-
Einrichtung zum Messen der gegenseitigen Verschiebung von Teilen von
Werkzeugmaschinen, insbesondere von Bohrwerken Beim Bearbeiten von Werkstücken,
insbesondere auf Bohrwerken, kommt es auf größte Genauigkeit beim Abstand der herzustellenden
Bohrungen an. Der Abstand der Bohrungen wird durch Verschiebung zweier Teile der
Werkzeugmaschine gegeneinander eingestellt. Man hat daher bei solchen Maschinen
bereits Meßei.nrichtungen vorgesehen, mit denen die gegenseitige Verschiebung der
Teile gemessen werden kann.
-
Da die früher übliche Nonius-Skala keine genügende Genauigkeit der
Einstellung ergibt, hat man auch bereits optische Systeme für die Ablesung an einem
Maßstab benutzt. Bei solchen optischen Ablesevorr,ichtungen ist das optische System
an dem einen Maschinenteil befestigt und die feinstgeteilte Skala mit dem anderen
Maschinenteil verbunden. Bei den bisher bekanntgewordenen Meßvorrichtungen ist das
optische System nach Art eines Mikroskops ausgebildet, so daß der Ablesendie mit
dem Auge nahe an das Okular herangehen muß und meistens für die vorzunehmende Einstellung
bzw. Verstellung des Maschinenteil-es ein zweiter Bedienungsmann erforderlich ist.
-
Um diese Nachteile zu vermeiden und eine Ablesbarkeit der Meßwerte
aus größerer Entfernung zu ermöglichen, hat man bei Werkzeugmaschinen auch bereits
optische Projektionsvorrichtungen vorgesehen, durch die das Bild der Skala des Maßstabes
stark vergrößert auf einen Bildschirm geworfen wurde. Während früher der Maßstab
angestrahlt und sein Bild mittels des von ihm reflektiertem Lichteis sichtbar gemacht
wurde, ist auch bereits eine Meßvorrichtung bekanntgeworden, bei dar ein von hinten
durchleuchteter durchsichtiger Maßstab Verwendung findet. Als Lichtquelle ist in
diesem Falle eine Gasentladungslampe vorgesehen, die eine geringe Wärmeentwicklung
aufweist. Diese Lampe ist bei der bekannten Meßvorrichtung in einem zusammen mit
der Projektionsvorrichtung beweglichen Träger angeordnet.
-
Bei den bekannten Meßvorric htungen dieser Art sind regelmäßig übliche
Optiken, wie sie bei Vergrößerungsgeräten, Projektionsapparaten u. dgl. Verwendung
finden, benutzt. Solche Optiken haben eine Brennweite von einigen Zentimetern, so,
daß sich zur Erzielung einer brauchbaren Vergrößerung ein verhältnismäßig großer
Abstand zwischen Maßstab und Bildschirm ergibt, der einen großen Raumbedarf der
Meßvorrichtu:ng mit sich bringt. Infolge dieser Sperrigkeit haben sich die bekannten,
mit vergrößerter Bildwiedergabe arbeitenden Meßvorrichtungen in der Praxis nicht
durchsetzen können, zumal auch ihr nachträglicher Anbau wegen des großen Raumbedarfs
nicht möglich ist.
-
Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Messen der gegenseitigen
Verschiebung von Teilen von Werkzeugmaschinen, insbesondere von Bohrwerken, bei
-der das Bild eines Ausschnittes der von hinten durch eine Leuchtstofflichtquelle
beleuchteten Skala eines mit dem einen Maschinenteil verbundenen, durchsichtigen
Maßstabes durch ein an dem anderen Maschinenteil vorgesehenes optisches System vergrößert
-auf einen Ableseschirm geworfen wird: Sie schafft eine Meßeinrichtung von äußerst
kleinem Raumbedarf, die auch nachträglich an vorhandene Maschinen angebaut werden
kann und das Ablesen der jeweiligen Einstellung doch auf größere Entfernung, beispielsweise
aus 2 m Abstand von der Ablesestelle, gestattet. Die Vorteile der Erfindung werden
dadurch erreicht, daß das optische System aus einem Mikroobjektiv mit etwa 25facher
Vergrößerung und einer nach dem gleichachsig hinter dem Objektiv angeordneten Ableseschirm
vorgesehenen Lupe von etwa 2facher Vergrößerung besteht und als Leuchtstofflichtquelle
eine sich über die ganze Länge: des Maßstabes erstreckende Leuchtröhre vorgesehen
ist.
