DE1128000B

DE1128000B - Feinmess- und Steuergeraet fuer Werkzeugmaschinen

Info

Publication number: DE1128000B
Application number: DEW26718A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Karl Heinz Wolfram
Original assignee: KARL HEINZ WOLFRAM DIPL ING
Current assignee: KARL HEINZ WOLFRAM DIPL ING
Priority date: 1959-11-14
Filing date: 1959-11-14
Publication date: 1962-04-19

Description

Feinmeß- und Steuergerät für Werkzeugmaschinen Die Hauptpatentanmeldung betrifft ein Feinmeß-und Steuergerät mit elektrischer Impulsgabe durch einen Springschalter für Werkzeugmaschinen zur Messung von Werkstücken mit einer Meßgenauigkeit von vorzugsweise etwa 1/looo mm, bei dem ein unbeweglicher, starrer Meßbügel und ein diesem gegenüber beweglicher Meßteil an dem zu messenden Werkstück anliegen, wobei gemäß dem Gegenstand der Hauptpatentanmeldung mit dem beweglichen Meßteil die Einspannstelle und mit dem starren Meßbügel die Kontaktplatten sowie der Stützpunkt des Springschalters verbunden ist.
Durch das Zusatzpatent wird eine weitere Ausbildung des Gerätes der Hauptpatentanmeldung durch die Anordnung einer an sich bekannten, für das erfindungsgemäße Gerät jedoch besonders gestalteten Überlastkupplung an den Meßorganen bezweckt. Durch eine derartige Überlastkupplung wird eine Beschädigung oder Überbeanspruchung des Schaltgliedes bei zu starkem Durchdrücken des Meßstiftes verhindert.
Die überlastkupplung wird bei dem Gegenstand der Hauptpatentanmeldung zwischen einem Meßstift und dem vorzugsweise mittels eines Stößels betätigten Schaltglied angeordnet.
Insbesondere weist hierbei die Überlastkupplung zwei zueinander konzentrische Teile auf, die federnd bis zu einem Anschlag gegeneinander abgestützt sind und dadurch unter Vorspannung gehalten werden. Hierdurch wird vermieden, daß bei einem übermäßigen Durchdrücken des Meßstiftes das Schaltglied oder die Schaltvorrichtung überbeansprucht und beschädigt wird.
In einer besonders vorteilhaften Ausführung besteht die überlastkupplung aus einer äußeren, vorzugsweise zylindrischen Hülse, in welcher der das Schaltglied betätigende Stift- oder hülsenförmig ausgebildete Stößel teleskopartig gelagert ist, vorzugsweise derart, daß eine innere Hülse unter Vorspannung einer Druckfeder in der äußeren Hülse der Kupplung angeordnet ist, wobei ein die beiden Hülsen miteinander verbindender Querbolzen in einem Längsschlitz der einen, z. B. inneren Hülse geführt ist und eine gegenseitige Axialverschiebung der beiden Hülsen zuläßt. Hierbei können der Meßstift, der Betätigungsstößel und ein die Abstützstelle des Schaltgliedes bildender Gelenkpunkt des letzteren in einer Achse liegen, welche insbesondere die Achse des zu prüfenden Werkstückes schneidet.
Des weiteren sieht die Erfindung eine solche Ausführung vor, bei der Meßstift und Betätigungsstößel in einem Winkel, insbesondere unter 90° zueinander, angeordnet sind. Als Umlenkgetriebe kann hierbei ein im Gerätegehäuse gelagerter Winkelhebel, z. B. in Form einer Winkelscheibe und vorzugsweise unter Zwischenschaltung von Kugeln od. dgl., vorgesehen sein.
Des weiteren kann der Meßstift in Richtung gegen das Werkstück unter der Wirkung einer zusätzlichen Feder stehen, insbesondere derart, daß zwischen Meßstift und Umlenkgetriebe ein gegen Federdruck zu betätigender übertragungsbolzen angeordnet ist, gegen den sich der Betätigungsstößel mittels des Umlenkgetriebes seinerseits unter Federdruck abstützt. Zweckmäßig ist ferner der das Schaltglied tragende bewegliche Geräteteil mittels einerDifferentialgewindeschraube am Gehäuse justiert und befestigt, wobei zum Ausgleich des Spieles im Differentialgewinde vorteilhaft der das Schaltglied tragende Geräteteil und das Gerätegehäuse federnd gegeneinander abgestützt ist.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung sind der Beschreibung zweier Ausführungsbeispiele zu entnehmen. In der Zeichnung zeigt Fig.1 die Seitenansicht eines erfindungsgemäß ausgebildeten Prüfgerätes im Schnitt und Fig. 2 die Seitenansicht einer zweiten Ausführungsform des Prüfgerätes im Schnitt.
