DE3010174C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Ermittlung von Unebenheiten in Schnittflächen, die zu einer Oberfläche eines Werkstücks im wesentlichen senkrecht verlaufen, mit einer senkrecht zur Werkstückoberfläche geführten Meßuhr mit einem Tastfinger, der die Meßuhr­ anzeige bewirkt, der parallel zur Werkstückoberfläche orientiert ist und der mit der zu messenden Schnitt­ fläche in Berührung steht, und mit einer starr mit der Werkstückoberfläche verbundenen Haltevorrichtung.

Zur Ermittlung von Unebenheiten in Flächen ist aus der US-PS 33 62 668 eine Vorrichtung mit einer Meßuhr bekannt, die an einem Schaft angebracht ist, wobei der Schaft mittels eines Fußelements senkrecht auf einer darunter befindlichen, waagerechten Referenzfläche steht, auf der sich auch das messende Werkstück befindet.

Des weiteren zeigt die DE-OS 23 32 670 eine etwa hantelförmige Flächenprüfeinrichtung, bei der die Flansche mit Anlegeflächen versehen sind und eine Meßuhr vom Mittelteil der Hantel gehalten wird. Als Referenzfläche dient dabei die zu prüfende Fläche selbst, wobei die Vorrichtung auf kufenartigen Anlegelegeflächen über die Prüffläche verschoben wird.

Auch aus der US-PS 35 85 854 ist eine Flächen­ prüfvorrichtung bestehend aus einer Halte- und einer Führungsvorrichtung auf magnetischen Füßen bekannt, wobei die Vorrichtung auf die zu prüfende Fläche aufsetzbar und der Tastfinger auf der Fläche verschiebbar ausgeführt ist.

Darüber hinaus ist in der DE-PS 23 48 265 C3 eine Vorrichtung zur Abtastung eines gekrümmten Innen­ flächenabschnitts beschrieben. Diese Vorrichtung besteht aus dem eigentlichen Kurvenabtastgerät und einer Haltevorrichtung für dieses Abtastgerät, wobei die Haltevorrichtung aus einer an das zu messende Werkstück anzulegenden Platte mit Sockel und Zahnstange besteht. Mit dieser Haltevorrichtung ist das eigentliche Abtastgerät an die zu messende Kurve am Werkstück heranführbar.

Bei einer weiteren bekannten Vorrichtung speziell zur Beurteilung der Schnittflächenqualität muß das Werk­ stück in eine Halterung, beispielsweise Klemmbacken, eingespannt werden. Die Meßuhr wird in einer zur Werk­ stückoberfläche senkrechten Ebene mittels einer Führung und eines rechtwinklig zu den Klemmbacken angeordneten Fahrwerks über die Schnittfläche bewegt. Die Meßuhr ist mit einem Tastfinger ausgerüstet, der während des Meß­ vorgangs in ständiger Berührung mit der Schnittfläche steht. Die infolge von Unebenheiten in der Schnitt­ fläche verursachten Bewegungen des Tastfingers werden in der Meßuhr z. B. in die Bewegung eines Zeigers umgesetzt.

Diese bekannte Vorrichtung wurde z. B. zur Bestimmung der Unebenheiten von Brennschnitten eingesetzt und lieferte relativ genaue, von der Führung des Fahrwerks abhängige Meßwerte. Dennoch fand eine derartige Vorrichtung in der Praxis keine Verwendung, da nur Werkstücke mit geringen Abmessungen bzw. geringem Gewicht gemessen werden konnten. Außerdem ist die bekannte Vorrichtung für einen Transport zu sperrig, so daß auf das Ausmessen eines Schnittes nach der bekannten Methode aufgrund der relativ umständlichen Handhabung weitgehend verzichtet wurde. Man behalf sich daher meistens mit Meßmethoden, die eine grobe Abschätzung von Unebenheiten zuließen. Beispielsweise konnten diese durch Anlegen eines Winkels sowie mittels einer Fühlerlehre bestimmt werden. Erhöhungen der Werkstückoberfläche im Be­ reich der Schnittkanten, z. B. die beim Brennschneiden un­ vermeidbaren Anschmelzperlen, können herbei die Messungen ebenso verfälschen, wie ein zu hoher Anpreßdruck der Fühler­ lehre wegen der damit hervorgerufenen Keilwirkung. Eine Messung hohler Schnittflächen war völlig unmöglich. Der Dis­ kussion an zu vergleichenden Schnittflächen lagen somit sehr unterschiedliche Qualitätsmaßstäbe zugrunde, so daß die daher unterschiedlichen Leistungsdaten keinen Vergleich zuließen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vor­ richtung der eingangs geschilderten Art anzugeben, die leicht zu handhaben ist und von den Abmessungen und dem Ge­ wicht eines Werkstückes unabhängige Messungen von Uneben­ heiten an Schnittflächen ermöglicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß an einer starr mit der Werkstückoberfläche verbundenen und mit Abstand zur Kante der Schnittfläche angeordneten Halte­ vorrichtung ein Lagerbock starr befestigt ist, in dem Führungsachsen für die Meßuhr mit Abstand zur Schnittfläche gelagert sind.

