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Die Erfindung betrifft eine Prüf- und Einstellvorrichtung
für Werkzeuge,
Werkstücke
oder dergleichen.
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Bei Werkzeugmaschinen insbesondere
für eine
spanende Bearbeitung eines Werkstücks erfolgt in einer einfachen
weise ein Festlegen einer Bezugebene durch ein Heranführen des
Werkzeugs an das Werkstück,
bis dessen Oberfläche
sichtbar bearbeitet wird, beispielsweise durch ein Heranfahren eines Meißels an
ein Werkstück
in einer Drehbank oder das Heranfahren eines Fräsers an ein zu bearbeitendes Werkstück. Eine
solche Werkzeugeinstellung ist wenig genau und insbesondere von
exakten Abmessungen des zu bearbeitenden Halbzeuges auch abhängig. Deshalb
finden vielfach auch maßgenaue
Formteile als Schablone für
ein solches Einstellen Verwendung.
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Neben dieser rein manuellen Einstellung
einer Werkzeugmaschine gibt es eine Vielzahl von Vorrichtungen,
häufig
auf optischer Basis beruhend oder mit Tastern und/oder Fühlern arbeitend,
die eine sehr genaue Positionierung des Werkzeugs gegenüber dem
Werkstück
erlauben. Zumeist sind jedoch diese Vorrichtungen technisch komplex
und an eine Werkzeugmaschine gebunden sowie hinsichtlich ihrer Handhabung
sehr aufwendig.
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Vor diesem technischen Hintergrund
macht die Erfindung es sich zur Aufgabe, eine Prüf- und Einstellvorrichtung
für Werkzeuge,
Werkstücke
oder dergleichen zur Verfügung
zu stellen, die bei einfachster Handhabung hinreichend exakt das
Einstellen von Werkzeugen oder ein Vermessen von Werkstücken erlaubt.
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Zur Lösung dieser technischen Problematik wird
gemäß des Anspruchs
1 auf wenigstens zwei elektrisch leitende, gegeneinander elektrisch
isolierte Tastflächen
abgestellt, durch die bei Berührung
eines Werkzeugs oder Werkstücks
jeweils eine Beleuchtungsvorrichtung eingeschaltet wird.
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Mit Aufleuchten der wenigstens zwei
Beleuchtungsvorrichtungen, bevorzugt durch LED's ausgebildet, wird dem Maschinenführer die
exakte Werkzeugausrichtung, beispielsweise die eines Fräsers, signalisiert.
Dies kann im Stillstand der Maschine erfolgen, womit eine Beschädigung der
Prüf- und Einstellvorrichtung
nach der Erfindung ausgeschlossen ist. Insbesondere wird die Oberfläche nicht
beschädigt.
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Ist für die Prüf- und Einstellvorrichtung
nach der Erfindung, wie bevorzugt, ein Batteriebetrieb vorgesehen,
ist die Vorrichtung darüber
hinaus maschinenunabhängig
und kann freizügig
verwendet werden.
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Zweckmäßigerweise sind die Beleuchtungsvorrichtungen
gegen eine gemeinsame Masse geschaltet. Insbesondere Drehbänke, Fräsvorrichtungen
oder dergleichen, die elektrisch leitende Werkzeuge aufweisen, können an
diese gemeinsame Masse angeschlossen sein, womit in einfacher Weise der
Stromkreis über
die an dem Werkzeug oder dergleichen anliegenden Tastflächen für die jeweilige Beleuchtungsvorrichtung
geschlossen werden kann.
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In konstruktiver Ausgestaltung der
Vorrichtung nach der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Tastflächen eben
sich erstreckend ausgebildet sind und in einer gemeinsamen Ebene
sich auch erstrecken. Derartige Tastflächen sind für eine Anlage an gleichfalls
eben sich erstreckenden Werkstücke, aber
auch für
eine Anlage an Fräser
oder dergleichen bestens geeignet.