Ein beispielsweise in einer nicht dargestellten Schleifmaschine eingespanntes Werkstück 10 werde gemäß der schematischen Darstellung in Fig. 1 vermittels einer Schleifscheibe 11 bearbeitet. Zur Überwachung und Steuerung des Bearbeitungsvorganges dient das im folgenden näher beschriebene Schalt-oder Prüfgerät. Hierzu wird das Werkstück 10 zwischen die mit Muttern 13 verstell- und justierbaren Lagerbolzen 12 einer am Schalt- oder Prüfgerät angeordneten Rachenlehre 14 gebracht und in derselben abgestützt. Letztere ist mittels eines Gewindeflansches 15 einer in eine Bohrung der Rachenlehre eingesetzten Führungshülse 16 in einem Zylinderteil 18 des Gerätegehäuses 17 , befestigt. In der Hülse 16 ist ein zylindrischer Meßstift- 19 geführt, der mit einem Queranschlag 20 in einer Ausnehmung 21 des Flanschteiles 15 der Hülse gegen Drehen gesichert ist.
In einem Paar zylindrischer Büchsen 22 des Gehäuseteiles 18 ist die Überlastkupplung des Gerätes axial beweglich angeordnet. Sie besteht aus einer äußeren zylindrischen Hülse 23, in welche eine als Stößel dienende innere Hülse 24 teleskopartig unter Vorspannung einer Druckfeder 25 gelagert ist. Ein die beiden Hülsen miteinander verbindender, in einem Längsschlitz 27 der inneren Hülse geführter Querbolzen 26 läßt eine gegenseitige Axialverschiebung der beiden Hülsen bis zu einem durch das Schlitzende gebildeten Anschlag zu, welcher die Vorspannung der Feder 25 bestimmt. Ein Stift 29 verbindet die Hülse 24 mit einem in seiner Mitte kugelkalottenförmig ausgebildeten Schaltkopf 30: Im Gehäuse 17 des Gerätes ist ein Springschalter ' 31 gelagert, welcher einen in Draufsicht etwa M-förmig ausgebildeten, aus Blech gestanzten blattfederartigen Teil aufweist, dessen Mittelabschnitt 32 als Schaltglied und dessen beide- seitlichen Abschnitte 33 als- Schaltfeder dienen. Das Schaltglied des Springschalters ist vermittels Schraube 34 und Gewindehülse 35 im Gehäuse 17 gelagert und zwischen Schraube und Hülse eingespannt. Ferner ist es im Bereich seines Kontaktkopfes 31a mit den beiden seitlichen Abschnitten 33 der Schaltfeder verbunden. Letztere sind federnd nach oben ausgebogen und stützen sich in der Nähe des Punktes C gegen den Schaltkopf 30 ab, wobei sie unter Vorspannung schneidenförmig auf dem Grund einer winkelförmigen Nut 40 ruhen. Sie suchen sich zu strecken und dadurch das mit ihnen fest verbundene Schaltglied 32 nach der einen oder anderen Seite zu biegen.
Die die Bearbeitung des Werkstückes steuernden elektrischen Kontakte werden durch ein Paar plattenartiger Kontaktelemente 36, 37 gebildet. Wie in der Hauptpatentanmeldung beschrieben, werden hierbei durch eine Relativbewegung des Schaltgliedes 32 zur Schaltfeder 33 quer zur Längserstreckung des Schaltgliedes und senkrecht zur Blattfederebene der Kontaktkopf 31a des Springschalters 31 von einem KontakteIement 36 zum anderen 37 und umgekehrt schnappartig herübergeschwenkt, und zwar im Ausführungsbeispiel dadurch, daß das Schaltglied 32 im Punkt C durch den Schaltkopf 30 in Achsrichtung des ; Meßstiftes 19 axial aufwärts gedrückt wird, wobei die Überlastkupplung 23; 25, 24, 26 eine überbeanspruchung des Schaltgliedes verhindert.
