DE2716732A1

DE2716732A1 - Geraet zum pruefen der inneren und aeusseren oberflaechen mechanischer stuecke sowie seine verwendung

Info

Publication number: DE2716732A1
Application number: DE19772716732
Authority: DE
Inventors: Henri Muehlethaler
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1976-04-13
Filing date: 1977-04-13
Publication date: 1977-11-03
Also published as: FR2348468A1; US4128943A; CH598568A5; IT1078163B

Description

PATENTANWÄLTE

iffer-SBömer L <4

O-1 BERLIN-DAHLEM 33 · PODBIELSKIALLEE 68

D-8 MÜNCHEN 29 ■ WIDENM AYERSTRASSE 40

HENRI MÜIILETHALER

BERLIN:

DIPL.-INS. R. MÜLLKR-BÖRNER

MÜNCHEN: DIPL.IN3. HANS-HIINRICH WKY DIPL-INQ. CKKEHARD KÖRNER

Berlin, den 13. April 1977

Gerät zum Prüfen der inneren und äußeren Oberflächen mechanischer Stücke sowie seine Verwendung

(Schweiz, Nr. 4.671/76 vom 13.04.76)

8 Seiten Beschreibung
IC Patentansprüche
4 Blatt Zeichnungen

Em - 27 130

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BERLIN: TELEFON (O3O) 8313088
KABEL: PROPINOUS -TELEX O1 84OS7

MÜNCHEN: TELEFON (080)290086
KABELi PROPINDUS -TELEX OB 94 944

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Gerät zum Prüfen der inneren und äußeren Oberflächen mechanischer Stücke mit einem Tisch zur Aufnahme des zu prüfenden Stückes, wobei dessen zu prüfende Oberfläche senkrecht zur Ebene des Tisches angeordnet ist, und mit drei oberhalb dieses Tisches angeordneten Fühlern, die in Abhängigkeit von der Geometrie des zu prüfenden Stückes radial in Stellung einstellbar sind, wobei der eine dieser Fühler radial beweglich ist und der Wirkung einer Rückholfeder unterliegt, die dazu neigt, sich gegen die Oberfläche anzulegen, und wobei dieser bewegliche Fühler außerdem mit einem seine Stellung anzeigenden Komparator verbunden ist.

Weiterhin betrifft die Erfindung eine Verwondungsart des teraccs zum Prüfen kreisförmiger, zylindrischer Oberflächen.

Für Geräte der vorerwähnten Art wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß der Tisch derart geneigt ist_t daß das Stück aufyrund von Schwerkraft mit seiner zu prüfenden Oberfläche auf den drei Fühlern aufliegt, wobei der Tisch im übrigen in einer senkrecht zu seiner E'-eaa verlaufenden Richtung beweglich ist, so daß bei seiner Verschiebung! in dieser Richtung das Stück parallel zu der zu prüfenden Oberfläche verschoben werden kann, wobei die möglichen Ungenauitjkeiten der Oberfläche durch die möglichen Veränderungen der von dem Komparator im Laufe dieser Bewegung gelieferten Angaben angezeigt werden, und wobei eine Auftriebvorrichtung, deren Wirkung in Abhängigkeit von dem Gewicht des zu prüfenden Stückes regelbar ist, auf den Tisch einwirkt, damit dieser, versehen mit dem Stück, sich in allen Axialstellungen halten kann, in die man ihn einstellt.

Für die Verwendung des erfindungsgemäßen Gerätes wird zusätzlich vorgeschlagen, daß man das Stück in einer beliebigen axialen Stellung des Tisches auf diesem drehen läßt, damit mit Hilfe des Komparator β die Kreisförmigkeit der zylindrischen Oberfläche geprüft werden kann.

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BAD ORIGINAL

Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden nachstehend anhand eines in der zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels des Gegenstandes der Erfindung näher beschrieben. Es zeicen

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Gerätes zum Prüfen der inneren und äußeren Oberflächen mechanischer Stücke;

Fig. 2 eine Draufsicht auf ein Teil dieses Gerätes, teilweise im Schnitt, in vergrößertem Maßstab;

Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie III-III der Fig. 2; Fig. 4 einen Schnitt entlang der Linie IV-IV der Fig. 2; Fig. 5 einen Schnitt entlang der Linie V-V der Fig. 7;

Fig. 6 einen Schnitt einer Einzelheit entlang der Linie VI-VI der Fig. 2 und entlang der Linie VI-VI der Fig. 5, in dem nur bestimmte Organe des Gerätes dargestellt sind; und

Fig. 7 einen Schnitt entlang der Linie VII-VII der Fig. 5.

