungsvorrich
tung mit einer Schwenkeinrichtung vorgesehen. Ist der Körper in
der Auflageebene richtig positioniert, werden die Andruckflächen
durch Schwenken eines Hebels in einer Ebene senkrecht zu der
Längsachse des Körpers in Richtung auf die Auflageflächen zu
geschwenkt. Die Freigabe des Körperteils wird durch Schwenken
des Klemmhebels in die umgekehrte Richtung bewirkt. Statt einer
Schwenkvorrichtung kann auch eine Hebesenkvorrichtung vorgesehen
werden.
Vorzugsweise kann die Stärke der Spannkraft, bspw. der
durch die Klemmvorrichtung auf den Körperteil bewirkten Klemm
kraft in Abhängigkeit von der Dicke des Körperteils, bspw. der
Schaftdicke des Pleuels bedarfsgemäß eingestellt werden. Die
Andruckkraft lässt sich beispielsweise durch Höhenverstellung
des Klemmhebels variieren.
Die Positioniereinrichtung kann mehrteilig ausgebildet und
die einzelnen Teile zur Positionierung unterschiedlicher Berei
che des Körpers auf der Stützfläche eingerichtet sein. Wenigs
tens ein Teil oder Positioniermittel der Positioniereinrichtung
kann zum Ausrichten des die Bohrung enthaltenden Körperbereiches
dienen. Die Positioniereinrichtung weist vorzugsweise ein erstes
Positioniermittel zum Festlegen der Position bspw. des Pleuelfu
ßes auf der Auflagefläche sowie ein zweites Positioniermittel
zum Festsetzen bspw. des Pleuelauges auf. Das Pleuel kann den
Erfordernissen gemäß präzise positioniert werden.
Das erste und zweite Positioniermittel sind vorteihafter
weise derart ausgestaltet und gelagert, dass eine schnelle Umrü
stung auf unterschiedliche Größen und Typen des Körpers, bspw.
des Pleuels ermöglicht ist. Die Positioniermittel können hierzu
bspw. auf unterschiedlichen Seiten der Haltevorrichtung angeord
net und in Längsrichtung des Körpers aufeinander zu bzw. vonein
ander weg verschiebbar gelagert sein. Jedem Positioniermittel
kann eine Führungseinrichtung zugeordnet sein, um dieses schnell
und genau in die Positionierposition bzw. die Ruheposition zu
überführen.
In einer einfachen Realisierung sind beide Positioniermit
tel in einer gemeinsamen Führungsnut verschiebbar gelagert, die
in der Grundplatte der Messaufnahmevorrichtung ausgebildet ist.
Die Haltevorrichtung kann in der gleichen Führungsnut verankert
sein. Alle Teile der Messaufnahmevorrichtung sind dann aufein
ander ausgerichtet und längs des zum Halten vorgesehenen Körper
teiles flexibel verstellbar. Es sind Mittel vorzusehen, um diese
Teile in der Nut festzusetzen, bspw. festzuklemmen.
Außerdem können Skalen und Ausrichthilfen vorgesehen sein,
um eine reproduzierbare Ausrichtung eines Körperteiles zu unter
stützen.
In einer zur Aufnahme eines Pleuels vorteilhaften Ausfüh
rungsform ist das erste, dem Pleuelfuß zugeordnete Positionier
mittel durch einen Zylinder gebildet, dessen Außendurchmesser im
Wesentlichen dem Innendurchmesser des Pleuelfußes entspricht.
Beim Einlegen des Pleuels zentriert sich die Innenbohrung des
Pleuelfußes an dem Zylinder.
Der Zylinder ist an einem in der Führungsnut verstellbaren
Führungsschlitten, vorzugsweise lösbar in diesem angeordnet.
Somit kann der Zylinder durch die Innenbohrung des Pleuelfußes
nach oben entnommen werden, um den Pleuelfuß für die anschlie
ßende Messung freizugeben.
Das zweite Positioniermittel ist bevorzugterweise zur Auf
nahme der nicht zu vermessenden Außenseiten des die Bohrung ent
haltenden Körperbereiches eingerichtet. Es kann bspw. die in
Bezug auf die Achse der Innenbohrung radial nach außen gerichte
te, unbearbeitete Außenseite des Pleuelauges aufnehmen. Hierzu
weist das zweite Positioniermittel entsprechend gestaltete Auf
nahmearme auf. Die Ausrichtung kann einfacher und schneller vor
genommen werden als mit einem zweiten Positionierzylinder, ob
wohl auch ein solcher als das zweite Positioniermittel dienen
könnte.
In einer für im Wesentlichen zylindrische Außenseiten des
Körperbereiches, bspw. für ein Pleuelauge vorteilhaften Ausfüh
rungsform sind die Aufnahmearme durch zwei dreiseitige Prismen
gebildet, die an einem Haltebock derart befestigt bzw. ausge
bildet sind, dass die die Außenseite aufnehmenden Flächen einen
Öffnungswinkel zwischen 70° und 120°, vorzugsweise 90° ein
schließen. Es können bspw. Pleuelaugen unterschiedlichen Außen
durchmessers darin aufgenommen werden. Der Prismenbock sitzt
vorzugsweise ebenfalls in der Führungsnut, um schnell in die
Positionierposition bzw. in eine von dem Pleuelauge beabstandete
Ruheposition verschoben zu werden. Durch das erste und das zwei
te Positioniermittel ist die Lage des Pleuels auf der Auflage
fläche eindeutig festgelegt.
Die erfindungsgemäße Messaufnahmevorrichtung kann eine ein
stellbare Indexeinrichtung aufweisen, die insbesondere bei der
Überprüfung mehrerer Körper gleichen Typs eine erhebliche Posi
tionierhilfe darstellt. Die Indexeinrichtung weist vorzugsweise
Indexmittel zur Erfassung der Lage eines zuvor positionierten
Körpers auf. Die Indexmittel legen die Lage eines Körpers in der
Auflageebene eindeutig fest. Das Umrüsten kann dann sehr schnell
bewerkstelligt werden.
