DE3023607A1

DE3023607A1 - Geraet zum ausmessen von oberflaechen

Info

Publication number: DE3023607A1
Application number: DE19803023607
Authority: DE
Inventors: Clyde C Chivens; William Willis
Original assignee: Hydril LLC
Current assignee: Hydril LLC
Priority date: 1979-06-25
Filing date: 1980-06-24
Publication date: 1981-01-29
Also published as: FR2468874B1; SG4884G; GB2052065B; JPS5619401A; NO801890L; GB2052065A; IT1146232B; JPS6133441B2; IT8049039A0; MX152512A; FR2468874A1

Description

Gerät zum Ausmessen von Oberflächen

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Instrumente zum Ausmessen von Oberflächen wie die Gewindegänge an Werkstücken. Insbesondere betrifft sie ein typischerweise tragbares Gerät zum schnellen und genauen Ausmessen von Rohrgewinden einschließlich deren Gewindeflanken.

Beim Schneiden von Gewinden auf Werkstücken wie beispielsweise Rohren ist es wichtig, den Winkel der Gewindeflanken und deren axiale Lage über die Gewindelänge genau einzuhalten. Treten an diesen Stellen Ungenauigkeiten auf, wird das Herstellen von Gewindeverbindungen mit dem entsprechenden Steck- bzw. Muffenelement schwierig und kann zu undichten Rohrverbindungen führen, die ihrerseits erhebliche Schwierigkeiten bei Bohrloch-Leitungsverbindungen in großer Tiefe unter dem Erdboden verursachen können. Die Maßhaltigkeit der Gewindeflanken ist besonders wichtig bei dem kürzlich vorgestellten, sehr vorteilhaften Gewinde, das als Blose-Gewinde bekannt und in der US-PS 3 989 284 beschrieben ist.

Es ist also erforderlich, die Oberflächen und insbesondere die der Gewindeflanken sowie die Gewindespitzen und Wurzeldurchmesser genau und schnell überwachen und ausmessen zu können. Während Meßgeräte zu diesem Zweck bekannt sind, weist keines von ihnen die unüblich vorteilhaften baulichen und betrieblichen

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Vorteile des hier vorgestellten Geräts auf.

Es ist ein Hauptziel der vorliegenden .Erfindung, ein Gerät anzugeben, das die oben erläuterten Aufgaben erfüllt infolge der Möglichkeit es schnell auf ein Werkstück wie beispielsweise ein Rohrende aufzusetzen, um Oberflächen und insbesondere Gewincleflanken sowie die Durchmesser, Schultern und Konizitäten ve:; Rohren und anderen Werkstücken sehr genau auszumessen.

Die vorliegende Erfindung schafft also ein Gerät zum Ausmessen der Oberflächen eines Werkstücks, das eine Achse aufweist. Dieses Gerät weist in Kombination (a) eine Lagerung sowie einen Halter, um die Lagerung lösbar am Werkstück zu befestigen, wobei die Lagerung eine Auflagerstruktur aufweist, die sich an eine Schulter am Werkstück anlegen kann, die allgemein in Richtung der Achse gewandt ist, (b) ein Meßteil, der auf die auszumessende Oberfläche des Werkstücks und von ihr weg bewegt werden kann, (c) einen Schlitten für den Meßteil, der einen ersten axial beweglichen Schlittenteil und einen zweiten radial beweglichen Schlittenteil hat, wobei der Meßteil auf dem einen und dieser auf dem anderen Schlittenteil gelagert ist und der eine Schlittenteil unabhängig vom anderen bewegbar ist, und (d) Mittel aufweist, die betrieblich mit den Schlittenteilen verbunden sind, um eine Anzeige zu liefern, die das Ausmaß der Bewegung des Meßteils angibt.

Wie erläutert werden wird, weist die Halteeinrichtung typischerweise eine Klemmeinrichtung, die an eine radial verlaufende Oberfläche des Werkstücks angesetzt werden kann, zusammen mit einer Betätigungseinrichtung auf, die die Klemmeinrichtung auf diese Oberfläche und auch die Auflagerstruktur auf die Schulter des Werkstücks aufdrückt, wobei die Klemmeinrichtung eine axiale Ausrichtung der Auflagerstruktur mit dem Werkstück erleichtert.

