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Verfahren zur ffessung des bei zylindrischen -oder parallelflächigen
Passungen vorhandenen Größenunterschiedes der miteinander zu passenden Abmessungen
zweier Körper. Die Erfindung betrifft ein Verfahren, um bei zylindrischen und parallelflächigen
Passungen den Größenunterschied der miteinan ler zu passetlclen Ab?nessun#,en zweier
K;3rper zu bestimmen. Unter parallelflächigen Passungen sind dabei solche p ristnatische
Passungen verstanden, bei denen die Paßflächen jedes Körpers unter sich parallel
sind. Bisher wurde dieser Größenunterschied bekanntlich in der Weise gemessen, daß
mau beispielsweise bei einer zylindrischen Passung mit Hilfe eines Dickenmessers
den Durchmesser des Bolzens und unabhängig davon mit Hilfe eines Lochtasters den
Durchtnesser der Bohrung bestimmte. Die Differenz der beiden für sich ermittelten
Abmessungen ergab den gesuchten Wert. Dieses Verfahren hat verschiedene Nachteile,
die in der Hauptsache darin begründet sind, daß -zwei getrennte Meßvorgänge erforderlich
sind, deren jeder unabhängig vom andern mit verschiedenen Meßfehlern behaftet ist.
Abgesehen von der damit verbundenen Umständlichkeit sind es namentlich die Temperatureinflüsse,
die sich bei einem solchen Verfahren kaum unschädlich machen lassen, und die die
Zuverlässigkeit und Genauigkeit feiner Messungen sehr beeinträchtigen. Die Erfindung
bietet nun ein Verfahren, bei dem diese Nachteile ausgeschaltet und die beiden bisher
getrennten Messungen zu einer einzigen verschmolzen sind. Dies wird dadurch erreicht,
daß man die beiden zu prüfenden Körper einander gegenüber so aufstellt, daß die
Achsen der miteinander zu passenden Flächen ungefähr sich schneiden oder zusammenfallen,
bei parallelflächigen Passungen also die miteinander zu passenden Flächen parallel
sind, und daß man sodann in einer zur Ebene der beiden Achsen senkrechten Ebene
bzw. in einer die beiden zusammenfallenden Achsen enthaltenden Ebene, bei parallelflächigen
Passungen in einer zu den Paßflächen senkrechten Ebene, zwei Tasterhebel, die je
zwei in gleichem Abstande voneinander befindliche und nach entgegengesetzten Seiten
gerichtete Tastspitzen tragen, an die zu prüfenden Flächen derart anlegt, daß jeder
Tasterhebel mit der einen Tastspitze auf der einen Paßfläche und mit der andern
Tastspitze auf der andern Paßfläche aufliegt, so daß der Größenunterschied der miteinander
zu passenden Abmessungen durch die Größe des von den beiden Tasterhebeln eingeschlossenen
Winkels bestimmt ist und mit Hilfe einer Winkeltneßvorrichtung gemessen werden kann.
Bezeichnet man den Abstand der beiden Tastspitzen eines jeden Hebels mit L, die
beiden miteinander zu passenden Abmessungen der beiden Körper mit D,- und D2, so
ergibt sich, wie aus der schematischen Abb. z der Zeichnung hervorgeht, für den
Winkel a, den die Verbindungslinien j e zweier zusammengehöriger Tastspitzen
miteinander
einschließen, die Beziehung:
Da es sich für den vorliegenden Zweck stets uni kleine Winkel a handelt, kann dafür
init genügender Genauigkeit gesetzt werden:'
der gesuchte Größenunterschied ist somit: Di-DZ=a-L.
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Die Messung des Winkels a kann dabei in beliebiger Weise ermöglicht
sein. Besonders zweckmäßig gestaltet sich das Verfahren, wenn man jeden der beiden
Tasterhebel fest finit einem Spiegel verbindet, der auf der Meßebene ungefähr senkrecht
steht, so daß man die Größe des Winkels a auf optischem Wege, beispielsweise mit
Hilfe eines Ablesefernrohrs und seitlicher Skala oder mit einem Autokollimationsfernrohr
bestimmen kann.
