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Vorrichtung zur Messung der Konizität von Kegelbohrungen, Kegelstiften
oder dergleichen.
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Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Messung der Konizität
von Kegeln, insbesondere Kegelbohrungen, Kegelstiften, z.B. bei Steckfussverbindungen
eines Schaufelrades einer Turbomaschine, oder Kegelreibahlen. Es kann sich dabei
auch um andere kegelige Werkzeuge, z. B. um kegelige Stiftlochbohrer handeln. Insbesondere
werden in die genannten Kegelbohrungen später Kegelstifte eingesetzt. Dies ist z.B.
bei den genannten Steckfussverbindungen der Fall.
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Es ist meist nicht möglich, die Konizität z.B. der Eegelbohrungen
einwandfrei zu überprüfen bzw. zu messen, so dass es öfter vorkommt, dass zwischen
der Kegelbohrung und dem Kegelstift nach dem Eintreiben desselben kein einwandfreier
Festsitz bzw. Paßsitz vorhanden ist. Aufgabe gemäss der Erfindung ist, die Konizität
von Kegeln möglichst genau und ferner schnell zu messen bzw. zu überprüfen.
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Zur Lösung dieser Aufgabe wird gemäss der Erfindung eine Vorrichtung
mit zwei Meßkörper vorgeschlagen, die je eine kreisförmige Kegelaxialanschlagkante
aufweisen und zueinander axial relativverschiebbar angeordnet sind, wobei die Durchmesser
der Kegelaxialanschlagkanten derart verschieden grosse Festmasse haben, dass beide
Kegelaxialanschlagkanten in axialem Meßabstand voneinander mit der Kegelumfangsfläche
zum Axialanschlag bringbar sind. Dabei ist im Falle der Messung einer Kegelbohrung
jede kegelaxialanschlagkante eine Aussenumfangskante des betreffenden Meßkörpers
und im Falle der Messung z.B. eines Kegelstiftes eine Innenumfangskante, also eine
Umfangskante eines Durchbruches des betreffenden Meßkörpers. Werden zur Messung
der Kegelbohrung die beiden so beschaffenen und angeordneten Meßkörper mit demjenigen
Meßkörper zuerst, der die Kegelaxialanschlagkante mit dem kleineren Durchmesser
aufweist, in Richtung der Kegelbohrungsverengung in die Kegelbohrung eingeführt
bzw. wird zur Messung des Kegelstiftes dieser in Richtung seiner Verjüngung zuerst
durch den Durchbruch mit der Kegelaxialanschlagkante grösseren Durchmessers und
dann durch den Durchbruch mit der Kegelaxialanschlagkante kleineren Durchmessers
gesteckt und werden dann die beiden Kegelaxialanschlagkanten in axialem Meßabstand
voneinander mit der Kegelumfangsfläche zum Axialanschlag gebracht, so gibt der zu
messende axiale Abstand der beiden Kegelaxialanschlagkanten voneinander die tatsächliche
Konizität des Kegels an. Zur Feststellung der Abweichung dieses axialen Meßabstandes
vom axialen Sollmeßabstand kann die vorrichtung zum Beispiel eine mit dem einen
Meßkörper axial mitverschiebbare Strichskala und einen ihr gegenüberliegenden, mit
dem anderen fleßkörper axial mitverschiebbaren Zeiger oder'Strich oder eine Neßktiite
dieser Art aufweisen. Die Ableseeinrichtung oder derg kann auch von anderer Art
sein. Durch die Messung mittels der Vorrichtung
kann z.B. festgestellt
werden, ob die Konizität des Kegelstiftes oder dergl. noch innerhalb des Toleranzgebietes
liegt.
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In der Zeichnung sind in Fig. 1 und 2 zwei Ausführungsbeispiele der
erfindungsgemäsen Vorrichtung jeweils im Neßzustand dargestellt. Fig. 1 zeigt eine
Vorrichtung zur messung der Konizität einer Kegelbohrung und die Kegelbohrung. Fig.
zeigt in einem Längsschnitt II-II (siehe Fig. 3) eine Vorrichtung zum Messen der
Konizität eines zu dieser Kegelbohrung gehörigen kegelstiftes und den Kegelstift.
In Fig. ist di8e letztgenannte Vorrichtung in ansicht aus Richtung A (siehe Fig.
