DE1077442B - Vorrichtung zur Kontrolle der Winkellage eines ersten Gegenstandes, insbesondere eines Werkzeugs, zu einer Bezugsflaeche eines zweiten Gegenstandes - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Bekanntlich ist es in der Praxis sehr schwierig, beispielsweise beim Bohren von Löchern mit Handbohrmaschinen oder beim Einreiben von Gewindebohrern oder Reibahlen mit Handmotoren in vorgebohrte Löcher oder auch beim Schneiden von Außen- und Innengewinden mittels Handschneideisen bzw. Handgewindebohrern od. dgl. m., die genaue, meistens lotrechte Winkellage des Werkzeuges zum Werkstück festzustellen bzw. einzuhalten.

Es wurden bereits Vorschläge für Vorrichtungen gemacht, welche die Kontrolle der Winkellage eines solchen Werkzeugs gegenüber einer zylindrischen Bezugsfläche des Werkstücks zuließen. Dabei weist die Vorrichtung einen an einem ersten Gegenstand, nämlich dem Werkzeug, in fester Ausrichtung anbringbaren Merkmalsträger und einen an der zylindrischen Bezugsfläche des anderen Gegenstandes, nämlich des Werksstücks, ausrichtbaren und gegenüber dem Merkmalsträger verschwenkbaren Zeigerträger auf. Die Kontrolle wird dann durch Einhaltung eines Sollabstandes zwischen Zeiger und Merkmal möglich.

Diese Vorrichtungen eignen sich aber durchwegnur zur Kontrolle der Ausrichtung in einer einzigen Ebene, nämlich einer zur Zylinderachse senkrechten Ebene. Abweichungen von der Sollwinkellage gegenüber der Zylindermantellinie lassen sich jedoch nicht kontrollieren.

Demgegenüber hat sich der Erfindungsgegenstand zum Ziel gesetzt, eine Kontrolle der Winkellage in allen eine gemeinsame und die Bezugsfläche schneidende Gerade enthaltenen Ebenen zu ermöglichen. Hierzu ist gemäß der Erfindung ein Zeigerträger vorgesehen, der mit mindestens drei Anlagepunkten an der Bezugsfläche ausrichtbar und allseitig gegenüber dem Merkmalsträger verschwenkbar ist, wobei dieser Merkmalsträger ein aus mindestens drei Punkten bestehendes Merkmal aufweist, die den Zeiger zwischen sich einschließen.

Dadurch ist die Aufgabe gelöst, in einfachster Weise die Winkellage nicht nur an Körpern mit zylindrischer oder gewölbter Oberfläche, sondern auch an solchen mit ebener Oberfläche zu kontrollieren und nach allen Richtungen durchzuführen. Dennoch bleibt das vorgeschlagene Gerät einfach und billig in der Herstellung und ist bequem in seiner Handhabung; insbesondere wenn vorgesehen ist, daß die Merkmalspunkte eine geschlossene, vorzugsweise kreisförmige Linie bilden und daß die Zeigerspitze innerhalb der geschlossenen Linie gelegen ist bzw. daß der Zeigerträger als Andruckfuß mit Zeigerstab ausgebildet ist, dessen sichtbares Ende die Zeigerspitze darstellt, während der Merkmalsträger die Form einer Hülse mit einem dem Querschnitt des Stabes entsprechenden Querschnitt hat, deren sichtbares Ende die geschlossene Linie dar-Vorrichtung zur Kontrolle der Winkellage

eines ersten Gegenstandes,

insbesondere eines Werkzeugs,

zu einer Bezugsfläche eines zweiten

Gegenstandes

Anmelder:
Hans Jossi-Huber, Frauenfeld (Schweiz)

Vertreter: Dr.-Ing. W. Höger, Dr.-Ing. E. Maier

und Dipl.-Ing. M. Sc. W. Stellrecht, Patentanwälte,

Stuttgart-O, Uhlandstr. 16

Beanspruchte Priorität:
Schweiz vom 23. November 1954

Hans Jossi-Huber, Frauenfeld (Schweiz),
ist als Erfinder genannt worden

stellt und die so an den Stab angelenkt ist, daß dieser innerhalb der Hülse sich allseitig frei verschwenken kann.

Es empfiehlt sich, wenn dabei der Stab einen kreisförmigen Querschnitt und die geschlossene Merkmalslinie eine Kreisform hat.

