DE644928C

DE644928C - Device for checking finely machined conical bores

Info

Publication number: DE644928C
Application number: DEM133494D
Authority: DE
Original assignee: MAN Maschinenfabrik Augsburg Nuernberg AG
Current assignee: MAN AG
Priority date: 1936-02-11
Filing date: 1936-02-11
Publication date: 1937-05-18

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Nachprüfen fein bearbeiteter konischer Bohrungen. Diese Nachprüfung hat bei konischen Bohrungen bisher Schwierigkeiten bereitet. Man mußte eine große Anzahl von Einzelmessungen vornehmen, deren Genauigkeit infolge der ungünstigen Ablesemöglichkeit im Innern der Bohrung zu wünschen übrigließ.The invention relates to an apparatus for inspecting finely machined conical Drilling. This check has so far caused difficulties in the case of conical bores. A large number of individual measurements had to be carried out, the accuracy of which was due to the unfavorable readability left something to be desired inside the bore.

Diesem Mangel wird durch die Kontrollvorrichtung nach der Erfindung abgeholfen, bei welcher in die Bohrung ein der gewünschten Konizität der Bohrung entsprechender Kontrolldorn genau zentral eingeführt und der Abstand zwischen der Bohrungswand und dem Kontnolldorn, der bei richtiger Ausführung der Bohrung auf -ihrer ganzen Länge gleich groß sein muß, mittels eines in die Bohrung eingeführten Meßtasters auf der gesamten Bohrungslänge nachgeprüft wird. Der Meßtaster, der ein Übersetzungsgetriebe zwischen den Meßstiften und der Anzeigewelle enthält, ist mit einem an sich bekannten elektrischen Fernsender gekuppelt, weleher den Schreibstift eines außerhalb des Werkstückes aufgestellten Schreibgerätes beeinflußt. Die Transportvorrichtung des unter dem Schreibstift hinweggleitenden Papierstreifens ist dabei mit der Kontrollvorrichtung bzw. ihrem Träger derartig gekuppelt, daß die Bewegung des Papierstreifens genau der Bewegung des Meßgerätes innerhalb der Bohrung entspricht. Da die Kontrollvorrichtung auch um den Kontrolldorn drehbar ist, wird auf diese Weise jede Abweichung innerhalb der Bohrung von dem vorgeschriebenen Maß bezüglich ihrer Größe und ihrer Lage innerhalb der Bohrung genau aufgezeichnet.This deficiency is remedied by the control device according to the invention, in which in the bore a corresponding to the desired taper of the bore Control mandrel inserted exactly in the center and the distance between the bore wall and the control mandrel, which if the drilling is carried out correctly over its entire length must be the same size, by means of a probe inserted into the hole on the the entire length of the bore is checked. The probe, which is a transmission gear contains between the measuring pins and the display shaft is known per se electric remote transmitter coupled, weleher the pen outside of the Affected workpiece set up writing implement. The transport device of the under The paper strip sliding away with the pen is connected to the control device or their carrier coupled in such a way that the movement of the paper strip is exactly the Corresponds to movement of the measuring device within the bore. As the control device can also be rotated around the control mandrel, this way any deviation is within the bore of the prescribed dimension in terms of its size and its location within of the borehole precisely recorded.

In der Zeichnung sind mehrere Ausführungsbeispiele der Kontrollvorrichtung nach der Erfindung dargestellt, und zwar zeigenSeveral exemplary embodiments of the control device are shown in the drawing of the invention shown, namely show

Abb. ι einen Axialschnitt durch die Kontrollvorrichtung, Fig. Ι an axial section through the control device,

Abb. 2 einen Radialschnitt nach der Linie H-II in Abb. 1,Fig. 2 a radial section along the line H-II in Fig. 1,

Abb. 3 eine schematische Darstellung des Schreibgerätes,Fig. 3 is a schematic representation of the writing instrument,

Abb. 4 einen Axialschnitt durch einen am Schleifwerkzeug befestigten Meßkopf,Fig. 4 shows an axial section through a measuring head attached to the grinding tool,

Abb. 5 einen Radialschnitt nach der Linie V-V in Abb. 4 mit einer Draufsicht auf den Sender und den Meßtaster,Fig. 5 shows a radial section along the line V-V in Fig. 4 with a plan view of the Transmitter and the probe,

Abb. 6 eine Seitenansicht des Meßtasters und des elektrischen Fernsenders.Figure 6 is a side view of the probe and remote electrical transmitter.