Das dargestellte Gerät weist ein Gehäuse 1 in Form eines Sockels auf, auf dessen geneigter Vorderseite la ein festes ringförmices Teil 2 aufmontiert ist. Dieses ringförmige Teil 2 trägt innen eine Querplatte 3, auf der zwei Kugellager 4 angeordnet sind, in denen zwei Stangen 5 gleiten. Diese Stangen bilden die Stützsäulen für einen kreisförmigen Tisch 6, dessen Ebene in bezug auf die Horizontale geneigt ist und die sich dank der beschriebenen Art der Montage parallel zu sich selbst in einer geradlinigen Bewegung entlang einer

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senkrecht zu ihrer Ebene verlaufenden Richtung verschieben kann, wie dies in Fig. 5 durch den Pfeil 7 angedeutet ist. Dxe beiden Säulen 5 sind an ihren unteren Enden durch ein aus zwei kleinen, mit Hilfe von zwei Zwischenstangen 9 und 10 verbundenen Platten bestehendes Joch verbunden. Die Stange 9 soll bei den Verschiebungen des Tisches in Richtung des Pfeils 7 in der einen oder anderen Richtung gegen den einen oder anderen zweier Anschlagstifte 11 und 12 anschlagen, von denen der eine von einem bei 14 auf dem Gehäuse drehbar gelagerten Hebel 13 und der andere von einem bei 16 auf dem Gehäuse drehbar gelagerten Hebel 15 getra9en wird. Die Achsen

14 und 16 dieser beiden Hebel sind mit Steuerknöpfen 17 bzw. 13 versehen, die es ermöglichen, auf diese Achsen 14 und 16 einzuwirken, um sie drehen zu lassen und so die Stellung der Hebel 13 bzw.

15 und damit die der Anschlagstifte 11 und 12 zu verändern. Die Amplitude der Bewegung des Tisches G sowie seine äußerste untere und obere Stellung sind daher steuerbar.

Die Zwischenstange lO des Jochs, die die eine Säule 5 mit der endsren verbindet, nimmt das gabelförmige Ende 19a eines Schwinghebels 19 auf, der mit seinem gegenüberliegenden Ende an einer Buchse (Fig. 7) befestigt ist, die drehbar auf einer festen, vom Gehäuse getragenen Welle 21 angebracht ist. Der Hebel 19 unterliegt der Wirkung einer Schraubenfeder 22, die unter Torsion arbeitet und deren eines Ende 22a in eine öffnung 23 (Fig. 5 und 7) in dem Hebel eingreift, und deren anderes Ende 22b in einen gegenüberliegenden Spalt 24 in einem zylindrischen Teil 25 eingreift, das drehbar in dem Gehäuse 1 angeordnet ist und durch dessen Drehung die Spannung der Feder 22 verändert werden kann. Eine Verriegelungsschraube wirkt auf das Teil 25 ein, um es in den verschiedenen Winkelstellungen, die es auf dem Gehäuse 1 einnehmen kann, entsprechend verschiedenen Spannungszuständen der Feder 22 zu halten.