Die Indexeinrichtung kann beispielsweise durch einen der
Positioniermittel der Positioniereinrichtung, bspw. durch die
Aufnahmearme des Prismenbocks, sowie durch wenigstens eine An
schlagschraube gebildet werden, die bis zum Anschlag an den po
sitionierten Körperteil, bspw. den Pleuelschaft gedreht wird.
Ein weiteres Anschlagmittel legt die Positionierposition des
Prismenbocks in der Führungsnut fest. Es können auch zwei par
allel zu der Auflageebene ausgerichtete Anschlagschrauben vor
gesehen werden, an denen bspw. der Pleuelschaft ausgerichtet
wird. Der letzte Freiheitsgrad kann z. B. durch eine senkrechte
Planfläche des Prismenbocks begrenzt werden, der dann um 180°
gedreht in die Führungsnut bis zu dem Anschlagmittel eingeführt
wird. Der Zylinder wird zur erneuten Positionierung des Pleuels
oder eines neuen Pleuels desselben Typs nicht benötigt.
Weitere vorteilhafte Einzelheiten von Ausführungsformen der
Erfindung ergeben sich aus Unteransprüchen, der Zeichnung sowie
der zugehörigen Beschreibung. In der Zeichnung ist ein Ausfüh
rungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung dargestellt. Es
zeigen:
Fig. 1 eine erfindungsgemäße Messaufnahmevorrichtung ins
besondere für ein Pleuel in schematisierter, perspektivischer
Darstellung,
Fig. 2a zu der Messaufnahmevorrichtung nach Fig. 1 gehören
de Haltevorrichtung in schematisierter, perspektivischer Dar
stellung, in einem vergrößerten Maßstab,
Fig. 2b zu der Messaufnahmevorrichtung nach Fig. 1 gehören
de Klemmeinrichtung in schematisierter, perspektivischer Dar
stellung, in einem anderen Maßstab,
Fig. 3 eine Seitenansicht der Messaufnahmevorrichtung nach
Fig. 1 in vereinfachter Darstellung, mit Blick auf den Klemm
hebel,
Fig. 4a eine Indexvorrichtung für die Messaufnahmevorrich
tung nach Fig. 1, in schematisierter Darstellung, in Draufsicht,
und
Fig. 4b eine weitere Ausführungsform einer Indexvorrich
tung, in schematisierter Darstellung, in Draufsicht.
In Fig. 1 ist schematisch eine Messaufnahmevorrichtung 1
insbesondere für ein Pleuel 2 veranschaulicht, zu der im Wesent
lichen eine Haltevorrichtung 3, eine Spann- oder Klemmeinrich
tung 4 sowie eine Positioniereinrichtung 5 gehören, die auf ei
ner Grundplatte 6 angeordnet sind. Die Messaufnahmevorrichtung 1
kann Teil eines Messplatzes zur Vermessung des Pleuels 2 sein,
wobei die Grundplatte 6 auf einer Messunterlage des Messplatzes,
z. B. auf einem stabilen Drehteller 7 montiert wird.
Zum besseren Verständnis der im Folgenden gegebenen Be
schreibung der erfindungsgemäßen Messaufnahmevorrichtung 1 wird
hier der Aufbau eines herkömmlichen Pleuels näher dargestellt.
Das Pleuel selbst ist nicht Gegenstand der Erfindung. Das Pleuel
2 weist einen länglichen Schaft 9 auf, an dessen einem Ende ein
Pleuelauge 10 und an dessen anderem Ende ein Pleuelfuß 11 ausge
bildet ist. Der Pleuelschaft 9 ist im Querschnitt doppel-T- oder
H-förmig und weist zwei im Wesentlichen parallel zueinander ver
laufende Schenkel 12, die jeweils durch zwei relativ schmale
Kanten 13 begrenzt sind. An den beiden anderen Seiten des Pleu
elschaftes 9 ist zwischen den Kanten 13 jeweils eine konkave
längliche Ausnehmung 14 ausgebildet. Das zur Lagerung eines Kol
benbolzens vorgesehene Pleuelauge 10, auch Pleuelkopf genannt,
ist im Wesentlichen buchsenförmig und weist eine Innenbohrung
15, die in Achsrichtung von ringförmigen Planflächen 16 begrenzt
ist, sowie eine in etwa zylindrische Außenseite 17 auf. Der
Pleuelfuß 11 ist am Ende des Pleuelschaftes 9 angeordnet und
etwa mittig geteilt. Seine Hälften 11a, 11b sind mittels Dehn
schrauben 18 zusammen gehalten. In dem Pleuelfuß 11 ist eine
zylindrische Innenbohrung 19 ausgebildet. Sie ist parallel zu
der Innenbohrung 15 ausgerichtet und von an der Innenbohrung 19
angrenzenden ringförmigen Planflächen 20 umgeben.
Die Innenbohrungen 15 und 19 und die ringförmigen Planflä
chen 16 und 20 auf beiden Seiten des Pleuels 2 müssen enge Tole
ranzen, zum Teil im Mikrometerbereich, erfüllen. Sie werden des
halb nach dem Gießen oder Schmieden des Pleuels speziell nach
bearbeitet, z. B. geschliffen. Die übrige Oberfläche des Pleuels
2 bleibt in vielen Fällen im Wesentlichen gussrau, also in die
sem Sinne unbearbeitet.
Wie aus Fig. 1 hervorgeht, ist die Haltevorrichtung 3 zur
Stützung des Pleuelschaftes 9 eingerichtet. Die Haltevorrichtung
3 ist in Fig. 2a vergrößert und ohne das Pleuel 2 dargestellt.
Sie weist eine erste quaderförmige Haltesäule 22 mit einer in
Fig. 1 senkrecht nach oben ragenden, in Längsrichtung des Pleu
els schmalen Leiste oder Halteplatte 23 sowie eine zweite qua
derförmige Säule 24 auf, mit der eine weitere schmale Halteplat
te 25 verbunden ist. Die Platten 23, 25 sind parallel zueinander
und quer zu der Längsrichtung 26 des Pleuels 2 ausgerichtet.
An den von der Grundplatte 6 wegweisenden Flächen der Hal
teplatten 23, 25 sind zylindrische Ausnehmungen 27, 28 vorgese
hen, in denen Zylinderstifte 29, 30 angeordnet sind (Fig. 2a).