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Typiseherweise steht die Auflagerstruktur mit dem Rohrende teleskopartig im Eingriff, um die Schlittenkonstruktion genau koaxial mit dem Rohr auszurichten, wobei die Tragbarkeit des Geräts das Erreichen dieses Ziels erleichtert.

Voneinander unabhängige Kodierer zum Erfassen und Kodieren der Axial- und Radialbewegung des Meßteils sind offenbart. Die Meßgenauigkeit wird verbessert infolge der Fähigkeit des Meßteils, sich auf dem einen Schlittenteil radial unabhängig von der Axialbewegung auf dem anderen Schlittenteil zu bewegen. Die Kodierer-Ausgangsgrößen lassen sich auf einen Rechner oder eine Vergleichseinrichtung geben, der sie mit einem idealen Gewindeprofil vergleicht, und die Vergleichsergebnisse ausgibt.

Das Instrument kann an sowohl Innen- als auch Außengewinde sowie andere Schultern auf Werkstücken mit hoher Genauigkeit angesetzt werden.

Die Besonderheiten und Vorteile der vorliegenden Erfindung sowie Einzelheiten einer beispielhaften Ausführungsform sollen anhand der beigefügten Zeichnung im folgenden ausführlich erläutert werden.

Fig. 1 ist ein Seitenriß der Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 ist ein Schnitt auf der Ebene 2-2 der Fig. 1;

Fig. 3 ist eine Endansicht auf der Ebene 3-3 der Fig. 1;

Fig. 4 ist ein Schnitt auf der Ebene 4-4 der Fig. 1;

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Fig. 5 ist ein Schnitt auf der Ebene 5-5 der Fig. 4;

Fig. 6 ist eine vergrößerte Darstellung der Aufnahme eines· Meßte ils zwischen Gewindeflanken;

Fig. 7 ist eine der Fig. 4 entsprechende Darstellung, zeigt aber eine Abänderung;

Fig- 8 ist ein Schnitt auf der Ebene 8-8 der Fig. 7;

Fig. 9 ist ein abgeänderter Gewindeschnitt.

Die Zeichnung zeigt ein tragbares Meßgerät 10 zum Ausmessen der Gewindegänge bzw. einer Schulter an einem Werkstück. Während unterschiedliche Werkstücke ins Auge gefaßt sind/ ist die Erfindung hier am Beispiel eines Rohrs 11 beschrieben, dessen Muffenende 11a ein Innengewinde 12 enthält. Das Gewinde kann in unterschiedlichen Formen vorliegen - die Fig. 4 zeigt als Beispiel ein einstufiges ("single-step") Gewinde, die Fig. 9 ein zweistufiges Gewinde bei 13a und 13b (das Muffenende ist mit 13 bezeichnet). Das Gewinde kann auch die in der US-PS 3 989 284 gezeigte Form annehmen, wobei das Gerät 10 zum Ausmessen einer solchen Gewindeform besonders gut geeignet ist. Die Fig. 6 zeigt ein Beispiel eines solchen Gewindes 14 mit halbschwalbenschwanzförmigen bzw. unterschnittenen Flanken 14a, 14b, die einander zugewandt sind. In der Fig. 4 ist dii Rohrachse mit 15 bezeichnet.

Das Gerät 10 weist eine Lagerung 16 und diese wiederum eine Auflagerstruktur auf, die sich an eine Schulter des Werkstücks anlegen kann, die allgemein in Richtung der Rohrachse 15 gewandt ist. Bei der dargestellten Auflagerstruktur handelt es

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sich um eine erste Platte 17, die bei 17a vertieft ist und einen kegelstumpfförmig verlaufenden Innenabsatz 17 aufweist, der die abschließende Stirnfläche 11b des Rohrmuffenendes 11a aufnehmen kann. Diese Stirnfläche ist typischerweise mit einer kegelstumpfförmigen Außenschulter 11c ausgeführt, die dicht in die Plattenschulter 17b einpaßt, so daß die Platte 17 angenähert relativ zum Rohr und seiner Achse zentriert verläuft und daß das Gerät, wenn an das Rohrende angesetzt, koaxial zu diesem liegt. Dieser Aufbau gewährleistet und verbessert die Genauigkeit der Gewindeausmessung sowohl in der Axial- als auch in der Radialrichtung.