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Insbesondere für das Einrichten einer Fräsvorrichtung
hat es sich bewährt,
wenn vier Tastflächen
in einer Ebene ein Rechteck aufspannen. Die vier Tastflächen können bevorzugt
dann auf einer Seite eines Quaders angeordnet sein, der maßgenau als
Muster eines Werkstücks
ausgebildet ist. Für
das Einrichten des Werkzeuges, insbesondere eines Fräsers, wird
dieses an ein erstes, regelmäßig übereinander
liegendes Paar von Tastflächen
herangefahren und ausgerichtet. Entsprechend dem Vorschub des Werkzeugs
oder dem Durchlauf des Werkstücks
wird dann das zweite Paar von Tastflächen angefahren und die Vorschubsrichtung
wie auch die Ausrichtung des Werkstücks nochmals überprüft, gegebenenfalls eingerichtet.
Auf Grund dieser Maßnahme
ist beim späteren
Fräsvorgang
ein Nachstellen kaum mehr erforderlich.
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In konstruktiver Ausgestaltung kann
dabei vorgesehen sein, dass die vier Tastflächen als Streifen ausgebildet
sind, deren Längsorientierungen
einem Vorschub des Werkzeuges bzw. dem Durchlauf des Werkstücks folgen.
Eine exakte Positionierung der Vorrichtung nach der Erfindung in
Vorschubsrichtung ist dann nicht von Nöten.
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Neben dem Einrichten von Werkzeugen kann
die Vorrichtung nach der Erfindung auch zu dem Vermessen von Werkstücken herangezogen werden,
beispielsweise für
eine Vermessung eines rechten Innenwinkels eines Werkstücks. Zweckmäßigerweise
sind dann wenigstens vier Tastflächen
vorgesehen, von denen jeweils wenigstens zwei in einer Ebene angeordnet
sind, wobei die Ebenen gegeneinander unter einem vorgebbaren Winkel
angestellt sind, bspw. einem Winkel wie erwähnt von 90°.
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Dabei wird regelmäßig für das Vermessen elektrisch
leitender Werkstücke
in einer Ebene ein Massekontakt vorgesehen sein. In beiden, insbesondere
aufeinander senkrecht stehenden Ebenen sind dann zwei Anlageflächen ausgebildet,
die eine Rechtwinkligkeit des zu vermessenden Werkstückes bei
korrekter Anlage und damit einhergehend einem Aufleuchten der vier
zugehörigen
Beleuchtungsvorrichtungen anzeigen.
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Bei elektrisch nicht leitenden Werkstücken wird
zweckmäßigerweise
eine Tastfläche
vertikal zu einer Anlagefläche
verschiebbar angeordnet und wird durch die Tastfläche bei
der vollflächigen
Anlage an dem Werkzeug oder Werkstück ein Stromkreis der zugeordneten
Beleuchtungsvorrichtung dann geschlossen. In einem solchen Fall
ist es zweckmäßig, eine
Tastfläche
durch eine Kugel auszubilden, die gegen die Kraft einer Feder bei
einer Anlage der Anlagefläche
niedergedrückt
wird und die einen Stromkreis der zugeordneten Beleuchtungsvorrichtung schließen kann.
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Eine weitere Variante der Vorrichtung
nach der Erfindung weist zwei eben sich erstreckende Tastflächen übereinander
in zwei parallelen Ebenen angeordnet auf, die einen flächenhaft
sich erstreckenden, nichtleitenden Träger zwischen sich einfassen.
Mit exakt vorgegebener Gesamtstärke
dienen derartige Lehren dem Messen von Zwischenräumen, beispielsweise bei der
Einstellung von Ventilen.