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Der Tisch 6 ist von drei radial angeordneten länglichen öffnungen 27, 28 und 29 (Fig. 1) durchlocht, von denen die beiden ersten auf einem gemeinsamen Durchmesser des Tisches liegen und die dritte auf einem senkrecht zu dem ersten verlaufenden Durchmesser licyt. Diese öffnungen geben Durchlaß für drei Stangen 30, 31 und 32, die auf ihrem oberen Ende jeweils ein Teil in Form eines Kreisausschnitts aufweisen, das mit 33, 34 bzw. 35 bezeichnet ist, welche Fühltaster für die zu prüfende Oberfläche bilden. Die Fühler-Träger 30, 31 und 32 enden an ihrem unteren Ende in einem Teil in Form einer Fußplatte 30a, 31a und 32a, die auf drei Führungsbacken 36, 37 bzw. 38 befestigt sind. Diese Führungsbacken verschieben sich radial auf der auf dem ringförmigen Teil 2 des Gehäuses ruhenden Zwischenplatte 3 (Fig. 3 und 4). Ihre radiale Stellung wird durch ein Teil 39 in Form eines Keiles bestimmt, das ebenfalls radial auf der Platte 3 in Richtung der Verschiebung der Führungsbacke 38 gleitet und durch eine Mikrometerschraube 40 gesteuert wird, die mit einem Steuerknopf 41 formschlüssig verbunden ist. Die Führungsbacken 36 und 37 liegen auf den Seitenflächen 42 bzw. 43 (Fig. 2) des keilförmigen Teils 39 auf, während die Führungsbacke 38 auf diesem auf seiner kegelstumpfförmigen Endseite 44 mit Hilfe einer von dieser Führungsbacke 38 getragenen Schraube 45 (Fig. 4) aufliegt. Diese Schraube 45 ermöglicht es, eine mögliche Ungenauigkeit der Stellung der Führungsbacke 38 und infolgedessen des Fühlers 35 in bezug auf die beiden anderen Fühler 33 und 34 zu korrigieren, so daß jeder der Fühler sich in völlig gleicher Entfernung von der Tischmitte befindet. Durch eine Öffnung 46 in dem ringförmigen Teil 2 (Fig. 4) kann man mittels eines Schraubenziehers die Schraube 45 erreichen. Eine an den beiden Führungsbacken 36 und 37 hängende Sprungfeder 47 (Fig. 3) hält diese gegen die Flächen 42 bzw. 43 des keilförmigen Teils 39 angelegt, während eine teilweise in ein Sackloch der Mikrometerschraube 40 eingreifende und einerseits an dieser letzteren und andererseits bei 49 an der Führungsbacke 38 hängende

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Sprungfeder 48 (Fig. 4) diese mit Hilfe der Schraube 45 auf der Fläche 44 des keilförmigen Teils 39 angelegt hält.

Der Fühler-Träger 31 ist nicht unmittelbar auf der Führungsbacke 37 angebracht, sondern an einem winkelförmigen Teil 50 (Fig. 3), das seinerseits von der Führungsbacke 37 mittels zweier Federblätter 51 gehalten wird, wodurch die Gesamtheit aus dem Fühler 34, dem Fühler-Träger 31 und dem winkelförmigen Teil 50 sich leicht parallel zu sich selbst in einer Translationsbewegung in bezug auf die Führungsbacke 37 verschieben kann. Diese letzere ist durch einen Arm 37a verlängert, der eine Schulter 37b bildet, auf der ein Komparator 52 befestigt ist, dessen Taster 53 (Fig. 2 und 3) gegen das Ende des winkelförmigen Teils 50 anliegt.

Das beschriebene und dargestellte Gerät arbeitet wie folgt:

In dem Fall, wo die Oberfläche des zu prüfenden Stückes beispielsweise eine zylindrische kreisförmige Innenfläche ist, wird der Steuerknopf 41 des keilförmigen Teils 39 betätigt, bis die drei Fühler eine Stellung einnehmen, in der sie auf einem sehr wenig größeren Kreis liegen als der Durchmesser der zu prüfenden Bohrung. Eine von der Schulter 37b der Führungsbacke 37 getragene Anschlagschraube 54 (Fig. 3) ermöglicht es, auf das abgewinkelte Ende des winkelförmigen Teils 50 einzuwirken, um die Stellung des beweglichen Fühlers 34 derart zu regulieren, daß dieser nicht zu sehr radial nach innen hin verschoben wird, wenn das zu prüfende Stück auf den drei Fühlern in Eingriff steht, wodurch dieser Eingriff erleichtert wird.

Dank der Tatsache, daß die Ebene des Tisches in bezug auf die Horizontale geneigt ist, ruht das zu prüfende Stück seinerseits aufgrund von Schwerkraft auf den drei Fühlern 33, 34 und 35 und

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liegt axial auf dem Tisch auf. Durch Einwirkung auf das Steuerelement 25 beispielsweise mit Hilfe eines Schraubenziehers steuert man die Spannung der Rückholfeder 22 des Tisches derart, daß das Gewicht dieses und des von ihm getragenen zu prüfenden Stückes durch die von der Feder ausgeübte Gegenkraft ausgeglichen wird.

