DE575979C

DE575979C - Mit zwei Feinzeigern ausgeruestetes Geraet zum Messen der Laufbahn- und Bordbreite von Rollenlagerringen waehrend der Bearbeitung

Info

Publication number: DE575979C
Application number: DEF71325D
Authority: DE
Original assignee: Fortuna Werke Spezialmaschinenfabrik AG
Current assignee: Fortuna Werke Spezialmaschinenfabrik AG
Priority date: 1931-06-30
Filing date: 1931-06-30
Publication date: 1933-05-05

Description

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AUSGEGEBEN AIS 5. MAI 1933

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 42 b GRUPPE 24

F71325 IXj&b Tag der Bekanntmachung über die Erteilung des Patents: 13. April 1933

Fortuna-Werke Spezialmaschinenfabrik A.-G. in Stuttgart-Cannstatt

Mit zwei Feinzeigern ausgerüstetes Gerät zum Messen der Laufbahn- und Bordbreite von Rollenlagerringen während der Bearbeitung

Patentiert im Deutschen Reiche vom 30. Juni 1931 ab

Bei der Bearbeitung . von Rollenlagerringen mit beiderseits der Laufbahn liegenden Borden oder Schultern ist das Hauptaugenmerk außer auf die genaue Einhaltung des verlangten Laufbahndurchmessers auf die Erzeugung der vorgeschriebenen Laufbahn- und Bordbreite zu richten. Im allgemeinen geht man bei der Herstellung solcher Lauf ringe zur Zeit in der Weise vor, daß die Ringe zunächst auf ihren Stirnflächen bis zur Erreichung der gewünschten Außenbreite planparallel geschliffen werden und daß sich dieser Vorarbeit das Ausschleifen der Laufbahnen nach Durchmesser und Breite zwischen den beiden Borden und damit auch das Maßschleifen der Bordbreiten selbst anschließt. Beim letzterwähnten Arbeitsgang machte die Überwachung des Arbeitsfortschrittes bisher Schwierigkeiten insofern, als man die Breite der Laufbahn zwischen den Borden und die Bordbreite nur mit Hilfe von Blechlehren messen konnte. Für jede Messung mußte naturgemäß die Schleif arbeit unterbrochen und das Werkstück stillgesetzt werden. Das bedeutete nicht nur großen Zeitverlust, sondern verlangte vom Arbeiter mit Rücksicht auf die engen Toleranzen, welche bei Rollenlagern einzuhalten sind, auch ein Höchstmaß von Aufmerksamkeit, wenn Ausschußstücke vermieden werden sollten.

Nach der Erfindung wird dieses behelfsmäßige Messen durch Verwendung zweier Feinzeigergeräte ausgeschaltet, die in an sich bekannter Weise den Arbeitsfortgang selbsttätig überwachen und anzeigen. Das eine von ihnen mißt die Laufbahnbreite, das andere die Breite des einen Lagerbordes der Rollenlagerringe. Die beiden Feinzeiger sind gemeinsam in einem Gehäuse untergebracht. Jeder besitzt einen beweglichen und einen Festpunkttaster, und beide Festpunkttaster sind in bekannter Weise zu einem einzigen vereinigt. Zwecks Erzielung fortlaufender Maßanzeigen beider Feinzeiger an dem der Bearbeitimg unterworfenen Werkstück wird erfindungsgemäß der den Feinzeigern gemeinsame Festpunkttaster dauernd durch Federkraft in Anlage auf der Innenfläche des einen Ringbordes gehalten; er bestimmt nach Maßgabe der Materialabnahme von dieser Fläche die Relativbewegung des ganzen Gerätes gegenüber dem Werkstück in dessen Achsenriehtung. Die beiden beweglichen Taster der Feinzeiger bleiben gleichzeitig dauernd in kraftschlüssiger Berührung mit dem Werkstück, so daß während der ganzen Bearbeitungsdauer eines Lagerringes auf den Maßskalen der Feinzeiger die in jedem Augenblick erreichten Breitenmaße der Lauffläche und des einen Bordes abgelesen werden können.

Auf der Zeichnung ist das Gerät in der Anwendung bei der Innenschleifarbeit an einem Rollenlagerring dargestellt. Es zeigt

Abb. ι einen Längsschnitt durch das Gerät in Richtung der Werkstückdrehachse,
Abb. 2 einen Grundriß, teilweise im Schnitt, Abb. 3 eine Seitenansicht.

