DE1223164B

DE1223164B - Measuring device for checking large workpieces, such as B. of railway wheel sets

Info

Publication number: DE1223164B
Application number: DEH30310A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Dr Techn Walter Hesse
Original assignee: WALTER HESSE DIPL ING DR TECHN
Current assignee: WALTER HESSE DIPL ING DR TECHN
Priority date: 1956-07-13
Filing date: 1957-06-04
Publication date: 1966-08-18

Description

Meßeinrichtung zum Überprüfen großer Werkstücke, wie z. B. von Eisenbahn-Radsätzen Die Erfindung betrifft eine Meßeinrichtung zum Überprüfen großer Werkstücke, wie z. B. von Eisenbahn-Radsätzen, welche aus einer mindestens einen Teil eines Profils des zu- prüfenden Werkstückes auf einen Projektionsschirm werfenden Projektionseinrichtung und einer das Sollprofil des zu prüfenden Werkstückes aufweisenden Schablone besteht, die einander gegenüberliegen und zum Überprüfen der Profilabweichung jeder beliebigen Stelle des Werkstückprofils zusammen mit einem Maßstab und einer Meßmarke relativ gegeneinander bewegbar sind und daß der Maßstab und eine Projektionseinrichtung in der Maßstablängsrichtung in Abhängigkeit von der Relativbewegung eines gewählten Meßpunktes des Schattenprofilbilds des abgenutzen Werkstückprofils zu dem diesen gegenüberliegenden Meßpunkt der das Sollprofil aufweisenden Schablone bewegbar ist.Measuring device for checking large workpieces, such as B. of railway wheelsets The invention relates to a measuring device for checking large workpieces, such as z. B. of railway wheelsets, which consist of at least a part of a profile of the workpiece to be tested onto a projection screen and there is a template showing the nominal profile of the workpiece to be tested, facing each other and for checking the profile deviation of any one Relative location of the workpiece profile together with a scale and a measuring mark are mutually movable and that the scale and a projection device in the longitudinal direction of the scale depending on the relative movement of a selected Measuring point of the shadow profile image of the worn workpiece profile to this opposite measuring point of the template having the nominal profile is movable.

Damit nun das Ausmaß dieser Profilabweichung möglichst groß und deutlich neben der Profilabbildung erkennbar wird, ist diesem Maßstab ebenfalls eine jeweils nur ein auf mehrere Stabteilstriche beschränktes Meßstabteilstück auf einem Projektionsschirm in vergrößerndem Maßstab abbildende Projektionseinrichtung zugeordnet. Dieser Maßstab und seine Projektionseinrichtung sind in der Maßstablängsrichtung relativ zueinander in Abhängigkeit von der Relativbewegung eines jeweils gewählten Meßpunktes des Schattenprofilbilds des abgenutzten Werkstückprofils zu dem diesen gegenüberliegenden Meßpunkt der das Sollprofil aufweisenden Schablone mittels des jeweiligen Teiles der Projektionseinrichtung bewegbar. Auf diese Weise ist es möglich, neben den Projektionsbildern des abgenutzten Werkstückprofils und der Schablone außerdem noch das vergrößerte Maß der Profilabweichung des jeweils gewählten Profilpunktes für den Beschauer im Augenblick der Messung sichtbar zu machen. So that the extent of this profile deviation is as large and clear as possible next to the profile image is recognizable, this scale is also one in each case only one measuring rod section limited to several rod graduation marks on a projection screen Associated with an enlarged scale imaging projection device. This standard and its projection means are relative to each other in the longitudinal direction of the scale depending on the relative movement of a selected measuring point of the shadow profile image of the worn workpiece profile to the opposite measuring point of the das Target profile having template by means of the respective part of the projection device moveable. In this way it is possible next to the projection images of the worn Workpiece profile and the template also the increased amount of profile deviation of the selected profile point for the observer at the moment of the measurement to make visible.

Der Erfindung liegt nun der Gedanke zugrunde, die Verstellbewegung zwischen Schablone und Werkstückschattenbild in eine motorische Grobeinstellung der umfangreichen optischen Projektionseinrichtung und in eine von Hand ausführbare Feineinstellung zu unterteilen, bei welch letzterer erst die genaue obere einstimmung des Werkstückschattenbildes mit der Schablone unabhängig von der motorischen Grobeinstellung mittels einer getrennten Stelleinrichtung ausführbar ist. The invention is based on the idea of the adjustment movement between template and workpiece silhouette in a motorized coarse adjustment the extensive optical projection device and into a manually executable Fine adjustment to subdivide, in which the latter only the exact upper attunement of the workpiece silhouette with the template regardless of the motorized coarse adjustment can be carried out by means of a separate actuating device.

