DE1473843B2 - Vorrichtung zum Messen oder Anzeigen eines Mangels an dem geradlinigen Verlauf einer Oberfläche eines Werkstücks - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Messen oder Anzeigen eines Mangels an dem geradlinigen Verlauf einer Oberfläche eines Werkstücks, insbesondere einer zylindrischen Oberfläche, bei der zwei an einem Schlitten gelagerte Fühler entlang der Prüffläche in Richtung je einer von zwei am Werkstück einander diametral gegenüberliegenden Linien vorschiebbar sind und am Schlitten so gelagert sind, daß jeder der Fühler während einer Vorschubbewegung eine Abtast- bzw. Arbeitsbewegung in einer im allgemeinen zur Prüffläche senkrechten Richtung ausführt und hierdurch ein Detektorgerät steuert, dessen Ausgabe einem Meß- oder Anzeigegerät für die gewünschte endgültige Anzeige zugeführt wird.

Die Vorschubbewegung der Fühler erfolgt im Falle einer zylindrischen Oberfläche in ihrer Längsrichtung bzw. in ihrer Achsrichtung wobei vor- und nachstehend unter dem Ausdruck »Längsrichtung« und unter dem Ausdruck »entlang der Prüffläche« diese Zylinder-Achsrichtung auch dann zu verstehen ist, wenn die Länge der Prüffläche in dieser Richtung kleiner als ihr Durchmesser ist.

Es sind bereits Vorrichtungen zum Prüfen eines Mangels an solchem glatten Verlauf der Oberfläche eines Werkstücks vorgeschlagen worden, bei denen ein Fühler entlang der Prüffläche vorgeschoben wird und eine Arbeitsbewegung ausführt, die im allge-

meinen senkrecht zur Prüffläche verläuft und den Fehlern im glatten Verlauf dieser Fläche entspricht. Die Größe der Arbeitsbewegung des Fühlers wird relativ zu einer genau geradlinig verlaufenden Bezugsgröße gemessen oder angezeigt. Wenn der Prüfvorgang über die Längenausdehnung einer zylindrischen Oberfläche durchgeführt worden ist, kann die sich dabei ergebende Meßgröße oder Anzeige entweder den Fehler im geradlinigen Verlauf der Achse der Prüffläche oder Veränderungen im Durchmesser der Prüffläche oder beide Arten von Fehlern darstellen. Wenn man nicht weiß, daß eine der beiden Formen von Abweichungen im geradlinigen bzw. glatten Verlauf keinesfalls an der Prüffläche vorkommt, so kann man die erhaltene Meßgröße oder Anzeige nicht leicht interpretieren. Ferner ist es schwierig, als Hilfe dienende Unterscheidungsmerkmale zwischen diesen beiden Formen von Abweichungen durch einen weiteren Prüfvorgang zu ermitteln, den man nach Drehen des Werkstückes um 180° um seine Achse oder nach Umkehren der Enden des Werkstücks und Vertauschen der Enden miteinander durchführen kann, und zwar weil nicht gewährleistet ist, daß das Werkstück wiederholt bei den verschiedenen Meßvorgängen in ein und derselben Stellung auf seinem Halter gelagert ist. Bei den bereits vorgeschlagenen Vorrichtungen treten ähnliche Schwierigkeiten auch auf, wenn man die Parallelität einander gegenüberliegender und nominell angeblich gerade verlaufender Stirn- oder Oberflächen eines Werkstücks prüft, das quadratischen oder rechteckigen Querschnitt besitzt.

Vorrichtungen zum Messen des Durchmessers einer zylindrischen Oberfläche an verschiedenen Punkten ihrer Längenausdehnung sind gleichfalls bekannt. Aber diese Meßvorrichtungen liefern keine Meßwerte oder Anzeige hinsichtlich eines Mangels an geradlinigem Verlauf der Achse des Werkstücks, sind also für die Zwecke der Erfindung nicht brauchbar.

Es ist auch bekannt einen Meßkopf zum Messen des Durchmessers einer zylindrischen Prüffläche, z. B. einer Werkstückbohrung, in deren Längsrichtung zusammen mit zwei einander diametral gegenüberliegend an der Prüffläche angreifenden Fühlern zu verschieben, von denen der eine als Meßglied und der andere als Bezugsgröße für die relativen Arbeitsbewegungen des erstgenannten Fühlers dient. Dabei werden die Werte der Fühlereinstellungen während der Vorschubbewegung der Fühler auf ein Anzeigegerät übertragen, das eine kontinuierliche Anzeige der Veränderung des Durchmessers der zylindrischen Prüffläche liefert. Dieses Meßgerät vermag jedoch nicht, eine Anzeige eines Mangels an Geradlinigkeit der Werkstückachse zu liefern. Ein solcher Mangel der Werkstückachse geht aber bei einer Prüfung des geradlinigen Verlaufs einer Werkstückoberfläche, insbesondere einer zylindrischen Oberfläche mittels einer Vorrichtung der eingangs genannten und der letztgenannten Art selbstverständlich in das Meßergebnis ein, so daß diese bekannten Vorrichtungen in der Regel nicht dazu dienen können, einen Mangel an dem geradlinigen Verlauf der Werkstückoberfläche für sich allein, d. h. unabhängig vom Vorhandensein oder Nichtvorhandensein eines Mangels an Geradlinigkeit der Werkstückachse anzuzeigen.