Die Anwendungsmöglichkeit des Gerätes beschränkt sich nicht nur auf Innenschleif arbeiten; vielmehr kann das Gerät auch bei Außenschleifarbeiten an RoHenlagerringen ohne wesentliche Änderungen benützt werden, ebenso

allgemein bei beliebigen anderen Werkstücken, bei welchen für das Messen die gleiche Aufgabe wie bei Rollenlagerringen gestellt ist.

Das Werkstück i, im gewählten Beispiel ein Außenbordrollenlagerring, ist in bekannter Weise in das schematisch angedeutete Werkstückfutter 2 einer Schleifmaschine eingespannt und wird von der Spindel 3 aus in Umdrehung versetzt. Das Schleifwerkzeug 4 ist der Übersichtlichkeit halber in Abb. 2 nur in seinem Umriß strichpunktiert in Arbeitsstellung am Werkstück dargestellt; es ist eine Innenschleifscheibe, die in bekannter Weise von einer nicht gezeichneten Schleifspindel getragen wird, und hat die Aufgabe, mit seiner Umfangsfläche die Lauffläche x^a, mit seinen Stirnflächen die Bördinnenflächen ΐ^δ und i^c des Lagerringes zu bearbeiten. Wie erwähnt, ist das Werkstück 1 vor Beginn der hier zu beschreibenden Arbeit in bezug auf seine Breite (in Abb. 1 mit c bezeichnet) schon in einer vorausgegangenen Arbeitsstufe fertig bearbeitet worden. Es besteht nunmehr noch die Aufgabe, den beiden Borden und der Laufbahn die verlangten Breiten zu geben. Hierfür ist es offensichtlich nur notwendig, das Maß des einen Bordes, in Abb. 1 mitSJjezeichnet, und die Laufbahnbreitgj3L»ährend der Bearbeitung ^ejiauzu^njgsjeji. bzw. die Annäherung des Werkstückes durch Materialabnahme an diese Maße zu überwachen.

Dies geschieht mittels eines Gerätes, das in geeigneter Weise, z. B. mit Hilfe des Armes 10, an einem Teil der Schleifmaschine, der auf dem ■ Werkstückspindellager befestigt ist, innerhalb gewisser Grenzen gegenüber dem Werkstück 1 eingestellt werden kann. Das Gerät besteht im wesentlichen aus zwei Feinzeigern 11 und 12, die von einem Gehäuse 13 getragen werden, dem zugehörigen Maßübertragungsgetriebe und einer Halte- und Führungsstange 14, die bei 15 und 16 im Arm 10 in Gleitführungen gelagert ist. Der Feinzeiger 11 überwacht die Bearbeitung des Werkstückes bezüglich des Maßes a; der Feinzeiger 12 ist auf das Maß b eingestellt. Die Stange 14 ist hohl und enthält eine Druckfeder 17, die sich mit ihrem einen Ende gegen die Grundfläche 18 der Bohrung in der Stange 14, mit dem andern Ende gegen den ortsfesten Arm 10 stützt und die Stange 14 samt dem Gehäuse 13 des Gerätes nach rechts, also vom Werkstück weg, zu schieben trachtet. Solange das Gerät nicht auf einem Werkstück angesetzt ist, wird diese Bewegung nach rechts begrenzt durch das Auf treffen des Gehäuses 13 auf das Führungsauge 16 der Stange 14. Während des Arbeitens dagegen stützt sich das Gerät mittels des an seinem Gehäuse ortsfest angeordneten Festpunkttasters 19 auf die Innenfläche des auf die Breite b zu bearbeitenden Lagerbordes. Nach Maßgabe der Materialabnahme von dieser Fläche wandert somit das ganze Gerät unter der Wirkung der Feder 17 in der Führungsstange 14 während der Bearbeitung des Werkstückes langsam nach rechts; die kraftschlüssige Berührung zwischen dem Festpunkttaster 19 und dem Werkstück bleibt dauernd aufrechterhalten.

