DE599961C

DE599961C - Messeinrichtung zum Pruefen und Sondern von Werkstuecken

Info

Publication number: DE599961C
Application number: DEP63376D
Authority: DE
Original assignee: POLTE FA
Current assignee: POLTE FA
Priority date: 1931-06-28
Filing date: 1931-06-28
Publication date: 1934-07-12

Description

Die Erfindung betrifft eine Meßeinrichtung, die zum Prüfen der Wandstärke von Hohlkörpern sowie zum Prüfen der symmetrischen Lage aller Querschnitte voller Rotationskörper zu einer einzigen geraden Mittelachse bzw. — allgemein gesprochen — zum Prüfen solcher Werkstückabmessungen dient, die die Differenz zweier Meßergebnisse von beliebiger Größe bilden. Bisher ging man in solchen Fällen derart vor, daß man bei Hohlkörpern z. B. den Innendurchmesser sowie den Außendurchmesser für sich abtastete und dann die Ungleichmäßigkeit der Wandstärke durch die rechnerische Differenz der gemessenen absoluten Beträge feststellte.

Zu diesem Zweck sind Meßeinrichtungen bekanntgeworden, bei denen von einer Nennstärke ausgegangen wird und die Abweichungen von dieser Nennstärke nach beiden Seiten hin festgestellt werden. Um die Nachteile dieser Meß-

weise, die hauptsächlich in der zeitraubenden Bedienung der Meßgeräte sowie in der rechnerischen Auswertung des Meßergebnisses lagen, zu vermeiden, versuchte man die gleichachsige bzw. ungleichachsigeLage der Innen- und Außenwandung solcher Werkstücke dadurch mechanisch festzustellen, indem man unter Verwendung eines kugelig gelagerten Hebels das entweder außen oder innen eingespannte, vorzugsweise stillstehende Werkstück durch einen entweder dem Innen- oder Außendurchmesser angepaßten Meßkörper prüfte, der an dem kugelig gelagerten Hebel befestigt ist und axial zu der jeweiligen Wandung bewegt wird, an welcher das Werkstück eingespannt ist. Mit einer derartigen Vorrichtung lassen sich jedoch die gleichachsigen und ungleichachsigen Lagen der Innen- und Außenwandung von Hohlkörpern nicht einwandfrei erfassen. Zwei Hohlkörper mit gleichem Außendurchmesser, jedoch ungleicher Wandstärke, besitzen auch ungleichen Innendurchmessei. Der Kugelhebel muß nun derart bemessen sein, daß er. auch in Werkstücke mit dem kleinsten Innendurchmesser eingeführt werden kann; die Folge ist, daß er bei Werkstücken, die aus vorgenannten Gründen einen größeren Innendurchmesser aufweisen, seitlich Spiel besitzt, was jedoch für das Meßergebnis gleichbedeutend damit ist, als ob die Innen- und Außenwandungen ungleichachsige Lagen aufweisen. Zur Vermeidung dieses Mangels sind nun letzthin Vorrichtungen bekanntgeworden, bei denen das Werkstück an seiner Innenseite auf einem Innendorn aufhängbar ist und das während der Auflage eines Meßhebels auf seiner Außenwandung gedreht wird. Mit dem Meßhebel ist nun irgendeine der bekannten Meßeinrichtungen, ζ. B. eine Meßuhr, eine Spiegeleinrichtung o. dgl., verbunden. Beim Drehen des Körpers entstehen, sofern der Körper eine Exzentrizität von der Innen- zur Außenwandung aufweist, maximale oder minimale Ausschläge des Zeigers bzw. des gespiegelten Lichtstrahles. Die Differenz zwischen der maximalen und minimalen Zeigerstellung ist aber ein Maß für die Größe der Exzentrizität der Innen- und Außenwandung des Körpers.

Je nach der Stärke der Wandung liegen nun die minimalen bzw. maximalen Zeigerausschläge an verschiedenen Stellen der Meßskala. Um daher die Größe der Exzentrizität zu be-

stimmen bzw. zu prüfen, ob ein Körper eine bestimmte Exzentrizität nicht überschreitet, mußte man die Größe des maximalen Ausschlages sowie die des minimalen Ausschlages zahlenmäßig bestimmen und dann rechnerisch die Differenz auswerten. Dieses Verfahren gestattet naturgemäß, derartige Vorrichtungen lediglich von Hand zu bedienen. Ferner liegt die Möglichkeit vor, falsche Bestimmungen zu ίο erhalten, und weiterhin bedarf ein derartiger Vorgang naturgemäß einer verhältnismäßig großen Zeitspanne zu seiner Durchführung.

Diese Mängel werden nun erfindungsgemäß durch die Anordnung einer auf einer Meßskala oder einem Meßkreise von Hand oder selbsttätig verschiebbaren Lehre mit maximaler und minimaler Kennmarke vermieden, die bei jedem Prüfvorgang derart verschoben wird, daß die größte und kleinste Angabe des Meßzeigers bzw. Meßlichtstrahles bei Prüfgegenständen mit zulässiger Ungleichmäßigkeit in der Wandung innerhalb der maximalen und minimalen Kennmarke zu liegen kommt.

