DE2447432B1 - Vorrichtung zur Messung der Tiefe von Ausnehmungen - Google Patents

Description

• Für den Fall, daß die Tiefe einer schon gefertigten Ausnehmung gemessen werden soll, ist es zweckmäßig, das Werkstück in eine Drehbank oder eine andere geeignete Vorrichtung einzuspannen und das Führungsteil der Meßvorrichtung gemäß der Erfindung am Support der Drehbank zu befestigen. Dabei kann es auch zweckmäßig sein, zur Messung der Tiefe der Ausnehmung als Hilfseinrichtung einen Flansch mit einer der inneren Ausnehmung entsprechenden Bohrung zu verwenden, der an der Stirnseite des Werkstücks so befestigt wird, daß die Bohrung mit der inneren Ausnehmung im Werkstück fluchtet. An Stelle des Flansches ist auch ein in die Ausnehmung passend einsetzbares Einsatzteil mit entsprechender Bohrung verwendbar. Für den Fall, daß als Hilfseinrichtung der Flansch verwendet wird, wird der Fühler zur Messung der Tiefe der Ausnehmung an die äußere Kante der Bohrung im Flansch angedrückt und die Anzeige der Einrichtung zur Längenmessung ein erstes Mal abgelesen. Im Anschluß daran wird der Flansch entfernt, und der Fühler an die innere Kante des Werkstückes angedrückt und die Anzeige der Einrichtung zur Längenmessung ein zweites Mal abgelesen. Die Differenz der beiden Anzeigen ergibt die Tiefe der Ausnehmung, wobei die Dicke des Flansches entsprechend berücksichtigt wird. Mittels der Vorrichtung gemäß der Erfindung ist die Tiefe einer Ausnehmung in vorteilhafter Weise mit hoher Genauigkeit für den Fall meßbar, daß die zu messende Ausnehmung in eine weitere Ausnehmung übergeht und dabei an ihrer tiefsten Stelle nicht durch eine Fläche begrenzt ist oder daß die zu messende Ausnehmung kegelig ist und an ihrer tiefsten Stelle nur eine minimale Fläche aufweist, so daß die Tiefe der Ausnehmung mittels einer Tiefenlehre oder einer Schieblehre nur ungenau gemessen werden kann.
• Als besonders zweckmäßig hat es sich erwiesen, daß der Fühler aus einem die Schräge aufweisenden Fühlerkopf und aus einer Halterung für den Fühlerkopf besteht, wobei der Fühlerkopf mit der Halterung drehbar verbunden ist Dadurch wird erreicht, daß die Schräge des Fühlers jederzeit so eingestellt werden kann, daß sie mit Sicherheit nur an der inneren Kante anliegt. Der Winkel zwischen der Flanke der auszumessenden Ausdrehung und der Achse der Ausdrehung wird dabei berücksichtigt Dies gilt entsprechend für den Fall, daß eine zylindrische Bohrung, die an ihrer tiefsten Stelle eine weitere zylindrische Bohrung aufweist, ausgemessen werden soll. Zur Einstellung der Schräge kann es dabei zweckmäßig sein, daß zur Anzeige des zwischen der Schräge und einer in Richtung der Tiefe der Ausnehmung verlaufenden Linie gebildeten Winkels am Fühlerkopf oder an der Halterung eine Winkelskala angebracht ist.
• Für den Fall, daß die Vorrichtung gemäß der Erfindung zur Messung der Tiefe einer Ausnehmung während deren Herstellung eingesetzt werden soll, hat es sich als sehr vorteilhaft erwiesen, daß die Schräge als drehbar gelagerte Rolle ausgebildet ist.
• Eine zweckmäßige Ausbildung der Vorrichtung gemäß der Erfindung besteht auch darin, daß als Einrichtung zur Längenmessung eine mit dem Führungsteil fest verbindbare, mit ihrem Meßbolzen an dem Fühler anliegende Meßuhr vorgesehen ist. Die Tiefe einer Ausnehmung ist bei dieser Ausführung der Vorrichtung auf einfache Weise an der Meßuhr ablesbar. Es ist jedoch auch möglich, eine Einrichtung zur Längenmessung zu verwenden, die beispielsweise eine digitale Anzeige aufweist. Zweckmäßig kann es auch sein, an die Einrichtung zur Längenmessung eine Einrichtung zum Steuern des Vorganges der Fertigung anzuschließen.
• Ein Ausführungsbeispiel der Vorrichtung gemäß der Erfindung ist in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird im folgenden näher erläutert. Es zeigt F i g. 1 eine Vorrichtung zur Messung der Tiefe einer Ausnehmung, bei der die Schräge des Fühlers als Rolle ausgebildet ist, F i g. 2 einen Teil eines Fühlers mit als Rolle ausgebildeter Schräge und einen Teil eines Werkstückes mit zylindrischer Bohrung, Fig.3 einen Teil eines Fühlers mit als Rolle ausgebildeter Schräge und einen Teil eines Werkstückes mit an der Stirnseite des Werkstückes anliegendem Flansch.
• Wie aus F i g. 1 ersichtlich ist, besteht die Vorrichtung zur Messung der Tiefe der Ausnehmung aus einem aus einem Fühlerkopf 1 und aus einer Halterung 2 für den Fühlerkopf 1 bestehenden Fühler sowie aus einem Führungsteil 3 für die Halterung 2 und aus einer an dem Führungsteil 3 befestigten Meßuhr 4. Meßuhr 4 liegt über einen Meßbolzen 5 an einer Meßkante 6 der Halterung 2 des Fühlers an. Der Fühlerkopf 1 ist mit der Halterung 2 mittels einer aus einer Drehachsenschraube 7 bestehenden Lagerung drehbar verbunden und mittels einer Stellschraube 8 feststellbar. Die Halterung 2 für den Fühlerkopf 1 ist an das Führungsteil 3 angepaßt und wird mittels Paßfedern 9 in dem Führungsteil geführt.
• Zur Messung der Tiefe einer Ausdrehung während des Arbeitsganges zur Herstellung der Ausdrehung wird das Führungsteil 3 an hierfür vorgesehenen Bohrungen 10 an einer - in der Zeichnung nicht dargestellten -Drehbank befestigt. Zur Arretierung der Vorrichtung sind außerdem Paßstifte 11 vorgesehen. Bei Beginn des Arbeitsganges liegt die als auswechselbare Rolle 12 ausgebildete Schräge des Fühlerkopfes 1, der unter dem Preßdruck einer Druckfeder 13 oder - wie in der Zeichnung nicht dargestellt - unter dem Preßdruck einer hydraulisch bewirkten Kraft steht, an einer Kante 14 an, die von der zylindrischen Bohrung 15 im Werkstück 16 gebildet wird. Diese Stellung des Fühlerkopfes ist in der Zeichnung dargestellt. Während des Arbeitsganges liegt - in der Zeichnung nicht dargestellt - die Rolle 12 an der zwischen der Ausdrehung und der zylindrischen Bohrung 15 gebildeten Kante 17 an. Die momentane Tiefe der Ausdrehung wird dabei an der Meßuhr 4 angezeigt.
• Wie aus F i g. 1 ferner hervorgeht, ist am Fühlerkopf 1 eine Winkelskala 18 angebracht, die es erlaubt, den zwischen der Schräge und der Richtung der Achse der Ausdrehung gebildeten Winkel B so einzustellen, daß ß kleiner als ou ist, wobei oc der Winkel der kegeligen Ausdrehung ist. Dadurch wird gewährleistet, daß die Schräge während des Arbeitsganges an der Kante 17 anliegt.
• Zur Messung der Tiefe einer schon fertiggestellten Ausnehmung wird - wie in F i g. 3 dargestellt - an der Stirnseite des Werkstückes 16 ein Flansch 19 so angelegt, daß die Bohrung im Flansch, dessen Durchmesser gleich dem Durchmesser der inneren Ausnehmung ist, mit der inneren Ausnehmung im Werkstück fluchtet. Zur Messung der Tiefe der kegeligen Ausdrehung wird - wie in Fig.3 ebenfalls dargestellt - die Rolle 12 an die Kante 20 des Werkstückes angedrückt und die Anzeige der Längenmeßeinrichtung ein erstes Mal abgelesen. Im Anschluß daran wird der Flansch entfernt, die Rolle 12 an die innere Kante 17 des Werkstückes angedrückt und die Anzeige der Längenmeßeinrichtung ein zweites Mal abgelesen. Die Differenz der beiden Anzeigen ergibt die Tiefe der Ausnehmung, wobei die Dicke des Flansches entsprechend berücksichtigt wird.