Die dargestellte Lagerung weist weiterhin eine von der ersten koaxial beabstandete zweite Platte 18 auf, die mit der ersten beispielsweise über die Verbindungselemente 19 verbunden ist, die beabstandet um die Achse 15 herum angeordnet sind. Die Platten 17, 18 verlaufen allgemein rechtwinklig zur Platte 15, während die Elemente 19 allgemein in Richtung der Achse 15 liegen. Die Elemente 19 können an den Platten beispielsweise mit den Befestigern 20 in Fig. 1 befestigt sein. Ein Griff 21 ist einteilig mit einem der Elemente 19 angeordnet, so daß das Gerät sich leicht zu unterschiedlichen Rohrsträngen transportieren und an diese auf die beschriebene und zu beschreibende Weise ansetzen läßt.

Weiterhin läßt sich die Lagerung als ein axial langgestrecktes Rohr 22 zwischen den Platten enthaltend betrachten, wobei rohrförmige Buchsen 23, 24 die gegenüberliegendne Enden des Rohrs an den Platten 17, 18 festlegen. Die Buchsen weisen durch Plattenbohrungen verlaufende Schäfte 23a, 24a, sich an die Seitenflächen der Platten anlegenden Köpfe 2 3b, 24b sowie die Gewindeabschnitte 2 3a, 24c auf, die in entsprechende Rohrgewinde eingeschraubt sind.

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Weiterhin ist ein Halter vorgesehen, der die Lagerung 16 lösbar am Werkstück bzw. Rohr festhält. Der Halter weist typische! weise eine Klemmeinrichtung, die an eine radial weisende Fläche des Werkstücks angesetzt werden kann, sowie eine Betätigungseinrichtung auf, um die Klemmeinrichtung auf die Werkstückoberfläche und gleichzeitig das Auflager auf die Schulter 11c des Werkstücks anzudrücken. Eine derartige Paßschulter kann am Rohr ende oder von diesem beabstandet vorgesehen sein - vergleiche beispielsweise die umlaufenden Flächen 26, 28 in Flg. 9.

In der Zeichnung weist der dargestellte, allgemein mit 30 bezeichnete Halter eine Klemmeinrichtung 31 auf, die im Rohr an eine radial weisende Bohrungsfläche 32 des Rohrs anlegbar angeordnet ist. Die Klemmeinrichtung veisteinen Kragen 33 mit drei außen zu einer Krone ausgestalteten Backen 34_ auf, die jeweils auf axial verlaufenden Federarmen 35 gelagert sind, die um die Achse 15 herum beabstandet liegen und sich elastisch nach außen biegen lassen, um sie klemmend in die Bohrung 32 einzulegen. Die Arme stehen dabei von einer Basis 36 vor, die gleitend verschiebbar auf einer axial verlaufenden Betätigungsstange sitzt. Diese Stange verläuft durch das Rohr 22 und die Buchsen 23, 24 und wird von letzteren gleitend verschiebbar gelagert. Die Tellerfedern 38 sind ebenfalls auf die Stange aufgesetzt und liegen zwischen der Basis 36 und dem Kopf 24b und der Buchse 24; wenn zusammengedrückt, üben sie eine Kraft auf, die das Ansetzen der Auflagerplatte auf das Rohrabschlußende bei Betätigung der Klemmeinrichtung erleichtert.

Die oben erwähnte Betätigungseinrichtung kann vorteilhafterweise die Stange 37 und einen auf dieser Stange sitzenden Schieber aufweisen, der die Backen fest auf die Innenfläche des Rohrinnenraums drückt, wenn die Stange axial, d.h. in Fig. 4 nach rechts verschoben wird. Zu diesem Zweck dient ein offenliegender Griff 40, der an das rechte Ende der Stange angesetzt ist

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und auf diesen bei 41 aufgeschraubt ist. Der Griff übt auf die Platte 18 über die Beilegscheibe 42 eine Reaktionslast aus, so daß bei einer Drehung des Griffs die Stange nach rechts gezogen wird und ihrerseits den Schieber 4 3 nach rechts zieht, der auf die Backen über eine Kugel 44, die auf dem Schieber sitzt und an Schrägflächen 45 der Backen anliegt, eine radial auswärts gerichtete Kraft ausübt. Die Scheibe 46 und die Mut ter 47 halten den Schieber 43 auf dem linken Ende der Stange j 37 fest.