Es wird dabei von einem bekannten Prinzip ausgegangen, das darin besteht, daß zur Bestimmung des Durchmessers von zylindrischen Körpern ein Mikroskop gegenüber einem Maßstab in Maßstab- längsrichtung relativ zueinander in Abhängigkeit von der Relativbewegung eines zweiten Mikroskops zu dem mit einem beleuchteten Umfangsteilstück des zu messenden Werkstückes bewegbar ist. Solche Meßgeräte eignen sich aber nur zum Messen des Durchmessers kleiner Präzisionswerkstücke. Sie sind aber infolge der Anwendung von Mikroskopen viel zu kompliziert und aufwendig für den erfindungsgemäßen Zweck, das Maßergebnis in einem Arbeitsraum frei sichtbar zu machen. It is based on a well-known principle, that in it consists that to determine the diameter of cylindrical bodies a microscope compared to a scale in scale longitudinal direction relative to each other as a function of the relative movement of a second microscope to that with an illuminated peripheral section of the workpiece to be measured is movable. Such measuring devices are only suitable for measuring the diameter of small precision workpieces. But they are as a result the use of microscopes far too complicated and expensive for the invention Purpose to make the measurement result freely visible in a work space.

Demgegenüber wird aber das angestrebte Ziel der Bestimmung der Profilabweichung abgenutzterWerkstücke mittels eines Maßstabes und einer optischen Projektionseinrichtung dadurch erreicht, daß die Schablone mit einem der drei Elemente der Maßanzeige, und zwar entweder mit der Maßstabprojektionseinrichtung oder mit dem Maßstab oder mit der Meßmarke, durch eine von der Stelleinrichtung der Profilproj ektionseinrichtung unabhängige Stelleinrichtung mechanisch verbunden und in der Maßstablängsrichtung zum jeweils feststehenden der drei Elemente in Abhängigkeit von der Relativbewegung eines gewählten Meßpunktes der das Sollprofil aufweisenden Schablone zu dem Meßpunkt des am Projektionsschirm aufscheinenden Schattenbildes des abgenutzten Werkstückprofils bewegbar ist. On the other hand, however, the desired goal is to determine the profile deviation worn workpieces by means of a scale and an optical projection device achieved by the fact that the template with one of the three elements of the dimension display, either with the scale projection device or with the scale or with the measuring mark, by one of the adjusting device of the Profilproj ektionseinrichtung independent adjusting device mechanically connected and in the longitudinal direction of the scale to the fixed of the three elements depending on the relative movement a selected measuring point of the template having the nominal profile to the measuring point the shadow image of the worn workpiece profile that appears on the projection screen is movable.

Die- Ermittlung der Maßabweichungen verschieden gewählter Maßpunkte des Istprofils des Werkstückes vom Sollprofil der Schablone kann dadurch rasch und leicht erfolgen, da nur leichtgewichtige Teile des an sich sehr umfangreichen und schweren Meßgerätes bewegt zu werden brauchen. The determination of the dimensional deviations of differently chosen dimension points the actual profile of the workpiece from the target profile of the template can thus be quickly and easily done, since only lightweight parts of the very extensive and heavy measuring device need to be moved.

In der Zeichnung sind zwei Ausführungsformen einer Meßeinrichtung zum Profilprüfen großer Werkstücke schematisch veranschaulicht. In the drawing are two embodiments of a measuring device for profile testing of large workpieces illustrated schematically.

Fig.1 ist ein Längsschnitt durch eine Meßeinrichtung, bei welcher die Profilprojektionseinrichtung relativ zum ortsfesten Werkstück bewegt werden kann, während in Fig.2 ein Längsschnitt durch eine Meßeinrichtung dargestellt ist, bei der sowohl das Werkstück als auch die Profilprojektionseinrichtung ortsfest gelagert sind. Fig.1 is a longitudinal section through a measuring device in which the profile projection device can be moved relative to the stationary workpiece can, while in Fig. 2 a longitudinal section through a measuring device is shown, in which both the workpiece and the profile projection device are stationary are stored.