Der Taster 19 bildet sowohl für den Feinzeiger 11 als auch für den Feinzeiger 12 den einen festen Tastpunkt des Meßsystems. Die beweglichen Taster, welche die Maßanzeigen auf die Skalen der Feinzeiger zu übertragen haben, sind mit 20 und 21 bezeichnet. Sie bilden die Endpunkte der Übertragungsgestänge 22 und 23, die unter Zwischenschaltung von Winkelhebeln 24 und 25 auf die Meßbolzen 26 und 27 arbeiten. Um der Gefahr des Verklemmens infolge Verschmutzung durch Schleifschlamm u. dgl. vorzubeugen, sind die Übertragungsgestänge in Parallelogramm-Geradführungen und Spitzenlagern aufgehängt, und zwar wird in beiden Fällen die eine Aufhängung durch einen freisehwingenden Körper 28 bzw. 29, die zweite Aufhängung durch den einen Schenkel des Winkelhebels 24 bzw. 25 gebildet. Eine derartige Parallelogramm-Aufhängung ist an sich bekannt von einem Gerät her, das zur Bestimmung des größten Durchmessers angenähert kugeliger Körper zwischen zwei Platten dient, von denen die eine parallel zur andern beweglich ist. Für ihre Anwendung im vorliegenden Fall wird daher Schutz nur insoweit erstrebt, als die bekannte Bauweise besondere Vorteile für die Betriebssicherheit des Erfindungsgegenstandes vermittelt, die beim älteren Gerät keine Rolle spielen. Um die Gestänge 22 und 23 gegen Verkanten -oder Kippen zu schützen und um für die Spitzenlager genügende Stabilität zu erreichen, erhalten die Gestänge 22 und 23 im Bereich ihrer Lagerstellen Plattenform (Abb. 2 und 3), Im übrigen sind sie natürlich der Form der zu messenden Werkstücke so weit angepaßt, daß die Tastpunkte 20 und 21 sich unter allen Umständen auf die zu überwachenden Flächen auflegen. Der Kraftschluß zwischen den Tastpunkten und dem Werkstück wird hergestellt durch Zugfedern 30 und 31, die einerseits an der Innenwand des Gehäuses 13 befestigt sind, : andererseits an dem Winkelhebel 24 bzw. dem Gestänge 23 angreifen.

Um das Gerät hinsichtlich seiner Meßgenauigkeit unabhängig von der Werkstückgröße und von Ungenauigkeiten in seinem Zusammenbau zu machen, werden zum mindesten die Tastpunkte 20 und 21 in einer Ebene angeordnet, die auch die Werkstückdrehachse enthalt, im allgemeinen in einer zu dieser Achse parallelen Geraden. Der. Eestpunkttagtejrjrxj kann, wenn gewünscht, in die gleiche^'EBene oder Gerade gebracht werden; . es genügt aber, wenn er nur möglichst nahe an die beweglichen Tastpunkte herangedrückt wird..
Um eine Beschädigung der Feinzeiger 11 und

12 durch unvorsichtige Behandlung beim Ein- und Ausschwenken in bzw. aus Arbeitsstellung auszuschließen, sind die Übertragungsgestänge 22, 23 und die Winkelhebel 24, 25 mit einer Abhebevorrichtung ausgerüstet, welche es in bekannter Weise gestattet, die Meßbolzen 26 und 27 der Feinzeiger zu entlasten. Die Abhebevorrichtung ist insofern neuartig, als sie nur auf den einen Winkelhebel 24 unmittelbar einwirkt, den zweiten Winkelhebel 25 dagegen nur mittelbar beeinflußt. Sie besteht aus einem drehbar im Gehäuse 13 gelagerten Hebel 32, dessen zylindrische Achse 33 gegenüber einer auf dem Winkelhebel 24 angeordneten Nase 34 abgeflacht ist. Beim Hochdrehen des Hebels aus der in Abb. 1 gezeichneten Stellung drückt der zylindrische Teil der Achsenumfangsfläche die Nase 34 nach oben; dadurch wird der zum Gestänge 22 führende Arm des Hebels 24 nach rechts geschwenkt und der Tastpunkt 20 vom Werkstück abgehoben. Gleichzeitig entfernt sich auch der Druckübertragungspunkt am freien Arm von 24 von dem ihm gegenüberliegenden Meßbolzen 26 des Feinzeigers 11. Eine Nase 35 am Winkelhebel 24 kommt bei dessen Schwenkung zur Anlage auf den einen Arm des Winkelhebels 25 und schwenkt auch diesen so aus seiner bisherigen Stellung aus, daß sich der Taster 21 vom Werkstück und der Druckübertragungspunkt am freien Arm von 25 vom Meßbolzen 27 des Feinzeigers 12 abheben.

Wie leicht zu erkennen ist, ergibt sich aus der Zwischenschaltung der Winkelhebel 24 und 25 zwischen die Tastergestänge 22, 23 und die Meßbolzen 26, 27 der Feinzeiger der besondere Vorteil, daß ein aus Unachtsamkeit auf den Taster 20 oder 21 ausgeübter Stoß in Richtung gegen das Gehäuse 13 sich nicht auf die Feinzeiger 11 und 12 überträgt, sondern im Gegenteil das Übertragungsgestänge von deren Meßbolzen abhebt, selbst wenn die oben beschriebene Abhebevorrichtung ausgerückt ist.

