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Vorrichtung zum gleichzeitigen vergleichenden rdessen von Gewindemaßen
an zwei oder mehreren 1Vlutter- oder Bolzengewinden auf optischem Wege. Die Erfindung
beruht auf dem Vergleichen der Abbildungen der durch optische Vorrichtungen vergrößerten
Gewindespitzen, Flankenflächen und des Gewindegrundes des Mutter-und Bolzengewindes.
Es findet z. B. Anwendung beim Messen von Gewindeschneideisen auf Maßhaltigkeit
des Kerndurchmessers und der Flankenwinkel sowie zur Kontrolle der gleichen Maße
bei Muttergewinden, bei denen die Einhaltung dieser Maße wesentlich sind zur Erfüllung
ihres Verwendungszweckes (z. B. dampfdichte, austauschbare Gewinde, auf Zug beanspruchte,
auswechselbare Schraubenmuttern usw.).
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Die Meßeinrichtung soll bei äußerster Schonung des Lehrgewindes am
Meßbolzen eine Messung der. Maße des Muttergewindes ermöglichen, welche sich bisher
der direkten Messung entzogen. Man konnte bisher nur die Steigerungsfehler bzw.
Unregelmäßigkeiten der Bolzengewinde mit den bekannten Mitteln der Werkzeugmeßmethoden
feststellen, welche sich beim Nachmessen des Muttergewindes auf die Kontrolle des
Durchmessers zwischen den Spitzen beschränken mußten. Ein Mittel, um die Flankenanlage
und den Spielraum zwischen Gewindespitze des Bolzens und Gewindegrund der Mutter
direkt festzustellen, fehlte bisher der werkstattmäßigen Meßtechnik. Diesen fühlbaren
Mangel an einem einwandfreien und für die Werkstatt brauchbaren Gewindemeßinstrument
soll die neue Vorrichtung beseitigen.
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Mit Hilfe von zwei kleinen spiegelnden Prismen r (Fig. r) wird sowohl
von der Gewindekante der Mutter 3 als auch des- Bolzens durch zwei gleiche Objektive
q. und zwei größere Prismen 5 auf zwei Mattscheiben 6 je. ein vergrößertes
Bild der Gewindekante beider Gewinde entworfen. Die beiden vorstehend beschriebenen
optischen Systeme sind so angefertigt und starr miteinander verbunden, daß sie gleich
große Gegenstände, welche sich in einer und derselben Ebene befinden, .welche der
Mattscheibenebene parallel ist, auf dieser auch gleich groß abbilden. Die Objektive
sind nach einer gemeinsamen Ebene, der sogenannten Meßebene, justiert, welche einer
bestimmten Nullstellung der Mattscheibe entspricht. Liegt nun der abzubildende Körper
unter bzw. über dieser Meßebene, so wird er auch in einer anderen, konjugierten
Mattscheibenebene abgebildet. Werden die Abmessungen des abbildenden optischen Systems
entsprechend gewählt, so kann man diese Beziehungen zwischen Gegenstands- und Bildebene
dazu benutzen, um die Entfernung dieses Gegenstandes von -einer bestimmten zweiten
Ebene zu messen. Auf dieser Gesetzmäßigkeit beruht die bei der beschriebenen Vorrichtung
angewandte Messung der Gewindemaße eines Muttergewindes im Vergleich mit dem zugehörigen
Bolzengewinde.
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Die Prismen r sind so bemessen, daß sie noch in ein bestimmtes kleinstes
Muttergewinde eingeführt werden können. Dadurch wird es ermöglicht, in das Gewinde
hineinzusehen und in Ebenen senkrecht zur Mutter- bzw. Bolzenachse zu messen.
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Die Ausführung der Messung erläutert folgendes
Beispiel.
Es sei ein Muttergewinde für ein zugehöriges Lehrbolzengewinde zu prüfen. Man bringt
zunächst den Lehrbolzen mit Hilfe von passenden Einspannvorrichtungen so unter das
kleine Prisma z', daß die scharfe Gewindekante dann scharf auf dem Meßstrich 7 der
Mattscheibe 6' abgebildet wird, wenn diese sich in ihrer Nullstellung, d. h. in
der der Meßebene konjugierten Mattscheibenebene, befindet. Bei der Aufspannung des
Bolzens sind die Vorrichtungen so angeordnet, daß die Bolzenachse parallel zur Meßebene
und parallel zur optischen Achse des Objektivs q.' liegt. Ist die Einstellung auf
die scharfe Gewindekante erfolgt, so bringt man unter das zweite kleine Prisma z
das Muttergewinde und verschiebt dieses so lange seitwärts und in Richtung der optischen
Achse des Objektivs q., bis die scharfe Gewindekante sich auf- der zweiten Mattscheibe
6 ebenfalls auf dem Meßstrich 7 scharf abbildet. Die Mattscheibe 6 liegt dabei in
einer anderen Ebene als die Mattscheibe 6', und zwar wird die zweite Mattscheibe
so eingestellt, daß sie derjenigen Gegenstandsebene konjugiert -ist,» welche sichzeichnungsgemäß
aus dem Abstand D (Fig. 2) der Gewindekanten von Bolzen und Mutter ergibt. .
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Die Aufspannvorrichtung für die Mutter ist so ausgebildet, :daß die
Achse der Schraubenmutter parallel zur Achse des Schraubenbolzens festgelegt-ist.
Man kann nun Bolzen und Mutter gleichzeitig bewegen und dabei diese Bewegung reit
Hilfe einer Skala und einer Meßtrommel bis auf o,oo5 mm- ablesen. -Ändert man nun
bei dieser Bewegung der Mutter -und des Bolzens nichts an der Stellung der beiden
Mattscheiben, so müssen sich sämtliche scharfen Gewindekantendes Bolzens und der
Mutter bei fehlerfreier Ausführung des Gewindes stets gleichzeitig =auf Meßstrich
7 abbilden. Abweichungen von dem Meßstrich zeigen "Verschiedenheiten in der Ganghöhe
an, Unschärfe des einen oder anderen Bildes deutet an, daß Unterschiede im Spitzendurchmesser
bestehen, deren Größe durch Verschieben der betreffenden Mattscheibe gemessen werden
kann (Ablesung in Millimetern an der Mattscheibenskala).
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In der gleichen Weise kann man den Raum zwischen Gewindekante des
Bolzens und Gewindegrund der Mutter und umgekehrt ermitteln.
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Man mißt also gewissermaßen die Gewindegänge der auf dem Bolzen sitzenden
Mutter, aber ohne daß sich Muttergewinde und Bolzengewinde berühren. Hierin liegt
der Hauptvorzug der neuen Meßvorrichtung. Man kann mit ihrer Hilfe einmal den Raum
zwischen Bolzen, Gewindekante und Muttergewindegrund sowie das Passen der Gewindeflanken
ermitteln und bewahrt trotzdem die Lehrgewinde vor jeder Abnützung durch die zu
kontrollierende Mutter. Selbstverständlich kann man auch Gewindebolzen mit einem
Lehrgewindebolzen und Muttergewinde unter sich vergleichen und auch mehr wie zwei
gleiche optische Systeme in dem beschriebenen Sinne verwenden.