Das zu vermessende Werkstück 1, z. B. ein Eisenbahn-Radsatz, ist bei der Meßeinrichtung gemäß F i g. 1 zwischen Pinolen 2 eingespannt. Die Verbindungslinie der beiden Pinolenkörnerspitzen stellt die Meßachse 3 des Werkstückes dar. Wenn ein Drehkörper, z. B. der Eisenbahn-Radsatz, vermessen werden soll, dann wird zweckmäßig dessen Drehachse als Meßachse gewählt. Die Profilprojektionseinrichtung 4 an sich beliebiger, bekannter Bauart besteht aus einer Beleuchtungseinrichtung 5 und der abbildenden Optik 6, die eine telezentrische Abbildung des Profils der Umgebung des Meßpunktes 7 des Werkstückes als Schattenbild 8 auf dem Projektionsschirm 9 des Profilprojektors entwirft. Auf dem Projektionsschirm 9 selbst befindet sich eine Profilschablone 10, die als genaue Ergänzung des Sollprofils der Meßstelle geformt ist und die vorläufig als mit der Schirmebene 9 verbunden angesehen werden soll. The workpiece to be measured 1, z. B. a railway wheelset is in the measuring device according to FIG. 1 clamped between quills 2. The connecting line of the two quill center punch points represents the measuring axis 3 of the workpiece a rotating body, e.g. B. the railway wheelset is to be measured, then it is appropriate whose axis of rotation is selected as the measuring axis. The profile projection device 4 per se any, known design consists of a lighting device 5 and the imaging optics 6, which provide a telecentric image of the profile of the environment of the measuring point 7 of the workpiece as a shadow image 8 on the projection screen 9 of the profile projector. On the projection screen 9 itself is located a profile template 10, which is an exact addition to the target profile of the measuring point is shaped and which are provisionally considered to be connected to the screen plane 9 target.

Denkt man sich diese Schablone 10 durch die Optik 6 in die Meßebene 11 des Profilprojektors im umgekehrten Strahlengang abgebildet, so entspricht der Meßpunkt 14 der Profilschablone 10 dem Meßpunktl3 der in der Meßebenell liegenden Schablonenabbildung 12. Der Meßpunkt 13 der Profilschablonenabbildung liegt dem Meßpunkt 7 des Werkstückes gegenüber, während in der Ebene des Projektionsschirmes 9 der Schablonenmeßpunkt 14 dem Meßpunkt 15 des Werkstückschattens 8 gegenüberliegt. If one imagines this template 10 through the optics 6 in the measuring plane 11 of the profile projector shown in the reverse beam path, corresponds to Measuring point 14 of the profile template 10 the measuring point 13 of the lying in the measuring plane Template figure 12. The measuring point 13 of the profile template figure is the Measuring point 7 of the workpiece opposite, while in the plane of the projection screen 9 the template measuring point 14 is opposite the measuring point 15 of the workpiece shadow 8.

Die gesamte Profilprojektionseinrichtung 4 wird von einer Konsole 16 getragen, die einen Schlitten 17 besitzt, der in den Führungen 18 in zur Meßebene 11 paralleler und zur Meßachse 3 senkrechter Richtung bewegt werden kann, welche Bewegung im vorliegenden Fall beispielsweise einem Heben oder Senken der Profilprojektionseinrichtung 4 in Richtung des Pfeiles 19 entspricht. Durch diese Bewegung der Profilprojektionseinrichtung, die z. B. elektrisch mittels des Motors 20 erfolgen kann, ist es einem Beobachter 21 möglich, unter Anwendung der bekannten Lichtspaltmethode oder eines - dieser verwandten Verfahren, auch bei nur geringer Profilvergrößerung; sehr genau jene Einstellung des Gerätes zu finden, bei der der Meßpunkt 14 der Profilschablone gerade mit dem Meßpunkte5 des Werkstückschaftens zusammenfällt. Dies ist bekanntlich dann der Fall, wenn der Lichtspalt zwischen Profilschablone und Werkstückschatten im Bereich der Meßpunkte gerade verschwindet. The entire profile projection device 4 is from a console 16 carried, which has a carriage 17 in the guides 18 in to the measuring plane 11 parallel and perpendicular to the measuring axis 3 direction can be moved, which Movement in the present case, for example, raising or lowering the profile projection device 4 in the direction of arrow 19 corresponds. Through this movement of the profile projection device, the z. B. can be done electrically by means of the motor 20, it is an observer 21 possible, using the known light-gap method or one of these related processes, even with only a small profile enlargement; very precisely those To find the setting of the device at which the measuring point 14 of the profile template is straight coincides with the measuring point5 of the workpiece shaft. This is known then the case when the light gap between the profile template and workpiece shadow in the The area of the measuring points just disappears.

