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Vorrichtung zum Messen des Abstandes der zueinander parallelen Achsen
zweier Körper Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Prüfung der Lage der zueinander
parallelen Achsenrichtungen zweier Körper. Solche Prüfvorrichtungen können bei Werkzeugmaschinen
verwendet werden, z. B. wenn es sich darum handelt, die Achse des Widerlagers von
Bohrmaschinen mit der Drehachse der Bohrspindel in eine Fluchtlinienrichtung einzustellen.
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Zum Beispiel ist bei liegenden Bohrmaschinen, insbesondere Zylinderbohrmaschinen,
das in einem Ständer angeordnete Widerlager, welches die in einer hohlen Spindel
sitzende Bohrstange führt, wie auch die Bohrspindel selbst verschiebbar gelagert.
Es ist notwendig, daß das Widerlager genau in eine Fluchtlinie mit der Bohrspindel
gebracht wird, um eine genaue Arbeit, insbesondere die Parallelität der Achsen der
hergestellten Ausbohrungen bei den verschiedenen Stellungen der Spindel und des
Widerlagers zu gewährleisten.
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Es sind schon Vorrichtungen zur Prüfung der Lage der Achsen zweier
Bohrungen bekannt, bei denen in die eine Bohrung ein Kollimator, bestehend aus einer
mit einer Marke versehenen Sammellinse und einer in der Brennebene der Linse angeordneten,
die Kollimatorachse bezeichnenden Markenplatte, und in die andere Bohrung ein Fernrohr
zentrisch eingesetzt werden. Durch Einstellung des Fernrohrs auf große Entfernung
auf die Ebene, in der die Kollimatormarke abgebildet wird, kann die Parallelität
der Achsen der beiden Bohrungen festgestellt werden und durch eine zweite Einstellung
des Fernrohrs auf die Marke der Sammellinse kann der gegenseitige Abstand der beiden
Achsen wahrgenommen werden. Mit dieser Einrichtung sind immer zwei verschiedene
Einstellungen des Fernrohrs zur Prüfung der Lage zweier Achsen erforderlich, denn
wenn z. B. nur eine Einstellung auf die Marke der Sammellinse .des Kollimators vorgenommen
würde, könnte eine Koinzidenz der beiden Achsen auch dann angezeigt werden, wenn.
sie in Wirklichkeit gar nicht vorhanden ist.
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Es sind auch Vorrichtungen zur Prüfung der Achsenrichtung einer Bohrung
oder zur Feststellung der Parallelität der Achserrichtung der Bohrung mit der Achserrichtung
eines zweiten Körpers bekannt, wobei ein mit dem zweiten Körper verbundener Planspiegel
längs der Bohrung verschoben wird. Der Spiegel wird mittels eines Fernrohrs beobachtet,
dessen optische Achse in der Achserrichtung der Bohrung liegt und durch eine beleuchtete
Marke festgelegt ist, deren Bild im Spiegel erscheint. Solange die Marke und ihr
vom Spiegel reflektiertes Bild sich dekken, ist die Bohrung gerade oder die Achserrichtungen
der beiden Körper sind parallel, und wenn eine Biegung in der Bohrung vorhanden
oder die Parallelität der beiden Achsen gestört ist, so werden Marke und Spiegelbild
nebeneinander erscheinen. Eine solche Vorrichtung kann aber nicht zur Messung des
Abstandes zweier parallelen Achsenrichtungen
verwendet werden,
denn wenn sich der Planspiegel quer zur Achsenrichtung, aber parallel zu sich selbst
verschiebt, so ist diese seitliche Verschiebung durch das Fernrohr nicht beobachtbar.
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Die Vorrichtung gemäß der Erfindung verwendet zur Prüfung der Lage
der zueinander parallelen Achsenrichtungen zweier Körper ebenfalls das Prinzip der
Autokollimation, wobei der Okularteil der Vorrichtung auf einem der Körper konzentrisch
zu seiner geometrischen Achse angeordnet ist, und das Neue besteht darin, daß eine
reelle Bilder erzeugende Spiegelvorrichtung, z. B. -ein mit einer Linse fest verbundener
Planspiegel oder ein Hohlspiegel, auf dem anderen Körper derart angeordnet ist,
daß ihre optische Achse mit der geometrischen Achse dieses Körpers zusammenfällt.
Wird dann im Okularteil z. B. eine Markenplatte aus Mattglas derart angebracht,
daß sie in der Hauptbrennebene der Spiegelvorrichtung liegt und eine die optische
Achse des Okularteils anzeigende beleuchtete Marke sowie eine Skala, deren Nullpunkt
in der optischen Achse liegt, trägt, so kann das reflektierte, reelle Bild der Marke
auf der Mattscheibe beobachtet werden. Ist Koinzidenz zwischen den beiden Achsenrichtungen
vorhanden, so entsteht das Bild im Nullpunkt der Skala, während ein Abstand zwischen
den beiden Achsen in doppelter Größe auf der Skala angezeigt wird.
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Die Zeichnung erläutert beispielsweise eine Ausführungsform der Erfindung
in ihrer Anwendung auf eine liegende Bohrmaschine.
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Es zeigt Abb. i einen senkrechten Schnitt durch diese Ausführungsform,
Abb. 2 die Anzeigevorrichtung bei falscher, Abb. 3 die Anzeigevorrichtung bei richtiger
Einstellung der Apparatur.
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a ist die das Bohrwerkzeug aufnehmende Bohrspindel; b ist das Widerlager,
dessen Mittelachse mit der Bohrspindel einvisiert werden soll; in der letzteren
ist mittels ,eines plattenförmigen Halters eine Spiegelvorrichtung angeordnet, die
aus einem Planspiegel i und einer plankonvexen Linse 2 besteht, und deren optische
Achse mit der geometrischen Achse des Körpers a zusammenfällt. An Stelle der Linse
und des Planspiegels könnte auch ein optisch gleichwertiger Hohlspiegel treten.
In dem Widerlager b ist eine Hülse 3 auswechselbar vorgesehen; innerhalb derselben
befindet sich eine transparente Platte q., die mit einer Skala 5 und einem Anzeigepfeil
6 (Abb. 2) versehen ist; der Anzeiger zeigt auf den Nullpunkt der Teilung, der sich
genau in der Achse des Widerlagers befindet.
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Ein total reflektierendes Prisma 7 wirft auf die eine Seite der Platte
q., auf der sich der Index 6 befindet, ein Strahlbündel, das auf die Spiegelvorrichtung
i, 2 gerichtet ist. Hinter dem Prisma 7 befindet sich der aus zwei Vergrößerungslinsen
8, 9 bestehende Okularteil der Vorrichtung.
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Wenn die Achsenrichtung des Widerlagers und die Rotationsachse der
Spindel und damit auch die optische Achse der Spiegelvorrichtung in einer Flucht
verlaufen, dann erscheint das umgekehrte Bild 6' des Anzeigers 6 auf der anderen
Skalenseite, so daß die Spitze desselben genau auf den Nullpunkt der Teilung (Abb.3)-zeigt.
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Wenn diese einheitliche Visierlinie nicht vorhanden ist, d. h. das
Widerlager sich in einer Entfernung x oberhalb der Achse der Spiegelvorrichtung
befindet, dann -erscheint das Bild 6' des Anzeigers 6 in einer Entfernung 2 x oberhalb
des Nullpunktes der Teilung (Abb. 2), so daß das Maß 2 x auf der Okularteilung abgelesen
werden kann.