Erfindungsgemäß sind die Haltevorrichtung und die Führungs­ achsen, auf welchen die Meßuhr bewegt wird, starr miteinan­ der verbunden, wobei sich die Haltevorrichtung an der Werk­ stückoberfläche orientiert. Beim Einsatz der vorgeschlagenen Vorrichtung muß daher nicht auf eine exakt rechtwinkelige Anordnung der Haltevorrichtung (Klemmbacken) und des Fahr­ werkes geachtet werden, da sich diese beim Aufsetzen der Vorrichtung von selbst ergibt. Eine große Entfernung über­ spannende Führung der Meßuhr bzw. des Fahrwerkes ist nicht erforderlich, vielmehr sind die Führungsachsen, auf denen das Meßwerk gleitet, starr mit dem Werkstück verbunden. Daher ist mit der erfindungsgemäßen Meßeinrichtung auch eine hohe Meßgenauigkeit zu erzielen. Erhöhungen an der Schnittkante beeinflussen das Meßergebnis nicht, da die Haltevorrichtung an einer Stelle des Werkstückes aufgelegt werden kann, die völlig eben ist. Der Einfluß von zum Bei­ spiel beim Brennschneiden entstehenden Anschmelzperlen wird also dadurch eliminiert, daß die Haltevorrichtung gegen­ über der Schnittkante zurückgesetzt ist. Der mit der Halte­ vorrichtung starr verbundene Lagerbock überspannt den Be­ reich der Schnittkante. Im Lagerbock sind die Führungsach­ sen mit Abstand zur Schnittfläche und senkrecht zur Werk­ stückoberfläche gelagert. Mit der erfindungsgemäßen Vor­ richtung ist es somit möglich, an ausgeführten Schnitten und Schnitteilen einer Produktion ohne aufwendige Meßein­ richtungen schnell und zuverlässig Unebenheiten der Schnit­ te unabhängig von der Werkstückgröße festzustellen.

Ist die Schnittfläche eines Werkstückes aus einem magne­ tisierbaren Werkstoff auf Unebenheiten hin zu untersuchen, so ist die Haltevorrichtung nach einer vorteilhaften Aus­ gestaltung des Erfindungsgedankens ein aus einem Magnet­ werkstoff hergestellter Magnet. Ohne zusätzliche Befesti­ gungen wird aufgrund der magnetischen Wechselwirkung eine starre Verbindung zwischen Werkstück und der magnetischen Haltevorrichtung hergestellt.

Mit Vorteil ist der Lagerbock mit Abstand zur Werkstück­ oberfläche an der Haltevorrichtung befestigt. Einerseits wird mit Hilfe des Lagerbockes eine starre Verbindung zwi­ schen der Haltevorrichtung und den Führungsachsen herge­ stellt, andererseits kann durch ihn auch die Wirkung von Unebenheiten der Schnittkante in der Werkstückoberfläche ausgeschaltet werden. Dazu ist der Lagerbock in einer Höhe über der Werkstückoberfläche an der Haltevorrichtung be­ festigt, in der ein Kontakt des Lagerbockes mit der höchsten Unebenheit über der Werkstückoberfläche sicher vermieden werden kann. Vorteilhafterweise sind zudem am Lagerbock den Abstand der Führungsachsen zur Schnittfläche bestimmen­ de Anschlagbolzen befestigt. Diese sichern den Abstand zwischen den Führungsachsen und der zu messenden Schnitt­ fläche, so daß die Meßuhr nicht bei jeder Messung neu ju­ stiert werden muß.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung sind die Führungs­ achsen Teil eines die Meßuhr bewegenden Kurbelantriebes.

Die vorgeschlagene Vorrichtung wird besonders vorteilhaft zur Bestimmung der Qualität von Schnittflächen angewendet, die bei thermischen Trenn- oder Formgebungsverfahren, ins­ besondere beim Brennschneiden entstanden sind. Hierbei sind aufgrund der Schnittflächengüte Rückschlüsse z. B. auf die Brennereinstellung, die Schneidgeschwindigkeit oder die Gleichmäßigkeit der Brennerführung möglich.

Im folgenden soll anhand einer schematischen Skizze ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung beschrieben werden.