Die Backen sind außen zu einer Krone ausgestaltet und werden von den Armen 35 so getragen, daß sie geringfügig hin- und herschwingen können, während sie an die Innenfläche der Rohrbohrung angedrückt werden. Weiterhin erlauben die Tellerfedern eine Axialbewegung der Buchse 24 und der Auflagerplatte 17 nach links zur Basis 36, nachdem die Klemmeinrichtung in der Sollage festgespannt ist, so daß die Auflagerplatte sich vollständig und dicht an das Rohrende anlegen kann, wenn der Griff der Betätigungseinrichtung weitergedreht wird. Die kronenartige Ausgestaltung der Backen erlaubt eine gewisse Auslenkung derselben, auch wenn sie festgespannt sind, damit die Ausricht- und Ansetzbewegung der Auflagerplatte an die Anlageflächen 17b, 11c des Rohrendes aufgenommen werden kann. Eine Druckfeder 48 auf der Stange zwischen dem Schieber 4 3 und der Basis 46 drückt den Schieber und die Stange nach links, so daß die Scheibe 42 zwischen dem Griff 40 und der Platte 18 fortwährend unter Druck steht.

Wie die Fig. 4 und 6 zeigen, ist mindestens ein Meßteil 50 axial und radial bewegbar im Raum 51 zwischen aufeinanderfolgenden Gewindegängen und an die axial gegenüberliegenden Gewindeflanken anlegbar angeordnet - Vergleichs beispielsweise die Flanken 14a, 14b in Fig. 6. Der Meßteil kann eine teil- oder vollkugelige Oberfläche aufweisen und hat in Fig. 6 eine erste

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Oberfläche 50a, die ringförmig um eine radiale Achse 51 verläuft, sowie eine zweite Fläche 50b, die radial auswärts gewölbt kuppeiförmig ist und mittig von der Achse 51 geschnitten wird. Die Oberfläche 50a ist in die Achse 51 enthaltenden Ebenen auswärts konvex, so daß die sich in Punktberührung an die Gewindeflanken anlegen kann; der Abstand zwischen den Flanken 14a, 14b läßt sich also präzise bestimmen, wobei dieser Abstand sich wie bei dem oben erwähnten Blose-Gewinde entlang des Gewindes ändert. Die Fläche 50b ist in von der Achse 51 radial auswärts weisenden Richtung konvex, um mit der Rohroberfläche 53 zwischen den Wurzeln der Gewindegänge in Punktberührung treten zu können, so daß die Wurzeltiefe sich genau ausmessen läßt. Desgleichen kann sie sich an die Gewindespitzen 53a anlegen, um sie auszumessen. Der Meßteil 50 ist auf einem radial auswärts vorstehenden Podest 54 angeordnet, der seinerseits auf einem Schlitten sitzt. Die Krümmung der konvexen Fläche 50a in axial radialen Ebenen ist erheblich geringer als die Krümmung der Fläche 50a.

Der allgemein bei 56 gezeigte Schlitten hat einen axial beweglichen ersten und einen radial beweglichen zweiten Teil. Weiterhin sind der Meßteil 50 und das Podest 54 auf dem einen Schlittenteil angeordnet, den der andere Schlittenteil trägt, wobei die Schlittenteile unabhängig voneinander bewegbar sind. Ir. »besondere ist der dargestellte, axial bewegbare bei 57 gezeic e erste Teil über das Lager 58 auf dem Führungsrohr 22 so gel .-gert, daß er axial auf diesem verschiebbar ist. Weiterhin η .mmt das Lager 58 eine Drehung des ersten Teils 57 auf dem und um das Rohr 22 auf. Der Teil 57 kann weiterhin rohrförmig ausgestaltet sein und koaxial mit dem Rohr 22 verlaufen. Der allgemein bei 59 gezeigte radial bewegbare Teil ist über ein Linearlager (bei 90 im Gehäuse 60 gezeigt) auf dem ersten Schlittenteil zwischen den Platten 17, 18 angeordnet. Das Gehäuse 60 ist

