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Einrichtung zur Prüfung der Steigung von Gewinden. Bei den bekannten
Einrichtungen zum PrÜ-fen der Steigung von Gewinden, bei denen zur Messungeine auf
dem Gewindebolzen sitzende, gut passende Mutter verwendet ist, wird in der Regel
eines der beiden Glieder, Bolzen oder Mutter, um einen bestimmten, genau begrenzten
Winkel gedreht, während das andere Gliedgegen Drehung gesichert ist, und sodann
die dadurch herbeigeführte, gegenseitige achsiale Verschiebung beider Glieder gemessen.
Die Größe dieser Verschiebung gibt das Maß für die gesuchten Steigungsverhältnisse.
Man kann jedoch die Messung auch in umgekehrter Weise vollzieh-en, indem nian nicht
die einem gegebenen Drehwinkel entsprechende achsiale 'Verschiebung, sondern cien
für eine gegebene achsiale Verschiebung erforderlichen Drehwinkel. bestimmt, also
nicht den Fehler der Steigung, sondern den, Fehler des Drehwinkels mißt. Eine dafür
geeignete Prüfeinrichtung muß einerseits, eine 'vexgleicl-i-smeßeinrichtung besitzen,
mit der man eine der beiden Glieder, Bolzen oder Mutter, eine achsiale Verschiebung
von genau -bestimmter Größe erteilen kann, während das. zweite Glied in achsialer
Richtung festgehalten ist, und muß anderseits den dazu erforderlichen gegenseitigen
Verdrehungswinkel derbeiden Glieder zu messen gestatten. Im allgemeinen wird man
dabei stets eines der beidenGlieder gegen,Vetdrehen sichern, so daß nur das andere
Glied eine Drehung erfährt. Der Vorteil einer solchen Einrichtung gegenüber der
zuerst genannten Art besteht darin, daß man die gesuchten Fehler der Steigung ohne
weiteres in beträchtlich vergrößertem Maßstalbe ablesbar machen kann, indem man
das dreihbare Glied des Gewindes mit einem -entsprechend langen Zeiger versieht.
Es kann auf diese Weise die Genauigkeit der Prüfung beliebig erhöht werden, solange
nur auch. die Einstellung des in achsialer Richtung zu verschiebenden Gliedes genügend
genau erreicht werden kann. Die Erfindung verfolgt,den Zweck, eine solche Prüfeinrichtung
derart zu bauen, daß diese achsialen Verschiebungen in einfacher und dabei doch
sehr genauer Weise ausgeführt werden können. Dies wird dadurch erreicht, daß man
für die Vergleichsmeßeinrichtung ein Meßorgan verwendet, das eine Anschlagfläche
darhietet, und daß man die Einrichtung derart gestaltet, daß das achs,ial verschiebbare
Glied des Gewindes dauernd durch eine in tangentialer Richtung an dem drehbaren
Glied angreifende, gleichbleibende Kraft an diese Anschlagfläche angepreßt wird.
