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Gerät zum Messen und Prüfen des Durchmessers von konischen Rotationskörpern
Die Erfindung betrifft ein Gerät zum Messen und Prüfen von Durchmessern an Rotationskörpern,
deren Durchmesser in verschiedenen axialen Abständen von einer Stirnfiäche verschieden
ist, insbesondere bei konischen Gewindezapfen,-wobei an-der Mantelfläche des Rotationskörpers
ein radial bewegliches Tastglied anliegt, dessen Bewegung relativ zu einem schlittenförmigen
Bezugsglied auf einen Meßwertuizeiger übertragen wird, und das Bezugsglied während
der axialen Abtastung des Rotationskörpers entlang einer Führungsbahn nach Maßgabe
des sich mit dem Abstand des Anlagepunktes des Tastgliedes ändernden Solldurchmessers
radial verschiebbar ist.
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Bei einem bekannten Gerät dieser Art ist ein feststellende Leitlineal
parallel zu einer den Sollmaßen entsprechenden Kegelerzeugenden des zu messender
Rotationskörpers vorgesehen. An diesem Leitlineal gleitet mit einer entsprechenden
Schrägfläche ein Schlitten, welcher bei der Drehung des zu vermessenden konischen
Gewindekörpers über einen in das Gewinde eingreifenden Fühler axial mitgenommen
wird. Der zu vermessende konische Gewindekörper wird dabei in axialer Richtung nicht
bewegt. Wenn der Konuswinkel stimmt, dann darf sich der Fühler nicht relativ zu
dem Schlitten bewegen. Bei der bekannten Anordnung wird nicht unmittelbar der Durchmesser
des Prüfkörpers gemessen, sondern der Abstand -des Anlagepunktes des Fühlers am
Prüfkörper von einer gedachten Achse, nach welcher das Leitlineal ausgerichtet ist.
Da nur eine einseitige Abstufung des Gewindekörpers mittels des radialen Tastgliedes
erfolgt, hängt alles davon ab, daß der zu vermessende konische Gewindekörper genau
in bezug auf seine Drehachse zentriert ist. Außerdem kommt es auch auf die Lage
des Gewindekörpers relativ zu dem raumfesten Leitlineal an, das in eine durch den
theoretischen Konuswinkel des Prüfkörpers gegebene Lage gebracht werden muß.
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Eine solch genaue Zentrierung des Prüfkörpers zu einer Drehachse
und gleichzeitig genaue Ausrichtung eines Leitlineals ist bei vielen Prüfkörpern,
wie z. B. konischen Gewindezapfen, die keine Bohrung, Lagerwelle od. dgl. haben,
ion der Praxis nur schwer durchführbar. Außerdem ist die bekannte Anordnung nur
für Gewindekörper geeignet, und die Verschiebung des Schlittens in axialer Richtung
erfolgt über den Taststift, also ein Meßglied, wodurch die Meßgenauigkeit beeinträchtigt
wird.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Gerät zum Messen
und Prüfen des Durchmessers von konischen Rotationskörpern mit oder ohne Gewinde
zu schaffen, bei welchem unmittelbar der
Durchmesser des Rotationskörpers gemessen
wird, unabhängig von einer gedachten Symmetrieachse oder einer Drehachse.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der zu messende
Rotationskörper mit einer Stirnfläche an einer axial beweglichen Bezugsfläche und
mit seiner Mantelfläche in an sich bekannter Weise an einem oder zwei festen Meßauflagegliedern
anliegt, und daß das nur radial verschiebbar geführte Bezugsglied durch die mit
der Bezugsfläche bewegliche Führungsbahn verstellbar ist.
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Im Gegensatz zu der einleitend genannten bekannten Anordnung wird
bei der Erfindung der Durchmesser des Rotationskörpers also nicht einseitig von
einer gedachten Mitte aus abgetastet, sondern der Rotationskörper liegt mit der
einen Seite an einem oder zwei festen Meßaufnahmegliedem an und gegenüber diesem
realen Bezugspunkt erfolgt die Messung mit dem radialen in axialer Richtung nicht
beweglichen Tastglied. Dafür wird eine Bezugsfläche, an welcher die Stirnfläche
des Rotationskörpers anliegt, axial beweglich angeordnet, und von der axialen Bewegung
der Bezugsfiäche wird über geeignete Übertragungsmittel eine rein radiale Bewegung
eines Bezugsgliedes abgeleitet.
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Da außerdem bei dem erfindungsgemäßen Konus-Meßgerät zwei feste Meßauflageglieder
mit dem beweglichen Tastglied eine Dreipunktauflage für den Rotationskörper bilden
können, ergibt sich eine einwandfreie, von einer besonderen Zentrierung unabhängige
und unmittelbare Durchmesserbestimmung, wobei es nicht erforderlich ist, daß der
Prüfkörper bzw. das Leitlineal nach einer Drehachse ausgerichtet werden muß, vor
allem wenn der Prüfkörper keine zentrale Bohrung aufweist. Außerdem kann bei der
erfindungsgemäßen Anordnung eine einfache Meßuhr verwendet werden. Ferner können
sowohl konische Rotationskörper mit als auch ohne
Gewinde gemessen
werden, wobei für die Gewindemessung ein Tastglied und-feste Meßauflageglieder verwendet
werden können, die ein volles Gewindeprofil haben.