Die Zylinderflächen der Stifte 29, 30 dienen als Auflageflächen
32, 33 für den Pleuelschaft 9. Die Stifte 29, 30 können starr in
den Ausnehmungen 27, 28 befestigt sein oder in diesen abrollen,
um die Platzierung des Pleuels 2 darauf zu unterstützen. Es ist
auch möglich, die von der Grundplatte 6 weg weisenden Flächen
der Halteplatten 23, 25 selbst gewölbt oder, wie in Fig. 1 dar
gestellt, trapezförmig auszugestalten, so dass schmale Längs
stege als Auflageflächen 32, 33 gebildet werden. Die Auflageflä
chen 32, 33 sind den streifenförmigen, die Ausnehmung 14 umge
benden Flächen 13 des Pleuels 2 zugeordnet.
Die Säulen 22, 24 sind in einer T-Nut 34 verankert, die
sich in der Richtung 26 quer durch die Grundplatte 6 erstreckt
und zu den Seiten der Grundplatte 6 hin offen ist. Die Säulen
22, 24 können in der T-Nut 34 beliebig positioniert und mittels
zugehöriger Verankerungsbolzen 35, 36 festgesetzt werden. Außer
der Lage ist auch der Abstand der Säulen 22, 24 bzw. der Aufla
geflächen 32, 33 zueinander innerhalb systembedingter Grenzen
beliebig wählbar, so dass Pleuel unterschiedlicher Schaftlänge
stets stabil darauf platziert werden können. Als Ausrichthilfe
ist an der Grundplatte 46 eine Skala 37 vorgesehen.
Wie die Figuren zeigen, ist die Halteplatte 23 mit der Hal
tesäule 22 einstückig gefertigt, so dass nach Montage die Aufla
gefläche 32 im Wesentlichen in der waagrechten Ebene liegt. Die
Halteplatte 25 bildet hingegen ein von der Säule 24 gesondertes
Teil und ist um zwei, in Fig. 2a explizit eingezeichnete Achsen
38, 39 schwenkbar gelagert. Durch Schwenkung der Halteplatte 25
um die waagrechte, zu der Längsrichtung 26 des Pleuels 2 bzw.
der T-Nut 34 parallele Achse 38 kann die Auflagefläche 33 ge
ringfügig gegen die waagrechte Ebene verschwenkt werden, wie
dies durch den Pfeil 40 angedeutet ist. Dadurch kann ein Aus
gleich vorgenommen werden, wenn die gussrauen Kanten oder Flä
chen 13 auf beiden Seiten der Ausnehmung 14 nicht in einer Ebene
liegen. Die optionale waagrechte, senkrecht zu der Längsrichtung
26 ausgerichtete Schwenkachse 39 ermöglicht es, durch Verschwen
kung der Halteplatte 25 in der durch den Pfeil 41 angedeuteten
Richtung die Auflagefläche 33 insgesamt abzusenken bzw. anzuhe
ben. Dadurch können Abweichungen in der Schaftdicke längs des
Pleuelschaftes 9 kompensiert werden.
In Fig. 2b ist die Spanneinrichtung 4, die hie als Klemm
einrichtung ausgebildet ist, detaillierter dargestellt. Zu der
Klemmeinrichtung 4 gehört ein Stempel 42, der zur Verklemmung
des Pleuelschaftes 9 eingerichtet ist, sowie eine Betätigungs
einrichtung 43 zur Bewirkung der Verklemmung bzw. der Freigabe
des Pleuelschaftes 9. Die Wirkungsrichtung der Klemmkraft ist
etwa parallel zu den Achsen der Bohrungen 15, 19.
Die Betätigungseinrichtung 43 ist im vorliegenden Beispiel
in Form einer Schwenkeinrichtung mit einem Schwenkhebel 44 aus
geführt, der an einem Ende einen Griff 45 trägt und dessen ande
res Ende mit einem Träger 46 für den Stempel 42 verbunden ist.
Dazwischen ist der Schwenkhebel 44 an einem Ende eines Schwen
karms 47 schwenkbar gelagert, dessen anderes, in Fig. 1 und 2
unteres Ende an einer Trageplatte 48 drehbar gehalten ist.
Der Träger 46 ist im Wesentlichen durch zwei L-förmige Ble
che 49 gebildet, die parallel zueinander angeordnet sind. Die
Bleche 49 sind durch einen Querstift, bspw. einen Nietstift im
Abstand voneinander gehalten, mit dem auch der Schwenkhebel 44
ein Schwenkgelenk 50 bildend verbunden ist. Die kurzen Schenkel
der Bleche 49 sind an der Trageplatte 48 schwenkbar gehalten. An
den langen Schenkeln der Bleche 49 ist der Stempel 42 befestigt.
Zur Befestigung an dem Träger 46 weist der Stempel 42 ein
Befestigungsmittel 52 auf, an dem im Abstand der Bleche 49 von
einander parallele Längsrillen oder Ausnehmungen 53 vorgesehen
sind und an dem ein Gewindebolzen 54 angebracht ist. Bei der
Montage wird der Gewindebolzen 54 zwischen die Bleche 49 hin
durchgeführt, bis sein freies Ende über die in Fig. 1 oberen
Kanten der Bleche 49 hinaus ragt und die unteren Kanten der Ble
che 49 in die Ausnehmungen 53 hinein finden. Durch Anziehen ei
ner Mutter 55 an dem freien Ende des Gewindebolzens 54 wird der
Stempel 42 an dem Träger 46 gesichert. Der Stempel 42 kann längs
der langen Schenkel der Bleche 49 beliebig positioniert werden.
Im Anschluss an das Befestigungsmittel 53 weist der Stempel
42 einen quaderförmigen Haltekörper 57 mit zwei Andruckarmen 58,
59 auf. Jeder Andruckarm 58, 59 weist eine an einer Welle 60, 61
gelagerte Andruckplatte 62, 63 auf. Die Wellen 60, 61 sind in
Durchgangsöffnungen 64, 65 in dem Haltekörper 57 in der waag
rechten Lage, parallel zu der Längsrichtung 26 des Pleuelschaf
tes 9 und zueinander gehalten. Sie können in der Richtung 26
verschoben und in einer bestimmten Stellung festgesetzt werden.