2) dargestellt, wobei der kegelstift weggelassen ist. Sowohl. die Kegelbohrung als
auch der Kegelstift sollen eine Konizität 1 : 100 haben, d.h. auf 100 mm Kegellänge
soll der Kegeldurchmesser um 1 mm ansteigen. Der Kegelwinkel, der bei beiden Ausführungsbeispielen
gleich gross 1 i. ist aber der Anschaulichkeit halber grösser dargestellt, als dieser
Konizität entspricht. Desgleichen sind die Durchmesser der kreisförmigen Kegelaxialanschlagkanten
grsser dargestellt als im folgenden angegeben ist.
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Die Vorrichtung gemäss Fig. 1 besteht im wesentlichen aus einer zylinirischen
Führungsstange 10, einem Meßkörper, der fest am einen Ende der Führungsstange 10
vorgesehen ist, und einem weiteren Meßkörper, der auf dieser Führungsstange 10 axialverschiebbar
sitzt. Zur Unterscheidung ist der erstgenannte Moßkörper als Meßzapfen 11 und der
zweitgenannte als Meßhülse 12 bezeichnet. Die Vorrichtung weist noch einen geriffelten
Betätigungsgriff 13 auf, der fest am anderen Ende der Führungsstange 10 vorgesehen
ist und mit Hilfe dessen die Vorrichtung in die mit 20 bezeichnete Kegelbohrung
in axialer Richtung 23 eingeführt ist. Der Meßzapfen 11 ist ein Zylinderkörper und
die Meßhülse 12 ist ein Hohlzylinderkörper, wobei deren ideelle Achsen mit der idellen
Achse der
Führungsstange 10 zusammenfallen. Der Aussenumfang bzw.
die Umfangsfläche 14 des Neßzapfens 11 weist eine kreisförmige Kegelaxialanschlagkante
16 und der Aussenumfang bzw. die Aussenumfangsfläche 15 der Meßhülse 12 weist eine
kreisförmige Kegelaxialanschlagkante 17 auf. Die Kegelaxialanschlagkante 16 bzw.
17 ist an dem in. Richtung 27 weisenden Ende des Meßzapfens 11 bzw. der Meßhülse
12 vorgesehen. Die Kegelaxialanschlagkante 16 wird durch die Umfangsfläche 14 und
eine achssenkrechte Stirnfläche 18 des Zapfens 11 und die Kegelaxialanschlagkante
17 wird durch die Aussenumfangsfläche 15 und eine achssenkrechte Stirnfläche 19
der Meßhülse 12 gebildet.
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Die Kegelaxialanschlagkante 16 hat einen Durchmesser a = 8 mm, und
die Kegelaxialanschlagkante 17 hat einen demgegenüber grösseren Durchmesser b =
8,5 mm; diese Durchmesser sind Festmasse, und ihre Toleranzen betragen jeweils 0,00
mm.
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Mit diesen Durchmessern von 8 und 8,5 mm ergibt sich beider gegebenen
Konizität 1 : 100 ein axialer MeBabstand d der beiden Kegelaxialanschlagkanten 16
und 17 vonednanderauch Meßlänge genannte - von 50 mm, nachdem, wie dargestellt,
der Meßzapfen 11 und die Meßhülse 12 Jeweils mit der Kegelumfangsfläche 21 der Kegelbohrung
20 zum Axialanschlag gebracht worden sind.
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Die axiale Länge c der Meßhülse 12 beträgt 25 mm, wobei die Toleranz
+ 0,01 mm gross ist. Die Führungsstange 10 weist eine Strichskala auf, deren Striche
axial aufeinander folgen und in Fig. 1 achssenkrecht verlaufen und deren Null-Strich
22 von der Kegelaxialanschlagkante 16 einen axialen Abstand d + c = 75 mm + 0,01
mm Toleranz hat. Der axiale Abstand von Strich zu Strich hat bei der Meßlänge d
= 50 mm und der Konizität 1 : 100 eine Grösse von 0,5 mm. Bei einer Meßlänge d =
x mm und einer Konizität 1 : 100 ist in der Praxis ein
axialer Abstand
von x/100 mm am zweckmässigsten. Die Stricheinteilung wird also in Abhängigkeit
von der Meßlänge und der Konizität festgelegt, insbesondere im eben genannten Sinne.
Das entgegen der Richtung 23 weisende Ende der Meßhülse 12 ist durch eine achssenkrechte
Stirnfläche 24 gebildet, deren inneren kreisförmige Kante als Meßkante dient.
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Diese Meßkante ist mit 25 bezeichnet. Gemäss Fig. 1 beträgt die Konizität
der Kegelbohrung 20 genau 1 : 100, denn die Meßkante 25 deckt sich mit dem Null-Strich
22. Die Konizität ist grösser als der Sollwert, wenn die Meßkante 25 sich im Plus
(+)-Gebiet der Strichskala befindet, und die Konizität ist kleiner als der Sollwert,
wenn die Meßkante 25 sich im Minus(-)-Gebiet der Strichskala befindet. Man kann
mit Hilfe dieser Vorrichtung bzw. dieser Strichskala bei der axialen Meßlänge d
= 50 mm und der Konizität 1 : 100 die Konizität bzw. den an der Axialanschlagstelle
der Eegelaxialanschlagkante 17 vorhandenen Kegeldurchmesser bis auf 1/100 mm genau
messen.
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Die Meßhülse 12 kann auf einer axialen Länge, die von einer zwischen
den Stirnflächen 19 und 24 befindlichen Stelle bis zur Stirnfläche 24 reicht, von
radial aussen her bis fast zu seiner ideellen Achse achsparallel abgeflächt sein,
wobei auf der so entstandenen achsparallelen Fläche ein Nonius aufgebracht wird.
Der Null-Strich der Strichskala der Führungsstange 10 wird dann, auf Fig. 1 gesehen,
etwas links von der axialen Stelle, an der der Null-Strich 22 liegt, vorgesehen.
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Man kann dann somit die Konizität bzw. den genannten Kegeldurchmesser
bis auf 1/1000 mm genau messen.
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Die Vorrichtung gemäss Fig. 2 besteht im wesentlichen aus einem schublehrenartigen,
geraden Meßstab 26, einem fest an ihm vorgesehenen Neßschenkel 27, einem mittels
eines Schiebers 28 auf dem Meßstab 26 in dessen Längsrichtung verschiebbaren
Neßschenkel
29, einem ringförmigen, am festen Meßschenkel 27 fest vorgesehenen Meßkörper 30,
einem ringförmigen, am verschiebbaren Neßschenkel 29 fest vorgesehenen Meßkörper
31 und einer Ableseeinrichtung, die sich aus einer auf dem Meßstab 26 vorgesehenen
Millimeter-Skala 32 und einem auf dem Schieber 28 vorgesehenen Nonius 33 zusammensetzt.
Der Meßkörper 30 ist an ein Verbindungsstück 34 geschraubt, das seinerseits an den
Meßschenkel 27 geschraubt ist. Der Meßkörper 31 ist an den Meßschenkel 29 geschraubt.
Die ringförmigen Meßkörper 30 und 31 weisen zylindrische Bohrungen 35 und 36 auf,
die koaxial zueinander liegen und mit Stirnflächen 37 und 38 der Meßkörper 30 und
31 Segelaxialanschlagkanten 39 und 40 bilden. Die Durchmesser der Bohrungen 35 und
36 sind mit b und a bezeichnet. Der Durchmesser b ist grösser als der Durchmesser
a. Die Durchmesser a und b sind genauso gross wie beim Ausführungsbeispiel gemäss
Fig. 1 angegeben ist. Die ideelllen Achsen der Bohrungen 35 und 36 fallen zusammen
und liegen parallel zur Verschieberichtung des Schiebers 28. Ein durch die Bohrungen
35 und 36 geschobener Eegelstift 41 ist mit seiner Kegelumfangsfläche 42 mit den
Kegelaxialanschlagkanten 39 und 40 zum Axialanschlag gebracht.
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Der axiale Meßabstand d beträgt 50 mm wie beim Ausführungsbeispiel
gemäsa Fig. 1. Man kann mit Hilfe dieser Vorrichtung bzw. dieser Ableseeinrichtung
bei der axialen Meßlänge d = 50 mm und der Konizität 1 ; 100 die Konizität durch
die Verwendung des Nonius 33, der 19 mm lang ist und in zwanzig Teile eingeteilt
ist, bis auf 1/1000 mm genau messen. Es kann in diesem Sinne auch eine Schublehre
verwendet werden.
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Die Genauigkeit einer außgedienten Schub lehre reicht für die genannte
gonizitätsmessung aus. - Für einen Kegelstift mit kleinren Kegeldurchmessern als
gemäss. 1 wird vorgeschlagen, dass in den Durchbruch eine Buchse axial und radial
fest eingesetzt ist, die ihrerseits einen Durchbruch mit einer zu diesen Kegeldurehmessern
passenden genannten Kante aufweist.
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Die Buchse kann gegenüber dem Meßkörper durch eine ihn durchdringende,
radiale Klemmschraube axial festgelegt sein. Hierzu können auch ein Bund an einem
Ende der Buchse und ein Gewinde mit Mutter auf dem anderen Ende der Buchse dienen.
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7 Seiten Beschreibung 4 Fatentansprüche