DE4243807C2 - Vorrichtung zur Prüfung der Ebenheit und der Lage eines Deckelstabes für eine Karde - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Prüfung der Ebenheit und der Lage eines Deckelstabes für eine Karde, wobei der Deckelstab auf in der Vorrichtung angeordneten Lagerböcken mit seinen Gleitflächen aufliegt und der Abstand der Fußfläche von einer Nullgeraden über die Länge des Deckelstabes an einer Mehrzahl von Meßstellen ermittelt wird.

Der Abstand zwischen den Garniturspitzen der Deckelstäbe und der Trommelgarnitur der Karde beträgt wenige Tausendstelmillimeter. Um über die Breite eine ebene und gleichmäßige Garniturfläche zu verwirklichen, wird nacheinander die Lage in bezug auf die Gleitfläche des Deckelstabes und die Ebenheit des Deckelstabes "Fußfläche" ohne Garnitur, mit ungeschliffener Garnitur und mit geschliffener Garnitur gemessen. Dazu wird bei einer bekannten Vorrichtung der Deckelstab auf einer Meßbrücke mit Hilfe einer Meßuhr abgefahren und die Ebenheit - und zugleich die Verwindung des Deckelstabes - über den gesamten Garnitur- bzw. Oberflächenverlauf festgestellt. Für die spätere Verwendbarkeit der Deckelstabsätze in einer Karde ist die relative Genauigkeit und Streuung eines Deckelstab-Satzes wichtig. Die Austauschbarkeit über Sätze hinaus muß gewährleistet sein. Mit der bekannten Vorrichtung wird die Ebenheit des Deckelstabes mit der Meßuhr manuell nacheinander an mehreren Meßstellen gemessen. Das ist arbeits- und zeitaufwendig. Weiterhin stört, daß die Gleitfläche der Meßbrücke einem Verschleiß unterliegt, so daß im hier vorliegenden Hundertstelmillimeter-Bereich die Messung ungenau wird. Schließlich wird die Meßuhr im bekannten Fall manuell verschoben, so daß eine Reproduzierbarkeit der Messung genau an demselben Ort bei einem anderen Deckelstab nicht möglich ist. Ferner ist der Vergleich der einzelnen Meßwerte zur Ermittlung der im Toleranzfeld liegenden Deckelstäbe äußerst mühsam.

Aus der DE 40 35 075 A1 ist eine Vorrichtung zur Prüfung der Ebenheit eines Meßobjektes auf einem Koordinatentisch bekannt, wobei die Oberfläche des Meßobjektes von Tastsensoren eines Meßkopfes abgetastet wird.

Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, die die genannten Nachteile vermeidet, die insbesondere auf einfache und zeitsparende Weise eine Prüfung der Ebenheit und der Lage des Deckelstabes ermöglicht.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1.

Durch die Anwendung mehrerer ortsfester Meßglieder entfällt der bekannte Führungsschlitten für die Bewegung der Meßuhr, so daß die Vorrichtung konstruktiv vereinfacht ist. Zugleich erfolgt eine Vereinfachung der Messung durch einfaches Auflegen des Deckelstabes auf die Vorrichtung. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß eine gleichzeitige Messung an allen Meßpunkten und Erfassung der Werte erfolgt, was zeitsparend ist. Die Vorrichtung unterliegt keinem Verschleiß. Außerdem erfolgen die Messungen immer an denselben ortsfesten Meßstellen.

Vorteilhaft sind die Meßglieder induktive Wegaufnehmer.

Bevorzugt ist an der Stirnfläche jedes induktiven Wegaufnehmers ein Kontaktteller angeordnet.

Zweckmäßig beträgt der Durchmesser des Kontaktellers das 0,6 bis 1,2-fache der Breite der Fußfläche des Deckelstabes.

Vorteilhaft ist der Kontaktteller kardanisch gelagert. Zweckmäßig sind die Meßglieder Näherungsinitiatoren.

Bevorzugt liegt der Abstand der Meßglieder voneinander zwischen 100 und 200 mm.

Zweckmäßig weisen die Lagerböcke ein Längsanschlag für die Deckelstäbe auf.

Vorteilhaft weisen die Lagerböcke einen Queranschlag für die Deckelstäbe auf.

Bevorzugt weisen die Lagerböcke eine geschliffene Auflagefläche auf.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die Höhe der Lagerböcke an den Fertigungszustand der Deckelstäbe anpaßbar.

Bevorzugt ist den Meßgliedern ein Rechner zugeordnet.

Zweckmäßig ist dem Rechner ein Analogdigitalwandler vorgeschaltet.

Vorteilhaft ist dem Rechner eine Ausgabeeinrichtung nachgeschaltet.