Demgegenüber bezweckt die Erfindung, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die die oben genannten Mängel vermeidet und eine Bezugslinie aufweist, die genau geradlinig ist, wobei die Arbeitsbewegung der beiden diametral einander entgegengerichteten Fühler relativ zur Bezugslinie für jeden der Fühler ausschließlich durch einen Mangel an Geradlinigkeit der zu prüfenden Werkstückoberfläche verursacht wird. Außerdem können auch Veränderungen des Durchmessers eines zylindrischen Werkstücks gemessen werden, so daß mit der ίο Meßvorrichtung an einem Werkstück mit einer zylindrischen Oberfläche alle erwünschten Prüfdaten mit einer Mindestzahl von Prüfvorgängen festgestellt werden können.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Schlitten mittels einer eine Bezugsebene definierenden Führungsvorrichtung zur Ausführung der Vorschubbewegung verschiebbar gelagert ist, und daß ferner die beiden Fühler am Schlitten in einer ihnen gemeinsamen Ebene gelagert sind, die die Bahnen der Abtast- bzw. Arbeitsbewegung beider Fühler während ihrer Vorschubbewegung enthält und senkrecht zur Bezugsebene verläuft, wobei die Schnittlinie der beiden Ebenen eine genau geradlinige Bezugslinie definiert und die Arbeits- bzw. ABtastbewegung jedes der Fühler während seiner Vorschubbewegung den Mangel an glattem bzw. geradlinigem Verlauf jeweils derjenigen Linie der Prüffläche repräsentiert, der entlang je einer der Fühler seine Vorschubbahn ausführt, und daß das Detektorgerät auf die Abtast- bzw. Arbeitsbewegung jeder der Fühler für sich derart anspricht, daß das Meß- oder Anzeigegerät zwei Anzeigen bzw. Meßdaten liefert, von denen je eine bzw. eines jeweils die Abtast- bzw. Arbeitsbewegung je eines der beiden Fühler repräsentiert.

Der durch die Erfindung gegenüber der bekannten Meß- und Anzeigevorrichtung durch Behebung der für diese oben aufgezeigten Mängel erreichte technische Fortschritt liegt darin, daß eine genau geradlinige Bezugslinie geschaffen wird und die beiden einander gegenüberliegenden Fühler in einer ihnen gemeinsamen Ebene liegen, was dazu beiträgt, die genau geradlinige verlaufende Bezugslinie zu definieren, in bezug auf welche sich die Arbeitsbewegungen der beiden Fühler bestimmen. Der Umstand, daß die Bezugslinie als Schnittlinie der gemeinsamen Ebene der Arbeitsbewegung der beiden Fühler mit einer Bezugsebene definiert ist, die ihrerseits durch die Führungsvorrichtung bzw. Führungsschlitten, die bzw. der die Fühler trägt, bestimmt ist, erlaubt es, daß die erfindungsgemäße Vorrichtung jeglichen Mangel an dem geradlinigen Verlauf einer Oberfläche des Werkstückes selbst unabhängig davon anzeigt, welche etwaigen Veränderungen des Werkstückdurchmessers entlang der Abtastbahn der beiden Fühler auftreten; denn die Arbeitsbewegung jedes der beiden Fühler wird ausschließlich durch irgendwelche Abweichungen der Werkstückoberfläche vom geradlinigen Verlauf entlang der Bahn hervorgerufen, die die Fühler beim Prüfen des Werkstückes durchlaufen. Dieser technische Fortschritt bringt seinerseits weitere Vorteile mit sich, nämlich daß der Mangel an geradlinigem Verlauf eines zylindrischen Werkstückes genau ermittelt werden kann und außerdem Veränderungen des Durchmessers eines zylindrischen Werkstückes gleichzeitig mit der Prüfung der Geradlinigkeit durch eine Mindestzahl von Prüfvorgängen festgestellt werden können. Diese