Hierzu dienen zwei Innensechskantschrauben 66, 67, die in durch
den Haltekörper 57 hindurch, quer zu den Wellen 60, 61 führenden
Gewindebohrungen eingeschraubt werden.
Die Andruckplatten 62, 63 sind in der Nähe der Enden der
jeweiligen Wellen 60, 61, an unterschiedlichen Seiten des Halte
körpers 57 gelagert und parallel zueinander, im Wesentlichen
senkrecht zu der Längsrichtung 26 ausgerichtet. Die von dem Be
festigungsmittel 52 wegweisenden Flächen der Andruckplatten 62,
63 dienen als Andruckflächen 69, 70, um den Pleuelschaft 9 fest
zuklemmen. Zu diesem Zweck sind die Andruckflächen 69, 70, wie
die zugehörigen Auflageflächen 32, 33 auch, nach außen gewölbt
oder trapezförmig ausgebildet (Fig. 1) oder vorzugsweise durch
entsprechende zylindrische Stifte 71, 72 gebildet, wie es in der
Ausführungsform nach Fig. 2b der Fall ist.
Die zylindrischen Stifte 71, 72 sind im Wesentlichen in
einer Ebene, parallel zueinander angeordnet. Wenn der Stempel 42
in Richtung auf den Pleuelschaft 9 verschwenkt wird, legen sich
die Stifte 71, 72 quer über den Pleuelschaft auf die Kanten 13,
die die Ausnehmung 14 an der von den Auflageflächen 32, 33 abge
wandten Seite des Pleuels 2 begrenzen. Um die bereits erwähnten
Ungleichmäßigkeiten des Pleuelschaftes 9 und der Kanten 13 aus
zugleichen, sind die Andruckplatten 62, 63 vorzugsweise schwenk
bar an den Wellen 60, 61 gelagert, wie dies durch die Pfeile 73,
74 verdeutlicht ist. Dadurch kann erreicht werden, dass jede
Andruckfläche 69, 70 stets beide Kanten 13 berührt und der Pleu
elschaft 9 stabil, erschütterungsfrei festgespannt wird. Durch
die schwenkbare Lagerung der Andruckplatten 62, 63 und der Hal
teplatte 25 ist eine Ausgleichsvorrichtung 75 zur Kompensation
fertigungsbedingter Maßabweichungen geschaffen.
Die Trageplatte 48 der Klemmeinrichtung 4 ist, gegebenen
falls über eine weitere Platte, in einer senkrecht ausgerichte
ten Nut 76 eines Halteblocks 77 höhenverstellbar gelagert. In
Abhängigkeit von der Dicke des Pleuelschaftes 9 und/oder der
gewünschten Andruckkraft kann die Klemmeinrichtung 4 mittels
eines durch eine Durchgangsöffnung 78 des Halteblocks 77 führen
den Schraubenbolzens in der entsprechenden Höhe festgespannt
werden (vgl. Fig. 3). Der Halteblock 77 selbst ist, wie aus Fig.
3 hervorgeht, in einer senkrecht zu der T-Nut 34 orientierten im
Querschnitt trapezförmigen Nut 78 in der Grundplatte 6 gelagert
und in beliebigem Abstand zu der T-Nut 34 festsetzbar.
Vor dem Festklemmen des auf den Auflageflächen 32, 33 ru
henden Pleuels 2 muss dieser für die anschließende Vermessung
exakt positioniert werden. Hierzu ist die erfindungsgemäße Posi
tioniereinrichtung 5 vorgesehen, zu der ein erstes Positionier
mittel 80 sowie ein zweites Positioniermittel 81 gehören.
Das erste Positioniermittel 80 ist im Wesentlichen durch
einen Zylinder 82 gebildet, der einen Außendurchmesser aufweist,
der dem Innendurchmesser der Innenbohrung 19 des Pleuelfußes 11
entspricht. Es können unterschiedlich große Zylinder für eine
Vielzahl von Pleuelgrößen vorgehalten werden. Zum Greifen des
Zylinders 82 kann an einer seiner Stirnseiten 83 ein Halteknopf
84 oder dgl. vorgesehen sein. Die entgegengesetzt gerichtete
Stirnseite 85 des Zylinders 82 ist eben. In der Mitte der Stirn
seite 85 ragt ein zylindrischer Zentrierstift 86 aus dieser he
raus, der in eine Zentrierbohrung 87 in einer zur Lagerung des
Zylinders 82 vorgesehenen Lagerplatte 88 spielarm passt (vgl.
Fig. 3). Der Zylinder 82 ist abnehmbar an der Lagerplatte 88
gehalten.
Die Lagerplatte 88 ist relativ flach, so dass, wenn sie auf
der Grundplatte 6 aufliegt, ihre obere, ebene Seite 89, auf die
der Zylinder 82 gestellt wird, deutlich unterhalb der Auflage
flächen 32, 33 liegt. Die Lagerplatte 88 ist in der T-Nut 34
verschiebbar gelagert. Mittels in Senklöchern 90 versenkten
Schrauben 91 wird die Lagerplatte 88 in der gewünschten Lage,
die bspw. nach einer Skala 92 eingestellt wird, verankert.
Das zweite Positioniermittel 82 ist in Form eines quader
förmigen Prismenbocks 93 ausgeführt, der zwei Aufnahmearme 94,
95 zur Aufnahme des Pleuelauges 10 trägt. Die Aufnahmearme 94,
95 sind vorliegendenfalls als gerade Prismen mit dreieckiger
Grundfläche ausgebildet, die, wenn der Prismenbock 93 an der
Grundplatte 6 angebracht ist, im Wesentlichen waagrecht angeord
net ist. Zwei aufeinander zu gerichtete, senkrechte Flächen 96,
97 der Prismen 94, 95 verlaufen ausgehend von dem Prismenbock 93
schräg nach außen, wobei sich der Abstand nach außen hin zuneh
mend vergrößert. Die Flächen 96, 97 schließen zwischen einander
ungefähr einen rechten Winkel ein. Die Flächen 96, 97 sind in
etwa auf Höhe der Auflageflächen 32, 33 angeordnet und in verti
kaler Richtung derart ausgedehnt, dass sie Pleuel 2 unterschied
licher Dicke sicher aufnehmen können. Es ist auch möglich, an
ders gestaltete Aufnahmearme 94, 95 vorzusehen, die bspw. auch
höhenverstellbar angeordnet sein können.
