DE10329289A1

DE10329289A1 - Mittenanrisslehre

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Publication number: DE10329289A1
Application number: DE2003129289
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2003-06-30
Filing date: 2003-06-30
Publication date: 2005-01-20

Abstract

Die Mittenanrisslehre besitzt neben den herkömmlichen Messfunktionen (Außen-, Tiefen- und Innenmaß) eines Messschiebers die Eigenschaft, ein Werkstück gleichzeitig messen und eine beliebige Position markieren zu können. Mittels Zahnstangen und eingebautem Getriebe mit dem Verhältnis 1 : 2 ist es möglich, von einem Werkstück exakt die Mitte zu ermitteln und zu markieren. Durch Entkopplung des Getriebes von den Zahnstangen kann eine beliebige durch eine Skala numerisch erfassbare Position des Werkstücks markiert werden. Die Markierung kann entweder durch eine plastische Deformation des Oberflächenwerkstoffs oder durch eine Farbkennzeichnung bei bereits oberflächenbehandelten Werkstücken erfolgen.

Description

Stand der Technik
Unter dem Suchbegriff „anreißen" gibt es 81 Treffer. Dabei handelt es sich aber hauptsächlich um Höhenanriß- und Messgeräte. Kein Patent beschreibt das Anreißen in der Mitte eines Werkstücks mittels eines Meßgetriebes.
Nachteilig am jetzigen Stand der Technik ist, dass zum Markieren von Werkstücken zwei Arbeitsschritte mit unterschiedlichen Werkzeugen notwendig sind. Zuerst wird das Werkstück auf herkömmliche Art und Weise (z.B. Messschieber) vermessen, um es anschließend mit einer Reißnadel und einem Anschlag zu markieren. Durch das zweimalige Anlegen von Werkzeugen können Fehler entstehen und benötigt mehr Zeit. Desweiteren muss der numerische Wert des Mittelmaßes maschinell oder per Kopfrechnung ermittelt werden, was eine weitere Fehlerquelle darstellt. Beim Markieren von dünnen Werkstücken wie z.B. Blechstücke mit einer Höhenanrisslehre entstehen durch leichtes verkippen des Bleches (wegen der fehlenden Auflage) große Fehler (siehe 9).
Aufgabe der Erfindung
Mit der Mittenanrisslehre werden zwei Aufgaben erfüllt: Das Vermessen und das zur Weiterverarbeitung notwendige Markieren eines Werkstücks.
Mit der Erfindung werden zwei Arbeitsschritte zu einem zusammengefasst und eine hohe Genauigkeit und Reproduzierbarkeit erreicht. Mit der Mittenanrisslehre kann gleichzeitig mit hoher Genauigkeit gemessen und markiert werden. Durch das Messgetriebe lässt sich ohne Berechnung des Mittelmaßes die Mitte markieren. Die Markierung kann sowohl mit einer Reißnadel oder mit einem oberflächenschonenden Stift markiert werden. Zusätzlich kann durch die Entkopplung des Messgetriebes eine beliebige Position des Werkstücks angefahren und markiert werden. Die Markierung von Bohrungen am Rande des Werkstücks kann über eine zusätzliche Skala positioniert werden und erspart auch hier die Berechung des Istmaßes und somit Fehlerquellen.
Durch die Mittenanrisslehre wird ein einfacheres, schnelleres und genaueres Markieren von Werkstücken möglich und erleichtert damit die Verarbeitung und Fertigung von Werkstücken.
Funktionsbeschreibung
Die Mittenanrisslehre besteht im Wesentlichen aus drei größeren Baugruppen: Dem Grundkörper, dem Schlitten mit Getriebe und dem Schlitten mit Anrisstaster
Der Grundkörper (2) der Mittenanrisslehre ist nahezu identisch zu dem eines üblichen Messschiebers. In der Mitte des Grundkörpers befindet sich neben der Messskala eine aufgeschraubte Zahnstange, die gleichzeitig als Führung für die zweite Zahnstange dient.
Am Ansatz des Messschenkels wurde ein kleiner Schlitz angebracht, damit der Schlitten mit dem Anrisstaster zwischen den geschlossenen Messschenkeln Platz hat und die Mittenanrisslehre komplett geschlossen werden kann.
Der Mittelschlitten (3) wird vom Grundkörper geführt und besitzt eine Markierung zum Ablesen der Skala. Weiterhin ist an ihm mittels Abdeckung eine Zahnstange befestigt, die durch den Grundkörper, große Zahnstange und Getriebe geführt wird. An dem Schlitten ist eine Aufnahme für den Anrisstaster abnehmbar montiert. Durch die abnehmbare Aufnahme sind unterschiedliche Markierungsmethoden (Reißnadel, Anrisstaster, Farbmarkierung u.ä.) möglich. Weiterhin besitzt der Mittelschlitten noch einen Feststellmechanismus.
Der Schlitten mit dem Getriebe (4) wird vom Grundkörper geführt und besitzt eine Skalierung zum Ablesen der Skala. Innerhalb der Abdeckung wird eine Getriebewelle mit zwei Zahnrädern fixiert, die einem Verhältnis von 1:2 entsprechen.
Durch einen gefederten Taster kann die Getriebewelle von der Zahnstange entkoppelt werden (5). Dadurch ist der Mittelschlitten nicht nur im Verhältnis 1:2 positionierbar, sondern er kann beliebig zur Markierung eines Werkstücks verschoben werden.
Der große Schenkel dient zum Antasten der zu messenden Bauteile. Weiterhin besitzt er noch einen Feststellmechanismus.
Mit Hilfe der federnd gelagerten Normanrissspitze (3) lässt sich gleichzeitig das Bauteil messen und in der Mitte markieren. Dies geschieht indem der gerändelte Bolzen mit der Reißnadel nach unten gedrückt wird, und nach vorne und hinten bewegt wird. Dabei wird die Reißnadel durch die abnehmbare Aufnahme exakt geführt. Wird die Aufnahme durch eine andere ersetzt ist auch eine Markierung mit herkömmlicher Reißnadel oder Farbstift möglich.