Ebenso steuert man die Stellung der Anschlagstifte 11 und 12 so, daiJ die Bewegung des Tisches der Länge der zu prüfenden zylindrischen kreisförmigen Innenfläche entspricht und die Höhenstellung dieser Bewegung der Höhenstellung der zu prüfenden Fläche oberhalb der Tischebene entspricht.

Es genügt daher, das Stück auf dem Tisch drehen zu lassen, wobei dieser eine bestimmte Axialstellung einnimmt, in der er sich selbst unter der durch die Feder 22 und den Hebel 19 erzeugten Auftriebswirkung hält, wobei die Schwingbewegungen dieses Hebels den Verschiebungen des Tisches folgen, um mit Hilfe des Komoarators 52 die lUreisförmigkeit der zylindrischen Oberfläche auf einer von diesem gegebenen Ebene zu prüfen. Durch Verschiebung des Tisches in Richtung des Pfeils 7 in Fig. 5 kontrolliert man, ob der Durchmesser der zu prüfenden Oberfläche sich genau auf der gesamten Fläche derselben befindet, wobei neue Drehungen des Stückes im Hinblick auf die Kontrolle der Kreisformigkeit der Oberfläche auf jedem Punkt der Hohe derselben durchgeführt werden können.

Wenn die zu prüfende Oberfläche eine Außenfläche ist, ist es ratsam, die Stellung der Fühler 33, 34 und 35 auf den Fühler-Trägern 30, bzw. 32 derart zu verändern, daß diese Fühler innen über die Fühler-Träger hinausragen und nicht außen, wie im Fall der gezeichneten Darstellung. Außerdem ist es ratsam, unter dem Gehäuse 1 einen in der Zeichnung nicht dargestellten geneigten Sockel anzubringen, der zur Folge hat, daß die Neigung des Tisches in bezug auf die Horizontale umgekehrt wie dargestellt verläuft, wobei der Tisch um 90°

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kippt, um zu ermöglichen, daß das Stück mit seiner zu prüfenden zylindrischen Fläche zwischen den Fühlern und nicht um diese herum in Eingriff gebracht wird. Damit das Gewicht des Stückes die Fühler nicht nach außen hin verschiebt, indem es die Führungsbacken 35, 37 und 38 des keilförmigen Teils 39 bei Auftreffen auf die Wirkung der Rückholfedern 47 und 48 trennt, weist das Gerät Blockierschrauben 55 auf (Fig. 4), die von dem ringförmigen Teil 2 getragen werden und es, da die Stellung der Fühler mit Hilfe des Steuerknopfes 41 bestimmt worden ist, erlauben, die Führungsbacken in Stellung zu blockieren, d.h. angedrückt gegen das keilförmige Teil 39.

Es ist zu bemerken, daß das vorliegende Gerät nicht nur die Prüfung zylindrischer kreisförmiger Oberflächen ermöglicht, sondern auch die Prüfung zylindrischer nicht kreisförmiger, beispielsweise elliptischer Oberflächen, sowie auch die Prüfung von Oberflächen, die sich beispielsweise im Fall von Stücken mit quadratischem oder irgendwie anders geformten Innen- oder Außenquerschnitt nicht drehen wurden.

Patentansprüche^

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Claims

Patentanspr iiche

Gerät zum Prüfen der inneren und äußeren Oberflächen mechanischer Stücke mit einem Tisch zur Aufnahme des zu prüf enden Stuckes, wobei dessen zu prüfende Oberfläche senkrecht zur rluene ces Tisches angeordnet ist,und mit drei oberhalb des Vi sehe:: angeordneten Fühlern, die in Abhängigkeit von der Geometrie cies zu prüfenden Stückes radial in Stellung einstellbar siac, wobei der eine dieser Fühler radial beweglich ist und der Wirkung einer Rückholfeder unterliegt, die dazu neigt, sich ge-en die Oberfläche anzulegen, und wobei dieser bewegliche Fühler außerdem mit eir.e.ti seine Stellung anzeigenden Komparator verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Tisch (6) cerart generic:-. ist, daß das Stück aufgrund von Schwerkraft mit seiner zu prüfenden Oberfläche auf den drei Fühlern (33, 34, 35) anfliegt, v.'cLei der Tisch im übrigen in einer senkrecht ?.v seiner riene ver la ui enden Richtung beweglich ist, so daß bei seiner Verschiebung in dieser Richtung das Stück parallel zu der zu prüfenden Oberfläche verschoben werden kann, wobei die möglichen Ungenauigkeiten eier Oberfläche durch die möglichen Veränderungen der von dem Komparator (52) im Laufe dieser Bewegung gelieferten Anteigen angezeigt werden,und wobei eine Auftriebvorrichtung, deren wirkung in Abhängigkeit von dem Gewicht des zu prüfenden Stücks regelbar ist, auf den Tisch einwirkt, damit dieser, versehen mit dem Stück, sich in allen Axialstellungen halten kann, in die man ihn einstellt,
2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auftriebvorrichtung des Tisches (o) einen auf dem Gehäuse (1) des Gerätes drehbar gelagerten Hebel (19) i«.ufweist, dessen Ende derart mit dem Tisch verbunden ist, daß die