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Die Vorrichtung nach der Erfindung
wird anhand der Zeichnung näher
erläutert,
in der lediglich Ausführungsbeispiele
schematisch dargestellt sind. In der Zeichnung zeigt:
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1:
eine quaderförmige
Einstellvorrichtung für
das Einstellen eines Werkzeuges,
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2:
eine rechtwinklige Prüfvorrichtung,
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3:
eine Ansicht der Prüfvorrichtung
gemäß des Pfeils
III in 2,
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4:
teilweise geschnitten eine Variante der Prüfvorrichtung nach 2 und
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5:
ein weiteres Ausführungsbeispiel
einer Prüfvorrichtung.
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1 zeigt
eine quaderförmige
Einstellvorrichtung 1 für
das Einrichten beispielsweise einer Fräsvorrichtung, idealisiert dargestellt
durch einen Fräser
als Werkzeug 2. Die Einstellvorrichtung 1 weist
die exakten Abmessungen eines Werkstücks auf und dient damit gleichsam
als Muster bzw. Schablone. Korrekt in der Tiefe in der Werkzeugmaschine eingespannt,
wird das Werkzeug 2 an die Einstellvorrichtung 1 herangefahren.
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Auf der dem Werkzeug 2 zugewanden
Seite 3 der Einstellvorrichtung sind vier Tastflächen 4–7 in einer
Ebene ein Rechteck aufspannend angeordnet, wobei die Tastflächen 4–7 sich
eben erstrecken. Die Tastflächen 4–7 sind
weiter als Streifen ausgebildet, deren Längsorientierungen dem Vorschub 12 des Werkzeugs 2 folgen
bzw. der Durchlaufrichtung des Werkstücks durch eine Werkzeugmaschine.
Insofern ist lediglich eine exakte Ausrichtung der Einstellvorrichtung 1 hinsichtlich
der Tiefe notwendig.
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Die Tastflächen 4–7 sind
elektrisch jeweils leitend, gegeneinander elektrisch jedoch isoliert. Wird
das Werkzeug 2, hier beispielsweise ein elektrisch leitender
Fräser,
an ein Paar der mit Bezug auf die Hochachse des Fräsers 2 übereinander
angeordneten Tastflächen 4,5 bzw. 6,7 herangefahren
und berührt
das Werkzeug 2 -korrekt eingerichtet- beide Tastflächen, wird
eine jeweils einer der Tastfläche 4,5 bzw. 6,7 zugeordnete
Beleuchtungsvorrichtung 8–11, bevorzugt durch
LED's ausgebildet,
eingeschaltet. Für
den die Werkzeugmaschine Einrichtenden ist damit sofort erkennbar,
dass das Werkzeug 2 korrekt senkrecht und in der Tiefe
genau eingerichtet ist.
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Darüber hinaus ist es ermöglicht,
den Vorschub 12 zu überprüfen, in
dem von dem ersten Paar von Tastflächen 4,5 das
Werkzeug 2 zu dem zweiten Paar von Tastflächen 6,7 verfahren
wird bzw. die Prüfvorrichtung 1 gegenüber dem
Werkzeug 2 verschoben wird.
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Die Einstellvorrichtung 1 ist
für einen
Batteriebetrieb vorgesehen und weist hierfür ein Batteriefach 13 auf.
Die Einstellvorrichtung 1 ist damit maschinenunabhängig und
kann beliebig eingesetzt werden.
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Die elektrische Verschaltung der
Beleuchtungsvorrichtungen 8–11 ist unproblematisch. Zweckmäßigerweise
sind die Beleuchtungsvorrichtungen 8–11 gegen eine gemeinsame
Masse geschaltet und erfolgt das Schließen der einzelnen Stromkreise
gegen die gemeinsame Masse über
das elektrisch leitende Werkzeug 2, das hierzu gleichfalls an
die gemeinsame Masse der Einstellvorrichtung 1 angeschlossen
ist, beispielsweise über
geeignete Kontakte, Klemmen oder dergleichen.
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Die 3 und 4 zeigen eine Prüfvorrichtung 13 für das Überprüfen beispielsweise
eines rechten Winkels an einem Werkstück nach Art eines Haarlineals.