Der Profilprojektor 4 ist mit einem Maßstabprojektor 22 gekuppelt. Der Maßstabprojektor besteht aus einer Beleuchtungseinrichtung 23, einer Projektionsoptik 24 und einem Maßstab 25, welch letzterer zweckmäßigerweise als Glasmaßstab ausgebildet sein kann. Durch die Optik 24 werden einige jeweils im Meßbereich liegende Teilstriche der in der Maßebene 26 des Maßstabprojektors liegenden Meßskala 27 des Maßstabes 25 vergrößert auf den Projektionsschirm 28 bzw. eine -Mattscheibe des Maßstabprojektors als Projektionsbild 29 projiziert. In dem mit der Optik 24 fest verbundenen Projektionsschirm 28 befindet sich eine vorläufig mit ihm als fest verbunden angenommene Meßmarke 30, die auch als Nonius ausgeführt sein kann. Denkt man sich, ähnlich wie bei der Profilprojektionseinrichtung, diese Meßmarke 30 durch die Optik 24 in der Meßebene 26 des Maßstabprojektors im umgekehrten Strahlengang abgebildet, so entspricht der Meßmarke 30 die in der Meßebene 26 auf der Meßskala 27 liegende Meßmarkenabbildung 31. Bei der in Fig. 1 dargestellten beispielsweisen Ausführungsform ist einerseits sowohl die Beleuchtungseinrichtung 23 als auch die Projektionsoptik 24 des Maßstabprojektors mit dem Profilprojektor 4 fest verbunden. Hingegen ist andererseits der Maßstab 25 samt seiner Meßskala 27 mit dem festen Rahmen des Meßstandes, also mit der Meßachse 3 des Werkstückes fest verbunden. Es wird vorausgesetzt, daß die Meßebene 26 des Maßstabprojektors 22 parallel ist zur Meßebene 11 des Profilprojektors 4. Weiterhin wird vorausgesetzt, daß die Meßskala 27 senkrecht zur Meßachse 3 des Werkstückes steht und somit parallel ist zur Bewegungsrichtung 19 des Profilprojektors. The profile projector 4 is coupled to a scale projector 22. The scale projector consists of an illumination device 23, projection optics 24 and a scale 25, the latter expediently designed as a glass scale can be. Through the optics 24, some graduation lines each lying in the measuring range are identified the Indian Dimension plane 26 of the scale projector lying measuring scale 27 of the scale 25 enlarged onto the projection screen 28 or a flat screen of the scale projector projected as a projection image 29. In the projection screen firmly connected to the optics 24 28 there is a measuring mark which is provisionally assumed to be firmly connected to it 30, which can also be designed as a vernier. One thinks, similar to the Profile projection device, this measurement mark 30 through the optics 24 in the measurement plane 26 of the scale projector shown in the reverse beam path, corresponds to Measuring mark 30 the measuring mark image lying in the measuring plane 26 on the measuring scale 27 31. In the exemplary embodiment shown in FIG. 1, on the one hand both the lighting device 23 and the projection optics 24 of the scale projector firmly connected to the profile projector 4. On the other hand, it is the yardstick 25 together with its measuring scale 27 with the fixed frame of the measuring stand, that is to say with the measuring axis 3 of the workpiece firmly connected. It is assumed that the measuring plane 26 of the The scale projector 22 is parallel to the measuring plane 11 of the profile projector 4. Furthermore it is assumed that the measuring scale 27 is perpendicular to the measuring axis 3 of the workpiece and is thus parallel to the direction of movement 19 of the profile projector.

Die Relativbewegung zwischen dem telezentrischen Strahlengang des Profilprojektors und dem Werkstück entspricht direkt der Relativbewegung zwischen dem Meßpunkt 12 der Schablonenabbildung, der dem Profilprojektor angehört, und dem Meßpunkt 7 der dem Werkstück angehört. The relative movement between the telecentric beam path of the Profile projector and the workpiece corresponds directly to the relative movement between the measuring point 12 of the template image, which belongs to the profile projector, and the Measuring point 7 that belongs to the workpiece.

Die genannte Relativbewegung wird jedoch auch unmittelbar auf den Maßstabproj ektor übertragen, da einerseits sowohl die Optik 24 als auch die Meßmarke 30 über den Projektionsschirm 28 und die Optik 24 mit dem Profilprojektor4 fest verbunden sind, andererseits der Maßstab 25 mit seiner Meßskala 26 über die Pinolen 3 mit dem Werkstück 1 bzw. mit der Meßachse 3 fest verbunden ist. Die Meßskala 26 läßt sich demnach unmittelbar in auf das Werkstück bezogene Abmessungsgrößen, z. B. The relative movement mentioned is, however, also directly on the Transfer scale projector, as on the one hand both the optics 24 and the measuring mark 30 via the projection screen 28 and the optics 24 with the profile projector 4 are connected, on the other hand, the scale 25 with its measuring scale 26 on the quills 3 is firmly connected to the workpiece 1 or to the measuring axis 3. The measuring scale 26 can therefore be directly related to the workpiece dimensions such. B.