Das Wesen der Erfindung wird im nachstehenden an Hand der Zeichnung im einzelnen beispielsweise erläutert. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 eineAusführungsform der erfindungsgemäß en Einstell- und Kontrollvorrichtung im Längsschnitt, in ihrer Anwendung bei einer Handbohrmaschine,
Fig. 2 eine weitere Ausführungsform der Vorrichtung mit abgeändertem Halter zur Befestigung an einem Handmotor, der mit einem aufschraubbaren Handschutz über dem Bohrfutter ausgerüstet ist,

Fig. 3 eine dritte Ausführungsform der Vorrichtung mit einem Halter zur Befestigung an Maschinen mit unbearbeiteten Aufspannzylindern, wobei die Vorrichtung noch einen verstellbaren Spiegel zur Erleichterung der Beobachtung der Relativstellung der beiden Vorrichtungsteile besitzt,

Fig. 4 einen Schnitt nach A-A der Fig. 3,

Fig. 5 eine vierte Ausführungsform der Vorrichtung, bei welcher der mit dem Werkzeug bzw. Werkzeugträger in Verbindung zu bringende Teil mit einer Verlängerung versehen ist, auf welcher einerseits der Halter für den Werkzeugträger, vorzugsweise gleitend,

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sitzt und andererseits ein Halter für ein Kühl- oder Schmiermittelrohr vorgesehen ist,

Fig. 6 eine teilweise geschnittene Hauptansicht eines Hilfswerkzeuges, das in Verbindung mit der Einstell- und Kontrollvorrichtung zur Anwendung gelangen kann,
• Fig. 7 eine Draufsicht nach Fig. 6,

Fig. 8 ebenfalls ein Hilfswerkzeug in teilweise geschnittener Hauptansicht,

Fig. 9 eine Draufsicht nach Fig. 8,

Fig. 10 ein Ausschnitt einer Hauptansicht einer Ausführungsform mit einem auf dem Außenteil der Vorrichtung verschiebbaren Prisma und

Fig. 11 eine Draufsicht im Schnitt nach Fig. 10.

Gemäß Fig. 1 besteht die erfindungsgemäße Vorrichtung aus einem Tastfuß α mit ringförmigem Tastrand, dessen stabförmige Verlängerung g die Hülse b durchgreift, wobei der Stab g und die Hülse b am oberen Ende in einer Ebene abschneiden. Der Stab g und die Hülse b können eine begrenzte, axiale Relativbewegung zueinander ausführen. Hierzu ist am Stab g eine Scheibe i und in der Hülse b ein Futter h und in diesem eine Druckfeder k vorgesehen, welch letztere sich einerseits gegen die Scheibe i und andererseits gegen das eingezogene Hülsenende abstützt. Das Futter h kann auch z. B. durch eine in der Hülse b eingewalzte Rille ersetzt werden. Auf der Hülse b gleiten ein Führungsfutter d und eine Schelle c, die auch ein Stück bilden können, entgegen der Wirkung einer auf der Hülse b aufgezogenen Druckfeder e. Die Hublänge der Schelle c kann durch einen verstellbaren Anschlag / begrenzt werden. Die Schelle c trägt einen Spannring c', in dem eine zylindrisch bearbeitete Fläche der strichpunktiert dargestellten Handbohrmaschine 1 eingespannt ist. Am oberen Ende ist der Stab g mit einer Kappe 1 versehen, die vorzugsweise einen auffallenden Farbanstrich aufweist. Auch der obere Rand der Hülse b ist mit einem solchen Anstrich versehen.

Um die Winkellage des in der Handbohrmaschine 1 eingespannten Bohrers 2 zur Fläche 3 des Werkstückes, in welches ein Loch gebohrt werden soll, einzustellen bzw. zu kontrollieren, genügt es, den Tastfuß α auf die Fläche 3 aufzusetzen, wobei sein Stab g die gewünschte Winkellage zur Fläche 3 einnimmt, (in der Zeichnung 90°) und sodann den oberen, beispielsweise kreisringförmigen Rand der Hülse b durch eine entsprechende Bewegung der Handbohrmaschine in eine konzentrische Stellung zum Stab g bzw. zu seiner kreisförmigen Kappe 1 zu bringen. Diese Operation ist selbst für ein ungeübtes Auge leicht zu bewerkstelligen und führt zu einer Feineinstellung des Bohrers 2, da jede kleinste Abweichung von dieser Einstellung, dank der großen Stablänge in stark vergrößertem Maßstab erkennbar ist und daher leicht behoben werden kann.