Von einem metallischen Werkstück 1 ist ein Teil durch Brenn­ schneiden abgetrennt worden. Zur Bestimmung von Unebenheiten in der dabei gebildeten Brennschnittfläche 3 wird eine er­ findungsgemäße Vorrichtung auf der Werkstückoberfläche 2 auf­ gesetzt. Zum Befestigen einer erfindungsgemäßen Vorrichtung am Werkstück 1 dient eine magnetische Haltevorrichtung 8 rechteckigen Querschnitts. An einer Seitenfläche der Halte­ vorrichtung 8 ist ein Lagerbock 10 starr befestigt. Im Lager­ bock 10 sind parallel zur Seitenfläche der Haltevorrichtung 8 zwei Führungsachsen 11 gelagert. Eine Meßuhr 4 mit einem Tastfinger 12 kann mittels eines Kurbelantriebes 7 entlang der Führungsachsen 11 bewegt werden. Am Lagerbock 10 ist ein Anschlagbolzen 9 parallel zu den Führungsachsen 11 be­ festigt.

Zur Messung der Brennschnittgüte wird nun die vorgeschlagene Vorrichtung, d. h. die Haltevorrichtung 8 auf der Werkstück­ oberfläche 2 mit Abstand zur Werkstückkante 6 aufgesetzt. Der Abstand wird bestimmt durch die Breite von Anschmelzper­ len 5, die sich beim Brennschneiden im Bereich der Kante 6 bilden. Es ist wichtig, daß die Haltevorrichtung 8 völlig eben auf der Werkstückoberfläche 2 aufliegt. Auf diese Wei­ se sind die Führungsachsen 11 senkrecht zur Werkstückober­ fläche 2 und damit die senkrecht zu den Führungsachsen 11 angeordnete Meßuhr 4 parallel zur Werkstückoberfläche orien­ tiert. Da als Haltevorrichtung ein Magnet verwendet wird, haftet die Haltevorrichtung selbsttätig, d. h. ohne weitere Befestigung auf der Werkstückoberfläche. Die Haltevorrich­ tung ist daher schnell aufzusetzen und wieder abzunehmen, so daß Messungen an verschiedenen Stellen der Brennschnitt­ fläche rasch hintereinander ausgeführt werden können.

Die Höhe, in der der Lagerbock 10 über der Werkstückober­ fläche 2 befestigt sein muß, wird durch die maximale Höhe der Anschmelzperlen 5 über der Werkstückoberfläche bestimmt.

Die am Lagerbock angeordneten Anschlagbolzen 9 legen einen stets konstanten Abstand zwischen dem am weitesten aus der Schnittfläche 3 hervorragenden Punkt und den Führungsachsen fest. Im Ausführungsbeispiel liegt der Punkt praktisch in der Schnittkante 6.

Ist die erfindungsgemäße Vorrichtung in der beschriebenen Art und Weise auf das Werkstück aufgesetzt worden, wird die Meßuhr 4 mittels des Kurbelantriebes 7 entlang der Antriebsachse bewegt und somit der Tastfinger 12 entlang der Schnittfläche 3 geführt. Unebenheiten der Schnittfläche werden hierbei in eine Zeigerbewegung der Meßuhranzeige umgesetzt.

Die beschriebene Meßvorrichtung ermöglicht dabei - unab­ hängig von der Werkstückgröße - ein schnelles und unkompli­ ziertes Feststellen von Brennschnittunebenheiten mit einer Genauigkeit, die zumindest der der bisherigen Messung mit­ tels Klemmbacken und Fahrwerk gleicht.

Claims (4)

1. Vorrichtung zur Ermittlung von Unebenheiten in Schnittflächen, die zu einer Oberfläche eines Werkstücks im wesentlichen senkrecht verlaufen, mit einer senkrecht zur Werkstückoberfläche geführten Meßuhr mit einem Tastfinger, der die Meßuhranzeige bewirkt, der parallel zur Werkstückoberfläche orientiert ist und der mit der zu messenden Schnittfläche in Berührung steht, und mit einer starr mit der Werkstückoberfläche verbundenen Haltevorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltevorrichtung (8) mit Abstand zur Kante (6) der zu messenden Schnittfläche (3) auf der Werkstück­ oberfläche (2) angeordnet ist und daß ein Lager­ bock (10) mit Abstand zur Werkstückoberfläche (2) an der Haltevorrichtung (8) starr befestigt ist, wobei im Lagerbock (10) Führungsachsen (11) für die Meßuhr (4) mit Abstand zur zu messenden Schnittfläche (3) gelagert sind und am Lagerbock (10) ebenfalls Anschlagbolzen (9) befestigt sind, die den Abstand der Führungsachsen (11) zur zu messenden Schnittfläche (3) bestimmen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Haltevorrichtung (8) aus einem Magnetwerkstoff hergestellt ist.

3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsachsen (11) Teil eines die Meßuhr (4) bewegenden Kurbel­ antriebes (7) sind.

4. Anwendung der Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3 zur Bestimmung der Qualität einer Brenn­ schnittoberfläche.