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Vorteile gegenüber dem bekannten Stand der Tech- sind und von denen jeder eine Einstellung in zwei nik sind um so mehr bedeutungsvoll, als es bisher zueinander senkrechten Richtungen und senkrecht nicht möglich war, die Ermittlung des geradlinigen zur Vorschubrichtung ermöglicht.
Verlaufs von solchen Ungenauigkeiten freizuhalten, Die Vorrichtung enthält vorzugsweise Führungsdie durch Veränderungen des Durchmessers des 5 glieder, die eine genau geradlinig verlaufende Bezugs-Werkstücks entlang der Bahn des Fühlers bzw. der ebene festlegen und definieren, wobei die die beiden Fühler hervorgerufen werden. Fühler enthaltende und diesen gemeinsame Ebene

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung er- senkrecht zu dieser Bezugsebene verläuft. Dabei geben sich aus den Unteransprüchen, deren Merk- enthält die Führungseinrichtung eine genau geradlinig male zum Teil in anderem Zusammenhang an sich io verlaufende Welle oder Stange, und der Schlitten wird bekannt sind. Die Unteransprüche sollen daher nur an dieser Welle oder Stange mittels einer V-förmigen in Verbindung mit dem Hauptanspruch Geltung Lagerung axial beweglich geführt, wobei die Lagehaben, rung durch zwei axial im Abstand voneinander

Das Prüfen kann man entweder während einer angeordnete Paare von in Winkelabstand voneineinzigen Vorschubbewegung des Schlittens durch- 15 ander befindlichen Lagergliedern gebildet ist. Die führen, wobei die beiden Fühler gleichzeitig in ein- diese V-Form der Lagerung halbierende Ebene bildet ander entgegengesetzten Richtungen gegen die Prüf- die sogenannte Bezugsebene, und die die beiden fläche angedrückt werden und dabei die beiden Fühler enthaltende und diesen gemeinsame Arbeits-Bahnen durchlaufen, die auf einander entgegen- ebene schneidet diese Bezugsebene in der Achse der gesetzten Seiten des Werkstücks verlaufen, und wobei 20 Welle oder Stange und steht senkrecht zu dieser das Detektorgerät zwei Detektoren aufweist, von Ebene. Die Führungseinrichtung enthält ferner eine denen je einer auf je eine der einzelnen Arbeits- zusätzliche Führung, die im wesentlichen eine Drehbewegungen je eines der beiden Fühler anspricht; bewegung des Fühlerschlittens verhindert,
oder es kann der Prüfvorgang während zweier auf- Die geradlinige Welle oder Stange kann auch einanderfolgender Vorschubbewegungen durchge- 25 -durch eine im Querschnitt genau rund gestaltete führt werden, wobei bei je einer dieser Vorschub- Welle oder Stange ersetzt werden, die nicht notwenbewegungen nur der eine bzw. der andere der Fühler dig genau geradlinig zu sein braucht und die ständig arbeitet. Im letzteren Falle ist es nicht wesentlich um ihre Achse gedreht wird. Bei jeder der beiden bzw. nicht notwendig, zwei Detektoren zu verwen- letztgenannten Ausführungsformen macht der Umden. 30 stand, daß die Arbeitsbewegung jedes der Fühler in

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Er- der Ebene vor sich geht, die zu der die V-Form der

findung sind die beiden Fühler durch einen an dem Lagerung des Schlittens halbierenden Ebene senk-

Schlitten gelagerten Rahmen getragen und relativ recht steht, die abschließend erhaltenen Meßwerte

zu dem Schlitten in einer Richtung beweglich ge- von kleinen Änderungen des Durchmessers der Welle

lagert; wobei eine Umschalteinrichtung vorgesehen 35 oder Stange der Führungseinrichtung unabhängig,

ist, die wahlweise entweder den einen oder den die in der Längsrichtung dieser Welle oder Stange

anderen der Fühler zum Angriff mit der Prüffläche etwa vorliegen.

bringt, und dabei wird die Arbeitsbewegung des Die Fühler werden vorzugsweise durch je einen

jeweils arbeitenden Fühlers über den Rahmen auf Rahmenteil getragen, der abnehmbar am Rahmen

das Detektorgerät übertragen. Bei dieser Ausfüh- 40 gelagert ist, so daß jedes der Rahmenteile ausgewech-

rungsform besitzt die Umschalteinrichtung Vorzugs- seit werden kann.

weise eine Federgelenkeinrichtung, um den die Füh- Die Erfindung ist in der Zeichnung an Hand von

ler tragenden Rahmen wahlweise in der einen oder Ausführungsbeispielen näher veranschaulicht. Es

der anderen der zwei einander entgegengesetzten zeigt

Richtungen anzudrücken. Bei dieser Ausführungs- 45 F i g. 1 eine Draufsicht auf die erfindungsgemäße form ist es indessen zu bevorzugen, zum erstmaligen Vorrichtung bei weggenommenem Gehäuse und einAnlegen des einen der Fühler an die Prüfstelle und gerichtet zum Prüfen einer äußeren zylindrischen zum erstmaligen Abheben des anderen der Fühler Oberfläche,

von der Prüffläche eine Verschiebung des Rahmens F i g. 2 eine Stirnansicht der Vorrichtung nach

relativ zum Schlitten nicht hervorzurufen. Dieser 5° F i g. 1 bei weggenommenem Gehäuse,