Funktionsprinzip
Das Funktionsprinzip ist ähnlich wie bei herkömmlichen Messschiebern. Das Fertigungsteil wird zwischen den Messschenkeln eingeklemmt und mit der Hand leicht fixiert, um ein verrutschen zu verhindern. Jetzt kann das Außenmaß abgelesen werden. Die Anrissnadel befindet sich bereits in der Mitte des Bauteils und kann zum anreißen benutzt werden.
Wird der Getriebeschlitten nach hinten gezogen, um ein Bauteil zu messen bzw. zu markieren wird gleichzeitig die Getriebewelle durch den Eingriff des großen Zahnrades in die auf den Grundkörper befestigten Zahnstange in Bewegung gesetzt. Die zweite Zahnstange, die am Mittelschlitten befestigt ist, positioniert den Mittelschlitten (mit dem Anrisstaster) durch die Übersetzung von 1:2 genau in der Mitte des Werkstücks.
Vorteile der Mittenanrisslehre
Früher wurden die Bauteile zuerst gemessen und danach umständlich mit Anrisslehren markiert. Diese Methode ist zeitaufwendiger, da zwei Arbeitsschritte notwendig sind, und ungenauer, da zum Messen und zum Anriss zwei unterschiedliche Werkzeuge verwendet werden.
Mit der Mittenanrisslehre ist es möglich mit hoher Genauigkeit das Werkstück zu messen und die Mitte des zu bearbeitenden Bauteils in einem Arbeitsschritt zu markieren. Das Messen und Markieren läuft quasi gleichzeitig ab. Diese Genauigkeit wird auch dadurch erreicht, dass die Anrissnadel durch das Getriebe exakt positioniert und exakt geführt wird.
Es ist kein Anlegen von Linealen oder Höhenanriss mehr nötig. Der Höhenanriss bei dünnen Blechen war sowieso nicht zu empfehlen, da ein geringes Verkippen bereits große Positionierungsfehler verursachte.
Es können saubere (beliebig tiefe, da Wiederholung möglich) geradlinige Markierungen auf der Oberfläche des Materials erzeugt werden, weil die Anrissnadel exakt geführt wird. Beim Anreißen mit der Hand wird immer ein Anschlag benötigt, um eine längere geradlinige Markierung zu erzeugen.
Als Anrissnadel kann eine herkömmliche genormte Anrissnadel verwendet werden, die es überall für ein paar Cent zu kaufen gibt. Die Führung der Reißnadel ist auf diese DIN ausgelegt. Dadurch ist bei Verschleiß der Reißnadel ein müheloser und kostengünstiger Wechsel der Reißnadel garantiert.
Diese Mittenanrisslehre ist in den Herstellungskosten äußerst gering, weil bei der Konstruktion von Anfang an darauf geachtet wurde, fertigungsgerecht und materialsparend zu konstruieren, Normteile zu verwenden und als Grundkörper den bereits existierenden Grundkörper eines herkömmlichen Messschiebers zu verwenden.
Aufgrund des einfachen und robusten Aufbaus der Mittenanrisslehre kann man von einer einfachen Handhabung und einer hohen Zuverlässigkeit ausgehen. Das Getriebe ist durch die breiten Zahnflanken und der geringen Belastung pro Zahn (Bachsche-Beziehung) sehr verschleißarm und trägt somit zur Zuverlässigkeit, Genauigkeit und Wirtschaftlichkeit bei.
Beispiele für die weitere Ausgestaltung
Für bereits Oberflächen behandelte Werkstücken ist es sinnvoll, Oberflächen zu markieren, sie aber nicht zu zerstören. Da die Reißnadel eine behandelte Oberfläche z.B. Eloxalschicht beschädigen würde, ist die Reißnadel durch einen farbigen Markierstift zu ersetzen, sodass z.B. Bohrstellen auf der Oberfläche markiert werden können ohne die Oberfläche zu zerstören.
Durch den gefederten Taster ist die Entkopplung des Getriebes von der Zahnstange möglich, sodass die Zähne der Zahnräder nicht mehr in die Zahnstangen eingreifen. Dadurch kann bei einem Werkstück eine beliebige (stufenlose) Position angefahren werden und letztendlich auch markiert werden. Für den eigentlichen Anriss ist der Mittelschlitten entweder selbst oder über die Zahnstangen aretierbar. Diese Option kann z.B. bei einer Positionierung von Bohrungen an einem rechteckigen Werkstück hilfreich sein, um die Bohrungen einige Millimeter vom Rand entfernt zu positionieren (siehe 7, 8).
Für solche Arbeiten ist eine zusätzliche Skala vorgesehen, die darüber Auskunft gibt wie weit die Reißnadel vom Rand entfernt ist. Dies kann bei Kommazahlen Rechenarbeit und damit mögliche Fehlerquellen ersparen. Die Skala kann auf dem Messschenkel am Getriebeschlitten und auf dem Messschenkel des Grundkörpers angebracht werden, sodass von der Kante der abnehmbaren Aufnahme für den Anrisstaster abgelesen werden kann. Natürlich reicht die Skala nur für einen kleinen Bereich von etwa 15mm.
Durch das Entkoppeln und der Skala eröffnet sich ein weites Betätigungsfeld der Mittenanrisslehre, da nicht nur ein Markieren in der Mitte des Werkstücks möglich ist, sondern auch eine beliebige Markierung mit gleichzeitiger Messung des Randabstandes ohne dabei das Werkstück absetzen zu müssen.
Zusätzlich angebotene Wellen mit einer anderen Getriebeübersetzung z.B. von 0,25 oder 0,75 erweitern den Einsatzbereich der Mittenanrisslehre.
Für höhere Genauigkeiten kann der Nonius auch durch eine digitale Anzeige bis in den μm-Bereich ersetzt werden.
Die Führung des Anrisstasters ist abnehmbar und leicht montierbar.
Als zusätzlicher Anschlag für dünne Werkstücke wie z.B. Blechteile können zwei kleinere Anschläge an der Unterseite der Messschenkel montiert werden und verhindern somit ein Abrutschen von den dünnen Messschenkeln. Blechteile oder ähnliches können sozusagen „aufgelegt" werden.