Das zweite Positioniermittel 82 ist ebenfalls in der T-Nut
34 eingesetzt und auf die Haltevorrichtung 3 sowie das erste
Positioniermittel 81 zu oder von diesen weg verschiebbar. Ein
durch den Prismenbock 93 führender Schraubenbolzen 98 ermöglicht
ein Festklemmen des zweiten Positioniermittels 82 in der T-Nut
34. Die T-Nut 34 dient bei der Ausrichtung der Positioniermittel
81, 82 und der Halteplatten 23, 25 als Führungsnut oder Füh
rungseinrichtung. All diese Elemente sind dadurch in Längsrich
tung des Pleuels genau aufeinander zu ausgerichtet.
Die erfindungsgemäße Messaufnahmevorrichtung 1 dient zur
lagegenauen Positionierung und zum stabilen Festklemmen eines
Pleuels 2 oder eines anderen Körpers mit einem im Wesentlichen
länglichen Körperteil, bspw. einem Schaft, und einem mit diesem
verbundenen Körperbereich, der eine Bohrung, vorzugsweise eine
quer zu dem Schaft ausgebildete Durchgangsbohrung aufweist, da
mit der Körper oder das Pleuel 2 anschließend mit Hilfe einer
Messvorrichtung präzise vermessen werden kann. Die Messaufnahme
vorrichtung 1 funktioniert wie folgt:
Zur Aufnahme des Pleuels 2 wird zuerst die Lagerplatte 2 in der T-Nut 34 bspw. mit Hilfe der Skala 92 in die für den spe ziellen Pleuel 2 geeignete Positionierposition gebracht und in der T-Nut 34 festgeklemmt. Sofern noch nicht geschehen, wird der Zylinder 82 auf der Lagerplatte 88 platziert, wobei der Zen trierstift 86 in die Zentrierbohrung 87 findet. Die eingestellte Positionierposition des Zylindermantels stellt eine Bezugslage für die Messung dar.
Zur Aufnahme des Pleuels 2 wird zuerst die Lagerplatte 2 in der T-Nut 34 bspw. mit Hilfe der Skala 92 in die für den spe ziellen Pleuel 2 geeignete Positionierposition gebracht und in der T-Nut 34 festgeklemmt. Sofern noch nicht geschehen, wird der Zylinder 82 auf der Lagerplatte 88 platziert, wobei der Zen trierstift 86 in die Zentrierbohrung 87 findet. Die eingestellte Positionierposition des Zylindermantels stellt eine Bezugslage für die Messung dar.
Danach wird der Pleuelfuß 11 des Pleuels 2 über den Zylin
der 82 geschoben und der Pleuelschaft 9 auf die Auflageflächen
32, 33 gelegt. Gegebenenfalls kann der Abstand zwischen den Auf
lageflächen 32, 33 verstellt werden. Die Säulen 22, 24 können
bspw. in der T-Nut 34 voneinander weg verschoben und durch An
ziehen der Verankerungsbolzen 35 festgeklemmt werden.
Beim Auflegen des Pleuels 2 zentrieren sich die bearbeite
ten Innenflächen der Innenbohrung 19 an den Mantelflächen des
Zylinders 82. Die senkrechte Position des Pleuels 2 wird durch
die Auflageflächen 32, 33 vorgegeben, die die Kanten 13 an der
in Fig. 1 unteren Seite des Pleuelschaftes 9 stützen. Bei idea
len Kanten 13 legen die Auflageflächen 32, 33 eine waagrechte
Auflageebene oder Stützebene fest. Sind die Kanten 13 jedoch
uneben, verschwenkt sich die Halteplatte 25 in der senkrechten
Ebene quer zum Pleuelschaft 9 (in Richtung des Pfeiles 40) der
art, dass sie stets beide Kanten 13 berührt. Gegebenenfalls
schwenkt sie auch in Richtung 41, um Schwankungen der Schaftdi
cke auszugleichen. Es ergeben sich immer vier Stützflächen oder
-punkte an denen die Kanten 13 gestützt und das Pleuel 2 stabil
und momentenfrei gehalten wird.
Anschließend wird der Prismenbock 93 an das Pleuelauge 10
herangeschoben. Wenn die Aufnahmearme 94, 95, insbesondere die
Flächen 96, 97, die unbearbeitete radiale Außenseite 17 des
Pleuelauges 10 zwischen einander aufnehmen, ist der letzte Frei
heitsgrad genommen. Der Prismenbock wird in dieser Positionier
position in der T-Nut 34 festklemmt, und die Positionierposition
wird durch Einstellen eines in der T-Nut 34 verschiebbaren und
festklemmbaren Anschlags 100 gesichert.
Ist die Lage des Pleuels 2 derart festgelegt, kann er durch
Betätigung der Klemmeinrichtung 4 festgeklemmt werden. Zur Ver
meidung einer Verformung des Pleuelschaftes 9 werden die An
druckplatten 62, 63 derart zu den Halteplatten 23, 25 ausgerich
tet, dass die Andruckflächen 69, 70 bei der Verklemmung des
Pleuelschaftes 9 genau über den Auflageflächen 32, 33 liegen.
Durch Schwenken des Griffs 45 von seiner in Fig. 2b gezeig
ten, annähernd senkrechten Stellung in die in Fig. 1 veranschau
lichte waagrechte Stellung entgegen dem Uhrzeigersinn, werden
der Schwenkarm 47 und der Träger 46 im Uhrzeigersinn und die
Andruckflächen 69, 70 auf den Pleuelschaft 9 zu verschwenkt, bis
die Andruckflächen 69, 70 die in Fig. 1 oberen Kanten 13 berüh
ren. Sofern diese Kanten 13 Unebenheiten aufweisen, verschwenken
die Andruckplatten 62, 63 um die Wellen 60, 61 in der durch die
Pfeile 73, 74 gekennzeichneten Richtung derart, dass jede An
druckfläche 69, 70 stets beide Kanten 13 berührt. Der Pleuel
schaft wird somit sicher und momentenfrei festgeklemmt. Dieses
Verfahrensstadium ist in Fig. 1 gezeigt.