In einer ersten Ebene 14 für eine Anlage an ein nicht
dargestelltes Werkstück
sind zwei schneidenartige Tastflächen 15,16 eingelassen,
denen wiederum jeweils eine Beleuchtungsvorrichtung 17,18 in
Form einer LED zugeordnet ist. Liegen die Tastflächen 15,16 an
einem leitenden Werkstück
korrekt an, werden die jeweils zugeordneten Beleuchtungsvorrichtungen 17,18 aufleuchten,
wozu diese gegen eine gemeinsame Masse geschaltet sind. Damit entfällt das
sonst nötige
gegen ein Licht Halten des Werkstücks und des Haarlineals.
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Entsprechend weist in einer zweiten,
gegenüber
der ersten Ebene 14 hier unter einem rechten Winkel angestellte
zweite Ebene 19 einen Massekontakt 20 auf, so
dass die Stromkreise der Beleuchtungsvorrichtungen 17,18 über das
Werkstück
gegen eine gemeinsame Masse geschlossen werden.
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Die Ebene 19 ist gleichfalls
mit zwei Tastflächen 21,22 und
zugeordneten Beleuchtungsvorrichtungen 23,24 versehen,
womit der von den beiden Ebenen 14,19 aufgespannte
rechte Winkel exakt vermessen werden kann.
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Bei nichtleitenden Werkstoffen hat
es sich als zweckmäßig erwiesen,
wenn gemäß 4 in eine Anlageebene 25 eine
dort als Kugel 26 ausgebildete Tastfläche vertikal zu der Anlageebene 25 verschiebbar
in der Prüfvorrichtung 27 gefangen
ist. Mit Niederdrücken
der Kugel 26 gegen die Kraft einer beispielsweise nichtleitenden
Feder 28 wird bei exakter Anlage der Anlageebene 25 an
einem Werkstück ein
Kontakt 29 geschlossen und leuchtet damit eine zugehörige, nicht
dargestellte Beleuchtungsvorrichtung auf.
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5 zeigt
eine weitere Ausführungsform
einer Vorrichtung nach der Erfindung in Form einer Lehre 30 für eine Weitenmessung
zwischen gegenüberliegenden
Bauteilen eines Werkstückes
oder dergleichen. Hierzu sind zwei eben sich erstreckende Tastflächen 31,32 in
zwei parallelen Ebenen angeordnet und fassen einen flächenhaft
sich erstreckenden, nichtleitenden Träger 33 zwischen sich
ein. Jeder Tastfläche 31,32 ist
wiederum eine Beleuchtungsvorrichtung 34,35 zugeordnet,
die jeweils bei Kontakt mit einem Bauteil aufleuchten, das wieder zweckmäßigerweise
an einen gemeinsamen Masseanschluss mit angeschlossen ist.
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- 1
- Einstellvorrichtung
- 2
- Werkzeug
- 3
- Seite
- 4
- Tastfläche
- 5
- Tastfläche 40
- 6
- Tastfläche
- 7
- Tastfläche
- 8
- Beleuchtungsvorrichtung
- 9
- Beleuchtungsvorrichtung
- 10
- Beleuchtungsvorrichtung45
- 11
- Beleuchtungsvorrichtung
- 12
- Vorschub
- 13
- Prüfvorrichtung
- 14
- Ebene
- 15
- Tastfläche
- 16
- Tastfläche
- 17
- Beleuchtungsvorrichtung
- 18
- Beleuchtungsvorrichtung
- 19
- Ebene
- 20
- Massekontakt
- 21
- Tastfläche
- 22
- Tastfläche
- 23
- Beleuchtungsvorrichtung
- 24
- Beleuchtungsvorrichtung
- 25
- Anlagefläche
- 26
- Kugel
- 27
- Vorrichtung
- 28
- Feder
- 29
- Kontakt
- 30
- Lehre
- 31
- Tastfläche
- 32
- Tastfläche
- 33
- Träger
- 34
- Beleuchtungsvorrichtung
- 35
- Beleuchtungsvorrichtung