Radien oder Durchmesser, einteilen, beschriften und derart einstellen, daß der jeweiligen Stellung der Meßmarkenabbildung 31 auf der Meßskala der jeweilige Normalabstand 32 des Meßpunktes 13 der Schablonenabbildung von der Meßachse 3 des Werkstückes unmittelbar entspricht.Divide, label and set radii or diameters in such a way that that the respective position of the measuring mark image 31 on the measuring scale of the respective Normal distance 32 of the measuring point 13 of the template image from the measuring axis 3 of the Workpiece corresponds directly.

Wenn nun der am Projektionsschirm 9 liegende Meßpunkt 15 des Werkstückumrisses, der auch bei einer Bewegung des Profilprojektors 4 in der Schirmebene relativ bewegbar ist, mit dem Meßpunktl4 der ortsfesten Profilschablone 10 zusammenfällt, welche Stellung auf die früher beschriebene Art mittels der Lichtspaltmethode mit hoher Genauigkeit erkannt werden kann, dann entspricht die Lage des Meßpunktes 13 unmittelbar der gesuchten Werkstückabmessung 33, da dann der Meßpunkt 13 mit dem Meßpunkt 7 des Werkstückes zusammenfällt. If the measuring point 15 of the workpiece outline on the projection screen 9, which is also relatively movable in the plane of the screen when the profile projector 4 is moved is, coincides with the measuring point 14 of the stationary profile template 10, which Position in the manner described earlier using the light-gap method with high Accuracy can be recognized, then the position of the measuring point 13 corresponds directly the desired workpiece dimension 33, since the measuring point 13 then corresponds to the measuring point 7 of the workpiece coincides.

Besonders vorteilhaft ist, daß auf dem Projektionsschirm 28 des Maßstabprojektors 22 nur derjenige Ausschnitt der vergrößerten Meßskala sichtbar wird, der das Meßergebnis enthält, wodurch eine rasche und fehlerfreie Ablesung ermöglicht wird.It is particularly advantageous that on the projection screen 28 of the scale projector 22 only that section of the enlarged measuring scale is visible which the measurement result which enables a quick and error-free reading.

Der an sich beliebig wählbare Vergrößerungsfaktor des Maßstabprojektors 22 wird größer - zweckmäßig um ein mehrfaches größergewählt als der Vergrößerungsfaktor des Profilprojektors 4. The magnification factor of the scale projector, which can be selected at will 22 is getting bigger - expediently chosen several times larger than the magnification factor of the profile projector 4.

Auf dem Projektionsschirm 28 des Maßstabprojektors 22 kann daher ein Beobachter 21 das Maß 32 der Schabloneneinstellung des Profilprojektors an der Stellung der Meßmarke 30 gegenüber dem Projektionsbild 29 der Meßskala mit der gewünschten Genauigkeit direkt ablesen. Wenn die Meßpunkte 14 und 15 auf dem Projektionsschirm 9 des Profilprojektors 4 zusammenfallen, zeigt die Meßmarke 30 unmittelbar die Werkstückabmessung (Maß 33) an.On the projection screen 28 of the scale projector 22 can therefore be a Observer 21 the dimension 32 of the template setting of the profile projector at the position the measuring mark 30 compared to the projection image 29 of the measuring scale with the desired Read the accuracy directly. When the measuring points 14 and 15 on the projection screen 9 of the profile projector 4 coincide, the measurement mark 30 directly shows the workpiece dimensions (Dimension 33).

Für den Meßvorgang ist es gleichgültig, ob die Meßachse 3 des Werkstückes ruht und der Profilprojektor 4 bewegt wird oder ob der Profilprojektor ruht und das Werkstück mit seiner Meßachse, z. B. mittels einer feineinstellbaren Hubeinrichtung, bewegt wird. Es wird in letzterem Fall der Maßstab mit einem geeigneten Teil der Hubeinrichtung fest verbunden. For the measuring process, it does not matter whether the measuring axis 3 of the workpiece rests and the profile projector 4 is moved or whether the profile projector rests and the workpiece with its measuring axis, z. B. by means of a finely adjustable lifting device, is moved. In the latter case it will be the scale with an appropriate part of the Lifting device firmly connected.

Statt daß der Maßstab 25 des Maßstabprojektors 22 mit der Meßachse 3 des Werkstückes 1 fest verbunden und seine Projektionsoptik 24 mit der abbildenden Optik 6 des Profilprojektors 4 verbunden ist, kann auch der Maßstab 25 des Maßstabprojektors 22 mit der abbildenden Optik 6 des Profilprojektors 4 fest verbunden werden und seine Projektionsoptik 24 mit der Meßachse 3 des Werkstückes 1 fest verbunden sein. Instead of the scale 25 of the scale projector 22 with the measuring axis 3 of the workpiece 1 firmly connected and its projection optics 24 with the imaging Optics 6 of the profile projector 4 is connected, the scale 25 of the scale projector 22 are firmly connected to the imaging optics 6 of the profile projector 4 and its projection optics 24 must be firmly connected to the measuring axis 3 of the workpiece 1.