Zur Vermessung kann der Zylinder 82 mit dem Knopf 84 von
der Lagerplatte 88 durch die Innenbohrung 19 entnommen werden,
so dass alle bearbeiteten Flächen 19, 20 des Pleuelfußes 11 frei
zugängig werden. Bedarfsweise kann auch der Prismenbock 93 in
eine von dem Pleuelauge 10 entfernte Ruheposition verschoben
oder sogar vollständig aus der T-Nut 34 herausgezogen werden.
Fig. 3 zeigt die Messaufnahmevorrichtung 1 mit Blick auf
deren Rückseite mit dem Griff 45 und dem Halteblock 77 der
Klemmeinrichtung 4, wobei sich der Zylinder 82 und der Prismen
bock 93 in ihren jeweiligen, von dem Pleuel 2 beabstandeten Ru
hepositionen befinden. Wie ersichtlich, können alle bearbeiteten
Flächen des erschütterungsfrei festgeklemmten Pleuels 2, also
sowohl die der Innenbohrungen 15 und 19 als auch die an diesen
angrenzenden Planflächen 16 und 20 an der Unter- wie auch der
Oberseite des Pleuels 2, in einem Messgang vermessen werden.
Dies wird durch die beispielhaft eingezeichneten Stellungen
101', 101" und 101''' des Messkopfs verdeutlicht. Das Pleuel 2
braucht nicht gewendet und neu positioniert zu werden, wodurch
die gesamte Messzeit verringert werden kann. Nach der Messung
wird die Klemmeinrichtung 4 gelöst und das Pleuel entnommen. Das
nächste Pleuel kann in der geschilderten Weise positioniert,
festgeklemmt und vermessen werden.
Im Allgemeinen ist bei der Positionierung des nächsten
Pleuels 2 eines gleichen Typs keine erneute Einstellung der Po
sitioniermittel 80, 81, der Halteplatten 23, 25 und der Andruck
platten 62, 63 von Nöten. Es braucht lediglich der Zylinder 82
auf die Lagerplatte 88 gestellt und der Prismenbock 93 bis zu
dem Anschlag 100 verschoben zu werden. Die erfindungsgemäße
Messaufnahmevorrichtung weist jedoch vorzugsweise eine Indexein
richtung 102 auf, die die nachfolgende Positionierung von Pleu
eln gleichen Typs erleichtert.
Die Indexeinrichtung 102, wie sie in den Fig. 4a, 4b im
Speziellen gezeigt ist, ist durch wenigstens einen Indexbolzen
103a, 103b und das zweite Positioniermittel 81 gebildet. In der
Ausführungsform nach Fig. 4a ist nur ein Indexbolzen 103a vor
gesehen, der in einer waagrechten Lage an einem Finger 104a an
gebracht ist, der von einer der Halteplatten 23, 25 senkrecht
nach oben ragt. Der hier als Anschlagschraube ausgebildete In
dexbolzen 103a wird beim positionierten Pleuel 2 bis zum An
schlag an den ihm zugewandten Schenkel 12 des H-förmigen Pleuel
schaftes 9 gedreht und mit einer Kontermutter 105a gesichert.
Zum Positionieren des nachfolgenden Pleuels 2 gleicher Bauart,
wird der Prismenbock 93 bis an den Anschlag 100 herangeschoben.
Die Lage des Pleuels auf der durch die Haltevorrichtung vorgege
benen Stützfläche ist durch die Flächen 96, 97 der Aufnahmearme
94, 95 und die Anschlagschraube 103a eindeutig bestimmt. Somit
kann vor jeder Messung eine schnelle und dennoch genaue Ausrich
tung des Pleuels vorgenommen werden.
Gemäß Fig. 4b sind an beiden Halteplatten 23, 25 der Halte
vorrichtung 3 derartige Finger 104a, 104b mit Anschlagschrauben
103a, 103b und Kontermuttern 105a, 105b vorgesehen. Um Überbe
stimmung zu vermeiden, wird hier zur Positionierung neben den
beiden Anschlagschrauben 104a, 104b vorzugsweise eine senkrechte
plane Anlagefläche 106 verwendet, die auf der von den Aufnahme
armen 94, 95 wegweisenden Seite des Prismenbocks 93 ausgebildet
ist. Wie bereits erwähnt, kann der Prismenbock um 180° gedreht,
in die T-Nut 34 eingesetzt werden. Der Anschlag 100 wird ent
sprechend der Indexlage der Anlagefläche 106 festgesetzt.
Die in der Zeichnung in Bezug auf ein Pleuel dargestellte
Ausführungsform kann auch für andere, eine zu vermessende Boh
rung aufweisende Prüfkörper, bspw. für Spritzdüsen, genutzt wer
den. Gegebenenfalls erforderliche Modifikationen, bspw. eine
Anpassung der Form der Positioniermittel oder der Klemmbacken an
den speziellen Düsenkörper bewegen sich im Rahmen der durch die
Erfindung erfassten einfachen konstruktiven Ausgestaltungsmög
lichkeiten. Sie brauchen daher hier nicht näher erläutert zu
werden.
Unabhängig vom Prüfkörper können die Vorteile der erfin
dungsgemäße Messaufnahmevorrichtung 1, insbesondere die Möglich
keit einer lagegenauen Positionierung und Festspannung eines
Prüfkörpers, stets genutzt werden. Durch die spezielle Spann
technik werden Verformungen des Prüfkörpers vermieden. Der Prüf
körper wird sicher und erschütterungsfrei gehalten, was eine
Messung mit hoher Genauigkeit ermöglicht. Außerdem wird pro
Prüfkörper eine Rüstzeit eingespart, da alle wichtigen Merkmale
in einer Aufspannung zugänglich sind und somit gemessen werden
können.