In Fig. 2 ist ein ähnliches Prüf- und Schaltgerät dargestellt, dessen Rachenlehre 114, ebenfalls vermittels eines Meßstiftes 119, z. B. dazu dient, die durch eine Schleifscheibe 111 erfolgende Bearbeitung eines Werkstückes 110 zu steuern. Zwischen den Meßstift 119 und den Springschalter 131 sind bei dieser Ausführung des Gerätes ein axial zum Meßstift 119 an- E geordneter, vermittels -einer Druckfeder 138 gegen den Meßstift gedrückter Übertragungsbolzen 139 sowie zwischen Meßstift und Übertragungsbolzen einerseits und der überlastkupplung und dem Springschalter andererseits ein Umlenkgetriebe zwischengeschaltet, welches als Winkelhebel, z. B. in Form einer Winkelscheibe 140, ausgebildet ist und vorzugsweise zur Schaltübertragung sich beiderseits mittels Kugeln 141 abstützt. Der Kopf 139a des Übertragungsbolzens ist als stumpfer Kreiskegel ausgebildet und besitzt an der dem Winkelhebel 140 zugekehrten Fläche eine Ausnehmung, welche der Kugel 141 oder einem anderen Übertragungsglied des Umlenkgetriebes als Widerlager dient. Mit seiner dem Umlenkgetriebe abgekehrten Kegelfläche kann der Kopf 139a den Taststift einer nicht dargestellten Meßuhr steuern.
Im Gehäuse 117 des Prüfgerätes ist ein Block 143 angeordnet, welcher die überlastkupplung trägt und mittels einer Differentialgewindeschraube 144 axial zu dieser auf zwei im Gehäuse befestigten Zylinderstiften 145 im Gehäuse 117 gegen die Wirkung der Federn 146 justiert werden kann. Auf diese Weise läßt sich die Einstellung des Schaltstößels 124, 130 gegenüber dem am Gehäuse 117 befestigten Springschalter 131 und damit die genaue höhenmäßige Bestimmung des Schaltpunktes C des Springschalters durchführen, wobei die Federn 146 das Spiel im Differentialgewinde ausgleichen. Die überlastkupplung selbst besteht wiederum aus einer äußeren Hülse 123 und einer in derselben unter der Vorspannung der Feder 125 gegen den Querbolzen 126 gedrückten inneren Hülse 124, welche als Schaltstößel dient und einen Schaltkopf 130 zur Betätigung des Springschalters 131 aufweist. Ebenfalls lassen sich die äußere und die innere Hülse teleskopartig gegeneinander verschieben, derart, daß der Querbolzen 126 der äußeren Hülse in einem Längsschlitz 127 der inneren Hülse bis zu einem Anschlag geführt ist. Die Justierung der äußeren Hülse 123 gegenüber dem Umlenkgetriebe 140 erfolgt vermittels einer im Block 143 angeordneten Stiftschraube 151, die in einen Längsschlitz 152 der Hülse 123 eingreift.
Die prinzipielle Wirkungsweise des Ausführungsbeispieles nach Fig. 2 entspricht - abgesehen von dem Umlenkgetriebe 140 - derjenigen nach Fig. 1. Diese Ausführung ist in vielen Fällen aus räumlichen Gründen vorteilhaft. Auch kann infolge der Anordnung eines Umlenkgetnebes, z. B. oberhalb des Schaltkopfes des Übertragungsbolzens 139, im Gehäuse eine Öffnung 150 für die Aufnahme und Befestigung einer Meßuhr vorgesehen werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Feinmeß- und Steuergerät mit elektrischer Impulsgabe durch einen Springschalter für Werkzeugmaschinen zur Messung von Werkstücken mit einer Meßgenauigkeit von vorzugsweise 1/looo mm, bei dem ein unbeweglicher, starrer Meßbügel und ein diesem gegenüber beweglicher Meßteil an dem zu messenden Werkstück anliegen, wobei mit dem beweglichen Meßteil die Einspanüstelle und mit dem starren Meßbügel die Kontaktplatten sowie der Stützpunkt des Springschalters verbunden sind, nach Patentanmeldung W26116 VIIIb/21c (Auslegeschrift 1109 767), gekennzeichnet durch die Anordnung einer Überlastkupplung zwischen dem Meßstift (19, 119) und dem vorzugsweise mittels eines Stößels (29, 124) betätigten Schaltglied (32, 131).