Um die Raschheit und Genauigkeit der Messung zu erhöhen, ist es zweckmäßig, die Verstellbewegung zwischen Schablone 10 und Werkstückschatten 8 in eine Grobverstellung und eine FeinverstelIung zu unterteilen. Die Grobverstellung kann z. B. elektromotorisch erfolgen. Durch diese wird eine rasche grobe Annäherung zwischen Schablone 10 und Werkstückschatten 8 erreicht. Die genaue Übereinstimmung zwischen Werkstückschatten 8 und Schablone 10 kann dann entsprechend langsamer von Hand aus durchgeführt werden. Diese Handverstellung kann z. B. mittels einer zusätzlichen, von der elektromotorischen unabhängigen Verstellung der Konsole 16 erreicht werden. In order to increase the speed and accuracy of the measurement, it is advisable to the adjustment movement between template 10 and workpiece shadow 8 in a rough adjustment and a fine adjustment to subdivide. The coarse adjustment can, for. B. electromotive take place. Through this a quick rough approximation between template 10 and Workpiece shadow 8 reached. The exact match between workpiece shadows 8 and template 10 can then be carried out by hand correspondingly more slowly. This manual adjustment can, for. B. by means of an additional, from the electromotive independent adjustment of the console 16 can be achieved.

Da hierzu jedoch relativ große Teile der Meßmaschine feinbewegt werden müßten, wird erfindungsgemäß die Feineinstellung z.B. dadurch verwirklicht, daß, unabhängig davon, ob der Profilprojektor 4 und das Werkstück 1 relativ zueinander ruhen oder sich bewegen, einerseits die Schablone 10 des Profilprojektors 4 relativ zu dessen Optik 6 verstellt wird und daß andererseits der Meßmarke 30 relativ zum Projektionsbild 29 der Meßskala des Maßstabes 25 eine von der Schablonenbewegung abhängige Bewegung erteilt wird. Sowohl die Profilschablone 10 als auch die Meßmarke 30 ist innerhalb des Vorderrahmens 34 des Profilprojektors 4 bewegbar, und zwar die Profilschablone 10 auf oder samt dem Projektionsschirm 9 und die Meßmarke 30 auf oder samt dem Projektionsschirm 28. Beide Bewegungen erfolgen mechanisch, beispielsweise mittels einer Doppelgewindespindel 35, deren erstes Gewinde 36 in einer an der Profilschablone 10 befestigten Mutter 37 und deren zweites Gewinde 38 in einer an der Meßmarke 30 befestigten Mutter 39 sitzt. Das erste Gewinde 36 besitzt eine geringere Steigung als das zweite Gewinde 38. Die Spindel 35 kann sich im Vorderrahmen 34 nur drehen, hingegen nicht längsverschieben, denn ihre Längsverschiebung relativ zum Rahmen 34 verhindert der Bund 40. Since, however, relatively large parts of the measuring machine are finely moved for this purpose the fine adjustment is implemented according to the invention, for example, in that, regardless of whether the profile projector 4 and the workpiece 1 are relative to one another rest or move, on the one hand the template 10 of the profile projector 4 relative to the optics 6 is adjusted and that on the other hand, the measuring mark 30 relative to Projection image 29 of the measuring scale of the scale 25 one of the template movement dependent movement is granted. Both the profile template 10 and the measuring mark 30 is movable within the front frame 34 of the profile projector 4, namely the profile template 10 on or together with the projection screen 9 and the measurement mark 30 on or together with the projection screen 28. Both movements take place mechanically, for example by means of a double-threaded spindle 35, the first thread 36 of which in one on the profile template 10 fastened nut 37 and its second thread 38 in one on the measuring mark 30 attached nut 39 is seated. The first thread 36 has a smaller pitch than the second thread 38. The spindle 35 can only rotate in the front frame 34, however, do not move longitudinally, because their longitudinal displacement relative to the frame 34 prevents the federal government 40.

Die Betätigung der Feineinstellung kann beispielsweise über ein Handrad 41, dessen Lager im festen Gestell der Meßmaschine gelagert ist, über Kegelräder 42 und eine gelenkige Teleskopwelle 43 erfolgen. The fine adjustment can be operated using a handwheel, for example 41, the bearing of which is mounted in the fixed frame of the measuring machine, via bevel gears 42 and an articulated telescopic shaft 43 take place.

