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Meßvorrichtung zum Prüfen von Gewinden in Abhängigkeit von Flankenmaß
und Steigung. Die Prüfung von Gewinden erfolgte bisher mittels besonderer Meßwerkzeuge
entweder auf den Steigungswinkel (Winkellehren, optische Instrumente Zeiss) oder
auf die Steigung (Mikrometer) oder auf das Flankenmaß (Gewindemikrometer).
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Hierbei die- vorkommenden über oder unter der zugelassenen Toleranzgrenze
liegenden Werte festzustellen, war eine einfache Sache, und es wurden die so ausgeschiedenen
Werkstücke ohne weiteres -als Ausschuß behandelt.
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Die Praxis aber hat gezeigt, daß z. B. ein gewisses Über- oder Untermaß
in der Gewindeflanke das Werkstück noch nicht unbrauchbar sein läßt, wenn diesem
Unterschied im Flankenmaß ein gewisses Über- oder Untermaß in der Steigung gegenübersteht
(vgl. z. B. auch )Technisches Hilfsbuch« von Schuchardt & Schütte, S.
17911). Hierdurch wird ein dem theoretischen Wert oft sehr nahekommender
Ausgleich geschaffen.
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Zur Feststellung der Tatsache, ob nicht die Steigungs- und Winkelfehler
im Gewinde das zulässige Maß überschritten haben, was sich in einer übermäßigen
Verringerung des Flankendurchmessers äußert, existiert ein hierfür geeignetes Gerät,
dessen Angaben unabhängig von den Winkelfehlern sind, bisher nicht (vgl. »Maschinenbau«,
Heft. 6, 1922, NDJ; Heft i 9 über »Gewindetoleranzen«, S.. 392 [z92], Ziffer 2).
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Diese Aufgabe soll durch vorliegende Erfindung gelöst werden. Die
Abb. i zeigt die Draufsicht der Vorrichtung, Abb.2 die Seitenansicht, gegen die
beiden Handmuttern 6, 7 der Abb. i gesehen, Abb. 3 die Ansicht der Prismenführungen,
gegen die beiden Handmuttern i g, 2 i der Abb. i unter Weglassung der Handmuttern
gesehen. Die Abb. q. zeigt das Planetenzeigerwerk im Schnitt, Abb. 5 die Draufsicht
auf dessen Zifferblatt. Abb.6 die beispielsweise Lagerung einer Handmutterspindel
im Schnitt.
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Der zu messende Ge«indebolzen i wird zwischen auswechselbare Gewindekörnerspitzen
2, 2a, 3, 3" gelegt; diese Körnerspitzen werden in Sätzen für alle zu messenden
Gewinde mitgeliefert und sind wie üblich ausgebildet, d. h. die eine Seite der Spitzen
3, 3a trägt die Form des Gewindewinkels, während sich das gegenüberliegende Spitzenpaar
2, 2a über den Gewindegang gabelförmig legt.
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An Hand der Regel, daß das richtige Flankenmaß die Differenz zwischen
Gewindeaußendurchmesser
und einer Gewindetiefe ist, läßt sich das
theoretische Flankenmaß leicht errechnen. Dieses Maß wird nun mittels Endmaße genau
zusammengesetzt und zwischen die beiden Meßbügel ,l, 5 gelegt.
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Der einfacheren Handhabung wegen ist senkrecht zur messenden Schraube
i nur das eine System mit den beiden Handmuttern 6, 7 und Körnerspitze 2 auf Prismenschlitten
beweglich, während die gegenüberliegende Körnerspitze 3 mit dem zugehörigen Meßbügel
,l fest mit der Grundplatte 8 verstiftet ist.
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Nachdem die Endmaße zwischen den Bügeln 4., 5 liegen, wird die Handmutter
7 gedreht, wodurch mittels Schraubenspindel 9 der Prismentisch io vorwärts bewegt
wird, und zwar so lange, bis die Meßkante des Bügels 5 an den Endmaßen, die wiederum
mit ihrer Rückseite an der Meßkante des Bügels ,l anliegen, sitzt. Gleichzeitig
mit der Bewegung des Tisches io rückt die gesamte auf diesem befestigte Meßanordnung
einschließlich Zeigerzählwerk mit.