Vorgang kann vielmehr zweckmäßig durch Einstell- F i g. 3 einen Querschnitt durch die Vorrichtung

glieder bewirkt werden, die eine Verschiebung je nach F i g. 1 und 2, und

eines Fühlers relativ zu den Tragrahmen zur Prüf- F i g. 4 bzw. 5 bzw. 6 je eine Ansicht der Vorfläche hin bzw. von dieser weg hervorrufen. richtung entsprechend den F i g. 1 bis 3, jedoch

Bei einer Vorrichtung zur Prüfung der inneren 55 eingerichtet zum Prüfer einer inneren zylindrischen

Seiten eines rohrförmigen Werkstücks sind die bei- Oberfläche.

den Fühler vorzugsweise co-linear gelagert, so daß Der Einfachheit halber wird nachstehend die Vorsie an der einen bzw. an der anderen Seite des Werk- richtung mit Bezug auf das Prüfen einer zylindrischen Stücks in jeweils miteinander korrespondierenden Oberfläche beschrieben, sie ist jedoch nicht auf einander gegenüberliegenden Punkten des Werk- 60 diesen Fall beschränkt.
Stücks angreifen. Wie insbesondere F i g. 3 zeigt, ist ein längliches

Um das Werkstück für den Prüfvorgang richtig Gehäuse A vorgesehen, das von einem Grundgestell einzurichten, besitzt die erfindungsgemäße Vorrich- A¹ getragen wird, und bei dem eine im allgemeinen tung vorzugsweise einen Werkstückhalter und GHe- waagerecht verlaufende Welle oder Stange B ortsfest der zum Einstellen der Lage des Werkstückhalters 65 gelagert ist und sich von einen Stirnende des Gerelativ zu der Bezugslinie. Ein bevorzugter Werk- häuses zu dessen anderem Stirnende erstreckt. Diese stückhalter besteht aus zwei Teilen, die in der Vor- Welle besitzt einen gleichmäßig genau runden Querschubrichtung im Abstand voneinander angeordnet schnitt und hat eine genau geradlinig verlaufende

Achse, die die Bezugslinie für den Meßvorgang liefert. Dieser Welle oder Stange B entlang ist ein im Ganzen mit C bezeichneter Schlitten beweglich gelagert, der entweder von Hand oder durch einen (nicht gezeichneten) Motorantrieb verschiebbar ist und C-förmig ausgebildet ist, so daß er sich über die Oberseite der Welle oder Stange längs eines Teils ihrer Längenausdehnung spreizt. Er besitzt an seiner Unterseite zwei in Längsrichtung im Abstand voneinander angeordnete Paare von winkelförmig angeordneten Lagerpolstern C², von denen jedes auf der Welle an den Enden von Radien ruht, von denen jeder im gleichen Winkel zur Vertikalen auf der einen bzw. anderen Seite der Welle verläuft. Der Schlitten C ist also an axial verlaufenden Lagerstützen unterstützt, die eine V-Form bilden, deren Winkelhalbierende Ebene im allgemeinen senkrecht verläuft und eine Bezugsebene darstellt, die durch die Achse der Welle B hindurchgeht. Am Schlitten C ist ein Arm C³ befestigt, der hinter der Welle B nach unten ragt und dessen unteres Ende eine Laufrolle C⁴ trägt. Diese wird in Angriff mit einer zusätzlichen Welle B¹ gehalten, die nicht notwendig genau geradlinig zu verlaufen braucht, im Gehäuse A unterhalb der Bezugswelle B gelagert ist und sich mit ihrer Achse waagerecht innerhalb der Ebene erstreckt, die die V-Form der Lagerung des Schlittens auf der Bezugswelle halbiert.