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Eine zur Ausübung des neuen Verfahrens dienende Einrichtung muß die
Möglichkeit bieten, die Anzeigen der Winkelmeßvorrichtung prüfen und berichtigen
zu können. Dies wird in einfacher Weise erreicht, wenn man die beiden Tasterliebel
derart ausbildet, (laß sie in eine gegenseitige Lage zueinander gebracht werden
können, bei der je zwei einander gegenüberliegende Tastspitzen sich bt,-rühren,
wie dies in der Abb. i der Zeichnung gestrichelt angedeutet ist. Diese gegenseitige
Lage der beiden Hebel entspricht einem Winkel vomWerte Null, so daß .danach eine
Einstellung oder Berichtigung der Anzeigevorrichtung erfolgen kann.
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Bei der Anwendung des Verfahrens hat man darauf zu achten, daß die
durch das Anlegen der Tastspitzen an die zu prüfenden Flächen hervorgerufenen Eindrückungen
die Genauigkeit der Messungen nicht beeinträchtigen. Man wird aus diesem Grunde
die vier Tastspitzen stets mit j e einer bestimmten Kraft an die Meßflächen andrücken,
und zwar jeweils entsprechend denjenigen Kräften, mit denen die Tastspitzen bei
der Berichtigung der Vorrichtung in der Nullstellung gegeneinandergepreßt wurden,
wobei jedoch die Krümmungsverhältnisse der im einzelnen Falle gegeneinandergepreßten
Flächen zu berücksichtigen sind. Um dabei für beide Tasterhebel stets die gleichen
Andrückungskräfte zu erhalten, empfiehlt es sich, die Anpressung der Tasterhebel
durch Federn herbeizuführen, die zwischen den beiden Tasterhebeln gespannt sind.
Auch gestatten Federn zugleich in einfacher Weise eine Eichung, so daß die Größe
der Andrückungskräfte jederzeit an der Federspannung erkennbar ist. Außerdem verwendet
man zweckmäßigerweise für die Tastspitzen kleine, aus hartem Baustoff hergestellte
Kugeln, die keine Beschädigung der Paßflächen verursachen und in bequemer Weise
eine etwa nötige rechnerische Verfolgung der hervorgerufenen E;ndrückungstiefen
bestatten, so daß die abgelesenen Winkel zwischen den beiden Tasterhebeln im Bedarfsfalle
ohne Schwierigkeit um den durch die jeweiligen Eindrückungen verursachten Betrag
verbessert werden können.
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Die Erfindung ist namentlich dann von Wert, wenn es sich darum handelt,
den bei einer Passung vorhandenen Spielraum zu hiessen. Anderseits läßt sich das
Verfahren in gleicher Weise anwenden, wenn etwa bei zvlindrischen Passungen die
Abmessung des einzupassenden Zylinders etwas größer ist als die Abmessung der entsprechenden
Hohlform, wie dies beispielsweise bei ler Herstellung von Passungen mit Preßsitz
der Fall ist. Ferner kann die Erfindung auch zur Bestimmung des Spielraums zwischen
Bolzen- und Muttergewincle dienen, wenn man die Tastspitzen derart ausbildet-, daß
sie der Gewindeforen angepaßt werden können.