Die beiden Gewindesteigungen der Spindel 35 sind derart gewählt, daß der Verstellweg des Profilschablonenmeßpunktes 14 sich zum Verstellweg der Meßmarke 30 verhält wie der Vergrößerungsfaktor der Profilprojektion zum Vergrößerungsfaktor der Maßstabprojektion. Hierdurch bleiben nämlich hinsichtlich der Projektion im rückkehrenden Strahlengang, da die Vergrößerungsfaktoren dann als Verkleinerungsfaktoren wirksam sind, die genannten Verstellwege, bezogen auf die Meßebene 11 für die Profilprojektion und auf die Meßebene 26 für die Maßprojektion, jeweils einander genau gleich, und es zeigt die Meßmarke 30 auch bei dieser Anordnung dann, wenn am Projektionsschirm mittels der Schablonenverstellung die Meßpunkte 14 und 15 zusammenfallen, unmittelbar die Werkstückmessung 33 an. The two thread pitches of the spindle 35 are selected in such a way that that the adjustment path of the profile template measuring point 14 becomes the adjustment path of the measurement mark 30 behaves like the enlargement factor of the profile projection to the enlargement factor the scale projection. This means that the projection remains in returning beam path, since the enlargement factors are then used as reduction factors are effective, the adjustment paths mentioned, based on the measuring plane 11 for the profile projection and on the measuring plane 26 for the dimensional projection, each exactly the same as one another, and it shows the measuring mark 30 even with this arrangement when on the projection screen by means of the template adjustment, the measuring points 14 and 15 coincide directly the workpiece measurement 33 on.

Die erfindungsgemäße Feineinstellung kann jedoch auch für bestimmte Fälle mit Vorteil in der Weise erreicht werden, daß Profilprojektor 4 und die Meßachse 3 des Werkstückes 1 relativ zueinander in Ruhe bleiben, während die Schablone 10 mit dem Maßstabprojektor 22 derart gekuppelt wird, daß entweder die Schablone 10 mit dem Maßstab 25 und die Optik 24 des Maßstabprojektors 22 mit der Optik 6 des Profilprojektors oder die Schablone 10 mit der Optik 24 des Maßstabprojektors 22 und der Maßstab 25 mit der Optik 26 des Profilprojektors 4 fest verbunden ist. However, the fine adjustment according to the invention can also be used for certain Cases can be achieved with advantage in such a way that the profile projector 4 and the measuring axis 3 of the workpiece 1 remain at rest relative to one another, while the template 10 is coupled to the scale projector 22 in such a way that either the template 10 with the scale 25 and the optics 24 of the scale projector 22 with the optics 6 of the Profile projector or the template 10 with the optics 24 of the scale projector 22 and the scale 25 is firmly connected to the optics 26 of the profile projector 4.

Eine derartige Anordnung, die besonders dann vorteilhaft ist, wenn nur ein relativ kleiner Meßbereich, jedoch höhere Maßgenauigkeit erforderlich ist, ist in Fig. 2 dargestellt. Der ortsfeste Profilprojektor 4 ist hier mit der Beleuchtungseinrichtung 23 und der Projektionseinrichtung 24 des Maßstabprojektors 22 fest verbunden. Weiterhin ist auch die Meßmarke 30 nicht verstellbar, sondern ebenfalls mit der Projektionsoptik 24 des Maßstabprojektors 22 fest verbunden. Beweglich ist lediglich die Profilschablone 10 innerhalb oder samt dem Projektionsschirm 9, wobei mit ihr der Maßstab 25 des Maßstabprojektors 22 fest verbunden ist und jede Bewegung der Profilschablone 10 unmittelbar mitmacht. Such an arrangement, which is particularly advantageous when only a relatively small measuring range, but higher dimensional accuracy is required, is shown in FIG. The stationary profile projector 4 is here with the lighting device 23 and the projection device 24 of the scale projector 22 are firmly connected. Farther the measuring mark 30 is also not adjustable, but also with the projection optics 24 of the scale projector 22 firmly connected. Only the profile template is movable 10 within or together with the projection screen 9, with the scale 25 of the Scale projector 22 is firmly connected and any movement of the profile template 10 participate directly.