Zur Einstellung der drei Tastpunkte 19, 20 und 21 auf den jeweiligen KJrümmungsradius der Lagerringe dient eine durch Gegenmutter zu sichernde Stellschraube 36 am Arm 10, die sich mit ihrem freien Ende auf einen Teil des Gehäuses 13 stützt und dieses in der notwendigen Stellung hält. Die Verwendung dieser Stellschraube bietet den Vorteil, daß die Grobeinstellung des Gerätes durch Verschieben des Armes 10 auf seiner Lagerfläche am Werkstückspindelstock verhältnismäßig selten geändert werden muß.

Für die Benutzung des Gerätes ist folgendes zu beachten:

Die Feinzeiger 11 und 12 werden in üblicher

Weise nach einem Musterwerkstück auf die Fertigmaße α und h eingestellt. In der Ruhestellung liegt das Gerät, wie oben erwähnt, init seinem Gehäuse 13 auf dem Führungsauge 16 für die Stange 14 und auf der Stellschraube 36 auf. Der Hebel 32 der Abhebevorrichtung ist nach oben gedreht, die Meßbolzen 26, 27 der Feinzeiger sind entlastet. Zum Einschwenken auf das Werkstück wird das Gerät unter gleichzeitiger Verschiebung nach links —■ entgegen der Druckwirkung der Feder 17 — so weit von der Schraube 36 abgehoben, daß die Taster 19 und 20 in den Raum zwischen den beiden Bordflächen ΐ^δ und i^c eingeführt werden können. Darauf wird der Festpunkttaster 19 zur Anlage auf der Fläche i° gebracht, indem man das Gerät der Wirkung der Feder 17 überläßt. Das Gehäuse 13 dreht sich gleichzeitig bis zur Anlage auf der Schraube 36 zurück. Nach Ausrücken der Abhebevorrichtung 321st das Gerät betriebsfertig.

Zunächst wird nun das Maß b an dem gegen das Meßgerät zu liegenden Ringbord fertig geschliffen, d. h. man läßt das Schleifwerkzeug 4 mit seiner der Schleifspindel zugekehrten Stirnfläche so lange auf der Fläche i^c arbeiten", bis der Feinzeiger 12 das nach dem Musterwerkstück eingestellte Urmaß 5, das durch eine Marke auf seiner Skala festgehalten sein kann, anzeigt. Dann wird mit der anderen Stirnfläche der Schleifscheibe 4 die Fläche i⁶ bearbeitet, bis nach dem Feinzeiger 11 das Urmaß d erreicht ist.

Mit der Bearbeitung des Werkstücks zur Erreichung der Maße α und b wird zweckmäßigerweise auch die Bearbeitung auf den gewünschten Durchmesser der Rollenlaufbahn x^a verbunden. Zur Überwachung dieser Arbeit kann ebenfalls ein selbsttätig anzeigendes Feinmeßgerät bekannter Bauart verwendet werden, das unabhängig von dem im vorausgehenden beschriebenen Gerät an der Maschine angebracht und eingestellt wird. Sein Tasterarm ist in Abb. 1 strichpunktiert bei 37 angedeutet.

Claims

Patentansprüche:

1. Mit zwei Feinzeigern ausgerüstetes Gerät zum Messen der Laufbahn- und Bordbreite von Rollenlagerringen während der Bearbeitung, bei dem jeder Feinzeiger einen beweglichen und einen Festpunkttaster besitzt und die Festpunkttaster beider Feinzeiger zu einem einzigen vereinigt sind, dadurch gekennzeichnet, daß zwecks Erzielung fortlaufender Maßanzeigen beider Feinzeiger (11, 12) an dem der Bearbeitung unterworfenen Werkstück (1) der beiden Feinzeigern gemeinsame Festpunkttaster (19) dauernd durch Federkraft (17) in Anlage auf der Innenfläche (i^c) des einen Ringbordes gehalten wird. -

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden die Maßanzeigen auf die Feinzeiger (11, 12) übertragenden beweglichen Taster (20, 21) in

einer auch die Werkstückachse enthaltenden Ebene oder in einer zu dieser Achse parallelen Geraden angeordnet sind.

3. Gerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die die beweglichen Tastpunkte (20, 21) tragenden Teile (22, 23) in einer Parallelogramm-Geradführung aufgehängt sind und in an sich bekannter Weise über Winkelhebel (24, 25) auf die Feinzeiger (11, 12) wirken.

4. Gerät nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine auf den Winkelhebel (24) des einen beweglichen Tasters (20) unmittelbar einwirkende Abhebevorrichtung, die mittelbar auch den zweiten beweglichen Taster (21) beeinflußt.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen

RERUN. GRDRtICKT IN IiEIf