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radial und axial relativ zur Achse 15 bewegbar. Der zweite Teil weist vier Rahmenelemente 61 auf, die parallel zur Achse 51 und auf gegenüberliegenden Seiten derselben in das Rohr hinein durch die öffnungen 17d in der Platte 17 vorstehen. Zwei Meßteile, die typischerweise identisch miteinander sind, werden von den Verdickungen 6id der Rahmenelemente 61 getragen, wie in Fig. 4 gezeigt, und stehen auf gegenüberliegenden Seiten der Achse radial auswärts vor. Entsprechend kann ein gewählter der beiden Meßteile radial in den Raum zwischen aufeinanderfolgenden Gewindegängen eingeführt werden, abhängig von der Richtung der Radialbewegung des zweiten Schlittenteils; letzterer kann von Hand - beispielsweise durch Ergreifen des zweiten Schlittens - verschoben werden. Auch eine Automatik kann vorgesehen werden, um einen oder beide Schlittenteile zu verschieben. Bei der axialen Verschiebung des zweiten Schlittens wird dieser und der erste Schlitten auf dem Führungsrohr 22 bewegt, um die Meßteile an die auszumessenden Gewindeflanken heranzubringen. Die Verwendung von zwei diametral gegenüberliegenden Meßteilen erlaubt Messungen auf gegenüberliegenden Seiten des Rohrs zur Bestimmung der geometrischen Mittellinie des Rohrs. Dieser Befund kann wichtig sein, falls die Stirnebene des Rohrs nicht genau rechtwinklig zur Rohrachse liegt. Weiterhin läßt sich auf diese Weise eine Schräglage des Geräts relativ zur Rohrachse erkennen.

Weiterhin ist eine Einrichtung vorgesehen, die betrieblich mit den beiden Schlittenteilen 57, 59 gekoppelt ist und Ausgangssignale entsprechend der axialen und radialen Bewegangsweite der beiden Schlittenteile liefert. In dieser Hinsicht ist die Radialbewegung des Teils 59 unabhängig von der Axialbewegung des Teils 57, um eine ir.axiir.ale Meßgenauigkeit zu erreichen. Derartige Einrichtungen können mit Vorteil einen Axialkodierer 65 und einen Radialkodierer 66 aufweisen. Ersterer ist in der Fig. 1 gezeigt; er weist einen Kolben 67 auf, der auf die Stirn-

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fläche 68 der Auflagerplatte 17 durch eine Feder in einem Zylinder 69 gedrückt wird, in dem der Kolben gleitend verschiebbar ist. Dieser Teil 57 ist um die Achse 15 drehbar, wobei die Platte 17 eine Ausdehnung in Ringgestalt um die Achse 15 hat, an der die Berührung durch den Kolben 67 stattfinden kann.

Im Zylinder 6 9 ist eine geeignete magnetische Kodierschaltung angeordnet - beispielsweise mit einem Lineardifferentialtrans- \ formator mit linearer Ausgangsspannung. Die Ausgangsspannung dieser Schaltung - vergleiche die Leitung 70 - wird auf eine Schaltung 71 gegeben, die einen Rechner enthält und die Ausgangsgröße des Transformators zum Vergleich mit idealen Flankenlagenwerten und einer Vergleichsanzeige beispielsweise bei 72 digitalisiert. Der Kodierer kann also die unterschiedlichen Lagen der Gewindeflanken, an die der Meßteil 50 sich anlegt, genau erfassen. Beispielsweise kann der Schalter 73 in der Leitung 71 geschlossen werden, wenn die Lage des an einer Gewindeflanke anliegenden Meßteils kodiert und auf den Rechner übertragen werden soll.