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Das erfindungsgemäße Gerät wird zweckmäßigerweise so ausgebildet,
daß das;Tastglied und der Meßwertanzeiger auf je einem parallel zueinander verschiebbaren
Schlitten angeordnet sind und daß der den Meßwertanzeiger tragende Schlitten mit
einer der Durchmesseränderung des Rotationskörpers entsprechenden Führungskurve
verbunden ist, die an einem mit der Bezugsfläche verbundenen Führungsglied kraftschlüssig
anliegt. Die Führungskurve kann dabei auswechselbar und/oder einstellbar angeordnet
sein.
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Die Erfindung ist in der Zeichnung an Hand eines Ausführungsbeispiel
näher veranschaulicht. Es zeigen F i g. 1 und 1 a eine schematische Darstellung
des erfindungsgemäßen Meßgerätes, F i g. 2 das erfindungsgemäße Meßgerät im Grundriß
Fig.3 einen Schnitt längs der LinieIIVIII von Fig. 2, F i g. 4 einen Schnitt längs
der LinieIV/IV von Fig. 3, F i g. 5 einen Schnitt längs der Linie VIV von Fig. 3.
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Zwei gehäusefeste Meßauflageglieder L 2 bilden mit einem radial beweglichen
Tastglied 3 eine Dreipunktauflage für einen konischen Rotationskörper 4.
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Die Stirnfläche 4' des Rotationskörpers 4 liegt an einer Bezugsfläche
5 an, die die Außenfläche eines in Wälzlagern 6, 6' axial verschiebbar geführten
Bezugskörpers 7 ist. An dem Bezugskörper 7 greift eine Rückholfeder 8 an, durch
welche die Bezugsfläche 5 in eine durch einen Anschlag9 definierte Nullstellung
gebracht wird.
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Das radial bewegliche Tastglied 3 ist auf einem Schlitten 10 befestigt,
der gegen eine Rückholfeder 11 auf Wälzlagern 12, 12' verschiebbar ist. Der Tastgliedschlitten
10 liegt am Taststift 13' einer Meßuhr 13 an, die auf einem weiteren Schlitten 14
gehaltert ist. Der Meßuhrschlitten 14 läuft parallel zum Tastgliedschlitten 10 auf
Wälzlagern 15, 15'.
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Mit dem Meßuhrschlitten 14 ist; ein Ansatz 16 starr verbunden, der
eine Führungskurve17 trägt.
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Durch einen federnden Bolzenl8, der gegen den Ansatz 16 drückt, wird
die Führungskurve 17 kraft, schlüssig an einem Rollglied 19 in Anlage gehalten,
das an einem starr mit dem Bezugskörper 7 verbundenen Arm 20 gelagert ist.
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Zur Messung eines konischen Rotationskörpers 4 wird das Meßgerät
durch ein Normal des konischen Rotationskörpers zunächst so eingestellt, daß bei
der Nullstellung der BezugsflächeS, bei der das Tastglied 3 einen dem Abstande zugeordneten
Durchmesser des Zapfens 4 in der Meßebene MM abgreift, die Meßuhr 13 Null anzeigt.
Wird dann durch- den konischen Körper 4 die Bezugsfläche 5 z. B. axial nach unten
verschoben, so daß in der Meßebene MM ein größerer Durchmesser des Zapfens 4 liegt,
so wird durch das an der Führungskurve gleitende Rollglied 19 der Meßuhrschlitten
14 nach links verschoben. Gleichzeitig verschiebt sich auch der Tastgliedschlitten
10 nach Maßgabe der Durchmesservergrößerung des Zapfens 4 in der Meßebene MM nach
links. Durch Einstellung der Neigung der Führungs-
kurve 17, entsprechend den Sollmaßen
der Kegelerzeugenden des Rotationskörpers 4, verschieben sich die beiden Schlitten
10, 14 jeweils um gleiche Beträge, so daß die Meßuhrl3 auf Null bleibt. Wird inun
bei dieser Einstellung des Meßgerätes an Stelle des Normals ein zu messender konischer
Rotationskörper 4 eingeführt, so zeigt die Meßuhr 13 bei Nullstellung der Bezugsfiäche
5 an, ob der dem Abstand a zugeordnete Durchmesser des Rotationskörpers 4 in der
Meßebene MM dem Sollmaß entspricht oder davon abweicht. Diese Messung sagt aber
noch nichts darüber aus, ob auch der Konuswinkel des Zapfens 4 dem Sollwert entspricht.
Verschiebt man nun jedoch den Prüfkörper 4 unter axialer Verlagerung der Bezugsfläche
5 wieder nach unten, so muß die Meßuhr 13 auf Null bleiben, wenn der Konuswinkel
des zu prüfenden Körpers 4 dem Sollwert entspricht.
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Bei der Messung eines konischen Gewindezapfens 4 werden die Meßauflageglieder
1, 2 sowie das Tastglied 3 mit einem in einem Gewindegang des zu messenden Gewindezapfens
4 eingreifenden, entsprechend der Gewindesteigung axial - versetzten Profilrand21,
21' versehen (Fig. la). Die Einstellung des Meßgerätes erfolgt wieder in der vorstehend
beschriebenen Weise mittels eines Gewindenormals.
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Im übrigen bleibt die Prüfung des Gewindezapfens 4 unverändert. Bei
der Messung von tonnenförmigen Rotationskörpern ist eine der Solldurchmesseränderung
entsprechende Ausbildung der Führungskurve 17 erforderlich. Wesentlich ist stets,
daß der vom Bezugskörper 7 über die Führungskurve 17 gesteuerte Meßuhrschlitten
14 nach Maßgabe der Solldurchmesseränderung ausweicht, so daß bei Sollmaß des zu
prüfenden Körpers 4 keine Relativbewegung zwischen Tastgliedschlitten 10 und Meßuhrschlitten
14 stattfindet.