Die Messaufnahmevorrichtung 1 ist für Prüfkörper unter
schiedlicher Bauarten und Größen geeignet. Die flexible Ein
stellbarkeit der Vorrichtungsteile 3, 4 und 5 sowie Skalen 37,
92 und sonstige Ausrichthilfen unterstützen die Anpassung sowie
eine reproduzierbare Ausrichtung und Klemmung des Prüfkörpers.
Grenzen für Rundheitsmessungen können durch weitere, hier nicht
näher veranschaulichte Markierungen gekennzeichnet werden.
Zu einer Messaufnahmevorrichtung 1 für einen Prüfkörper 2
mit wenigstens einem eine Bohrung aufweisenden Körperbereich 10,
11 gehört eine Haltevorrichtung 4 mit wenigstens einer Aufla
gefläche 32, 33 zur Stützung eines mit dem Körperbereich 10, 11
verbundenen Körperabschnitts 9, eine Spanneinrichtung 4 zum
Spannen des Körperabschnitts 9 gegen die Auflagefläche 32, 33
sowie eine Positioniereinrichtung 5 zur lagerichtigen Positio
nierung des Prüfkörpers 2 auf der Auflagefläche zumindest vor
dem Festspannen. Die Positioniereinrichtung 5 ist in eine Posi
tionierposition, in der sie die zu vermessende Bohrung 15, 19
des Körperbereiches 10, 11 auf der Auflagefläche ausrichtet,
sowie eine von dem Körper 2 entfernte Ruheposition überführbar
und/oder abnehmbar gelagert.
Wird der Körperabschnitt 9 nach der Platzierung und Posi
tionierung des Prüfkörpers auf der Auflagefläche 32, 33 fest
gespannt und die Positioniereinrichtung 5 in die Ruheposition
überführt, ist der Prüfkörper 2 in einem stabilen Schwebezustand
gehaltert, in dem ein freier Zugang zu den bearbeiteten Flächen
des Körperbereichs 10, 11 geschaffen ist. Diese Flächen können
anschließend in einem einzigen Messgang genau vermessen werden.
Die Gesamtmesszeiten können dadurch reduziert werden.
Claims (24)
1. Messaufnahmevorrichtung zur Aufnahme eines Körpers (2)
mit wenigstens einem eine Bohrung (15, 19) aufweisenden Körper
bereich (10, 11) und einem mit dem Körperbereich (10, 11) ver
bundenen, eine Längserstreckung aufweisenden unbearbeiteten Kör
perabschnitt (9), um den Körper (2) anschließend zu vermessen,
mit einer Haltevorrichtung (3), an der wenigstens eine Auf lagefläche (32, 33) ausgebildet ist, durch die eine Stützfläche für den Körperabschnitt (9) definiert ist,
mit einer Spanneinrichtung (4), die zum Festspannen des Körperabschnitts (9) auf der Auflagefläche (32, 33) eingerichtet ist,
mit einer Positioniereinrichtung (5) zur für die Vermessung lagerichtigen Positionierung des Körpers (2) auf der Stützfläche zumindest vor dem Festspannen,
wobei die Positioniereinrichtung (5) in eine Positionier position, in der der Körper (2) für die Vermessung lagegenau positioniert wird, und eine von dem Körper (2) entfernte Ruhepo sition überführbar und/oder abnehmbar gelagert ist, so dass freier Zugang zu dem wenigsten einen Körperbereich (10, 11) und der Bohrung (15, 19) des lagegenau positionierten und an dem Körperabschnitt (9) festgespannten Körpers (2) geschaffen ist.
mit einer Haltevorrichtung (3), an der wenigstens eine Auf lagefläche (32, 33) ausgebildet ist, durch die eine Stützfläche für den Körperabschnitt (9) definiert ist,
mit einer Spanneinrichtung (4), die zum Festspannen des Körperabschnitts (9) auf der Auflagefläche (32, 33) eingerichtet ist,
mit einer Positioniereinrichtung (5) zur für die Vermessung lagerichtigen Positionierung des Körpers (2) auf der Stützfläche zumindest vor dem Festspannen,
wobei die Positioniereinrichtung (5) in eine Positionier position, in der der Körper (2) für die Vermessung lagegenau positioniert wird, und eine von dem Körper (2) entfernte Ruhepo sition überführbar und/oder abnehmbar gelagert ist, so dass freier Zugang zu dem wenigsten einen Körperbereich (10, 11) und der Bohrung (15, 19) des lagegenau positionierten und an dem Körperabschnitt (9) festgespannten Körpers (2) geschaffen ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dass sie zur Aufnahme eines Pleuels (2) eingerichtet ist, bei
dem der die Bohrung (15, 19) aufweisende Körperbereich (10, 11)
durch den Pleuelfuß (10) und/oder das Pleuelauge (10) und der
Körperabschnitt (9) durch den Pleuelschaft (9) gebildet sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, dass die Haltevorrichtung (3) zwei voneinander ge
trennte Auflageflächen (32, 33) aufweist, die auf quer zu dem
Körperabschnitt oder Pleuelschaft (9) ausgerichteten Leisten
(29, 30) ausgebildet sind, deren Abstand zueinander vorzugsweise
variierbar ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
dass eine der Auflageleisten (30) um eine parallel zu dem Kör
perabschnitt oder Pleuelschaft (9) verlaufende, horizontale Ach
se (38) schwenkbar gelagert ist.
5. Vorrichtung nach. Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
dass die Auflageleiste (30) zusätzlich um eine quer zu dem Kör
perteil oder Pleuelschaft (9) verlaufende, horizontale Achse
(39) schwenkbar gelagert ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, dass die Spanneinrichtung (4) durch eine Klemmeinrich
tung (4) gebildet ist, die zum Festklemmen des Körperabschnitts
oder Pleuelschaftes (9) zwischen der Auflagefläche (32, 33) und
einer dieser zugeordneten Andruckfläche (69, 70) der Klemmein
richtung (4) eingerichtet ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
dass die Klemmeinrichtung (4) der Anzahl der Auflageflächen (32,
33) entsprechende Anzahl von Andruckflächen (69, 70), vorzugs
weise zwei Andruckflächen (69, 70), aufweist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
dass die Andruckflächen (69, 70) an Andruckleisten (71, 72) aus
gebildet sind, die in sich senkrecht zur Längsrichtung (26) des
Körperabschnitts oder Pleuelschaftes (9) erstreckenden Ebenen
angeordnet und in Richtung (26) verstellbar sind.