Die Aufgabe wird auch durch ein Verfahren zum Prüfen und Abgleichen der Fußflächen von Deckelstäben mittels einer Auflage­ vorrichtung (Meßbrücke) für die Deckelstäbe und dieser zugeord­ neten Aufnahme für mehrere Meßglieder, die mit einem Rechner ver­ bunden sind, gelöst, das folgende Merkmale aufweist:

Die Meßwertabweichung aller Meßglieder vom Sollwert wird ermittelt.

Die ermittelten Meßwertabweichungen werden digitalisiert.

Die digitalisierten Werte werden abgespeichert.

Damit ist die Vorrichtung geeicht, wobei diese Eichung für eine bestimmte Ausführungsform eines Deckelstabes mit einem Master, also einer geschliffenen Lehre erfolgt.

Nach dieser Eichung der Vorrichtung ist bereits ein Prüfen von Deckelstäben möglich. Es empfiehlt sich jedoch gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung die Istmaße eines ersten Deckelstabes eines Deckelstabsatzes zu ermitteln und aus diesen Werten in Verbindung mit den Sollwerten eine sog. Nullinie zu erstellen und diese abzuspeichern. Diese Nullinie berücksichtigt also einerseits die Meßwertabweichungen der Meßglieder von dem durch den Master vorgegebenen Sollwert, korrigiert also die absolute Abweichung des ersten Deckelstabes vom Master und legt gleichzeitig einen neuen Nullpunkt fest, so daß die korrigierten Istwerte des ersten Deckelstabes an den unterschiedlichen Meßstellen so verteilt sind, daß die Toleranzfelder im Plus- und im Minusbereich der Maßabweichung eingehalten werden. Die Nullinie ist also eine Gerade, die so gezogen wird, daß möglichst viele Meßwerte nahe dem Wert Null sind.

Bei der Herstellung von Deckelstäben müssen u. a. die an den Stirnflächen vorhandenen oder angebrachten Gleitflächen der Deckelstäbe, die später mit der Karde in gleitender Berührung stehen, bearbeitet werden. Dabei treten fertigungsbedingte Toleranzen auf, d. h. bezogen auf die Fußfläche des Deckelstabes können die Gleitflächen auf einer unterschiedlichen Höhe angeordnet sein. Der Deckelstab liegt damit beim Aufliegen in der Karde, aber auch in der Prüfvorrichtung schief. Weisen alle Deckelstäbe die gleiche oder eine ähnliche Schieflage auf, so kann dieser Fehler in der Karde durch Verstellen eines Flexibelbogens korrigiert werden, sofern sicher gestellt ist, daß die zulässigen Toleranzen nicht überschritten werden. Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es jetzt möglich, eine sog. "Schiefeichung" vorzunehmen, d. h. aufgrund der Messung eines ersten Deckelstabes die Nullinie so zu legen, daß sie die Maßunterschiede in den Gleitflächen an unterschiedlichen Orten berücksichtigt, ohne daß die Toleranzgrenzen überschritten werden.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird deshalb jeder Deckelstab eines Deckelstabsatzes gemessen und die entstandenen Istwerte mit der vom ersten Deckelstab abgespeicherten Nullinie verglichen. Dieses Verfahren gestattet die Verwendung einer Vielzahl von Deckelstäben, die bei absoluter Messung, also bezogen auf die am Masterstab ermittelten Werte außerhalb der Tolenzgrenzen gelegen hätten.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von zeichnerisch dargestellten Ausführungs­ beispielen näher erläutert.

Es zeigt:

Fig. 1 die Vorderansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit Auflagevorrichtung, Rechner, Tastatur, Monitor und Drucker,

Fig. 2 einen Ausschnitt aus der Auflagevorrichtung mit Meßglied in Vorderansicht,

Fig. 3 als Seitenansicht einen Schnitt durch die Auflagevor­ richtung mit Meßglied und Deckelstab,

Fig. 4 einen Teilbereich der Auflagevorrichtung mit Lager­ bockanschlägen und Meßglied,

Fig. 5a den Endbereich eines Deckelstabes ohne Garnitur,

Fig. 5b den Endbereich eines Deckelstabes mit Garnitur und

Fig. 6 ein Blockschaltbild der Prüfvorrichtung.

Fig. 1 zeigt die auf dem Prüftisch 17 angeordnete Auflagevorrichtung 12 mit den Lagerböcken 2a, 2b, dem Längsanschlag 15, dem Queranschlag 16, den Rechner 8 mit integriertem Analog-Digital-Wandler 9, als Meßwertaufgeber den Monitor 10 und den Drucker 11.