Unmittelbar unter der Bezugswelle B ist ein Bauteil D¹ angebracht, das an dem Schlitten C mittels tragender Gelenkbänder D² befestigt ist, die in je einer senkrechten Ebene liegen, welche parallel zur Bezugswelle und auf der Vorderseite bzw. der Hinterseite der Bezugswelle verläuft. Dieses Bauteil D¹ bildet einen Teil des im Ganzen mit D bezeichneten Rahmens, der sich nach vorn durch einen in der Vorderwandung des Gehäuses A hindurchgehenden Schlitz hindurcherstreckt und ein Paar Fühler E trägt, welche an der Prüffläche des Werkstücks F angreifen. Das Werkstück ist auf zwei Werkstückhaltern gelagert, die waagerecht in Abstand voneinander einstellbar sind und von denen jeder als Ganzes mit G bezeichnet ist (F i g. 2). Diese Halter G sind ihrerseits an der Vorderseite des Gehäuses A derart gelagert, daß die Achse der zylindrisehen Prüffläche des Werkstücks F sich waagerecht parallel zu der Bezugswelle B erstreckt und im allgemeinen in der gleichen Höhenlage wie die Achse dieser Bezugswelle verläuft. Um diese Einstellung der Lage des Werkstücks zu ermöglichen, besitzt jeder der Werkstückhalter G eine Konsole G¹, die am Gehäuse mittels je einer Befestigungsschraube G² festgemacht ist, und je einen V-förmigen Block G³, der an der oberen Seite je einer der Konsolen sitzt. Jeder der Konsolen G¹ ist in senkrechter Richtung mittels einer Stellschraube G⁴ einstellbar, während jeder der V-Blöcke G³ in waagerechter Vorwärts- und Rückwärtsrichtung relativ zur Konsole mittels einer Stellschraube G⁵ einstellbar ist.

Zum Prüfen einer äußeren zylindrischen Werkstück-Oberfläche wird je einer der beiden Fühler E in das untere Ende je eines von Armen D³ eines Rahmenteiles von umgekehrter U-Form eingeschraubt, der einen abnehmbaren Teil des Rahmen D an der Vorderseite des Gehäuses A bildet. Ein Querstück D⁴ dieses Rahmenteiles erstreckt sich über die Oberseite des Werkstückes in einer Richtung quer zu dessen Längsrichtung, und die beiden Fühler sind diametral zueinander nach Innen bzw. zur Prüffläche hin aufeinander zu gerichtet. Die Anordnung der Fühler E ist so getroffen, daß diese in einer Linie miteinander auf einer Normalen zu der Bezugsebene liegen, wobei diese Normale die Achse der Bezugswelle derart schneidet, daß sich die beiden Fühler, wenn der Schlitten der Welle bzw. Stange B entlang seine Vorschubbewegung ausführt, in einer im allgemeinen waagerechten, nachstehend als Arbeitsebene bezeichneten Ebene bewegen, die senkrecht zur Bezugsebene steht und die Bezugsebene in der Achse der Bezugswelle oder -stange B schneidet. Sind nun die Werkstückhalter G derart genau eingestellt worden, daß die Achse des zylindrischen Werkstückes F gleichfalls in der Arbeitsebene liegt, so bildet die die beiden Fühler enthaltende Ebene einen Durchmesser dieser Prüffläche. Die die Fühler E tragenden Arme D³ des Rahmenteiles von umgekehrter U-Form sind gleitend verschiebbar entlang der Längsrichtung des Querstückes D⁴ einstellbar, um dadurch entweder den einen oder den anderen der Fühler zum Angreifen an der Prüffläche zu bringen. Dabei ist eine Schraube Z)⁵ zum Feststellen jedes der Arme in der gewählten Einstell-Lage vorgesehen. Eine Feineinjustierung kann gewünschtenfalls durch Verschrauben jedes der Fühler £ relativ zu dem ihn tragenden Arm D³ bewerkstelligt werden.

Infolge der Biegsamkeit der Haltebänder D² wird der die Fühler E tragende Rahmen D entweder vorwärts oder rückwärts relativ zum Schlitten C derart gedrückt, daß der jeweils für die Abtastung gewählte Fühler E gegen die entsprechende Prüffläche des Werkstückes F angedrückt und in Angriff an dieser gehalten wird.

Bewirkt man nun eine Umschaltung auf den jeweils anderen der beiden Fühler E, so kann dieser Fühler wiederum in Angriff an der Werkstück-Prüffläche gehalten werden, so daß von den beiden Fühlern E, jeweils einer während einer von zwei aufeinanderfolgenden Vorschubstrecken an diametral einander gegenüberliegenden Punkten der Prüffläche angreifen kann. Der jeweils arbeitende Fühler E vollführt während der Vorschubbewegung eine Arbeits- bzw. Abtastbewegung in der Arbeitsebene in einer Richtung, die im wesentlichen senkrecht zur Vorschubrichtung verläuft, und zwar nach Maßgabe der Abweichungen der Werkstück-Prüffläche von geradlinigem Verlauf, wobei sich die Haltebänder D² entsprechend durchbiegen.

Bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform erfolgt die Bewegung des jeweils gerade arbeitenden Fühlers E relativ zur Bezugnahme lediglich zufolge einer Abweichung der Prüffläche des Werkstückes F von geradlinigen Verlauf, wobei etwa auftretende und von Abweichungen in der Geradlinigkeit der zusätzlichen Führungswelle oder -stange B herrührende Fehler dadurch auf ein Minimum verringert werden, daß die Arbeitsebene senkrecht zur Bezugsebene liegt, und diese Bezugsebene in der genau geradlinig verlaufenden Achse der Bezugswelle oder -stange B schneidet.

Als Detektor und Meßgerät für die Arbeits- bzw. Abtastbewegung des jeweils gerade arbeitenden Fühlers E, d. h. der Arbeitsbewegung des diesen Fühler tragenden Rahmens D relativ zum Schlitten C, dient ein elektromagnetischer Detektor.

Dieser Detektor ist im wesentlichen auf der gleichen Linie angebracht, die die Fühler E enthält, und

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besitzt eine Statorwicklung H an dem am Schlitten oder einer Einstellschraube P bewegbar, vorzugsangebrachten Arm C³. Er besitzt ferner einen An- weise gegen den Druck einer Gegenfeder J⁴.
ker H' an der Hinterseite des Rahmens D. Am Aus- Vorzugsweise ist der Rahmenteil £>^:t, D⁴ von umgegang des Detektors H, H¹ wird dessen Ausgangs- kehrter U-Form als abnehmbarer Teil des Rahmens D spannung zu Verstärkern und einem Meß- oder 5 ausgebildet, um ein Auswechseln gegen einen anderen Anzeigeinstrument geführt, das zweckmäßig ein elek- Rahmenteil mit Fühlern E zu ermöglichen, z. B. zum irisches Aufzeichnungsgerät bekannter Bauart ist. Prüfen einer inneren zylindrischen Werkstück-Ober-Die Ausführung des Aufzeichnungsgeräts ist Vorzugs- fläche (vgl. F i g. 4, 5 und 6). Der auswechselbare weise so getroffen, daß die beiden während zweier Rahmenteil D^s, D* besitzt zweckmäßig die Form aufeinanderfolgender Vorschubstrecken aufgezeich- io eines länglichen, im allgemeinen in einer horizontalen neten Kurven mit Phasenübereinstimmung unterein- Ebene liegenden Rechtecks, dessen eine lange Seite ander auf ein- und denselben Meßstreifen aufgezeich- D⁶ abnehmbar ist und durch den Innenraum des net werden. Der Abstand zwischen den beiden Kur- Werkstückes F parallel zu dessen Längsachse hinven ist kennzeichnend und kann nach Wunsch durch durchragt. Dieser abnehmbare Arm £><> ist als Rohr eine Einjustierung am Verstärker eingestellt werden. 15 mit geringem Gewicht ausgebildet und trägt zwei

Veränderungen des Abstandes zwischen den bei- Fühler E¹ in colinearer Ausrichtung. Die Ausfüh-

den Kurven sind ein genaues Maß für Abweichungen rungsform ist so getroffen, daß die zwei Fühler E¹

des Durchmessers des zylindrischen Werkstückes F, während der ganzen Vorschubstrecke in einer Ar-

während Abweichungen von der Geradlinigkeit einer beitsebene liegen, die senkrecht zu der Bezugsebene

Mittellinie zwischen den beiden Kurven eine genaue 20 durch die Achse der Bezugswelle oder -stange B

Anzeige von Fehlern in der Geradlinigkeit der jewei- verläuft. Das Werkstück F wird durch Einjustieren

ligen Prüffläche des Werkstücks sind. der Werkstückhalter G wieder so eingestellt, daß