9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekenn
zeichnet, dass die Andruckflächen (69, 70) um waagrechte, par
allel zu der Längsachse (26) des Körpers oder Pleuels (2) ver
laufende Achsen (60, 61) schwenkbar gelagert sind.
10. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 6, dadurch gekenn
zeichnet, dass die Spanneinrichtung (4) eine Betätigungsvorrich
tung (43) zum Festspannen und zur Freigabe des Körperabschnitts
oder Pleuelschaftes (9) aufweist, zu der vorzugweise eine
Schwenkeinrichtung (44, 46, 47) zum Schwenken der Andruckfläche
(69, 70) in Richtung auf die Auflagefläche (33, 33) zu und von
dieser weg gehört.
11. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, dass die Stärke der durch die Spanneinrichtung (4) auf
den Körperabschnitt oder Pleuelschaft (9) bewirkten Spannkraft
einstellbar ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dass die Positioniereinrichtung (5) in Längsrichtung (26) des
Körpers (2) auf diesen zu und von diesem weg verschiebbar gela
gert ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet,
dass der Positioniereinrichtung (5) wenigstens eine Führungsein
richtung, vorzugsweise eine Führungsnut (34) in einer Grundplat
te (6) zugeordnet ist.
14. Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekenn
zeichnet, dass die Positioniereinrichtung (5) mehrere Positio
niermittel (80, 81) aufweist, die zur Positionierung unter
schiedlicher Bereiche des Körpers (2) auf der Stützfläche die
nen, wobei wenigstens ein Positioniermittel (80, 81) zum Festle
gen der Position des die Bohrung (15, 19) enthaltenden Körper
bereiches (10, 11) eingerichtet ist.
15. Vorrichtung nach Anspruch 2 und 14, dadurch gekenn
zeichnet, dass die Positioniereinrichtung (5) ein erstes Posi
tioniermittel (80) zum Festlegen der Position des Pleuelfußes
(11) auf der Stützfläche sowie ein zweites Positioniermittel
(81) aufweist, das zum Festsetzen des Pleuelauges (10) einge
richtet ist, dass das erste und zweite Positioniermittel (80,
81) in Längsrichtung (26) des Pleuels (2) aufeinander zu und
voneinander weg verschiebbar angeordnet sind, und dass hierzu
wenigstens eine, vorzugsweise für beide Positioniermittel (80,
81) eine gemeinsame Führungseinrichtung vorgesehen ist, die vor
zugsweise durch die Führungsnut (34) in der Grundplatte (6) ge
bildet ist.
16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet,
dass das erste, dem Pleuelfuß (11) zugeordnete Positioniermittel
(80) durch einen Zylinder (82) gebildet ist, der einen im We
sentlichen dem Innendurchmesser des Pleuelfußes (11) entspre
chenden Außendurchmesser aufweist.
17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet,
dass der Zylinder (82) auf einer längs des Pleuelschaftes (9)
verstellbar angebrachten Lagerplatte (88), von dieser abnehmbar
angeordnet ist und dass Mittel (91) zur Festsetzung der Lager
platte (88) in einer definierten Lage vorgesehen sind.
18. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet,
dass das zweite, dem Pleuelauge (10) zugeordnete Positionier
mittel (81) zur Aufnahme der unbearbeiteten Außenseite (17) des
Pleuelauges (10) eingerichtet ist.
19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet,
dass das zweite Positioniermittel (81) durch einen Bock (93) mit
prismenförmigen Aufnahmearmen (94, 95) gebildet ist.
20. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, dass eine einstellbare Indexeinrichtung (102) zur Er
fassung der Lage des Körpers oder Pleuels (2) vorgesehen ist,
durch die dessen Lage auf der Stützfläche eindeutig festgelegt
ist.
21. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet,
dass zu der Indexeinrichtung (102) wenigstens ein verstellbarer
Indexbolzen (103a, 103b) gehört, mit dem der Körperabschnitt
oder Pleuelschaft (9) angetastet wird.
22. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet,
dass die Indexeinrichtung (102) durch wenigstens eine waagrecht
ausgerichtete Anschlagschraube (103a, 103b) und ein Positionier
mittel (81) der Positioniereinrichtung (5) gebildet ist, dessen
Lage durch ein Anschlagmittel (100) festlegbar ist.
23. Verfahren zum Positionieren und Festsetzen eines Kör
pers (2) mit wenigstens einem eine Bohrung (15, 19) aufweisenden
Körperbereich (10, 11) und einem mit diesem verbundenen Körper
abschnitt (9), insbesondere eines Pleuels (2) mit einem Pleuel
schaft (9), einem Pleuelfuß (11) und einem Pleuelauge (10), auf
einer Stützfläche, um den Körper (2) anschließend zu vermessen,
wobei zu dem Verfahren folgende Schritte gehören:
- a) Auflage des Körperabschnitts, insbesondere des unbe arbeiteten Pleuelschaftes (9) auf eine die Stützfläche definierende Auflagefläche (32, 33),
- b) Ausrichtung des Körpers, insbesondere des Pleuels (2) auf der Stützfläche mittels einer an wenigstens einer Bezugsfläche angreifenden Positioniereinrichtung (5), so dass der Körper, insbesondere das Pleuel (2) für die Vermessung lagegenau positioniert ist,
- c) Festspannen des Körperabschnitts, insbesondere des Pleuelschaftes (9) auf der Auflagefläche (32, 33), und
- d) Überführung der Positioniereinrichtung (5) in eine von dem Körperbereich, insbesondere dem Pleuelfuß (11) und dem Pleuelauge (10) entfernte Ruheposition.
24. Verfahren nach Anspruch 23, wobei in einem weiteren
Schritt die Lage des positionierten und/oder festgespannten Kör
pers, insbesondere Pleuels (2) mittels einer Indexeinrichtung
(102) erfasst wird und wobei zum nachfolgenden Positionieren
eines nächsten Körpers, insbesondere Pleuels (2) dergleichen
Größe lediglich die Indexeinrichtung (102) verwendet wird.
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