DE2935497A1

DE2935497A1 - Federkraftbelastete geradfuehrung mit kardanischer lagerung eines messgeraetes

Info

Publication number: DE2935497A1
Application number: DE19792935497
Authority: DE
Inventors: Rainer 8520 Erlangen Bauer
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1979-09-03
Filing date: 1979-09-03
Publication date: 1981-03-19
Also published as: DE2935497C2; JPS5673301A

Description

Federkraftbelastete Geradführung mit kardanischer
Lagerung eines Meßgerätes Die Erfindung betrifft eine Geradführung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Eine aus der DE-AS 25 37 613 bekannte Geradführung für Ultraschallprüfköpfe entlang einer räumlich gekrümmten Prüflingsoberfläche besteht aus einer verdrehungssicher in einer Führungsbuchse hunter Federkraft stehend axial verschieblichen Führungsstange, an deren Ende ein Kardanlager für den Ultraschallprüfkopf befestigt ist.
Zur Bereitstellung der von der Prüflingsoberfläche her erforderlichen Hubverstellwege für die Führungsstange ist eine Führungsbuchse notwendig, die zur Sicherung einer möglichst verkantungefreien Halterung der Führungsstange im ausgefahrenen Zustand entsprechend der über den Hubweg hinausreichenden Führungsstangenlänge eine zusätzliche Bauhöhe erfordert Dabei können Biegebeanspruchungen der Geradführung zum exakten Nachführen des Prüfkopfes an der Prüflingsoberfläche erhöhte Losbrechkräfte für die Führungsstange nowendig machen, indem eine stärkere Feder vorgesehen wird, die dann im Betrieb die Auflagekräfte des Prüfkopfes in unerwünschter oder gar für den Prüfkopf gefährlicher Weise erhöhen und die genaue zulässige Einstellung der Auflagekräfte zumindest erschweren kann.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Geradführung der eingangs genannten Art zu schaffen, die mit einer geringeren Bauhöhe, einer verringerten Biegebelastung durch seitlich einwirkende Kräfte und geringeren Losbrechkräften sicher arbeitet und bei der die Auflagekrrfte für das kardanisch gelagerte Meßgerät geringer und leicht einstellbar sind.
Die Lösung der gestellten Aufgabe gelingt durch die Maßnahen nach dem Kennzeichen des Patentanspruchs 1.
Lenker-Geradführungen allgemein und Evans-Lenker im besonderen sind an sich schon lange bekannt (AWF und VDMA Getriebeblätter, AWF 627 T, B Januar 1931, z.B. Bild 1), und zwar u.a. zur starren Führung von Arbeitsmitteln, wie Schreibstifte, Trennmesser, Farbwalzen u.dgl. längs eines geraden Verstellweges parallel zu einer in Verstellrichtung ebenen Oberfläche. Im Gegensatz dazu erfolgt die Verstellung des kardanisch gelagerten Meßgerätes bei der Erfindung senkrecht zur unebenen Prüflingsoberfläche. Bei einem Evans-Lenker können wegen der bei geringer Bauhöhe erreichbaren relativ großen Stützweite zwischen dem geradlinig verschiebbaren Drehpunkt des Lenkers und dem Auflageort des Meßgerätes die Biegebelastung und die Losbrechkräfte klein gehalten werden und es ist eine sichere, einfache Justierung der Auflagekräfte möglich.
Bei dem aus der DE-AS 25 37 613 bekannten Kardanlager, das ein mit der Führungsstange fest verbundenes Tragteil mit einer teilkreisförmigen Ausnehmung zur Führung eines um einen außerhalb liegenden Kreismittelpunkt verschwenkbaren Kreissegmentes aufwekist, in welchem Kreissegment um eine senkrecht durch die Schwenkachse verlaufenden Kippachse das Prüfkopfgehäuse kardanisch gelagert ist, liegt die auf der Prüflingsoberfläche aufliegende Außenseite des Prüfkopfes dabei in einem gewissen Abstand von dem besagten Schnittpunkt von Schwenk- und Kippachse auf so daß das Zentrum der Auflagefläche des Prüfkopfes an der Prüflingsoberfläche bei dessen Verschwenken aus der senkrechten Mittellage sich von der Prüflingsoberfläche entfernt, was zu einer ungenauen Messung bzw. Prüfung des Prüflings führen kann.
Dieser Nachteil der bekannten Kardanlager bei beliebigen Geradführungen9 vorzugsweise aber in Verbindung mit einem Evans-Lenker kann durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 2 vermieden werden. Diese Maßnahme läßt sich durch um zwei sich in gleicher Ebene kreuzende Schwenkachsen schwenkbare gleiche Kreissegmentanordnungen erreichen, indem der Kreuzungspunkt der Schwenkachse am Zentrum der Auflagefläche des Meßgerätes an der Prüflingeoberfläche liegt.
Weitere Aus gestaltungen des genannten Kardanlagers sind Gegenstand weiterer UnteransprUche.
In der Zeichnung ist ein besonders vorteilhaftes Ausführungsbeispiel einer Geradfuhrung in Form eines Evan-Lenkers in Verbindung mit einem Kardanlager mit Schwenkpunkt in der Prüflingsoberfläche gemäß der Erfindung dargestellt und nachfolgend näher erläutert, wobei als Meßgerät ein Ultraschallprüfkopf dient. An Stelle eines Ultraschallprüfkopfes kann auch ein induktiv, kapazitiv oder in anderer Weise arbeitendes Meßgerät zur Überprüfung der Oberfläche und gegebenenfalls darunterliegender Innenstrukturen eines Prüflings vorgesehen sein. Es zeigen Fig. 1 einen Evans-Lenker mit Kardanlager für den Prüfkopf in Seitenansicht, Fig. 2 einen Teil des Gegenstandes nach Fig. 1 in Ansicht von der Vorderseite A und Fig. 3 den Gegenstand nach Fig. 2 von der Unterseite B.
Der als Geradführung für einen Ultraschallprüfkopf 1 dienende Evans-Lenker weist eine Befestigungsplatte 2 auf, an der unterseitig zwei parallele steife Ausleger 3 angeordnet sind, zwischen denen eine parallele Gleitstange 4 für eine Gleitmuffe 5 gelagert ist, an welcher ein quer zur Gleitstange gerichteter Lagerzapfen 6 angeordnet ist. Auf der Unterseite der Befestigungsplatte 2 sind Lageraugen 7 für eine quer zur Längsrichtung der Gleitstange, d.h. parallel zur Längsachse des Lagerzapfens 6 gerichtete Welle 8 für eine drehbar gelagerte Kurbel 9 befestigt. Diese Kurbel 9 ist außerdem an Lagerzapfen 10 um einen parallel zur Längsachse der Lagerzapfen 6 und der Welle 8 liegende Längsachse verdrehbar gehalten, welche Lagerzapfen 10 am Hebel 11 befestigt ist, dessen eines Ende an den Lagerzapfen 6 drehbar gehalten und dessen anderes Ende in einer senkrecht durch die Längsachse der Welle 8 verlaufenden Richtung verstellt wird und mit einem Kardanlager 12 für den Prüfkopf 1 verbunden ist. Das Kardanlager 12 besteht aus einem äußeren Rahmen 13 mit zwei parallelen Seitenwänden 13A, in denen zwei gleiche Teilkreisausnehmungen 14 angeordnet sind für die Schwenklagerung zweier gleicher Kreissegmente 15, die ihrerseits mit einem inneren Rahmen 16 verbunden sind.
An zwei parallelen, gegen die Seitenwände 13A um 900 versetzt gerichteten Seitenwänden 16A des inneren Rahmens sind ebenfalls zwei gleiche Teilkreisausnehmungen 17 für die Schwenklagerung zweier gleicher Kreissegmente 18 vorgesehen, welche Kreissegmente 18 mit einem Aufnahmekörper 19 für das Meßgerät 1 verbunden sind, in welchen das Meßgerät so angeordnet ist, daß das Zentrum seiner auf der Prüflingsoberfläche aufliegenden Oberfläche im Schnittpunkt G der Kreismittelpunkte für die gleiche Radien aufweisenden Kreissegmente 15, 18 bzw. Teilkreisausnehmungen 13, 17 liegt.
Zur Geradführung des Schnittpunktes G muß dessen Abstand zur Mittelachse des Lagerzapfens gleich dessen Abstand einerseits zur Mittelachse der Welle 8 und andererseits zur Mittelachse des Lagerzapfens 6 sein. Die Seitenwände 13A des äußeren Rahmens sind Teil des Hebels 11 des Evans-LeSmers.
An Stelle eines Ultraschallprüfkopfes kann auch ein andres bekanntes Meßgerät mit gleichem Vorteil kardanisch so gelagert werden, daß bei Auslenkung des Meßgerätes dessen Zentrum stets auf der Prüflingsoberfläche längs des geraden Verstellweges gehalten wird.
5 Patentansprüche 3 Figuren