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Einrichtungen zur Verwirklichung des Erfindungsgedankens lassen sich
in mannib faltiger Weise zusammenstellen. Ein Ausführungsbeispiel einer solchen
Einrichtung ist auf der Zeichnung in einem Längsschnitt (Abb.2) und einem Grundriß
(Abb.3) dar-Z, wobei vorausgesetzt ist, daß es sich um Prüfung von zylindrischen
Passungen handelt und die beiden zu prüfenden Körper stets gleichachsig angeordnet
werden. Eine rechteckige Grundplatte a besitzt in der Mitte eine Vertiefung &,
innerhalb deren die beiden zu prüfenden Körper einander gegenüber mit gemeinsamer
wagerechter Achse aufgestellt zu denken sind. (Auf der Zeichnung sind die einander
zugekehrten Enden eines Zylinders b und einer entsprechenden Hohlform c gestrichelt
angedeutet:) Auf der Grundplatte a befinden sich zu beiden Seiten dieser Vertiefung
zwei Tischplattend und e, deren jede durch drei Einstellschrauben dl bzw. c°1 in
der Höhenrichtung eingestellt und damit in eine wagerechte Lage gebracht werden
kann. Auf jeder der beiden Tischplatten d und e ruht, von je drei Kugeln
f bzw. g getragen, eine weitere Platte h bzw. i, die über die
Vertiefung der Grundplatte a ragt und die vermöge der Lagerung auf Kugeln innerhalb
ihrer Ebene frei nach allen Seiten beweglich ist. An jede der beiden Platten k und
i ist auf der über die Vertiefung & ragenden Seite ein Teil h bzw.
1 angeschraubt,
der den eigentlichen Tästhebel bildet und
an den Enden als Tastspitzen je eine kleine Kugel hl und k2 bzw. 1l und 12 trägt.
Die Mittelpunkte dieser vier Kugeln müssen bei der Benutzung der Einrichtung sämtlich
in einer Ebene liegen, die durch die gemeinsame Achse der beiden Passungskörper
b und c geht, was mit Hilfe der Einstellschrauben d' und ex der Tischplatten
d und e herbeigeführt -,verden kann. Die beiden Tasthebel h und
l selbst sind durch entsprechende Kröpfung der Enden so gestaltet, daß für
die Berichtigung der Einrichtung je z`\-ei gegenüberliegende Kugeln kl und h bzw,
kz und l2 zur Berührung miteinander gebracht werden können. Auf jeder der beiden
Platten h und i sitzt ferner ein winkelförmiger Halter rn- bzw. it,
der um einen damit verbundenen lotrechten Zapfen itzl bzw. n' drehbar ist und mittels
einer Schraube o bezw. p auf der zugehörigen Platte festgeklemmt werden kann. Die
beiden Halter in und n tragen je einen lotrecht angeordneten Spiegel q bzw.
r, von denen der rechter auf der Rückseite ganz versilbert ist und aus gefärbtem
Glas besteht, «-ährend der linke q nur streifenförmig versilbert, somit etwa zur
Hälfte durchsichtig ist, und aus farblosem Glas besteht. Die Einstellung eines jeden
der beiden Spiegel q und r in seitlicher Richtung kann nach Lösen der Schraube o
bzw. p durch Drehen des Halters nr bzw. ia um den Zapfen nt' bzw.
zzl- erfolgen, während eine Neigung gegen die Lotrechte mittels einer Stellschraube
s bzw. t
beseitigt werden kann. Die beiden Platten h und i tragen außerdem
noch auf den nach außen gekehrten Seiten je einen fest aufgeschraubten Hebel zc
bzw. v, zwischen denen eine geeichte Feder w gespannt ist, die die erforderliche
gleichmäßige Anpressung der beiden Tasthebel k und l an die zu prüfenden
Flächen bewirkt.
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Für den Gebrauch der Einrichtung ist ein Autokollimationsfernrohr
zu Hilfe zu nehmen, das links seitlich von der dargestellten Einrichtung derart
aufgestellt zu denken ist, claß die beiden Spiegel q und r auf das
Fernrohr gerichtet sind. Der Beobachter erblickt ,dann im Gesichtsfelde des Kernrohrs
z«-ei Bilder der Fernrohrinarke, nämlich eins, das von dem Spiegel q zurückgeworfen
wird, und und zweites, das durch die unbelegten Stellen des Spiegel q hindurch
von dem Spiegel r
zurückgespielt wird und durch die Färbung des Spiegelglases
kenntlich gemacht ist. Der Abstand der beiden Bilder, gemessen an der Skala des
Fernrohrs, ergibt ohne weiteres ein Maß für den Winkel, den die beiden Spiegel q
und r und damit auch die beiden Tasthebel h und L miteinander bilden.