In Fig. 2 wird als Mittel zur Befestigung des Handmotors an der Einstell- und Kontrollvorrichtung ein einfacher Ring t verwendet, der mit dem Handschutz für das Bohrfutter an eine bearbeitete Fläche des Handmotors angepreßt wird.

Hat der Werkzeugträger keine bearbeitete Fläche, an weiche die Vorrichtung mit hoher Präzision angepaßt werden kann, so kommt zweckmäßig ein zweiteiliger Spannring c", c"' gemäß Fig. 3 und 4 zur Anwendung. Die beiden Teile c", c"' des Spannringes werden durch Schrauben, welche die Schraubenlöcher ο durchgreifen, miteinander verbunden, und die in die unter 120° ■ versetzten Gewindelöcher m und η eingeschraubten Stellschrauben erlauben, die Längsachse der Einstellvorrichtung genau parallel zur Werkzeugachse auszurichten. Als Hilfswerkzeug hierzu dient die Einstellehre ν (Fig. 6 und 7), deren Schaft an Stelle des Bohrers in den Bohrkopf eingespannt wird, während der Tastfuß α auf die Grundplatte der Lehre aufgesetzt wird. Die Einstellvorrichtung besitzt außerdem noch einen am oberen Hülsenende befestigten Spiegel u, der nach allen Seiten beweglich und flach oder gewölbt sein kann. Er bezweckt, entweder Licht

ίο auf die Kontrollstelle der Vorrichtung zu werfen, oder aber dem Arbeitenden den Blick auf die Vorrichtung auch aus einer ungünstigen Blickrichtung zu ermöglichen, und kann selbstverständlich bei allen Ausführungsformen angebracht werden.

Bei abnormalen Verhältnissen kann unter Umständen der axiale Hub der Schelle c bzw. ihr Abstand vom Werkstück nicht genügen. In diesem Falle wird gemäß Fig. 5 eine Verlängerung p eingeschaltet, die an ihrem unteren Ende mittels einer Lasche q an der Einstellvorrichtung befestigt wird und an ihrem oberen Ende die Schelle c mit dem Führungsfutter d trägt. Außerdem ist am unteren Ende der Verlängerung p ein Halter r angebracht, der zum Festklemmen eines Auslaufrohres j dient, welches bei spangebenden Bearbeitungen die Zufuhr von Kühl- oder Schmiermitteln oder von Preßluft ermöglicht, die die Leistungsfähigkeit des Werkzeuges erhöhen. Statt eines Auslaufrohres kann im Halter r auch ein Schlauch oder ein Schmier- oder Kühlmittelgefäß befestigt werden.

Ebenso kann der Halter r statt an der Verlängerung p an der Einstellvorrichtung selbst angebracht werden. Wenn mit dem Werkzeug Werkstücke unter anderen Winkeln als solchen von 90° bearbeitet werden müssen, kann am Tastfuß der Einstellvorrichtung eine der Abweichung entsprechende, eventuell in ihrem Winkel verstellbare, schiefe Ebene w befestigt werden (Fig. 8 und 9). In diesem Fall können die Vorrichtungsteile gegen eine gegenseitige Verdrehung gesichert werden. Zur Kontrolle der lotrechten Lage von Handgewindebohrern oder -schneideisen wird die erfindungsgemäße Vorrichtung zweckmäßig mit einem Prisma χ (Fig. 10 und 11) ausgestattet, das auf der Hülse b verschiebbar befestigt ist. Das Prisma χ wird an einer beliebigen Stelle an den Gewindebohrer angelegt und der Tastfuß α auf das Werkstück aufgesetzt. Es genügt dann die Stellung des Stabendes i der Vorrichtung im Verhältnis zum Hülsenrand zu beobachten, um sofort die Winkellage des Gewindebohrers zur Fläche des Werkstückes kontrollieren zu können.

Außer bei Handbohr- oder Handgewindeschneidemaschinen oder bei Gewindebohrern od. dgl. läßt sich die erfindungsgemäßeEinstell- undKontrollvorrichtung auch zum Anbau an Handfeilen oder Handsägen, zum winkelrechten Anfeilen oder Absägen von Werkstücken ausbilden.