Um genaue Ergebnisse zu erhalten ist es wesent- auch die Längsachse der Prüffläche in dieser Arbeitslich, die Prüffläche hinsichtlich ihrer Achse genau ebene liegt. Die Enden des abnehmbaren Armes D^e in der Arbeitsebene zu lagern bzw. abzustützen, 25 sind an den Endgliedern D⁸ des Rahmenteils mittels soweit diese Genauigkeit trotz etwaiger Fehler in ^apfen- und Schlitzkupplungen in der Weise beder Geradlinigkeit dieser Achse möglich ist. In die- festigt, daß der Arm D^s vorwärts oder rückwärts sem Sinne werden die Werkstückhalter G beim Ein- bewegbar ist, um dadurch den einen oder den anrichten der Reihe nach einjustiert, wobei der eine der deren der Fühler E¹ in Angriff an der Prüffläche zu Fühler E verschoben wird, bis er dem einjustierten 3p bringen. Feststellschrauben D⁹ sind an den Enden Werkstückhalter G benachbart ist oder an diesen des Rahmenteils zum Festklemmen des Armes D⁶ anliegt, bis bei jedem Durchlauf sich eine Ablesung in der jeweils für die Einjustierung gewählten Lage eines Maximums an einem direkt anzeigenden Meß- vorgesehen. An dem einen (in F i g. 4 links) Ende instrument ergibt. Eine zusätzliche Erleichterung des des Rahmenteils ist die Kupplung zusätzlich als eine Einrichtens kann man durch eine Vorrichtung er- 35 Gelenklagerung ausgebildet, derart, daß durch Verzielen, durch die der jeweils arbeitende Fühler E stellen einer am anderen Ende des Rahmenteils anquer zur Prüffläche in einer senkrecht zu der Vor- gebrachten Stellschraube D¹⁰, mit der der Arm D⁶ schubrichtung verlaufenden Richtung abgelenkt wird. mittels einer Spannfeder D¹¹ in Anlage gehalten Zu diesem Zweck wird die an der Zusatzwelle B¹ wird, eine Feineinjustierung der Stellung jedes der vorgesehene Laufrolle C⁴ mittels einer Stellschraube 40 Fühler E¹ bewerkstelligt werden kann.
C⁵ gehalten, die zur zusätzlichen Führung hin oder Es ist ersichtlich, daß die vorstehend beschriebenen von dieser weg einstellbar ist. Durch Einstellen die- Ausführungsformen nur beispielsweise beschrieben ser Stellschraube C^s wird der Fühlerschlitten D um sind und auf verschiedene Art und Weise im Rahmen einen kleinen Winkel um die Bezugswelle oder des Erfindungsgedankens abgeändert werden kön- -stange B gedreht und wird hierdurch eine Bewegung 45 nen; z. B. kann die Bezugswelle B durch eine genau des gerade arbeitenden Fühlers E in im allgemeinen runde, aber nicht unbedingt genau geradlinige, stänvertikaler Richtung herbeigeführt. Einjustieren der dig in Drehung versetzte Welle oder Stange ersetzt Werkstückhalter G wird derart bewerkstelligt, daß werden. In diesem Falle stellt die Mittelstellung der für mindestens zwei in Richtung der Vorschubbewe- Achse dieser Welle eine genau geradlinige Bezugsgung des Fühlers E in Abstand voneinander befind- 50 linie dar. Ferner ist zu bemerken, daß, falls die zulichen Stellungen dieses Fühlers ein und dieselbe sätzliche Führungswelle S¹ durch eine zweite genau Einstellung der Stellschraube C⁵ maximale Ablesun- geradlinige Welle oder Stange gebildet wird, es nicht gen im Meßinstrument hervorruft. wesentlich ist, daß die die Fühler enthaltende Ar-

Um einen Wechsel in den Richtungen herbeizu- beitsebene die Achse der Bezugswelle B schneidet,

führen, in denen der die Fühler tragende Rahmen D 55 Außerdem ist ersichtlich, daß die geradlinige Be-

jeweils gedrückt wird, kann zweckmäßig eine Feder- zugslinie auch auf verschiedene andere Weise als

gelenkeinrichtung angewendet werden; z. B. kann eine Bezugswelle oder- stange gebildet werden kann,

eine Blattfeder / als Verbindung zwischen dem Weiterhin kann die Arbeits- bzw. Abtastbewe-

Unterteil des die Fühler tragenden Rahmens D und gung jedes der Fühler auch relativ zu dem diese

einem kleinen angelenkten Arm/¹ angebracht wer- 60 tragenden Rahmen vom Detektorgerät festgestellt

den, der an einer Konsole J- des Armes C^:J unter der und gemessen werden. In jedem Fall können zwei

Ebene der Bezugswelle B vorwärts und rückwärts Detektoren verwendet werden, um es möglich zu

bewegbar ist. Die Blattfeder / wird so angebracht, machen, daß beide Fühler während ein- und dessel-

daß sie entweder eine nach vorn oder nach hinten ben Vorschub- bzw. Überschreitungsvorgangs an der

gebogene Form annimmt, wodurch zwei Arbeitslagen 65 Meßfläche in Tätigkeit sind. Im Falle der letztgenann-

des angelenkten Armes J¹ bestimmt werden. Am an- ten Ausführungsform ist es nicht notwendig, daß der

gelenktem Arm J¹ ist zwischen der vorderen und der die Fühler tragende Rahmen relativ zum Schlitten

hinteren Arbeitsstellung mittels eines Druckknopfes biegsam gelagert ist; vielmehr kann dann dieser