Das Verschieben der Meßlehre an die jeweilige Meßstelle auf der Skala kann nun von Hand vorgenommen weiden. Zweckmäßig ist es jedoch, die Anordnung derart zu wählen, daß die Messung mechanisch erfolgt. Zu diesem Zweck nimmt der Meßschieber die auf dem Meßkreis verschiebbare Meßlehre, die zu Beginn des Meßvorganges mit ihrer maximalen bzw. minimalen Kennmarke gegen den Meßschieber liegt, bis zu seiner maximalen bzw. minimalen Stellung mit, so daß der Zeiger nur bei fehlerhaften Werkstücken in seiner minimalen bzw. maximalen Stellung die minimale bzw. maximale Kennmarke berührt und dadurch in an sich bekannter Weise durch elektrische oder mechanische Mittel die fehlerhaften Werkstücke anzeigt oder die Abführung derselben zu den Sortierkästen steuert. Ein derartig selbsttätiges Anzeigen bzw. Abführen von fehlerhaften Werkstücken durch die Vorrichtung läßt sich z. B. durch das Anbringen elektrischer Kontakte an der minimalen Kennmarke der Lehre durchführen.

Die Zeichnungen, geben ein Ausführungsbeispiel einer gemäß der Erfindung wirkenden Vorrichtung nebst einigen Einzelzeichnungen. Es zeigen:

Abb. ι eine Draufsicht auf die Vorrichtung, Abb. 2 eine Seitenansicht gegen den Zeiger sowie gegen die Lehre,

Abb. 3 eine Darstellung, in welcher der Zeiger gegen die maximale Kennmarke der Lehre anliegt,

Abb. 4 wie Abb. 3, der Zeiger liegt jedoch gegen die minimale Kennmarke der Lehre.

In den Abbildungen bedeutet 1 einen Hebel, an dem ein Zapfen 2 befestigt ist, über welchen das zu prüfende Werkstück 3 gestülpt wird.

Der Hebel 1 ist um die Achse 4 drehbar. Gegen das Werkstück lehnt sich eine Taststange 5 an, die in den Lagern 6^a und 6^b axial geführt wild. Das von dem Werkstück 3 abgelegene Ende der Taststange 5 liegt gegen einen Übersetzungshebel 7, welcher wiederum mittels einer Lasche 8 auf einen Übersetzungshebel 9 einwirkt. Das freie Ende des Übersetzungshebels 9 liegt in einem Schlitz 10 eines um die Achse 11 drehbaren Armes 12. Auf der dem Arme 12 gegenüberliegenden Seite befindet sich ein Zahnsegment 13, das in ein Zahnrad 14 eingreift. An dem Zahnrad 14 ist dann der Zeiger 15 angebracht. Ferner ist an dem Zahnrad 14 eine Spiralfeder 16 befestigt, die das Bestreben hat, den Zeiger 15 gegen den Begrenzungsstift 17 zu drücken. Über dem Zeiger ist an einer Brücke 18 die Lehre 19 mit den Schenkeln 19° und 19^s drehbar angebracht. Der Abstand zwischen den Enden der Schenkel 19" und 19^s ist gleich der zulässigen Exzentrizität, naturgemäß im übersetzten Verhältnis.

An dem Hebel 1 ist dann noch eine Zugfeder20 vorgesehen, welche den Hebel gegen einen Anschlag 21 zieht. An dem Anschlag 21 ist der erne Pol einer Stromquelle, z. B. einer Batterie 22 angelegt, während der andere Pol an einer Alarmglocke 23 befestigt ist. Von der Alarmglocke 23 führt eine elektrische Leitung zu der Brücke 18, mit der die Lehre 19 elektrisch leitend verbunden ist, und zwar ist dieses lediglich der Schenkel 19* — minimale Kennmarke der Lehre 19 —, während der Schenkel xg^a — maximale Kennmarke der Lehre ig — z. B. durch Überziehen einer Isoliermasse bzw. durch Herstellung aus elektrisch-isolierendem Werkstoff nach außen keine elektrische Verbindung herbeiführen kann.

Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist folgende:

Auf den Dorn 2 des Hebels 1, der sich in der in Abb. 1 gestrichelt gezeichneten Lage befindet, wird ein Werkstück 3 aufgelegt. Alsdann wird der Hebel in die in Abb. 1 ausgezogene Stellung bewegt. Die Zugfeder 20 regelt dabei den Anpreßdruck des Hebels 1 gegen den Anschlag 21. Kurz bevor der Hebel 1 gegen den Anschlag 21 auf trifft, ist bereits die Taststange 5 gegen das Werkstück 3 zur Anlage gekommen und hat über die Übersetzungseinrichtung 7 bis den Zeiger 15 entsprechend der Wandstärke des Werkstückes 3 zum Ausschlag gebracht. Dabei wurde die Lehre 19 infolge Anlage des Zeigers 15 gegen die maximale Kennmarke 19" mit ausgeschwungen. Hierauf wird das Werkstück 3 auf dem Zapfen 2 gedreht. Ist nun die Innenwandung zur Außenwandung gleichachsig, so wird der Zeiger 15 die vorbeschriebene Stellung einbehalten (Abb. 3). Besteht jedoch eine exzentrische Lage zwischen der Außen- und Innenwandung, so wird der Zeiger 15 so

lange sieb noch nach links bewegen, bis die Taststange 5 auf der größten Wandstärke liegt; dabei nimmt der Zeiger 15 den Schenkel 19° der Lehre 19 noch weiter mit. Beim Weiterdrehen des exzentrischen Werkstückes bewegt sich dann der Zeiger 15 nach rechts, und zwar so lange, bis die Taststange 5 über der geringsten Wandstärke steht. Ist der Zeigerausschlag bei derartigen exzentiischen Werkstücken größer als die Entfernung zwischen den Enden der Schenkel 19° und ig^b der Lehre 19, so kommt der Zeiger 15 gegen den Schenkel 19^s zu liegen, wodurch der von der Batteiie 22 über die Meßanordnung zur Alarmglocke 23 führende Stromkreis geschlossen wird und die Alarmglocke 23 anschlägt (Abb. 4). Um verschiedene Toleranzgrößen in der exzentrischen Lage der Innen- und Außenwandung von Werkstücken mit der gleichen Vorrichtung messen zu können, sind die maximale und minimale Kennmarke der Lehre zweckmäßig verschiebbar anzuordnen. Das Anschlagen der Glocke ist für die Bedienung ein Zeichen dafür, daß die exzentrische Lage der Innenwandung zur Äußenwandung des geprüften Werkstückes größer als zulässig ist.

Ein Anschlagen der Glocke bei guten Werkstücken beim Zurückdrücken des Hebels 1 aus der in Abb. 1 ausgezogenen in die gestrichelte Lage infolge Auftreffens des Zeigers 15 bei einem Rückgang auf den Schenkel ig⁶ kann nicht eintreten, da mit dem Zurücknehmen des Hebels 1 in die gestrichelte Lage gleichzeitig der Stromkreis an der Stelle 21 bis 1 unterbrochen wird.

Bei dieser Art der Messung ist es nebensächlich, bis zu welcher Stelle der Zeiger 15 seinen größten Anschlag nimmt, da ja durch Mitnahme der Lehre durch den Zeiger auf alle Fälle nur die Differenz zwischen der größten und der kleinsten Zeigerstellung für das Meßergebnis ausschlaggebend ist. Auf diese Weise kann also trotz verschiedener Wandstärke die ungleichachsige Lage der Innen- und Außenwandung hohler, zylindrischer oder kegeliger Körper einwandfrei nachgeprüft werden.

Es kann an Stelle der Alarmglocke auch ein Relais gesteuert werden, durch welches ein selbsttätiges Sondern der guten und schlechten Werkstücke erfolgt. Es ist z. B. auch möglich, volle Rotationskörper auf symmetrischen Verlauf der Wandungen bzw. auf Krümmungen der Mittelachse nachzuprüfen.

Claims

Patentansprüche:

1. Meßeinrichtung zum Prüfen der Wandstärke von Hohlkörpern sowie zum Prüfen der symmetrischen Lage aller Querschnitte voller Rotationskörper zu einer einzigen geraden Mittelachse, gekennzeichnet durch eine auf einer Meßskala oder einem Meßkreise von Hand oder selbsttätig verschiebbaren Lehre (19) mit maximaler (19°) und minimaler (19^s) Kennmarke, die bei jedem Prüfvorgang derart verschoben wird, daß die größte und kleinste Angabe des Meßzeigers (15) bzw. Meßlichtstrahles bei Prüfgegenständen mit zulässiger Ungleichmäßigkeit in der Wandung innerhalb der maximalen (19°) und minimalen (19*) Kennmarke zxi liegen kommt.

2. Meßeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßzeiger (15) die auf dem Meßkreis verschleppbare Meßlehre (19), die zu Beginn des Meßvorganges mit ihrer maximalen bzw. minimalen Kennmarke (19°, 19*) gegen den Meßzeiger (15) liegt, bis zu seiner maximalen bzw. minimalen Stellung mitnimmt, so daß der Zeiger nur bei fehlerhaften Werkstücken in seiner minimalen bzw. maximalen Stellung die minimale bzw. maximale Kennmarke (ig^b, 19") berührt und dadurch in an sich bekannter Weise durch elektrische oder mechanische Mittel die fehlerhaften Werkstücke anzeigt oder die Abführung derselben zu den Sortierkästen steuert.

Hierzu r Blatt Zeichnungen