-
Durch die mit dem Mikroobjektiv gleichachsige Anordnung des Bildschirmes
hinter dem Objektiv und die dem Bildschirm nachgeschaltete Lupe wird ein auch bei
größerer Entfernung nach gut sichtbares Bild des beleuchteten Maßstabes erzielt,
wenn auch durch diese Anordnung ein kleinerer Maßstabausschnitt als bei der bekannten
Einrichtung im B-liekfeld des Beobachters erscheint. Bei der neuen Anordnung genügt
eine weniger starke Lichtquelle, wodurch eine unzulässige Erwärmung des Maßstabes
weitgehend ausgeschaltet ist. Durch den Einbau einer sich über die ganze Länge des
Maßstabes erstreckenden Leuchtstoffröhre
hinter dem durchsichtigen
Maßstab wird nicht nur eine unzulässige Erwärmung des Maßstabes vermieden, sondern
auch das Ziel erreicht, eine Meßennrichtung von geringem Raumbedarf zu schaffen,
die gegebenen.fa.l1s leicht nachträglich in Werkzeugmaschinen einzubauen ist.
-
Um bei der Verwendung einer die beste Bildhelligkeit ergebenden Leuchtstoffröhre
mit weißem Licht störende Reflexe auszuschalten, ist es zweckmäßig, das optische
System mit einer Filterscheibe grüner Färbung nach der Sichtseite abzudecken.
-
Die Erfindung sei an Hand der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel
erläutert.
-
Fig. 1 zeigt einen Schnitt in Längsrichtung des Maßstabes durch ein
Meßgerät nach. der Erfindung und Fig. 2 einen Schnitt durch die Meßeinrichtung nach
der Linie I-1 der Fig. 1, während Fig. 3 eine Ansicht des Meßgerätes vom der Sichtseite
her darstellt; Fig. 4 zeigt eine gleiche Ansicht, bei der jedoch eInzeine Teile
abgenommen und andere Teile im Schnitt nach der Linie II-II der Fig. 1 dargestellt
sind.
-
In einem Gußgehäuse 1 ist ein Schlitten 2 mittels Stahlkugeln 6 zwischen
Leisten 7 verschiebbar geführt. In den Schlitten 2 ist ein Objektivträger 8 eingeschraubt,
der ein Mikroobjektiv 9 trägt. In den Ohjektivträger 8 ist ferner ein Einstellschirm
10 eingesetzt, .der aus einer feins.tmattierten Glasscheibe besteht und im einem
Tobus 14 sitzt, der in dem Objektivträger 8 verschraubt und durch eine Ringmutter
12 justiert werden kann. Die als Einstel4schirm dienende Scheibe 10 weist zwei Richtmarken
30 auf (Fi:g. 3). Am Ende des Tubus 14 ist eine Vergrößerungslupe 11 angeordnet,
die -durch einen Gewindering 13 gehaltem wird.
-
Das Gehäuse 1 ist durch einen Gußdeckel 4 abgedeckt, in dem eine 1VIeßuhr
3 vorgesehen ist, durch die die Verschiebung des Schlittens 2 bzw. des vom diesem
getragenen Objektivträgers 8 gemessen werden kann. Der Fühlstift der Meßuhr 3 ist
in Fig. 4 mit 31 be-
zeichnet und wirkt mit einem an dem Objektivträger 8
vorgesehenen harten Amboß 16 zusammen. Der Deckel 4 trägt in seinem den Objektivträger
8 überdeckenden, kappenartigen Teil eine vorzugsweise grüne Filterscheibe 5.
-
Zum Verstellen des Schlittens 2 dient eine Feingewi:udespindel 17,
die sich im einer in dem Gehäuse 1 befestigten Gewindebüchse 18 verschraubt und
mit einem Kordelknopf 19 versehen ist. Das Ende der ; Spindel 17 arbeitet mit einem
zweiten harten Amboß 16 zusammen. Die Verstellung des Schlittens 2 mittels der Spindel
17 erfolgt entgegen der Kraft einer Druckfeder 15 (vgl. Fig. 4). Die Nullstellung
des Schlittens 2 ist durch einen ortsfesten Anschlag 32 gegeben, der ; bei dem Ausführungsbeispiel
in Fig. 4 als justierbare Anschlagschraube dargestellt ist.
-
Die bisher beschriebene Meßei.nri.chtung wird an dem Maschinenteil,
dessen Verschiebung gemessen werden soll, befestigt. Bei dem Ausführungsbeispiel
t ist in Fig. 1 und 2 dieser Maschinenteil durch eine Platte 20 dargestellt, an
der das Gehäuse 1 der Meßeinrichtung befestigt ist. Die Meßeinrichtung dient zum
Ablesen der Teilung eines an einem anderen Maschinen.teil befestigten Meßstabes,
der nun beschrl-°ben werden soll.
-
Ein Glasmaßstab 21, dessen mit der Strichteilung versehene Photoschicht
23 durch einen Glasstreifen 22 abgedeckt ist, ist mittels zweier Abdeckleisten 26
unter Zwischenfügung von Gummistreifen 27 an einer U-förmigen Schiene 24 befestigt.