Entsprechend weist der Radialkodierer 66 in Fig. 4 einen Kolben 76 auf, der auf einen Anschlag 78 auf dem radial bewegbaren Gehäuse 60 mit einer Feder in einem Zylinder 79 gedrückt wird, in dem ein Teil des Kolbens verschiebbar ist. Dieser Zylinder ist am axial bewegbaren Teil 57 so befestigt, daß er radial festliegt. Eine geeignete magnetische Kodierschaltung ist im Gehäuse 79 angeordnet und die Ausgangsgröße auf der Leitung 80 geht auf einen Rechner 71, wenn der Schalter 81 geschlossen ist. Dieser Ausgangswert wird vom Rechner mit den idealen Radialabmessungen der Gewindeflanken verglichen (die beispieIswiese entlang des Gewindes unterschiedlich sein können). Auch die Spitzen- und Wurzelwerte des Gewindes können zum Rechner übertragen werden.

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Wie die Fig. 7 und 8 zeigen, kann das modifizierte tragbare Gerät 110 auch ein Werkstückgewinde bzw. eine Schulter ausmessen, das bzw. die radial auswärts gewandt ist - beispielsweise das Außengewinde 112 auf dem Ende 11a eines Rohres 111. Wie oben kann dieses Gewinde in unterschiedlichen Ausführungsformen vorliegen - beispielsweise als einstufiges Gewinde, wie die Fig. 7 und 8 es zeigen. Weiterhin kann das Gewinde ein Blose-Gewinde entsprechend der erwähnten US-PS 3 989 284 sein.

Das Gerät 110 weist eine allgemein bei 116 gezeigte Lagerung mit einer Auflagerstruktur auf, die an das Ende des Rohrs 112 angesetzt werden kann. Beispielsweise kann die Auflagerplatte 117 bei 117a zu einer kegelstumpf förniig verlaufenden Innenschulter 117b vertieft sein, die das Ende 111b des Rohrendes 111a aufnehmen kann. Dieser Rohrabschluß hat eine kegelstumpfförmige äußere Schulter 111c, die teleskopartig dicht mit der Plattenschulter 117b zusammenpaßt, so daß die Auflageplatte relativ zum Rohr und seiner Achse präzise zentriert wird. Wie im vorigen Fall wird auf diese Weise eine hohe Genauigkeit und Präzision der Ausmessung des Rohrgewindes bzw. der Rohrschulter möglich.

Die Lagerung 116 kann auch eine zweite Platte (nicht gezeigt) wie die oben beschriebene Platte 18 aufweisen und mit der Platte 117 über die um die Achse 115 beabstandet liegenden Verbindungselemente 119 verbunden sein. Ein geeigneter Grtff für dan Gerät kann entsprechend dem Griff 21 der "ig. 1 vorcesehen sein.

Die Lagerung 116 weist axial langgestreckt.es Rohr 122 zwischen der ersten und der zweiten Platte auf. Die; Buchse 124 mit dem Schaft 12 4a verläuft durch die Platte 117; diese Te .Ie 12,i, 124 entsprechen den Teilen 22, 24 der Fig. 4.

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Weiterhin ist der Halter 30 vorgesehen (wie oben), um die Lagerung 116 lösbar am Werkstück festzulegen - wie beispielsweise das Rohr 110. Dieser Halter weist typischerweise eine Klemmeinrichtung 131 und eine Betätigungseinrichtung auf, die wie oben beschrieben arbeiten. Die einander entsprechenden Teile sind also mit den gleichen Bezugszeichen, aber mit einer vorgesetzten "1" bezeichnet.

Mindestens ein Meßteil 150 ist in dem Raum 151 aufeinanderfolgenden AuSengewindegängen axial und radial bewegbar gelagert und kann so an die gegenüberliegenden Gewindeflanken angelegt werden - vergleiche die Flanken 114a, 114b. Dieser Meßteil 150 kann gleich oder ähnlich dem oben beschriebenen Meßteil 50 aufgebaut sein, steht aber stattdessen radial einwärts, nicht auswärts vor. Der Teil 150 ist auf einem Podest 154 gelagert. Es lassen sich daher die Spitzen und Wurzeln sowie auch die Flanken genau ausnessen und auch axial und radial gewandte Schultern auf dem Rohr bzw. Werkstück können gegebenenfalls gena auscemessen werden. Zwei Meßteile 150 auf gegenüberliegende. Seiten der Achse 115 sind dargestellt und lassen sich abwec selr.d zum schnellen Messen verwenden (so daß beispielsweise ein Meß teil 150 und der Schlitten für diesen nicht um 180° um die Achse 115 gedreht zu werden brauchen, um das Gewinde bzw. die Schulter auf der jeweils anderen Seite der Achse 115 zu erreichen) .