Rahmen als ein Teil des Schlittens betrachtet und gestaltet werden. Schließlich kann die eine oder andere der oben beschriebenen Ausführungsformen auch zum Prüfen einander gegenüberliegender Flächen einer Platte oder Stange verwendet werden, und

zwar, um Abweichungen von dem glatten Verlauf oder der Geradlinigkeit einer solchen Fläche in der Längsrichtung der Platte oder Stange und um Abweichungen von der Parallelität dieser Flächen zueinander zu messen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Messen oder Anzeigen eines Mangels an dem geradlinigen Verlauf einer Oberfläche eines Werkstücks, insbesondere einer zylindrischen Oberfläche, bei der zwei an einem Schlitten gelagerte Fühler entlang der Prüffläche in Richtung je einer von zwei am Werkstück einander diametral gegenüberliegenden Linien vorschiebbar sind und am Schlitten so gelagert sind, daß jeder der Fühler während einer Vorschubbewegung eine Abtast- bzw. Arbeitsbewegung in einer im allgemeinen zur Prüffläche senkrechten Richtung ausführt und hierdurch ein Detektorgerät steuert, dessen Ausgabe einem Meß- oder Anzeigegerät für die gewünschte endgültige Anzeige zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitten (C) mittels einer eine Bezugsebene definierenden Führungsvorrichtung (B, C²) zur Ausführung der Vorschubbewegung verschiebbar gelagert ist und daß ferner die beiden Fühler (E, E¹) am Schlitten (C) in einer ihnen gemeinsamen Ebene gelagert sind, die die Bahnen der Abtast- bzw. Arbeitsbewegungen beider Fühler während ihrer Vorschubbewegung enthält und senkrecht zur Bezugsebene verläuft, wobei die Schnittlinie der beiden Ebenen eine genaue geradlinige Bezugslinie definiert und die Arbeits- bzw. Abtastbewegung jedes der Fühler während seiner Vorschubbewegung den Mangel an glattem bzw. geradlinigem Verlauf jeweils derjenigen Linie der Prüffläche repräsentiert, der entlang je einer der Fühler seine Vorschubbahn ausführt, und daß das Detektorgerät (H, H¹) auf die Abtast- bzw. Arbeitsbewegung jeder der Fühler für sich derart anspricht, daß das Meß- oder Anzeigegerät zwei Anzeigen bzw. Meßdaten liefert, von denen je eine bzw. eines jeweils die Abtast- bzw. Arbeitsbewegungen je eines der beiden Fühler repräsentiert.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Fühler (E) durch einen Rahmen (D), der am Schlitten (C) relativ zu diesem in einer Bewegungsrichtung bewegbar gelagert ist, getragen sind, daß ferner durch eine Umschalt-Vorrichtung (D¹ bis D⁵, J, 7¹; bis /⁴) wahlweise der eine oder der andere der beiden Fühler in Angriff an der Prüffläche bringbar ist, und daß der Rahmen (D) die Arbeitsbewegung des jeweils gerade arbeitenden Fühlers auf das Detektorgerät (H, H¹) überträgt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Umschaltvorrichtung (D¹ bis D⁵, J, J¹ bis /⁴) eine Federgelenkeinrichtung (J, J¹ bis /⁴) enthält, durch die der die Fühler tragende Rahmen (D) wahlweise mit Spannkraft in die eine oder andere von zwei einander entgegengesetzten Richtungen drückbar ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Fühler (E¹) co-linear so gelagert sind, daß je einer auf der einen bzw. der anderen inneren Seite eines rohrförmigen Werkstücks (F) in jeweils miteinander korrespondierenden einander gegenüberliegenden Punkten angreift.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einjustiereinrichtung (G, G¹ bis G⁵) zum Einstellen der Lage des Werkstückhalters (G) relativ zur Bezugslinie vorgesehen ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkstückhalter aus zwei Teilen (G) besteht, die in der Vorschubrichtung in Abstand voneinander angeordnet sind und von denen jeder in zwei zueinander senkrechten und zur Vorschubrichtung senkrechten Richtungen verstellbar ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsvorrichtung eine genau geradlinig verlaufende Stange oder Welle (B) enthält, und daß der Schlitten (C) an dieser Welle oder Stange (B) mittels einer V-förmigen Lagerung (C, C¹, C²) axial beweglich geführt ist, die durch in Achsrichtung in Abstand voneinander angeordnete Paare von in Winkelabstand voneinander befindlichen Lagergliedern (C¹ bzw. C²) gebildet ist, die die Schenkel der V-Form bestimmen, deren Halbierungsebene die Bezugsebene bildet, die von der die beiden Fühler (E bzw E¹) enthaltende Arbeitsebene in der Achse der Welle (B) geschnitten wird, und daß ferner, die Führung (B) ein zusätzliches Führungsglied (B¹) im wesentlichen zur Verbindung einer Drehbewegung des Fühlerschlittens aufweist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Fühler (E) von einem abnehmbaren Rahmenteil (D³, D⁴) getragen werden, der am Rahmen (D) auswechselbar angebracht ist.