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Verschiebungen dieses Tisches Schwingbewegungen des Hotels hervorrufen, wobei dieser der Wirkung einer Rückholfeder (22) unterliegt, deren Spannung regelbar ist, wodurch der Auftrieb des Tisches und des von diesem getragenen Stückes gewährleistet wird.
3. Gerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (22) eine auf den Hebel (19) einwirkende Torsionsfeder ist.
4. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es regelbare Anschiagstifte (11, 12) aufweist, di.~ in ihren beiden Richtungen die Bewegung des Tisches (o) begrenzen.
5. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei der Fühler (33, 34), darunter der bewegliche, sich gegenüberliegend auf einer gleichen Achse des Tisches (G/ angeordnet sind und zwar beiderseits der iMitte dieses Tiscr.c-s, während der dritte Fühler (35) auf einer Achse des Tisches senkrecht zu der ersteren angeordnet ist.
6. Gerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß es ein keilförmiges Teil (39) aufweist, das mittels einer Steuerschraube (40) entlang der Achse verschiebbar ist, auf der der dritte Fühler (35) liegt, wobei jeder dieser Fühler in ihrer Stellung entlang der Achse, auf der er angebracht ist, unter Einwirkung des keilförmigen Teils (39)regelbar ist, das mit seinem obersten Ende (44) auf den Träger (38) des dritten Fühlers (35) und mit seinen beiden benachbarten Seitenteilen (42, 43) am oberen Ende auf die Träger (36, 37) der beiden anderen Fühler (33, 34) einwirkt, wobei Federn (47, 48) die Träger der Fühler gegen das keilförmige Teil (39) andrücken, dessen Stellung auf diese Weise diejenige dieser Fühler bestimmt.

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7. Gerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß es eine Verriegelungseinrichtung (26) für die Stellunc der Träger (36, 37, 33) der drei Fühler (33, 34, 35) aufweist, wodurch diese gegen das keilförmige Teil (29) gehalten werden, wenn die Oberfläche des zu prüfenden Stückes eine Außenfläche is\:, und daß von da ab der Druck des Stückes auf die Fühler die Neicuao zeigt, die Träger dieser Fühler von dem keilförmigen Jeii zu entfernen.
8. Gerät nach Anspruch ö, dadurch gekennzeichnet, daß der bewegliche Fühler (34) auf seinem Träger (37) mittels zweier Federblätter (51) angebracht ist, die ihn stützen, wodurch dieser Fühler sich in einer Transittionsbewegung verschieben und trotzdem federnd in Stellung zurückgeholt v/erden kann.
9. Gerät nach Anspruch 8, d a d u.r c h gekennzeichnet, daß der bewegliche Fühler (34) der Wirkung einer Steuerschraube (54) unterliegt, die es ermöglicht, seine Stellung unabhängig von den beiden anderen Fühlern zu verändern, um ihn in eine solche Stellung bringen zu können, bei der in dem Fr Ii, v/o die Oberfläche des zu prüfenden Stückes eine Innenfläche ist, das Stück leicht auf den drei Fühlern in Eingriff gebracht werden kann, indem nur eine geringe Verschiebung des beweglichen Fühlers verursacht wird.

lO. Verwendung des Gerätes nach Anspruch 1 zur Prüfung zylindrischer, kreisförmiger Oberflächen mechanischer Stücke, dadurch gekennzeichnet, daß man das Stück in einer beliebigen Axialstellung des Tisches (6) auf diesem drehen läßt, so daß mittels des Komparators (52) die Kreisförmigkeit der zylindrischen Oberfläche geprüft werden kann.

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