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Solange nun, die Stellung der Körnerspitze 2 der Stellung der Meßbügelkänte
5 genau entspricht, d. h. solange das Flankenmaß des Meßbolzens mit dem Endmaßsatz
genau übereinstimmt, Wird keine Drehung der Handmutter 6 und damit,ein Verschieben
des KörnerWzens i i _ nötig sein.
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Anders aber, wenn das zu messende Gewinde i eine Abweichung warn Sollmaße
aufweist.
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In diesem Falle wird ein Vorwärts- oder Rückwärtsschieben der beweglichen
Körnerspitze 2 mittels Drehung der Handmutter 6 erforderlich sein. Da aber der Drehpunkt
12 des Hebelzahnsegments 13 auf dieser S,chraubenspindel i i sitzt, so folgt daraus,
da die Meßkante c des Zahnsegments 13 infolge der Federkraft 1:1 dauernd an die
Endmaße gedrückt bleibt, daß sich diese Hebelbewegung durch das Zahnsegment 13 auf
das Zahnrad 15 überträgt, mit welch letzterem ein Zeigerwerk in Verbindung steht.
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Auf diese Weise sind die auftretenden Differenzen im Flankenmaß ohne
weiteres an einem Zeigerwerk ablesbar.
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Die Art und Weise, wie die Steigungsdifferenzen gemessen werden, beruht
auf der gleichen Überlegung.
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Auf dem Prisma 16 der Grundplatte 8 gleitet ,ein Schlitten 17, welcher
von der Spindel 18 und Handmutter i9 bewegt werden kann. Auf diesem Schlitten 17
befindet sich wiederum eine Prismenführung 20, auf Welcher ein mittels Handmutter
z i und Spindel 22 verschiebbarer Schlitten 23 gleitet, der die Körnerspitze 3a
starr befestigt an seiner Seitenwand trägt.
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Der bewegliche Schlitten 17 dient zur Veränderung der Entfernung der
Körnerspitzen 3, 3a voneinander, um eine beliebige Anzahl von Gewindegängen zwischen
deren Meßberemch legen. zu können. Dem Meßanschlag 24. gegenüber, der mit seinem
zugehörigen Meßbügel ¢ fest auf der Grundplatte 8 sitzt, ist die Meßkante d des
Schlittens 17 angeordnet.
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Die theoretische Steigung für eine beliebige Anzahl von Gewindegängen
wird nun mittels Endmaße genau zusammengestellt und das Gesamtmaß zwischen die Meßflächen
von 24 und 17 gelegt, worauf mittels der Handmutter i 9 der Schlitten 17 so lange
vorwärts bewegt wird, bis die Meßflächen an den Parallelflächen der Endmaße bündig
sitzen.
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Die tatsächliche Entfernung der Körnerspitze 3a von der feststehenden
Körnerspitze 3 wird nun mittels Handmutter 21 und Spindel 22 genau nach dem Werkstück
eingestellt. -Da nun, wie bei der Flankenmaßmessung, das Meßende des Hebels 25 infolge
der Federkraft 26 ständig an den Endmaßen anliegt, so wird das andere Ende dieses
Hebels infolge des Drehpunktes 27 auf 23 die Bewe-
gung dieses Schlittens
23 mitbeschreiben und durch die Hebelübersetzung 28 auf das Zahnsegment 29 übertragen,
welch letzteres wiederum auf ein unten, aber in gleicher Achse mit Zahnrad 15 liegendes
Zahnrad 3o-wirkt.
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Dieses Zahnrad 3o ist mit einem besonderen Zeiger starr verbunden.
Die Hebelübersetzung 28 ergibt sich aus der notwendigen Verstellbarkeit der Steigungsentfernungen
einerseits und der verschiedensten Flankendurchmesser anderseits, um das Meßwerkzeug
für alle vorkommenden Gewinde verwendbar zu gestalten.