Der dargestellte Schlitten 156 für den Meßteil 150 weist einen ersten und einen zweiten Teil 157 bzw. 159 auf, die allgemein im Aufbau und Arbeitsweise den oben beschriebenen Schlittenteilen 57, 58 entsprechen. Der radial bewegbare Teil 159 ist ir Fig. 7 als zwei Jocharme 159a aufweisend dargestellt, die radial und rechtwinklig zur Ebene der Fig. 7 bewegbar sind, webe i Lagerkugeln 190 zwischen diesen Armen und dem Führungsteil 191 des Teils 157 vorliegen. Letzterer ist relativ zur

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Achse 115 axial bewegbar, wie oben beschrieben.

Der zweite Teil 159 weist die Rahmene leinen te 161 (entsprechend den Elementen 61 der Fig. 4) auf, die parallel zur Achse 115 verlaufen und auf gegenüberliegenden Seiten derselben die beiden Meßteile 150 sowie deren Podeste, wie dargestellt, außerhalb des Rohrsteckendes tragen. An den freien Enden der Rahmenelemente 161 kann ein Ring 193 vorgesehen sein, um die Meßteile 150 gegen versehentliches Aufschlagen auf die an das Rohr anqestauchte Schulter 194 zu schützen.

Es sind auch Axial- und Radialkodierer vorgesehen, die im Aufbau und in der Funktion den Kodierern 65, 66 entsprechen. Der Radialkodierer 166 weist dabei einen Kolben 176 auf, der von einer Feder im Zylinder 179, in dem ein Teil des Kolbens gleitend verschiebbar ist, auf einen Anschlag 177 an einem radial beweglichen Gehäuse oder Joch 159 gedrückt wird. Dieser Zylinder ist am axial bewegbaren Teil 157 so befestigt, daß or nicht, radial zur Achse 115 hin oder von ihr hinweg bewegbar ist.

Ein Führungsgriff 197 ist auf dem Abschnitt 159 vorgesehen, wobei ein seitwärts gewandter und mit der Hand erfaßbarer Rändelring 197a die genaue axiale und radiale Bewegungsführung des Meßteils 150 erleichtern.

Ein Gerät zum Ausmessen einer ersten SchuLter auf einem Werkstück mit einer Achse weist eine Lagerung und einen Halter auf, um die Lagerung lösbar am Werkstück festzalegen. Die Lagerung enthält eine Auflagerstruktur, die sich aτ eine zweite Schulter auf dem Werkstück anlegen kann, um eine axiale Bezu isebene festzulegen. Ein Meßteil ist vorgesehen, der in die ers':e Schulter auf dem Werkstück heran und von ihr hinwe ι bewegt worden kar.n. Ein Schlitten für den Meßteil weist einen axial bewegbaren ersten sowie einen radial bewegbaren zweiten Teil auf. Der Meßteil i:;t.

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auf einen der beiden Schlittenteile angebracht, der von dem anderen ochli'-tenteil getragen wird und unabhängig von ihm bewegi-ar ist. Eö sind Einrichtungen betrieblich mit mindestens eirn-m der beiden Schiittentexle gekoppelt, um eine Ausgangsgröße 2:u erzeugen, die das Ausmaß der Bewegung des Meßteils darstellt.

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Claims

714 W. Olympic Boulevard, Los Angeles, California, V. St. A.

Patentansprüche

'/1 λ Gerät zum Ausmessen von Oberflächen auf einem Werkstück mit einer Achse, gekennzeichnet durch die Kombination (a) einer Lagerung und eines Halters zum lösbaren Verbinden der Lageruno mit dem Werkstück, wobei die Lagerung eine Auflagerstruktur aufweist, die auf eine Schulter des Werkstücks paßt, die allgemein in Richtung der Achse weist, (b) eines an die auszumessende Oberfläche des Werkstücks heran und von ihr weg bewegbaren Meßteils, (c) eines Schlittens für den Meßteil mit einem axial bewegbaren ersten Schlittenteil und einem radial bewegbaren zweiten Schlittenteil, wobei der Meßteil auf einem der Schlittenteile befestigt ist, den der andere Schlittenteil trägt, und der eine Schlittenabschnitt unabhängig vom anderen Schlittenteil bewegbar ist, und (d) einer betrieblich mit den Schlittenteilen