Hierfür geeignete Meßorgane sind beispielsweise Keil und Schraube. Diese Anordnung
gestattet in einfacher Weise,den der jeweiligen achsialen Verschiebung entsprechenden,
richtigen Drehwinkel vom Meßorgan aus auf einen gleichachsig mit dem zu prüfenden
Gewinde angebrachten, dreh-baren Zeiger zu Übertragen Die Prüfung findet dann dadurch
statt, daß während der durch das Ver-gle)ichsmeßorgan eingeleiteten achsialen Verschiebung
das,drehbare Glied des Gewindes mit gleichbleibender Umfangskraft und damit das
achsial. verschiebbare Glied des Gewindes mit gleichbleibendem Anpressungs,drucke
dauernd nachfolgt, so daß -die etwaigen Fehlerder Stzigung in einem Voreilen oder
einem Zurückbleiben des drehbaren Gliedes gegenüber dem Sollwerte des Drehwinkels
sich zeiigen. Es läßt sich alsoeine stetig fortlaufende rrüfung über die ganze Länge
des betreffenden Gewindes ausfuhren, indem man an jeder gerade gewünschten Stelle
des Gewindes ;dieAbweichung des tatsächlichen Drehwinkels des drehbaren Gliedes
von idem Sollwerte beobachtet. Es einpfiehlt eich dabei, die Einrichtung in bekannter
Weise so zu. bauen, idaU das Vergle,ichsmeßorgan sich.,in der verlän gerten Gewindeachse
befindet. Ferner ist durch, die neue Anordnung,die Möglichkeit gegeben, den Apparat
mit einer Registriervorrichtung zu verbinden, die beini Entlangdrehen dies einen
Gewindegliedes gegenüber dem anderen fortlaufend ub,er die ganze Prüflänge die jeweils
auftretenden Abweichungen des Drehwinkels vom Sollwerte aufzeichnet. Die Bewegung
des Vergleichsmeßorgans dient dabei als Schaltbewegung für die eine Koordinatenrichtung,
während die Winkelabweichunggen in der anderen Koordinatenrichtung aufgezeichnet
werden. Eine für diesen Zweck besonders vorteilhafte Konstruktion ergibt sich, wenn
man als Vergleichsmeßeinrichtung eine genau geschnittene Schraube mit Mutter verwendet,
die ein Gewinde von gleicher Steigung wie das zu prüfende Gewinde besitzen. Man
wird dabei zweckmäßig:sowohlbei dem zu prüfenden Gewinde als auch bei dem Vergleichsgewinde
je
ein Glied sowohl gegen Drehung als auch gegen achsiale Verschiebung sichern,
also beide Glieder gegeneinander fest einspannen,
so daß idiie beiden
anderen Glieder gleichzeitig die Drehung und die achsialle Verschiebung erfahren.
Die in tangentialer Richtung wirkende, gleichbleibende Kraft, mit der die beiden
beweglichen Glieder dauernd aufeinander zu pressen sind,kann durch eine ungefähr
in tangentialer Riohtung zwischen beiid#en gespannte Feder bewirkt wenden, d-,ren
Länge gegenüber den aziftretenden gegenseitigen Verdrehungen der beiden Glieder
verhältnismäß.ig groß ist, so daß ihre Spannun nnn,erihal.b des Meßbereichs ausreichend
genau als gleichbleibend gelten kann. Es lie#cnt dabei nahe, die Größe der Federspannung,
d. h. allgemein der Kraft, mit,der das drehbare Glied auf dlie An-,schlagfläche
des Verggleichsmeßorgans wirkt, einstellbar zu machen, um diie Verhältnisse während
der Messung dem Verwendungszweck des zu prüf-enden Gewindes anpassen zu können.
Die lei-entliche Messun,- besteht bei dieser Anordnung nur darin, daß man an jeder
gewünschten Stelledie beim Durchdrehen der beiden Gewinde auftretenden gegenseitigen
Verdrehungen der beweglichen Glieder heobachtet. Will man damit eine Registrierieinrichtung
g verbinden, so hat man einfach an dem .einen der beiden bewego-lichen Glieder eine
Schreibfläche, an dem anderen einen Zeichenstift anzubringen und außerdem einemder
beiden Teile, Schreibfläche oder Zeichenstift, eine der fortschreitenden Drehung
proportionale Bewegung in rad(ialer Riohtung zu erteilen.
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Das auf der Zeichnung dargestellte Ausführungsbeispiel der Erfindung
zeigt ein Prüfgerät, bei demdas Vergleichsmeßorgan von ein"-r sorgfältig hergestellten
Schraube gebildet wird. Das Gerät iist zur Prüfung der Meßschrauben von Mikrometern,
bestimmt; es be--sitzt also die Vergleichssichraube, ein Gewinde von gleich-er Steigung
wie das, Gewinde der zu prüfenden Mikrometerschrauben. Das Gerät ist so gebaut,
daß die zu untersuchenden Mikrometer in fertig z*usammengesetztern Zustande eingespannt
und geprüft werden können. Da die auftretenden Steiggungsfehler sich naturgemäß
in verhältnismäßig, sehr en,-en Grenzen halten müssen, kommen auch nur
ge-
ringe gegenseitige Verdrehungen zwischenden beiden bewegten Gliedern in
Frage, wodurch der Aufbau des Gerätes vereinfacht wird. Die bewegten Glieder sind
im vorliegenden Falle bei dem zu prüfen,den Mikrometergevoinde und auch beim Vergleichsgewinde
die Schraubenspindeln, während die beiden Muttern für die Dauer der Prüfung fest
gegeneinander eingespannt sind. Das Gerät ist mit einer Registriervorrichtung ausgestattet,
dile die vorhanden,en Fehler für den ganzen Meßbereich der geprüften Mikrometerschraube
in einem Diagramm, selbsttätig aufzeichnet.