Claims (5)

1. Patentansprüche: 1. Vorrichtung zur Messung der Tiefe einer in einem Werkstück vorgesehenen Ausnehmung, wie eine Ausdrehung od. dgl., die insbesondere während der Herstellung der zu messenden Ausnehmung vorgesehen ist, die an ihrer tiefsten Stelle in eine mit der zu messenden Ausnehmung eine innere Kante bildende weitere Ausnehmung, z. B. in eine zylindrische Bohrung übergeht, g e k e n n z e i c h n e t durch einen in einem ortsfesten Führungsteil (3) verschiebbar geführten, unter der Einwirkung einer einen Preßdruck ausübenden Kraft in Richtung der zu messenden Tiefe bewegbaren und mit einer Schräge (12) an die zwischen der zu messenden Ausnehmung und der weiteren Ausnehmung (15) gebildete innere Kante (14, 17) des Werkstückes (16) andrückbaren Fühler (1 und 2), und durch eine zur Messung der Verschiebung des Fühlers (1, 2) gegenüber dem Führungsteil (3) vorgesehene, mit dem Fühler (1, 2) und dem Führungsteil (3) verbundene Längenmeßeinrichtung (4).
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Fühler aus einem die Schräge (12) aufweisenden Fühlerkopf (1) und aus einer Halterung (2) für den Fühlerkopf (1) besteht, wobei der Fühlerkopf mit der Halterung (2) drehbar verbunden ist.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Anzeige des zwischen der Schräge (12) und einer in Richtung der Tiefe der Ausnehmung verlaufenden Linie gebildeten Winkels f am Fühlerkopf (1) oder an der Halterung (2) eine Winkelskala (18) angebracht ist.
4. 4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schräge (12) des Fühlerkopfes (1) als drehbar gelagerte Rolle ausgebildet ist.
5. 5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Längenmeßeinrichtung eine mit dem Führungsteil (3) fest verbindbare, mit ihrem Meßbolzen (5) an dem Fühler (1, 2) anliegende Meßuhr (4) vorgesehen ist.

   Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Messung der Tiefe einer in einem Werkstück vorgesehenen Ausnehmung, wie eine Ausdrehung od. dgl., die insbesondere während der Herstellung der zu messenden Ausnehmung vorgesehen ist, die an ihrer tiefsten Stelle in eine mit der zu messenden Ausnehmung eine innere Kante bildende weitere Ausnehmung, z. B. in eine zylindrische Bohrung übergeht.

   Die Messung der Tiefe von Ausnehmungen in Werkstücken bereitet insbesondere dann Schwierigkeiten, wenn die Ausnehmung an ihrer tiefsten Stelle nicht durch eine Fläche begrenzt ist, sondern eine weitere Ausnehmung aufweist. Eine solche Ausnehmung kann beispielsweise eine kegelige Ausdrehung sein, die an ihrer tiefsten Stelle in eine zylindrische Bohrung übergeht. Die zylindrische Bohrung bildet dabei an der Übergangsstelle mit der kegeligen Ausdrehung eine innere Kante.

   Es ist bekannt, die Tiefe einer derartigen Ausnehmung dadurch zu messen, daß an das Werkstück von außen quer über die Ausnehmung ein Anschlag angelegt wird, und mit dem Tiefenmaß einer Schieblehre oder direkt mit einer Tiefenlehre die Entfernung zwischen dem Anschlag und der inneren Kante gemessen wird.

   Nachteilig ist jedoch dabei, daß das Tiefenmaß an die innere Kante nicht exakt angelegt werden kann, insbesondere dann nicht, wenn Ausdrehungen größerer Tiefe ausgemessen werden sollen und man beim Anlegen des Tiefenmaßes an die innere Kante gezwungen ist, in Richtung der Achse der Ausdrehung zu schauen. Eine genaue Messung der Tiefe von Ausnehmungen ist daher bei diesem bekannten Verfahren nicht möglich.

   Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zu schaffen, durch die in einfacher Weise die Tiefe von Ausnehmungen, die an ihrer tiefsten Stelle in eine mit der Ausnehmung eine innere Kante bildende weitere Ausnehmung übergeht, sehr genau gemessen werden kann, wobei die Messung der Tiefe auch während der Herstellung der zu messenden Ausnehmung möglich sein soll. Die zu schaffende Vorrichtung soll ferner einfach im Aufbau und wirtschaftlich in der Herstellung sein.

   Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung gelöst durch einen in einem ortsfesten Führungsteil verschiebbar geführten, unter der Einwirkung einer einen Preßdruck ausübenden Kraft in Richtung der zu messenden Tiefe bewegbaren und mit einer Schräge an die zwischen der zu messenden Ausnehmung und der weiteren Ausnehmung gebildete innere Kante des Werkstücks andrückbaren Fühler, und durch eine zur Messung der Verschiebung des Fühlers gegenüber dem Führungsteil vorgesehene, mit dem Fühler und dem Führungsteil verbundene Längenmeßeinrichtung.

   Die Vorrichtung gemäß der Erfindung ist in vorteilhafter Weise zur Messung der Tiefe von Ausnehmungen der vorbezeichneten Art während der Herstellung der zu messenden Ausnehmung als auch zur Messung der Tiefe schon gefertigter Ausnehmungen einsetzbar. Soll beispielsweise eine kegelige Ausnehmung während ihrer Herstellung ausgemessen werden, wobei die kegelige Ausdrehung eine vorgesehene Tiefe erreichen soll, so wird das Führungsteil an dem Support der Drehbank so befestigt, daß der Fühler zu Beginn des Arbeitsganges an die äußere Kante der zylindrischen Bohrung angedrückt wird. Dabei wird die Anzeige an der Längenmeßeinrichtung abgelesen. Während des Arbeitsganges selbst folgt der unter einem Preßdruck stehende Fühler der nach innen ausweichenden Kante zwischen zylindrischer Bohrung und kegeliger Ausdrehung und liegt somit ständig an dieser Kante an, so daß die Tiefe der Ausdrehung jederzeit an der Längenmeßeinrichtung als Differenz zur ersten Anzeige ablesbar ist. Auf diese Weise kann die kegelige Ausdrehung in einem einzigen Arbeitsgang gefertigt werden, ohne daß es notwendig wäre, den Arbeitsgang zur Messung der Tiefe der Ausdrehung zu unterbrechen. Zeitverluste während der Herstellung der Ausdrehung sowie fehlerhafte Messungen werden so vermieden.