Claims

Patentansprüche 1. Federkraftbelastete Geradführung mit kardanischer Lagerung eines Meßgerätes zum Nachführen des Meßgerätes auf einer räumlich unebenen Prüflingsoberfläche, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das Meßgerät (1) über ein Kardanlager (12) am gerade geführten Punkt des Hebels (11) eines unter Federkraft gegen den Prüfling gespreizten Evans-Lenkers gehalten ist 2. Geradführung, insbesondere nach Anspruch 19 d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t S daß der Mittelpunkt (G) der Auflagefläche des Meßgerätes an der Prüflingsoberfläche den Drdehpunkt des Kardanlagers (12) bildet.
3. Geradführung nach Anspruch 2, d a d u r c h g e -k e e n z e i c h n e t , daß fest mit der Geradführung ein äußerer Rahmen (13) verbunden ist9 der in zwei parallelen Seitenwänden (13A) gleiche Teilkreisausnehmungen (14) aufweist, in denen mit einem inneren Rahmen (16) verbundene Kreissegmente (15) lagern und der innere Rahmen (16) an zwei um 900 zu den Seitenwänden (13A) des äußeren Rahmens (13) versetzten parallelen Seitenwänden (16A) gleiche Teilkreisausnehmungen (17) aufweist9 in denen mit einem Aufnahmekörper (19) für das Meßgerät (1) gekuppelte Kreissegmente (18) gelagert sind und der Mittelpunkt (g) des Meßgerätes (1) in Schnittpunktsebene der Kreismittelpunkte für alle gleiche Radien aufweisende Teilkreisausnehmungen (14D 17) angeordnet ist.
4. Geradführung nach Anspruch 1 und 3 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der äußere Rahmen Teil eines verschwenkbaren und dabei auf einer Geraden wandern Hebels des Evans-Lenkers ist
5. Geradführung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das Meßgerät ein Ultraschallprüfkopf ist.