DE1938231A1 - Einrichtung und Verfahren zur Toleranzwertbestimmung der Formkurve eines Nockens - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Soleranzwertbestimraung der Formkurve eines Nookens, bei dem der Nocken gedreht und bei jedem gewünschten Winkelwert der zugehörige IST-Wert gemessen wird. Die Erfindung betrifft außerdem eine Einrichtung zur Toleranzwettbestimmung der Formkurve eines Nockens, der drehbar gelagert ist und auf den ein elektrischer längenmeßtaster mi^ seinem Stößel aufliegt*

Zur loleranzwertbestimmung der Formkurve eines Nockens ist es bekannt, den Nocken von Grad zu Grad um seinen Drehpunkt zu drehen und in den verschiedenen Winkellagen den zugehörigen Radial-ISI-Wert des Nockens mittels eines elektrischen längenraeßtasters zu messen, dessen Stößel auf den Drehpunkt zeigt und auf der Nockenfläche aufliegt· Die ein-

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zelnen Meßwerte werden in ein Diagramm eingetragen, gegebenenfalls nach vorheriger Aufzeichnung in Tabellen, und dann wird auch in diesesDiagramm die SOLL-Kurve eingetragen, so daß die Toleranzwerte bestimmt werden und eine Übersicht über die Toleranzbreite bei den einzelnen Winkellagen gegeben ist. Es ist auch bekannt, die Toleranzwerte in Tabellen festzuhalten, jedoch leidet das an Übersichtlichkeit.

Dieses bekannte Verfahren muß von Hand durchgeführt werden. Es ist daher äußerst arbeite- und zeitaufwendig. Es müssen sorgfältige Meßtechniker die Meßeinrichtung bedienen, und schließlich ist auch noch eine umständliche Auswertung anhand von Tabellen oder Zeichnungen erforderlich. Da solche Toleranzwerte unter Umständen bei einem Nocken mehrmals bestimmt werden müssen, weil durch geringfügige Verdrehung des Nockens eine solche Verringerung der Toleranzwerte möglich ist, daß sie bei dieser neuen Winkellage innerhalb der Toleranzgrenze liegen, sind der Zeitaufwand und die Meßarbeit äußerst hoch. Man bat sich daher häufig mit solchen genauen Messungen nicht befaßt, was sich entweder auf die Güte des gefertigten Nockens oder auf den Ausschuß ungünstig auswirkte.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachtelle dieses bekannten Verfahrens zu vermeiden, insbesondere eine Einrichtung zu schaffen, die die Toleranzwert--

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bestimmung selbsttätig und la einer kurzen Zeit durchführen kann, so daß mehrmalige Messungen keinen unzulässig hohen Zeitaufwand darstellen«

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird bei einem Verfahren zur Toleranzwertbestimmung der Formkurve eines Nockens dadurch gelöst, daß synchron mit der Drehung des Nockens ein Aufzeichnungsträger bewegt wird, auf dem die Radialwerte gespeichert sind, die abgetastet und mit den Radial-IST-Werten in einer Yergleichsstufe verglichen werden, an deren Ausgang so die Toleranzwerte erscheinen«.

Bei einer Einrichtung zur Toleranewertbestimmung der lOrmkurve eines Nockens, der drehbar gelagert ist und auf den ein elektrischer Längenmeßtaster mit seinem Stößel aufliegt, wird die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe dadurch gelöst, daß der Nocken durch einen Motor angetrieben ist, daß ein SOLL-Wertgeber vorgesehen ist, der sich mit dem Nocken bewegt und bei jeder Winkelstellung den entsprechenden SOLl-Wert der Formkurve des Nockens in eine Yergleichsstufe einspeist, in die auch die jeweilige Ausgangsspannung des elektrischen längenmeßtasters, die den IST-Wert darstellt, eingespeist ist und an deren Ausgang so die Differenz zwischen dem radialen IST-Wert und dem SOLl-Wert erscheint.

Wesentlich für die erfindungsgemäße Lösung ist der SOLL-Wertgeber, der die SOLL-Werte für die verschiedenen

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Winkellägen des Nockens enthält und aus dem diese SOLL-Werte. in Abhängigkeit von den verschiedenen Winkellagen entnommen werden können. Der SOLL-Wertgeber kann z.B. ein Lochstreifen sein, der synchron mit dem Nocken weiterbewegt oder schrittweise weitergeschaltet wird. Natürlich sind auch andere Formen von SOLL-Wertgebern verwendbar, z.B. magnetische Aufzeichnungsträger. Der SOLL-Wertgeber kann unter Umständen sogar ein Papierstreifen sein, auf den die SOLL-Wertkurve aufgetragen ist und auf den dann die zugehörige IST-Kurve unmittelbar aufgezeichnet ist.

Es ist auch möglich, den SOLL-Wertgeber durch einen gesonderten Antrieb, z.B. durch ein Schrittschaltwerk, anzutreiben, das durch Impulse betätigt wird, die ein Impulsgeber erzeugt, der von der Drehachse des Nockens bewegt wird. Dieser Impulsgeber erzeugt z.B. von Grad zu Grad einen Impuls.

Da der elektrische Längenmeßtaster bei kontinuierlieher Drehung des Nockens zwischen den aufgezeichnetenSOLL-Werten auch Zwischenwerte mißt, ist es zweckmäßig, zwischen elektrischem Längenmeßtaster und Yergleichsstufe einen Schalter vorzusehen, der durch die Impulse des Impulsgebers, also nur bei Durchlaufen voller Winkelgrade,geschlossen wird, so daß auch nur an diesen Winkelstellungen ein Vergleich und eine Erzeugung eines Toleranzwertes erfolgen. Natürlich ist es auch möglich, den Motor zur Drehung des Nok-

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kens als Schrittschaltmotor auszubilden und diesen ebenso wie das Schrittschaltwerk für den SOLL-Wertgeber durch gemeinsame Schrittschaltimpulse zu speisen, so daß an dem elektrischen Längenmeßtaster nur kurzzeitig Zwischenwerte auftreten und verhältnismäßig lange Zeiträume für den Vergleich und damit die Toleranzwertbestimmung zur Verfügung Bteben«,

Es ist zweckmäßig, die lage des SOLL-Wertgebers in bezug zu der Winkellage des Nockens einstellbar zu gestalten, so daß bei Meßbeginn zumindest grobe Übereinstimmung zwischen SOLL- und IST-Werten am Ausgangsmeßpunkt herstellbar ist. Mit dieser Verstellung kann auch eine solche Stellung des üTockens in bezug zu dem SOLL-Wertgeber erfolgen, daß die Toleranzwerte minimal werden und nach Möglichkeit innerhalb der zulässigen Toleranzbreiten liegen·

Anhand der Zeichnung soll die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden.

flg. 1 verdeutlicht das Prinzip einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Anlage;

Fig. 2 zeigt eine abgewandelte Ausfübrungsform, wobei mit der Fig. 1 übereinstimmende Teile gleiche Bezugszeichen aufweisen· -

Die Einrichtung gemäß Pig. 1 dient zur Bestimmung der loleranzwerte der Formkurve eines Nockens 1, der von einer Achse 2 drehbar gehalten ist und von einem Motor 3 gedreht

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wird. Die radialen SOLL-Werte des Nockens 1 werden von einem Stößel 4 eines elektrischen Längenmeßtasters 5 abgetastet, dessen elektrische Ausgangssignale die IST-Werte darstellen und einer Vergleichsstufe 6 zugeführt werden.

Von der Achse 2 wird außerdem ein Impulsgeber 7 angetrieben, der bei Durchlaufen voller Winkelgrade jeweils einen Impuls 8 einem Schrittschaltwerk 9 zuführt, der bei Empfang eines Impulses 8 um einen Schritt weiterschaltet und entsprechend einen SOLL-Wertgeber 10 dreht, an dessen Ausgangsleitung 11 ein elektrisches SOLL-Wertsignal erscheint, das den SOLL-Wert in der jeweils abgetasteten Winkellage angibt und das ebenfalls der Vergleichsstufe 6 zugeführt wird»

Vor Messung wird zunächst der Nocken 1 in bezug zu der Stellung des SOLL-Wertgebers 10 (oder umgekehrt) so grob voreingestellt, daß der SOLL-Wert mit dem IST-Wert weitgehend bei einer entsprechenden Winkellage übereinstimmt, Unter Umständen kann auch lediglich eine Einstellung bezüglich der Winkelstellung erfolgen. Danach wird der Motor 5, der unter Umständen auch ein Schrittschaltmotor sein kann, in Betrieb gesetzt, so daß sich der Nocken 1 unter dem Stößel 4 wegdreht und von dem Stößel 4 die radialen IST-Werte abgetastet werden« Bei Durchlaufen beispielsweise voller Winkelgrade gibt der Impulsgeber 7 jeweils einen Impuls 8 ab und schaltet dadurch das Schrittschaltwerk 9 und damit auob den SOLL-Wertgeber 10 einen Schritt weiter, so daß

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äie Vergleichsstufe 6 jeweils bei den vollen Wi&kelgraden den gemessenen IST-Wert und den vom SOLL-Wertgeber 10 gelieferten SOLL-¥ert erhält und daraus durch Differenzbildung die Toleranz bestimmt, die dann an einer Ausgangsleitung erscheint«, Diese Toleranzwerte können entweder an einem Meßinstrument abgelesen oder direkt mit einem Schreibgerät beispielsweise auf Papier aufge_zeichnet werden, wobei es zweckmäßig ist, daß der Vorschub des Papiers synchron mit der Drehung des Nockens 1 erfolgt, beispielsweise durch einen weiteren Schrittschaltmotor, der ebenfalls durch die Impulse 8 gespeist wird. Durch Verschiebung eines Toleranzbreitenfeldes längs der Winkelachse kann es unter Umständen möglich sein, einen Nocken, dessen Werte in der gemessenen Winkellage aus dem Toleranzfeld herausfallen, in das Toleranzfeld zu verlegen«, Praktisch bedeutet das, daß ein Nokken, der durch die durchgeführte Messung zum Ausschuß gehören würde, durch Verlegung der Richtung des Nockens vor der Einstufung zum Ausschuß bewahrt werden kann·

Es ist möglich, bei der Ausführungsform gemäß Pig. 1 den Impulsgeber 7 und das Schrittschaltwerk 9 wegzulassen, wenn in der mit gestrichelten Linien dargestellten Weise der SOIL-Wertgeber 10 als SOLL-Wertgeber 10* unmittelbar vom Motor 3 angetrieben wird, der in diesem EaIl zweckmäßiger weise ein Schrittschaltmotor sein kann. In diesem Fall muß natürlich der SOLL-Wertgeber 10' im Bereich der mechanischen

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Meßanordnung liegen, während er bei der mit ausgezogenen linien dargestellten Anordnung entfernt davon, beispielsweise mit der Vergleichsstufe 6 und einem Schreibgerät zusammengefaßt sein kann.

Die Ausführungsform gemäß Fig·2 entspricht weitgehend der gemäß Figo.1. und entsprechend sind übereinstimmende Teile mit gleichen Bezugszeiohen versehen.

Der Impulsgeber 7 gemäß Fig. 2 besteht aus einer Schlitzblende 13, die im wesentlichen aus einer lichtundurchlässigen Scheibe besteht, die auf der Achse 2 befestigt ist und mit Schlitzen 14 versehen ist, durch die ein Lichtstrahl 15 einer lichtquelle 16 auf eine Fotozelle 17 fallen kann. Die Schlitze 14 sind jeweils in den Winkellagen vorgesehen, in denen eine Messung erfolgen soll. Fällt der lichtstrahl 15 durch einen der Schlitze 14, so sendet die Fotozelle 17 einen Impuls aus, der gegebenenfalls nach Verstärkung einen Schalter 18 schließt, der so das Ausgangssignal, das den SOLL-Wert darstellt, des elektrischen Längenmeßtasters 5 an die Vergleichsstufe 6 anlegt. Auf diese Weise erfolgt immer nur dann eine Toleranzwertbestimmung, wenn volle Winkelgrade durchlaufen werden.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 ist der SOIL-Wertgeber 10 ein Lochstreifengerät mit einem Lochstreifen 19, auf dem die SOLL-Werte in einem Lochkode festgehalten sind. Natürlich können auch andere Aufzeichnungsträger Verwendung

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finden. Der Lochstreifen 19 wird von einem Zahnrad 20 angetrieben, das in diesem Pail mit dem Motor 3 verbunden ist. Unter Umständen kann es zweckmäßig sein, den Antrieb des Zahnrades 20 durch ein gesondertes Schrittschaltwerk durchzuführen, das durch die Impulse der Fotozelle 17 weitergeschaltet wird. Die auf dem Lochstreifen 19 enthaltenen SOLL-Werte werden von einem Tastgerät 21 abgetastet und in Form eines elektrischen Signals der Vergleiohsstufe 6 zugeführt, wo in der beschriebenen Weise wiaäer die Toleranzwertbestimmung erfolgt.

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Claims (7)

1. Ansprüche

   • Verfahren zur Toleranzwertbestimmung der Pormkurve *eines Nockens, bei dem der Nocken gedreht und bei jedem gewünschten Winkelwert der zugehörige IST-Wert gemessen wird, dadurch gekennzeichnet, daß synchron mit der Drehung des Nockens ein Aufzeichnungsträger bewegt wird, auf dem die Radialwerte gespeichert sind, die abgetastet und mit den Radial-IST-Werten in einer Vergleichsstufe verglichen werden, an deren Ausgang so die Toleranzwerte erscheinen.
2. 2.1 Einrichtung zur Toleranzwertbestimmung der Formkurve eines Nockens, der drehbar gelagert ist und auf den ein elektrischer längenmeßtaster mit seinem Stößel aufliegt, dadurch gekennzeichnet, daß der Nocken durch einen Motor angetrieben ist, daß ein SOIL-Wertgeber vorgesehen ist, der sich mit dem Nocken bewegt und bei jeder Winkelstellung den entsprechenden SOII-Wert der SOrmkurve des Nockens in eine Vergleichsstufe einspeist, in die auch die jeweilige Ausgangsspannung des elektrischen längenmeßtasters, die den IST-Wert darstellt, eingespeist ist und an deren Ausgang so die Differenz zwischen dem radialen IST-Wert und dem SOIL-Wert erscheint.
3. 3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, SI/K _i.i_

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   daß der SOLL-Wertgeber mechanisch von dem Motor angetrieben ist, der auch den zu messenden Nocken dreht.
4. 4. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der SOLL-Wertgeber durch ein Schrittschaltwerk angetrieben ist, das durch Impulse gespeist ist, die von einem Impulsgeber erzeugt sind, der mit der Drehachse des Nokkens verbunden ist·
5. 5. linriohtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Impulsgeber eine Schlitzblende ist, die sich auf der Drehachse der nockenwelle befindet und durch deren Schlitz jeweils bei Durchlaufen von Winkelstellungen, die den auf dem SOLL-Wertgeber aufgezeichneten Winkelwerten entsprechen, ein Lichtstrahl einer Lichtquelle auf eine Fotozelle fällt.
6. 6. Einrichtung nach den Ansprüchen 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Impulsgeber bei Impulsgabe einen Schalter schließt, der den elektrischen Längenmeßtaster mit der Vergleichsstufe verbindet.
7. 7. Einrichtung nach den Ansprüchen 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der SOLLvWertgeber ein Lochstreifengeber

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