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Die Abbildung stellt eine Seitenansicht des ganzen Gerätes mit den
wesentlichen Teilen im Schnitt,dar. An. einem Ständer a ist, durch. ein seitlich
angeschraubtes La,-er b gehalten, eine Mutter c mit ungefähr lotrechter Achse
unverrückbar befestigt. In -der Mutter c gleitet eine Gewindespindel,
d, derart, daß #ffie Führung der Spindel atisschließllich idurch die Mutter
c erfolgt. Das Gewin;de der Spindel d
und der Mutter c ist so sorgfältig geschnitten,
daß die Steigung im Verhältnis zu der geforderten Genauigkeit des Prüfgeräts auf
die ganze Länge als richtig gelten, kann. Am unteren Ende trägt die Spindel.
d eine Kurbel e, mit der sie von Hand gedreht werden kann. Auf dem
oberen En-de sitzt zunächst eine runde Schei:be f, die gegenüber der Spindel
d drehbar, jedoch in achsialer Richtung an ihr geführt ist, und, -die auf ihrer
unteren Seite nahe dem Rande eiinen Führungsstift g
trägt, der in eine entsprechende
Bohrung des Ständers a hineinragt. Der Stift g bewirkt, daß bei einer Drehung
ider Spindel d die Scheiibef zwar an der achsialen Bewegung derselben teil.-nimmt,
jedoch, an einer Drehung verhindert ist. Über der Scheibe f ist, fest mit
der SpindeI'd verschraubt, eine zweite, etwas größere Scheibe h angeordnet. Diese
Scheibe h besitzt eine in radialer Richtung verlaufende Führungsbahn hl-, in der
ein Schlitten i gleiten ka,nn. Auf der oberen ebenen Fläche des Schlittens i, die
als Schreibfläche für die Aufzeichenvorrichtung #dient, ist ein Diagrammblatt befestigt
zu denken. Die für die Diagrammauf7eichnung erforderliche Bewegung in radialer Richtung
erhält der Schlitten i durch einen an seiner Unterseite angebrachten Zapfen il,
der durch einen zur Führun, ' gsbahn hl- parallelen Schlitz h' der Scheibe
h hind-urchragt undin eine auf der oberenFläche der Scheibe f eingeschnitt-ene
Spiraln-ut fl- eingreift. Da die Soheibe f an einer Drehung verhindert 4st,
erf ährt somit der S chlitten i bei einer fortschreitenden Drehung der Spindel.
d
eine radiale Verschiebung in seiner Führung. Mit der Scheibe h ist, gleichachsig
zur Spindel d, ein zylindrischer Ansatz hl verbunden, der auf Üer oberen
Seite zum Teil durch eine Platte k abgedeckt ist. Die Platte k ist
durch Schrauben 1 fest mit dem Ansatz h3 vereinigt. Unter die Platte
k greift von oben her ein Winkel in, der an jseinern wagerechten Schenkel
eine nach oben gerichtete Spitze n trägt und damit gegen.,die Patte k gestützt
ist. Der Winkel m ist fest verschraubt mit einem zylindrischen, an der iSeite des
Winkelsin 'abgeplatteten Teil o, ;der am oberen Ende das gleichachs,ig zur Spindel
d angeordnete Einspannfutter für den Triebknopf p- ein-es zu untersuchenden
Mikrometers p bildet. Durch eine Stellschraube q kann der Triebknopf p" des
Mikrometers in dem Teil o festgeklommt
wer-den. Der Teil o ist nach
unten zu einer #Büchse o' erweitert, die den Ansatz h2 -der Scheibe
lt umfaßt und auf ihrer Außenseite eine Schneckenradverzahmirig 02 trägt.