Schließlich kann sie auch als selbständiges Werkzeug Verwendung finden. Dies kann einerseits auf der Drehbank zur Rundlaufkontrolle von angerissenen Werkstücken geschehen, in welchem Falle die Hülse b in den Stahlhalter gespannt und eine im Zentrum des Tastfußes α befestigte, vorteilhaft axial federnde Körnerspitze an das angekörnte Werkstück gesetzt wird. Rundlauffehler werden dann an der Kontrollstelle der Vorrichtung in vergrößertem Maßstab angezeigt. Andererseits besteht die Möglichkeit zur Anwendung als Ersatz für Kontrollwinkel, insbesondere dann, wenn bestimmte Werkstücke, z. B. beim Schweißen, allseitig senkrecht auf einer Fläche stehen müssen. Hierbei ist die allseitige Kontrolle der Senkrechten schon im ersten Kontrollgriff möglich.

Claims (14)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Kontrolle der Winkellage eines ersten Gegenstandes, insbesondere eines Werkzeuges, zu einer Fläche (Bezugsfläche) eines zweiten Gegenstandes, welche Vorrichtung einen an dem ersten Gegenstand in fester Ausrichtung anbringbaren Merkmalsträger und einen an der Bezugsfläche des anderen Gegenstandes ausrichtbaren und gegenüber dem Merkmalsträger verschwenkbaren Zeigerträger aufweist und durch Einhaltung eines Sollabstandes zwischen Zeiger und Merkmal die Kontrolle zuläßt, dadurch gekennzeichnet, daß für eine Kontrolle der Winkellage in allen, eine gemeinsame und die Bezugsfläche schneidende Gerade enthaltenen Ebenen ein Zeigerträger (a) vorgesehen ist, der mit mindestens drei Anlagepunkten an der Bezugsfläche (3) ausrichtbar und allseitig gegenüber dem Merkmalsträger (b) verschwenkbar ist, und daß dieser ein aus mindestens drei Punkten bestehendes Merkmal aufweist, die den Zeiger (g, 1) zwischen sich einschließen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Merkmalspunkte eine geschlossene, vorzugsweise kreisförmige Linie bilden und daß die Zeigerspitze innerhalb der geschlossenen Linie gelegen ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Zeigerträger als Andruckfuß (α) mit Zeigerstab (g) ausgebildet ist, dessen sichtbares Ende die Zeigerspitze darstellt, während der Merkmalsträger die Form einer Hülse (b) mit einem dem Querschnitt des Stabes entsprechenden Querschnitt hat, deren sichtbares Ende die geschlossene Linie darstellt und so am Stab angelenkt ist, daß dieser innerhalb der Hülse (b) sich allseitig frei verschwenken kann.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Stab (g) kreisförmigen Querschnitt und die geschlossene Merkmalslinie Kreisform hat.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die als Zeigerspitze und Merkmalslinie dienenden Enden des Stabes (g) und der Hülse (b) eine auffallende Färbung aufweisen.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß an der Hülse auf ihr gleitende Mittel vorgesehen sind, mittels welcher sie mit dem Werkzeug bzw. Werkzeugträger verbindbar ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel aus Spannringen (c'bzw. c", c"') bestehen, welche z.B. durch Stellschrauben genau parallel zur Längsachse des ersten Gegenstandes ausrichtbar sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie im Bereich der Zeigerspitze und des Merkmals einen verstellbaren Spiegel (κ) aufweist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsmittel mit einer zur Hülse (b) parallelen Verlängerung (p) versehen sind.

IQ. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit einem Halter (r) zum Festklemmen der Zuleitung (s) von Kühl- oder Schmiermitteln bzw. von Preßluft oder zur Befestigung eines Schmier- oder Kühlmittelgefäßes versehen ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in ihrem Andruckfuß eine vorzugsweise federnde Körnerspitze vorgesehen ist.

12. Zubehör zur Vorrichtung nach Anspruch 1, bestehend aus einer Einstellehre mit Schaft und Grundplatte, deren Schaft an Stelle des ersten Gegenstandes zwecks Einstellung in den Halter eingespannt wird, während der Andruckfuß auf die Grundplatte der Lehre aufgesetzt wird.

13. Zubehör zur Vorrichtung nach Anspruch 1, bestehend aus Einstellvorrichtungen (w) als Ansätze für den Abtastfuß, die einen anderen Winkel als 90° aufweisen oder deren Winkel verstellbar ist.

14. Zubehör zur Vorrichtung nach Anspruch 1, bestehend aus einem auf die Hülse (b) zu schiebenden Prisma (x) zum Anlegen an den ersten Gegenstand.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 659 852, 187 058;
USA.-Patentschriften Nr. 2635 348, 2 632 255.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen