DE2017304B2 - Zentriergeraet - Google Patents

Description

Diese Aufgabe ist erfindungsgemtiß dadurch ge- genden Linie. Eine weitere Verbesserung wird da-

¹OSt, daß der Tasthebel und die Übertragungseinrich- durch erreicht, daß die Breite der Blattfeder zum

iung in einem Lagerkörper angeordnet sind, der mit freien Ende hin abnimmt, wodurch die Durchfede-

dem Halter der Meßuhr wahlweise unmittelbar oder rung zum größten Teil an das Federende verlegt und

unter Einschaltung eines Verlängerungsstückes, das 5 das Abrollen begünstigt wird,

eine axial verschiebbare Schubstange zur Verbindung Mit gleicher Sorgfalt ist auch die Verbindung zwi-

der Übertragungseinrichtung mit dem Fühler der sehen dem zweiten Hebel und dem Fühler der Meß-

Meßuhr enthält, verbindbar ist. uhr auszubilden. Dies geschieht durch ein zwischen

Es können dann Verlängerungsstücke unterschied- den geradlinig geführten Fehler der Meßuhr und das licher Länge je nach der speziellen Meßaufgabe ver- io freie Ende des zweiten Hebels eingefügtes Zwischenwendet werden; häufig wird das Gerät auch ohne stück, das als beidseitig kugeliger Stift ausgebildet ist, Verlängerung anwendbar sein. In allen Fällen bleibt der mit seinen Enden auf dem Grund von Pfannen die Meßuhr unverändert an ihrem Platz dicht an der am Fühler und am zweiten Hebel aufsitzt. Auch hier Spindel und ist deshalb, auch wenn in tiefen Bohrun- tritt bei der Bewegungsübertragung nur ein Abrollen gen gemessen wird, gut ablesbar. Dabei muß die 15 ohne jede Gleitreibung auf. Dieses mehrfach er-Übertragungseinrichtung, welche die Winke] aus- wähnte, reine Abrollen in den Verbindungen ist eine schlage des Tasthebels in auf den Meßuhrfühler zu der wichtigsten Voraussetzungen, um den bei der übertragende Axialbewegungen umwandelt und da- Bewegungsumkehr auftretenden Hysteresefehler zu bei vergrößert, beim Einsetzen des Verlängerungs- vermeiden oder zu verringern, der besonders bei Stückes zusammen mit dem Tasthebel am Ende des 20 einem Zentriergerät entscheidend für die Anzeige-Verlängerungsstückes sitzen, da sonst z. B. ther- genauigkeit ist.

mische Längenänderungen der Schubstange durch die Bei einer anderen, bevorzugten Ausführungsform

Übertragungseinrichtung vergrößert in das Meß- der Erfindung besteht auch die in dem Verlänge-

ergebnis gelangen würden. Bei Anwendung des erfin- rungsstück verschiebbare Schubstange aus einem

dungsgemäßen Zentriergeräts an Maschinen mit hori- 25 Rohr, das oben und unten durch Stopfen verschlos-

zontaler Spindel wirkt sich das Eigengewicht der sen ist, wobei an dem oberen Stopfen eine konische

Geräteteile nicht als Fehlerquelle aus. Zentrierbohrung und an dem unteren Stopfen sowie

Das Verlängerungsstück soll so stabil und so leicht an der Unterseite des Zwischenstückes ein konischer

wie möglich ausgeführt sein, so daß zweckmäßiger- Zentrierstift mit ebener Stirnfläche vorgesehen sind,

weise das Verlängerungsstück aus einem Rohr be- 30 Ferner sind in die Aufnahmen am Meßuhrfühler und

steht, dessen Durchmesser annähernd gleich ist dem am freien Ende des zweiten Hebels Kugeln eingepreßt,

des Lagerkörpers und das beiderseits mit einem und an der Oberseite des Zwischenstückes ist ein

Flansch zur Befestigung am Halter der Meßuhr und zylindrischer Stift mit ebener Stirnfläche vorgesehen,

zur Aufnahme des Lagerkörpers versehen ist, wobei Dadurch wird auch an diesen Stellen — zumindest

die Schubstange die Flanschböden durchdringt und 35 für die besonders wichtigen kleinen Meßbewegun-

mittels an ihren Enden aufgesetzter Büchsen oder gen — ein Abrollen erreicht.

Stopfen mit vorstehendem Rand in ihrer axialen Ver- Zweckmäßig ist an dem stiftförmigen Zwischenschiebung begrenzt ist. stück, welches beim Abschrauben des Lagerkörpers

Um auch die Übertragungseinrichtung, die von am Träger der Meßuhr verbleibt, eine Scheibe andern Verlängerungsstück getragen wird, möglichst 40 gebracht, welche durch einen nach innen vorsprinleicht zu gestalten, besteht sie in an sich bekannter genden Rand des die Meßuhr tragenden Gehäuses Weise aus mehreren, in Reihe geschalteten, im umfaßt ist und sich bei entlasteter Meßuhr abdichwesentlichen parallelen einarmigen Hebeln, deren tend und das Zwischenstück zentrierend auf den Geerster Hebel am Tasthebel befestigt und an seinem häuserand auflegt.

freien Ende mit dem zweiten Hebel verbunden ist, 45 Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus und am freien Ende des zweiten Hebels ist eine Auf- der Beschreibung eines Ausführungsbeispieles in Vernähme für den Fühler der Meßuhr vorgesehen. bindung mit den Zeichnungen. Es zeigt

Alle diese Bemühungen, die Durchbiegung des F i g. 1 ein Zentriergerät in Seitenansicht, teilweise

horizontalen Gerätes zu verringern, sind aber nur geschnitten,

dann von wirklichem Nutzen, wenn die Bewegungs- so Fig. 2 einen Schnitt nach Linie II-II der Fig. 1,

übertragung vom Tasthebel zum Meßuhrfühler so Fig. 3 einen Schnitt durch das Lagergehäuse 32

sorgfältig gestaltet wird, daß auch die geringsten Be- nach Linie III-III der Fi g. 2,

wegungen des Tasthebels spielfrei übertragen wer- F i g. 4 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles IV der

den. Dies wird zweckmäßigerweise dadurch erreicht, Fig. 1 bei abgenommener Tasthebelspitze,

daß die Verbindung zwischen den Übersetzungs- 55 F i g. 5 eine Einzelheit aus F i g. 1 in vergrößertem

hebeln aus einer Blattfeder besteht, welche, sich im Maßstab,

wesentlichen tangential zur Hebelbewegung erstrek- F i g. 6 das Gerät der F i g. 1 mit eingefügtem Ver-

kend und radial dazu federnd, an dem ersten Hebel längerungsstück in Seitenansicht, teilweise geschnitten,

befestigt ist und mit ihrem freien Ende in eine Rille Fig. 7 eine andere Ausführungsform des Gerätes

des zweiten Hebels eingreift. Dann erfolgt die Be- 60 nach Fig. 6,

wegungsübertragung zwischen den Hebeln allein Fig. 8 und 9 Einzelheiten des Gerätes nach durch Abrollen ohne jede Gleitreibung. Zweckmäßig F i g. 7 in vergrößertem Maßstab,

sind der Rillengrund des zweiten Hebels und die auf In einem Glaszylinder 10, der einen oberen Deckel ihm aufsitzende Kante der Blattfeder in gleicher 12 und einen unteren Flansch 14 aufweist, ist zen-

Richtung gekrümmt ausgebildet, wobei die innere 65 trisch eine Meßuhr 16 angeordnet. Der obere Deckel

Krümmung den kleineren Krümmungsradius hat. 12 besitzt einen Ansatz 18, mit dem er in einem

Dann ergibt sich eine Berührung zwischen Feder und (nicht dargestellten) Aufnahmeschaft befestigt werden

Rille längs einer in Richtung der Blattfederdicke lie- kann, der seinerseits in die Spindel einer Werkzeug-

maschine einsetzbar ist. Die Meßuhr 16 ist mittels versehen als der entsprechend konkav ausgebildete eines Kugellagers 20 in einem Deckel 22 gelagert, der Rillengrund.

mit dem unteren Flansch 14 verschraubt ist. Bei Der Hebel 38 ist (F i g. 2) in Büchsen 56 mittels

Drehung der Werkzeugspindel und des Glaszylinders Lagerzapfen 58 gelagert und weist an seinem freien 10 wird die Meßuhr durch — bekannte und daher 5 Ende eine Aufnahme 60 auf, in die der Fühler 24 nicht dargestellte — stationär außerhalb des Zylin- der Meßuhr 16 mittels des beidseitig kugelig ausders befindliche magnetische Mittel festgehalten, so gebildeten Stiftes 28 eingreift. Durch eine Kappe 62, daß sie an der Drehung der Werkzeugspindel nicht die mit einem Schlitz für den Tasthebel 34, 40 verteilnimmt·, sie kann also während der Spindeldrehung sehen ist, ist das Lagergehäuse 32 nach unten abständig beobachtet und abgelesen werden. io geschlossen.

In den Fühler 24 der Meßuhr 16 (F i g. 5) ist eine Bei der Ausführungsform nach F i g. 6 ist das

Büchse 26 mit einer Längsbohrung eingeschraubt. Auf Lagergehäuse 32 mit dem Tasthebel 34, 40 und den dem Grunde der Bohrung sitzt ein beidseitig kugelig vorbeschriebenen Verbindungsteilen bis zu dem Stift ausgebildeter Stift 28 auf, der eine Scheibe 30 trägt. 28 von dem Deckel 22 abgeschraubt und am unteren Diese legt sich gegen einen nach innen vorspringen- 15 Ende eines Verlängerungsstückes 64 befestigt, das den Rand des Deckels 22, so daß der Stift 28 nicht seinerseits an dem Deckel 22 angeschraubt ist. Das herausfallen kann. Verlängerungsstück 64 besteht aus einem Rohr 66,

An dem Deckel 22 ist ein Lagergehäuse 32 lösbar das mit einem oberen Flansch 68 zum Aufschrauben befestigt, in dem ein Tasthebel 34 und zwei Hebel 36 auf den Deckel 22 und mit einem unteren Flansch 70 und 38 gelagert sind. Auf dem Tasthebel 34 ist aus- 20 zur Aufnahme des Lagergehäuses 32 versehen ist. Im wechselbar eine Tasthebelspitze 40 befestigt. Zur Innern des Rohres 66 ist in Büchsen 72 eine Stange Lagerung des Tasthebels 34 sind, wie F i g. 3 zeigt, in 74 axial verschiebbar geführt. Diese besitzt oben eine das Lagergehäuse 32 zwei Büchsen 42 eingesetzt, Aufnahme für den Stift 28 und weist unten einen welche zwei in die Achse des Tasthebels 34 ein- Stift 76 auf, der in die Aufnahme 60 des Hebels 38 gesetzte Lagerzapfen 44 aufnehmen. as eingreift.

Auf der Achse des Tasthebels 34 ist der Hebel 36 Bei der Ausführungsform nach F i g. 7 bis 9 besteht

mittels Schrauben 46 festgeklemmt, so daß der Tast- die in dem Verlängerungsstück 64 axial bewegliche hebel gegenüber dem Hebel 36 verdreht werden kann. Schubstange aus einem Rohr 78, das oben und unten Die Klemmung ist so fest, daß die Hebel während der durch je einen eingepreßten Stopfen 80, 82 verschlos-Messung sich nicht gegeneinander verdrehen. Mit 30 sen ist. Der Stopfen 80 besitzt einen vorstehenden seinem rechten Ende liegt der Hebel 36 auf dem Rand, der größer ist als der Durchlaß im Flansch-Lagergehäuse 32 auf und wird bei der Messung ab- boden 84. In dem Stopfen 80 ist eine konische Zengehoben. An dieser Stelle ist er durch eine Zusatz- trierbohrung 86 vorgesehen, in die das als konischer feder 48 belastet, die durch Drehen eines mit einem Zentrierstift 88 ausgebildete untere Ende des Zwi-Nocken 50 versehenen Stiftes 52 abgehoben werden 35 schenstückes passend eingreift, so daß dieses mit der kann. Die Zusatzfeder 48 dient zur Verstärkung der Schubstange 78 steif verbunden ist. Die gleiche Form in der Meßuhr 16 eingebauten Feder und ist für die eines konischen Zentrierstiftes hat auch der Stopfen Fälle bestimmt, in denen eine besonders lange und 82 an seinem unteren Ende. Die untere Stirnfläche entsprechend schwere Tasthebelspitze 40 verwendet der Zentrierstifte ist eben. Sie liegen mit diesen Stirnwird. Am Unken Ende des Hebels 36 ist eine Blatt- 40 flächen auf einer Kugel 90 auf, welche in die Pfanne feder 54 angeschraubt, deren freies Ende in eine Rille am Hebel 38 eingepreßt ist. Bei dieser Ausführungsdes Hebels 38 eingreift. Die Breite der Blattfeder 54 form ist auch in die Büchse 26, die im Fühler 24 sitzt, nimmt zum freien Ende hin ab (Fig. 3). Die in der eine gleichartige Kugel 92 eingepreßt, auf welcher die Rille aufsitzende Kante der Blattfeder ist konvex aus- ebene Stirnfläche des zylindrischen Stiftes 94 an der gebildet und mit einem kleineren Krümmungsradius 45 Oberseite des Zwischenstückes aufliegt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

1 2 8. Zentriergeröt nach Anspruch 7, dadurch ge- Patentansprllche; kennzeichnet, daß auf dem stiftförmigen Zwi schenstück (28) eine Scheibe (30) angebracht ist,

1. In die Spindel einer Werkzeugmaschine ein- welche durch einen nach innen vorspringenden setzbares Zentriergerät zur Zentrierung tiefliegen- 5 Rand des die Meßuhr (16) tragenden Gehäuses der Bohrungen in einem Werkstück od. dgl, mit (22) umfaßt ist und sich bei entlasteter Meßuhr einem schwenkbaren Tasthebel und einer Meß- abdichtend und das Zwischenstück zentrierend uhr, deren axial verschiebbarer, zentrisch ange- auf den Gehäuserand auflegt.

ordneter Fühler über eine Übertragungseinrichtung mit dem Tasthebel verbunden ist, um dessen io

Winkelausschläge als axiale Verschiebungen auf ———·
den Meßuhrfühler zu übertragen, dadurchgekennzeichnet, daß der Tasthebel (34, 40)

und die Übertragungseinrichtung (36, 38) in Die Erfindung betrifft ein in die Spindel einer einem Lagerkörper (32) angeordnet sind, der mit 15 Werkzeugmaschine oinsetzbares Zentriergerät zur dem Halter (10 bis 14, 22) der Meßuhr (16) wahl- Zentrierung tiefliegender Bohrungen in einem Werkweise unmittelbar oder unter Einschaltung eines stück od. dgl., mit einem schwenkbaren Tasthebel Verlängerungsstückes (64), das eine axial ver- und einer Meßuhr, deren axial verschiebbarer, zenschiebbare Schubstange (74, 78) zur Verbindung trisch angeordneter Fühler über eine Übertragungsder übertragungseinrichtung (38) mit dem Füh- 20 einrichtung mit dem Tasthebel verbunden ist, um ler (24) der Meßuhr enthält, verbindbar ist. dessin Winkelausschläge als axiale Verschiebungen

2. Zentriergerät nach Anspruch 1, dadurch ge- auf den Meßuhrfühler zu übertragen,
kennzeichnet, daß das Verlängerungsstück (64) Wendet man ein solches Zentriergeiät an Maschiaus einem Rohr (66) besteht, dessen Durchmesser nen mit horizontaler Spindel an, so wirkt sich das annähernd gleich ist dem des Lagerkörpers (32) 25 Eigengewicht der Geräteteile, die frei aus der Spindel und das beiderseits mit einem Flansch (68, 70) vorstehen, als Fehlerquelle aus. Die Durchbiegung zur Befestigung am Halter (10 bis 14,22) der Meß- dieser Teile hat zur Folge, daß die Rotationsachse uhr (16) und zur Aufnahme des Lagerkörpers des Tasthebels gegenüber der Spindelachse nach (32) versehen ist, wobei die Schubstange (74, 78) unten versetzt ist. Dieser Zentrierfehler wird um so die Flanschböden durchdringt und mittels an 30 größer, je langer die Geräteteile aus der Spindel vorihren Enden aufgesetzter Büchsen (72) oder stehen. Gerade bei Horizontal-Bohrwerken werden Stopfen (80, 82) mit vorstehendem Rand in ihrer aber lange Geräte, mit welchen eine im Innern des axialen Verschiebung begrenzt ist. Werkstückes liegende Bohrung zur Spindel zentriert

3. Zentriergerät nach Anspruch 1 oder 2, da- werden soll, besonders oft gebraucht. Bei Zentrierdurch gekennzeichnet, daß die Übertragungsein- 35 geräten für horizontale Werkzeugmaschinenspindeln richtung in an sich bekannter Weise aus mehre- müssen daher besondere Maßnahmen getroffen werren, in Reihe geschalteten, im wesentlichen par- den, um sie in gleicher Weise wie an vertikalen Spinallelen einarmigen Hebeln (36, 38) besteht, deren dein gebrauchen zu können und die genannten Feherster Hebel (36) am Tasthebel (34) befestigt und ler einzuschränken oder zu vermeiden.

an seinem freien Ende mit dem zweiten Hebel 40 Es sind bereits Einrichtungen der eingangs ge-

(38) verbunden ist, und daß am freien Ende des nannten Art bekannt, bei welchen zwischen dem

zweiten Hebels (38) eine Aufnahme (60) für den schwenkbaren Tasthebel und der Meßuhr eine

Fühler (24) der Meßuhr (16) vorgesehen ist. Stößelstange zur Übertragung der Tasthebelbewegun-

4. Zentriergerät nach Anspruch 3, dadurch ge- gen eingeschaltet ist. Diese Einrichtungen sind jedoch kennzeichnet, daß die Verbindung zwischen den 45 stets nur für bestimmte maximale Bohrungstiefen Übersetzungs-Hebeln (36, 38) aus einer Blatt- ausgelegt. Dadurch kann auch z. B. bei Verwendung feder (54) besteht, welche, sich im wesentlichen bei kleineren Bohrungstiefen die Fehlerabweichung tangential zur Hebelbewegung erstreckend und infolge des Eigengewichtes der Geräte nicht ausgeradial dazu federnd, an dem ersten Hebel (36) schaltet oder verringert werden.

befestigt ist und mit ihrem freien Ende in eine 5° Es sind deshalb auch schon Zentriergeräte bekannt-

Rille des zweiten Hebels (38) eingreift. geworden, bei welchen der eigentliche Meßfühler so-

5. Zentriergerät nach Anspruch 4, dadurch ge- wie die nachgeschaltete Stößelstange auswechselbai kennzeichnet, daß der Rillengrund des zweiten und damit an verschiedene Bohrungstiefen anpaßbai Hebels (38) und die auf ihm aufsitzende Kante isit. Abgesehen von dem für höchste Präzision ungeder Blattfeder (54) in gleicher Richtung gekrümmt 55 eigneten allgemeinen Aufbau dieses Gerätes wird da· ausgebildet sind, wobei die innere Krümmung bei als Nachteil angesehen, daß die Übersetzungsein den kleineren Krümmungsradius hat. richtungen zwischen der Tastspitze und der Meßuhi

6. Zentriergerät nach Anspruch 5, dadurch ge- wenigstens teilweise hinter der Stößelstange angeord kennzeichnet, daß die Breite der Blattfeder (54) net sind, so daß z. B. thermische Längenänderungei zum freien Ende hin abnimmt. 60 oder andere Fehler der Stößelstange mit übersetz

7. Zentriergerät nach einem der Ansprüche 1 und damit vergrößert werden.

bis 6, gekennzeichnet durch ein zwischen den ge- Es ist nun die Aufgabe der vorliegenden Erfin

radlinig geführten Fühler (24) der Meßuhr (16) clung, ein Zentriergerät der eingangs genannten Ar

und das freie Ende des zweiten Hebels (38) ein- zu schaffen, welches unter Wahrung höchster Ge gefügtes Zwischenstück (28), das als beidseitig ^s riauigkeit an verschiedene Meßtiefen angepaßt wer

kugeliger Stift ausgebildet ist, der mit seinen den kann, und bei welchem mechanische Fehler de

Enden auf dem Grund von Pfannen am Fühler Übertragungseinrichtung bzw. bei Teilen davon niet

(24) und am zweiten Hebel (38) aufsitzt. vergrößert werden.