Der Verstellweg der Profilschablone 10 wird in diesem Fall in Form einer Bewegung des Maßstabprojektionsbildes 29 mit dem starken Vergrößerungsfaktor des Maßstabprojektors 22 besonders deutlich sichtbar, da sich die beiden Vergrößerungsfaktoren des Profilprojektors 4 und des Maßstabprojektors 22 hier multiplizieren. Damit auch bei dieser Anordnung dann, wenn am Profilprojektionsschirm 9 die Meßpunkte 14 und 15 mittels der Schablonenbewegung zur Deckung gebracht werden, die Meßmarke 30 unmittelbar die Werkstückabmessung 33 anzeigt, muß der Maßstab 25 eine um den Vergrößerungsfaktor der Profilprojektionsoptik 6 vergrößerte Skalenteilung erhalten, was wiederum die Genauigkeit der Ablesung erhöht. Infolge des kleineren Meßbereiches wird hierHandverstellung, also direkte Feineinstellung, meist genügen. Es läßt sich jedoch auch eine elektromotorische Grob- (Schnell-) verstellung, z. B. mittels Motor 44, mit einer von Hand erfolgenden Feineinstellung der Schablone 10 kombinieren.The adjustment path of the profile template 10 is in this case in the form a movement of the scale projection image 29 with the large magnification factor of the scale projector 22 particularly clearly visible, since the two magnification factors multiply the profile projector 4 and the scale projector 22 here. So too in this arrangement when the measuring points 14 and on the profile projection screen 9 15 are brought into congruence by means of the template movement, the measurement mark 30 directly the workpiece dimension 33 indicates, the scale 25 must be one by the magnification factor the profile projection optics 6 get enlarged scale graduation, which in turn Reading accuracy increased. Due to the smaller measuring range, manual adjustment is so direct fine adjustment, mostly sufficient. However, it can also be an electromotive Coarse (quick) adjustment, e.g. B. by means of motor 44, with a done by hand Combine fine adjustment of template 10.

Beide Antriebe treiben hierzu zeitlich nacheinander dieselbe Gewindespindel 35 an. Auf der Spindel 35 sitzt das Gewinde 36 beliebiger Steigung, das in eine an der Schablone 10 befindliche Mutter 37 eingreift und diese verschiebt. Die in F i g. 2 dargestellte Einrichtung hat den besonderen Vorteil der geringsten Anzahl bewegter Teile und einer rein optischen Kupplung zwischen Profilprojektions- und Maßstabprojektionseinrichtung, so daß mechanische Abnutzungen die Genauigkeit der Messung nicht beeinflussen.For this purpose, both drives drive the same threaded spindle one after the other 35 at. On the spindle 35 sits the thread 36 of any pitch, which is in a on the template 10 located nut 37 engages and moves it. In the F i g. The device shown in FIG. 2 has the particular advantage of the lowest number moving parts and a purely optical coupling between the profile projection and Scale projection device, so that mechanical wear and tear reduces the accuracy of the Do not affect measurement.

Die Projektionsschirme 9 und 28 können in allen beschriebenen Fällen durch entsprechende Einschaltung von Prismen oder Spiegeln zwischen die betreffenden Projektionsoptiken und die Projektionsschirme eine beliebige Lage. relativ zu den Projektoren bzw. zum Werkstück erhalten, brauchen also keineswegs in derselben Ebene zu liegen und auch nicht parallel zur Meßachse sein, sondern sie können zu dieser z. B. auch schräg oder senkrecht stehen. The projection screens 9 and 28 can be used in all of the cases described by interposing prisms or mirrors between them Projection optics and the projection screens any position. relative to the Projectors or received for the workpiece, so do not need in the same plane to lie and also not be parallel to the measuring axis, but they can be to this z. B. also stand obliquely or vertically.

Claims

Claims: 1. Measuring device for checking large workpieces, such as B. of railway wheelsets, which consist of at least a part of a Profile of the workpiece to be tested on a projection screen projecting device and there is a template showing the nominal profile of the workpiece to be tested, the opposite and to check the profile deviation of any one Relative location of the workpiece profile together with a scale and a measuring mark are mutually movable and that the scale and a projection device in the longitudinal direction of the scale depending on the relative movement elected Measuring point of the shadow profile image of the worn workpiece profile to this opposite measuring point of the template having the nominal profile is movable, characterized in that the template (10) with one of the three elements of the scale projection, either with the projection device (23, 24) or with the scale (25) or with the measuring mark (30), by one of the adjusting device (16, 17, 18) of the Profile projection device (4, 6) independent adjusting device (35 to 41) mechanically connected and in the longitudinal direction of the scale to the fixed of the three elements (23, 24 or 25 or 30) depending on the relative movement of a selected Measuring point (e.g.

14) of the template (10) having the nominal profile to the measuring point (e.g. 15) of the shadow profile image of the appearing on the projection screen (9) worn workpiece profile is movable.

2. Measuring device according to claim 1, characterized in that the Measuring mark (30) on the scale projection surface (28) adjustable and with the profile template (10) is coupled in such a way that the adjustment path of the Profilsohablonenmeßpunktes to the adjustment path of the measuring mark (30) behaves as the magnification factor of the profile projection to the magnification factor of the scale projection. ~~~~~~~~ Publications considered: German Patent Nos. 859 815, 578 744; U.S. Patents No. 2703,457, 2592264, 2521820, 2484103, 2355910; Räntsch, "Optics in precision measurement technology", 1949, pp. 85/86.