Fig. 2 zeigt als Ausschnitt aus der Vorderansicht von Fig. 1 einen Teilbereich der Auflagevorrichtung 12 mit der Aufnahme 13 für das Meßglied 5, den Kontaktteller 6 der auf dem Stößel 23 kardanisch aufliegt und im Stößellager 24 gefühlt wird sowie einen Teilbereich des Deckelstabes 1. Der Fühler 25 des Meßgliedes 5 wird durch eine gekapselte Druckfeder an die Stirnfläche des Stößels 23 gedrückt und ist mit dem Tauchanker 5a, der von der Induktionsspule 5b angegeben angegeben ist, verbunden. Die Pfeile A und B geben die Bewegungsrichtung des Stößels 23 an.

Fig. 3 zeigt als Seitenansicht im Schnitt den Deckelstab 1, mit der Fußfläche 4 in Berührung mit dem Kontaktteller 6 steht, der oberhalb der Stirnfläche des Meßgliedes 5 angeordnet ist. Die Aufnahme 13 für das Meßglied 5 befindet sich mittig in der Auflagevorrichtung 12 und wird durch eine Klemmschraube 20 in der vorgegebenen Position gehalten.

Fig. 4 zeigt den rechten Endbereich der Auflagevorrichtung 12 mit dem Lagerbock 2a, dem Länganschlag 15 und dem Queranschlag 16, dem Kontakteller 6 des Meßgliedes 5 sowie die Auflagefläche 7 des Lagerbockes 2a.

Fig. 5a zeigt einen Ausschnitt aus dem rechten Ende des Deckelstabes 1 mit der rechten Gleitfläche 3 und der Fußfläche 4.

Fig. 5b zeigt zusätzlich die auf die Fußfläche 4 aufgebrachte Garnitur 22.

Gemäß Fig. 6 sind die induktiven Wegaufnehmer 5 mit dem Analog-Digital-Wandler 9 verbunden, der seinerzeit an den Rechner 8 angeschlossen ist. Der Rechner 8 kann über die Tastatur 18 bedient werden und speichert die aufgenommenen Werte im Massenspeicher 19 ab. Die Meßergebnis werden über den Monitor 10 angezeigt und können über den Drucker 11 ausgegeben werden.

Claims (16)

1. Vorrichtung zur Prüfung der Ebenheit und der Lage eines Deckelstabes für eine Karde, wobei der Deckelstab auf in der Vorrichtung angeordneten Lagerböcken mit seinen Gleitflächen aufliegt und der Abstand der Fußfläche des Deckelstabes von einer Null-Geraden über die Länge des Deckelstabes an einer Mehrzahl von Meßstellen ermittelt wird, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere stationäre Meßglieder (5) vorhanden sind, die den Meßstellen zugeordnet sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßglieder (5) induktive Wegaufnehmer sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß an der Stirnfläche eines jedes induktiven Wegaufnehmers ein Meßteller angeordnet ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser der Meßstellen das 0,6 bis 1,2-fache der Breite der Fußfläche (3) des Deckelstabes (1) ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Meß­ glied (5) ein Näherungsinitiator ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der Meßglieder (5) voneinander zwischen 100 und 200 mm beträgt.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß einer der Lagerböcke (2a, 2b) mit einem Längsanschlag (15) ver­ sehen ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerböcke (2a, 2b) mit einem Queranschlag (16) für die Deckelstäbe (1) versehen sind.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerböcke (2a, 2b) eine geschliffene Auflagefläche (7) aufweisen.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe der Lagerböcke (2a, 2b) an den Fertigungszustand der Deckel­ stäbe (1) anpaßbar ist.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß den Meßgliedern (5) ein Rechner (8) zugeordnet ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß dem Rechner (8) ein Analogdigitalwandler (9) vorgeschaltet ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß dem Rechner (8) mindestens eine Ausgabeeinrichung zur Datenaus­ gabe nachgeschaltet ist.

14. Verfahren zum Prüfen und Abgleichen der Fußflächen von Deckelstäben mittels einer Auflagevorrichtung für die Deckelstäbe und dieser zugeordne­ ten Aufnahme für mehrere Meßglieder, die mit einem Rechner verbunden sind, gekennzeichnet durch die Kombination der folgenden Merkmale:
Ermitteln der Meßwertabweichung aller Meßglieder vom Sollwert,
Digitalisieren der Meßwertabweichung,
Abspeichern der digitalisierten Werte.

15. Verfahren nach Anspruch 14 gekennzeichnet durch die Kombination fol­ gender Merkmale:
Ermitteln der Istmaße eines ersten Deckelstabes eines Deckelstabsatzes,
Erstellen einer Nullinie aus den gespeicherten Meßwertabweichungen und den ermittelten Istmaßen des Deckelstabes,
Abspeichern der Nullinie.

16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die ermittelte Nullinie mit den Istwerten der Deckelstäbe des gesamten Deckelstabsatzes verglichen wird.