In diese Verzahnung o2 greift eine Schnecke r, C
die in einem ringförmig-en,
die Büchse o' umgebenden Gehäuses gelagert dst und durch .eine seitlich außerhalb
des Gehäuses s auf der Schneckenachse befestigte, geraubte Scheibe t von Hand gedreht
werden kann. Das Gehäuse sist gegenüberder Büchse o' in achsialer Richtung durch
einen aufgeschraubten Ring it gesichert. Auf der unteren Seite bildet das Gehäuse
s eine ebene Scheibe s', die oberhalb des Schlittens. i einen auf d#';-e Schricibflächie
des Schlittens i reichenden Schreibstift v trägt. Auf der dem Schreibstift v gegenüberliegenden
Seite ist zwischen den beiden Scheiben h. und s' ungefähr in taugentialer Richtung
eine verhältnismäßig Z' lange Schraubenfeder w gespannt, durch deren Wirkung dtie
beiden Scheiben dauernd mit einter ungefähr gleichbleibenden Kraft sich gegeneinander
zu drehen such-en. Die Möglichkeit klein-er gegenseitiger Verdrehungen irst dadurch
gegeben, daß der unter die Platte k
greifende Winkel in innerhalb eines gewissen
Bereiches sich gegenüber den, mit der Scheibe h verbundenen Teilen frei drehen kann,
so lange nicht die Spitze n infolge der Federspannung an 4er Platte k anliegt.
Oberhalb der geschilderten Einrichtung ist an einiem nach oben ragenden Arm a- des
Ständers a eine Klemmvorrichtung x angebracht, die das Mikrometer p und damit
die zur M.Leßsr-#braube desselben gehörige Mutter durch. Anziehen einer Kleinnischraube
y fest einzu;spannen gestattet. Der Mikrometerbügel ist außerdem an dem der Mießschraube
gegenübeilliegenden Eii,de durch, eine am Ständerarm & einstellbar bef
estigte Spitze z nochmals gehalten.
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Will man mit dieser Einrichtung ein Mikrometer prüfen, so wird zunächstdie
Vergleichsslyindel d samtden damit verbundenen Teilen durch Drehen der Kurbel
e ganz nach unten geschraubt und sodann Idas Mikrometer in ,ganz geöffnetem Zustande
in der vorgesiehenen Weise fest eingespannt. Es ist dabei angenommen, daß sowohl
die Mikrometerschraube als auch die Vergleichsspinidel Rechtsgewin,de besitzen.
Die Achse der Mikrometerschraube fällt bei richtiger Einspannung mit der Achse der
Vergleichsspindel d
zusammen. Sodann wird durch Drehen der gerauhten Scheibe
t diedten Schreibstift v tragenüe Scheibe s" gegenüber dem eingespannten Mikroinetertriebknopf
pl so weit gedreht, bis die dadurch belMirkte Spannung der Veder w den für die P;rüfung
zugrunde gelegten Betrag erreicht und damit der Schreibstift v gegenüber der Schreibfläche
auf die richtige Ausgangslinie. kommt. Dadurch wird auch die auf dem Winkel mbefindliche,
mit der Mikrometerschraube zusammengeklemmte Spitze n mit bestimmter, währendder
'.Messung gleichzi bleibender Kraft gegen diemit,der Vergleichsspindiel d verbundene
Platte k gepreßt. Nunmehr kann die eigentliche Prüfu-ng vorgenomnien -werden,
indem maneinfach durch Drehen der Kurbel c die belden Spindeln von unten
nach obend:urchd-en ganz-en Meßbereich hindurchdreht. Da während dieser Bewegung
die Mikrometerschraube in achsialer Richtung durch -die gleichbleibende Kraft der
Feder w dauernd in Berührung mit der Vergleichsspindel d gehalten ist und
sornitdie beiden Spindeln in Richtung der Achse etets - gleicheWege zurücklegen
müssen, äußern sich alle Fehler der Stetigung in einem Voreilen oder einem Zurückbleiben
der Scheibe s' gegenüber der Scheiheh, so daß infolge der gleichzeitig vor sich
gehen-den radialen Verschiebung des Schll'ittens i auf der Schreibflächle die auftr-etenden
Abweichungen Gelbsttätig aufgezei,4hnet werden.