Claims

Mittenanrisslehre, zur Bestimmung des Außen-, Innen-, Tiefenmaßes und automatischen Ermittlung und Markierung der Werkstückmitte, dadurch gekennzeichnet, dass sich auf einem Grundkörper ein in Längsrichtung verschiebbarer Mittelschlitten mit Anrisstaster und ein Getriebeschlitten befindet.
Mittenanrisslehre nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper eine Messskala, einen Messschenkel zur Außenmaßbestimmung, einen kleinen Messschenkel zur Innenmaßbestimmung und eine fest montierte Zahnstange aufweist.
Mittenanrisslehre nach Anspruch 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, dass auf dem Grundkörper ein in Längsrichtung verstellbarer Getriebeschlitten mit zweitem großen Messschenkel zur Außenmaßbestimmung, zweiten kleinen Messschenkel zur Innenmaßbetimmung, Klemmvorrichtung, wechselbarer Getriebewelle mit unterschiedlichen Übersetzungsverhältnissen und Nonius sitzt.
Mittenanrisslehre nach Anspruch 1, 2 und 3 dadurch gekennzeichnet, dass die Getriebewelle entkoppelbar ist.
Mittenanrisslehre nach Anspruch 1 bis 4 dadurch gekennzeichnet, dass auf dem Grundkörper ein in Längsrichtung verstellbarer Mittelschlitten mit senkrecht zur Längsrichtung verstellbarem Anrisstaster aufweist.
Mittenanrisslehre nach Anspruch 5 dadurch gekennzeichnet, dass der Anrisstaster über die Getriebewelle und eine Zahnstange genau in der Mitte des Werkstücks platziert werden kann.
Mittenanrisslehre nach Anspruch 5 dadurch gekennzeichnet, dass der Anrisstaster beweglich und federnd gelagert ist.
Mittenanrisslehre nach Anspruch 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass nach Entkoppelung der Getriebewelle der Anrisstaster an einer beliebigen, quantitativ über eine Messskala erfassbaren Stelle positioniert werden kann.
Mittenanrisslehre nach Anspruch 5 bis 8 dadurch gekennzeichnet, dass der Anrisstaster ein Werkstück durch eine Oberflächendeformation mittels Reissnadel markiert.
Mittenanrisslehre nach Anspruch 5 bis 9 dadurch gekennzeichnet, dass der Anrisstaster ein Werkstück durch eine Oberflächenschonende Art mittels Farbmarkierung markiert.
Mittenanrisslehre nach Anspruch 5 bis 10 dadurch gekennzeichnet, dass der bewegliche Anrisstaster abnehmbar ist.