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Bei Bewegung des Steigungsmeßsystems 3a, 17, i8, i9, 23, 25 gegen
die Körnerspitze 3 lnuß der auf das Zashnsegment 29 wirkende Hebelarm in jeder Stellung
gewahrt bleiben. Die gleiche Bedingung muß erfüllt sein bei Bewegung des Systems
2a, 2, 6, 7, 9, 10 11 gegen die gegenüberliegenden Körnerspitzem 3, 3a.
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Zu diesem Zwecke ist für letztere Bewegungsrichtung im Zahnsegment
29 ein Längsschlitz vorgesehen, in welchem ein genau passender Mitnehmerstift 32
frei gleiten kann.
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Bei der ersteren Bewegung wird der Drehpunkt 33 des Winkelhebels z8
von der Bewegung des Hebels 25 mitgenommen, während die obere Nase des Winkelhebels
gegen den am Schlitten 23 starr befestigten Anschlag 34 stößt.
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Diese Messung von Flankenmaß- und Steigungsdifferenzen nun so zu kombinieren,
daß daß Meßinstrument ohne weiteres an einer dritten Teilung anzeigt, ob das betreffende
Werkstück i brauchbar, nichf brauchbar oder.
nur bedingt brauchbar
ist, ist Aufgabe des in Abb. .l im Schnitt dargestellten Räderwerkes.
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Dabei ist Rad 15 das bereits bekannte Antriebsrad für die Teilung,
die die Flankenmaßdifferenzen anzeigt. Dieses Rad, angetrieben durch das Zahnsegment
13, hat eine hohle Welle, auf welcher der Zeiger 35 sitzt, zu welch letzterem
die Teilung I (Abb. 5) gehört. Rad 3o, das ebenfalls bekannte Antriebsrad für die
Teilung, die die Steigungsdifferenzen anzeigt, sitzt starr auf einer durchgehenden
Welle, auf welcher der Zeiger 36 angeordnet ist, zu welch letzterem die Teilung
Il (Abb.5) gehört.
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Bei entsprechender Wahl der Übersetzung läßt sich nun aus der gegenläufigen
Bewegung der beiden Räder 1 5, 30 mittels des Planetenrades 37 mechanisch
eine an der Teilung III (Abb.5) ablesbare Resultante konstruieren, die infolge des
durch die fibersetzung bedingten Verhältnisses eine ganz bestimmte Größe darstellt.
Dieses Planetenrad 37 wälzt sich auf den Antriebsrädern 15, 30 ab und beschreibt
eine resultierende Bewegung um die hohle Drehachse 38, mit welcher seine eigene
Achse 39 starr verbunden ist. Am oberen Ende dieser hohlen Drehachse 38 sitzt ein
Zeiger 40, der an seiner zugehörigen Teilung III den Grad der Brauchbarkeit ohne
weiteres abzulesen gestattet.
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Da nun je nach dem Werkstück die Grenze der Brauchbarkeit verschieden
gesteckt ist, anderseits aber oftmals leicht, normal oder streng gehendes Gewinde
gewünscht wird, so sind hierzu zwei verschiebbare Blenden 41 vorgesehen, die selbstklemmend
angeordnet sind und deren Entfernung in den ausgeschnittenen Ablesefenstern a nach
Bedarf verstellt werden kann.
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Damit ist es in das Belieben der Betriebsleitung gestellt, die zulässigen
Gewindetoleranzen zu vergrößern oder zu verkleinern. indem lediglich diese Blenden
41 verstellt werden.
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Außerdem ist dadurch die Gewähr gegeben, daß die Messungen durchaus
nach einheitlichen Gesichtspunkten erfolgen.
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Zur Vermeidung von totem Gang sind sämtliche Spindeln 9, 11, 18,
22 mit ihren Handmuttern nachstellbar gelagert.
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Abb. 6 zeigt z. B. die Entlastung der verlängerten Handrputtergleithülse
4 2 mittels Zentrierhülsenring 43, die an allen vorhandenen Drehpunkten eingelegt
werden, sowie deren Nachstellbarkeit mittels der Klemmmutter 44, welch letztere
wiederum durch Schraube .l5 infolge Flankenklemmung gesichert ist.