Im Inneren der Schiene 24 ist eine Leuchtstoffröhre 25 angeordnet, durch die der
Glasmaßstab 21, 22, 23 von hinten durchleuchtet wird.
-
Um eine vorgenommene Verschiebung des Schlittens 2 aus seiner Nullstellung
kenntlich zu machen; empfiehlt es sich, eine ortsfeste Marke 29 (vgl. Fig. 3) vorzusehen,
die in den Bereich der auf der mattierten Scheibe 10 vorgesehenen Richtmarken 30
ragt. Außerdem kann auch der Kordelknopf 19 der Spindel 17 mit einer Marke versehen
sein, wie dies in Fig. 3 und 4 angedeutet .ist. Solche Marken sind insbesondere
dann zu empfehlen, wenn eine Meßuhr 3 benutzt wird, bei der die Skala drehbar vorgesehen
ist, um diese bei beliebiger Zeigerstellung der Meßuhr mit ihrem Nulflpunkt unter
die Zeigerspitze bringen zu können: Eine Meßuhr mit drehbarer Skala bietet Vorteile,
'wenn mehrere Verstellungen nacheinander vorgenommen werden müssen, da dann durch
jeweiliges Nulleinstellen der Skala Rechenarbeit vermieden werden kann.
-
Die Wirkungsweise der neuen Meßeinrichtung ist folgende. Durch die
Leuchtstoffröhre 25 wird der vor dem Mikroobjektiv 9 befindliche Teil der Skalenteilung
des Glasmaßstabes 21, 22, 23 durch das Objektiv hindurch 25fach vergrößert auf den
Einstellschirm 10 geworfen. Das auf Mattscheibe 10 erscheinende Bild kann von der
Sichtseite her durch die Filterscheibe 5 und di,e Lupe 11 bei insgesamt 50facher
Vergrößerung betrachtet werden. Das optische Gesichtsbild 28 zeigt; wie in Fig.
3 dargestellt, jeweils immer drei einander benachbarte Teilstriche der Maßstabskala,
so d@aß immer mindestens eine Zahl des Maßstabes ganz im Gesichtsfeld 28 sichtbar
ist. Die beiden Richtmarken 30 haben einen solchen Abstand, voneinander,
daß ein Skalenstrich, wenn er sich genau in der Mitte zwischen ihnen befindet, beiderseits
nur einen kleinen Spalt frei läßt, der beispielsweise etwa 1/1o mm Breite aufweist.
Auf diese Weise ist genaueste Einstellmöglichkeit gewährleistet.
-
Soll nun beispielsweise der Maschinenteil 20 aus: der in Fig. 3 angenommenen
Stellung »1599 um 120,37 mm verschoben werden, so wird zunächst, falls diese Stellung
nicht bereits vorhanden ist, der Skalenring der Meßuhr 3 so eingestellt, daß die
Skala sich mit ihrem Nullpunkt unter der Zeigerspitze der Meßuhr befindet. Sodann
wird die Spindel 17 mittels des Kordelknopfes 19 gedreht, bis der Zeiger der Meßuhr
3 eine Verschiebung von 37/ioo mm anzeigt. Bei der so vorgenommenen Schlittenverschiebung
verschiebt sich der in Fig. 3 zwischen d°n Marken 30 dargestellte Teilstrich
»1599« gegenüber den Marken 30. Diese Verschiebung braucht aber von dem Einstellenden
nioht beachtet zu werden. Anschließend wird nunmehr durch Betätigen des Vorschubhandrades
der Maschinenteil 20 so weit verschoben, bis sich der Teilstrich »1719« (1599 -I-
120) zwischen den Marken 30 des Einstellschirmes 10 befindet. Bei der Vorschub-Bewegung
wird außer der Verstellung um 120 mm auch noch die Verschi=ebung des Schlittens
2 um 37/10o mm berücksichtigt, so daß der Maschinenteil 20 um den gewollten Betrag
verschoben wird, ehe die Übereinstimmung des Teilstriches »1719« mit den Richtmarken
30 erreicht wird.
-
Dadurch, daß der Glasmaßstab 21, 22, 23 unter Zwischenfügung der Gummistreifen
27 an. der U-förurigen. Schiene 24 gehalten ist, besteht bereits sichere Gewähr
dafür, daß Dehnungen, anderer Teile nicht auf' den Glasmaßstab übertragen werden.
Um eine unbedingt richtige Lage des Glasmaßstabes zu gewährleisten,
empfiehlt
es sich, das eine Ende des Glasmaßstabes in dem betreffenden Maschinenteil festzuspannen,
während das andere Ende nicht eingespannt wird.