2. Feinmeß- und Steuergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die überlastkupp- Jung zwei zueinander konzentrische Teile aufweist, die federnd bis zu einem Anschlag gegeneinander abgestützt und dadurch unter Vorspannung gehalten werden.
3. Feinmeß- und Steuergerät nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die überlastkupplung eine äußere, vorzugsweise zylindrische Hülse (23) aufweist, in welcher der das Schaltglied betätigende, stift- oder hülsenförmig ausgebildete Stößel (24) teleskopartig gelagert ist, insbesondere derart, daß eine innere Hülse (24) unter V orspannung einer Druckfeder (25) in der äußeren Hülse (23) der Kupplung angeordnet ist, wobei ein die beiden Hülsen miteinander verbindender Querbolzen (26) in einem Längsschlitz (27) der einen, z. B. inneren Hülse (24) geführt ist und eine gegenseitige Axialverschiebung der beiden Hülsen zuläßt.
4. Feinmeß- und Steuergerät nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßstift (19), der Betätigungsstößel (24) und ein die Abstützstelle (C) des Schaltgliedes bildender Gelenkpunkt des letzteren in einer Achse liegen, welche insbesondere die Achse des zu prüfenden Werkstücks schneidet.
5. Feinmeß- und Steuergerät nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßstift (119) und Betätigungsstößel (124) in einem Winkel, insbesondere unter 90°, zueinander angeordnet sind.
6. Feinmeß- und Steuergerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Umlenkgetriebe ein im Gerätegehäuse gelagerter Winkelhebel, z. B. in Form einer Winkelscheibe (140) und vorzugsweise unter Zwischenschaltung von Kugeln (141) od. dgl., vorgesehen ist.
7. Feinmeß- und Steuergerät nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßstift (119) in Richtung gegen das Werkstück (110) unter der Wirkung einer zusätzlichen Feder (138) steht, insbesondere derart, daß zwischen Meßstift (119) und Umlenkgetriebe ein gegen Federdruck zu betätigender Übertragungsbolzen (139) angeordnet ist, gegen den sich der Betätigungsstößel (124) mittels des Umlenkgetriebes seinerseits unter Federdruck abstützt. B.
Feinmeß- und Steuergerät nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der das Schaltglied tragende bewegliche Geräteteil (143) mittels einer Differentialgewindeschraube (144) im Gehäuse (117) justiert und befestigt ist.
9. Feinmeß- und Steuergerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der das Schaltglied tragende Geräteteil (143) und das Gerätegehäuse (117) zum Ausgleich des Spieles im Differentialgewinde (144) federnd gegeneinander abgestützt sind.
10. Feinmeß- und Steuergerät nach Anspruch 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß zur Hubbegrenzung des Schaltstößels (124) bzw. der überlastkupplung gegenüber dem Umlenkgetriebe eine Justiervorrichtung, beispielsweise ein in einen Längsschlitz (152) an der überlastkupplung eingreifender Justierstift (151) od. dgl., vorgesehen ist.
11. Feinmeß- und Steuergerät nach Anspruch 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß im Gerätegehäuse (117) eine Öffnung (150) zur Aufnahme einer Meßuhr vorgesehen ist, insbesondere derart, daß die Längsachse des Taststiftes der Meßuhr sich mit der Längsachse des Übertragungsbolzens (139) im Kopf des letzteren (139a) schneidet.
12. Feinmeß- und Steuergerät nach Anspruch 5 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Kopf (139a) des Übertragungsbolzens (139) eine derartige, vorzugsweise kegelige Form aufweist, daß die für die Meßuhrbetätigung vorgesehene Steuerfläche senkrecht zur Längsachse des Taststiftes der Meßuhr steht, wobei vorzugsweise der Kopf des Übertragungsbolzens an seiner dem Umlenkgetriebe zugekehrten Seite eine Ausnehmung od. dgl. besitzt, welche einem Übertragungsglied, insbesondere einer Kugel (141) des Umlenkgetriebes, bei dessen Betätigung als Widerlager dient. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 936 235.