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verbundenen Einrichtung, die eine Ausgangsgröße entsprechend dem Ausmaß der Bewegung des Meßteils erzeugen.
2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Halter eine Klemmeinrichtung, die so angeordnet ist, daß sie an eine radial weisende Fläche des Werkstücks angelegt werden kann, und eine Betätigungseinrichtung aufweist, um die Klemmeinrichtung auf die Oberfläche und auch die Auflagestruktur auf die Werkstückschulter zu drücken.
3. Gerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungseinrichtung eine Betätigungsstange aufweist, die axial durch die Auflagerstruktur hindurch verläuft.
4. Gerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem Werkstück um ein Rohr mit einer Innenbohrung handelt, die Klemmeinrichtung Backenelemente aufweist, die sich fest an die Innenflächen der Rohrinnenfläche anlegen können, und die Betätigungseinrichtung ein Schieberelement auf der Stange aufweist, das die Backenelemente bei einer Axialbewegung der Stange zur Rohrinnenbohrung hin drückt.
5. Gerät nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekernzeichnet, daß es sich bei dem Werkstück um ein Rohr mit ein.r Abschlußschulter handelt, wobei die Auflagerstruktur eine ki -gelstumpfförmige Schulter aufweist, die auf die Schulter air Rohrende paßt, die ebenfalls kegelstumpfförmig gestaltet ΐεζ.
6. Gerät nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung einen Griff aufweist.
7. Gerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Griff einteilig mit der Auflagerstruktur ausgebildet ist.

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8. Gerät nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßteil auf dem zweiten Schlittenteil gelagert ist.
9. Gerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflagerstruktur von einer ersten Platte gebildet ist und die Lagerung eine axial von der ersten beabstandete und mit ihr verbundene zweite Platte aufweist, wobei die zweite Platte die Betätigungseinrichtung mindestens teilweise lagert.
10. Gerät nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Erzeugen von Ausgangsgrößen einen ersten Kodierer, der betrieblich mit dem ersten Schlittenteil gekoppelt ist und dessen Axialbewegung relativ zur Auflagerstruktur erfaßt und kodiert, und einen zweiten Kodierer aufweist, der betrieblich mit dem zweiten Schlittenteil gekoppelt ist und dessen Radialbewegung erfaßt und kodiert.
11. Gerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung eine langgestreckte Führung aufweist, die einteilig mit der Auflagerstruktur ausgeführt ist, wobei der andere Schlittenteil axial entlang der Führung bewegbar ist.
12. Gerät nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Führung rohrförmig ist, daß die Stange durch die rohrförmige Führung verläuft, daß die Klemmeinrichtung und das Schieberelement an einem Ende der Führung angeordnet sind und daß ein Betätigungsgriff mit der Stange am anderen Ende der Führung verbunden ist.
13. Gerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmeinrichtung eine Spannzangenstruktur, die die Backenelemente trägt, sowie eine nachgiebige Einrichtung zwischen der Spannzangenkonstruktion und der Auflagerstruktur aufweist, um

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die Bewegung der Auflagerstruktur relativ zur Spannzangenstruktur aufzunehmen und die Auflagerstruktur relativ zum Werkstück zentrierend auszurichten, nachdem die Backeneinrichtung gegen die Rohrbohrung festgespannt worden ist.
14. Gerät nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Schlitten den Meßteil so trägt, daß dieser radial einwärts zur Achse hin vorsteht.
15. Gerät nach einem der vorgehenden Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Schlittenteil den Meßteil so trägt, daß er radial auswärts von der Achse hinweg vorsteht.
16. Gerät nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßteil eine Achse, die eine konvexe Endwand schneidet, und eine Seitenwand aufweist, die ringförmig um die Achse herum verläuft, wobei die Seitenwand von der Achse des Meßteils hinweg auswärts konvex verläuft und in axialen Radialebenen die Krümmung der konvexen Endwand erheblich geringer ist als die der konvexen Seitenwand.

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