In Abb. ι ist mit 1 das Werkstück mit der zu kontrollierenden Bohrung, mit 2 der Kontrolldorn, mit 3 der Führungskopf und mit 4 der Meßkopf der Kontrollvorrichtung bezeichnet. Der Führungskopf 3 besitzt in seinem mittleren Teil eine Anzahl Schlitze, in denen Gleitschienen 5 untergebracht sind. Die Gleitschienen 5 werden mittels Federringe 6 derart zusammengehalten, daß die an ihnen befestigten Rollen 7 ständig am Kontrolldorn 2 anliegen. An jeder Gleitschiene 5 ist unter Zwischenschaltung einer Feder 8 eine Führungsbacke 9 befestigt. Die Federn 8 sind so stark, daß sie unter normalen Umstän-In Fig. 1, the workpiece is with 1 the bore to be checked, with 2 the control mandrel, with 3 the guide head and 4 denotes the measuring head of the control device. The guide head 3 has in its central part has a number of slots in which slide rails 5 are accommodated. The slide rails 5 are held together by means of spring washers 6 in such a way that the on Rollers 7 attached to them are constantly in contact with the control mandrel 2. On each slide rail 5 a guide jaw 9 is attached with the interposition of a spring 8. The springs 8 are so strong that under normal circumstances they

den als starres Glied wirken, so daß der Kontrolldorn 2 vion den Führungsbacken 9 stets in seiner zentralen Lage in der Bohrung gehalten wird.
Am anderen Ende des Führungskopfes 3' ist in geeigneter Weise mittels Bajonettverschlusses oder Gewindes leicht abnehmbar der Meßkopf 4 befestigt. Im Gehäuse des Meßkopfes 4 ist das Meßgerät untergebracht ίο (s. auch Abb. 4 bis 6). Letzteres besteht aus einem an sich bekannten Meßtaster 10 mit den beiden Meßstiften 11 und 12 und einem ebenfalls bekannten elektrischen Fernsender 13. Die Anzeigewelle 14 des Meß- »5 tasters 10 ist mit der Welle 15 des Fernsenders 13 gekuppelt. Der Fernsender 13 besteht aus einer Trommel 16, auf welcher nebeneinander eine große Zahl gegeneinander isolierter Widerstandsdrähte angebracht ist. Über diese Widerstandsdrähte gleitet ein an der Welle 15 befestigter feiner Kontakt 17, welcher mit dem einen Leiter eines stromführenden Kabels 18 verbunden ist. Der andere Leiter des Kabels 18 steht mit den Widerstandsdrähten auf der Trommel 16 in Verbindung. Der Meßtaster 10 und der Fernsender 13 sind auf einem gesonderten Sockel 19 befestigt, der beispielsweise mittels einer schwalbenschwanzförmigen Nut auf das entsprechend ausgebildete Fundament 20 im Meßkopfgehäuse aufgeschoben ist (s. Abb. 6). Um eine Beschädigung der Meßstifte 11 und 12 beim Einfahren in die Bohrung zu vermeiden, ist vor den Meßstiften je ein Fühlhebel 21, 22 angeordnet. Diese Fühlhebel sind an einem Ende drehbar gelagert, während ihr anderes Ende unter dem Einfluß einer Feder 23 steht, die bestrebt ist, den Hebel stets nach außen, also gegen die abzutastende Wand bzw. gegen den Kontrolldorn, zu drükken. An ihrer Außenseite weisen die Fühlhebel 21, 22 eine warzenförmige Erhebung 24 auf, die auf gleicher Höhe mit den Meßstiften 11, 12 des Meßtasters 10 liegen und mit welchen allein die Fühlhebel zur Anlage gegen die Bohrungswand bzw. den Kontrolldorn kommen.act as a rigid member, so that the control mandrel 2 vion the guide jaws 9 is always held in its central position in the bore.
At the other end of the guide head 3 ', the measuring head 4 is fastened in a suitable manner by means of a bayonet catch or thread so that it can be easily removed. The measuring device is housed in the housing of the measuring head 4 ίο (see also Fig. 4 to 6). The latter consists of a probe 10, known per se, with the two measuring pins 11 and 12 and a likewise known electrical remote transmitter 13. The display shaft 14 of the probe 10 is coupled to the shaft 15 of the remote transmitter 13. The remote transmitter 13 consists of a drum 16 on which a large number of mutually insulated resistance wires are attached next to one another. A fine contact 17 fastened to the shaft 15 slides over these resistance wires and is connected to one conductor of a current-carrying cable 18. The other conductor of the cable 18 is connected to the resistance wires on the drum 16. The probe 10 and the remote transmitter 13 are attached to a separate base 19, which is pushed onto the appropriately designed foundation 20 in the measuring head housing, for example by means of a dovetail groove (see Fig. 6). In order to avoid damage to the measuring pins 11 and 12 when they are driven into the bore, a feeler lever 21, 22 is arranged in front of the measuring pins. These sensing levers are rotatably mounted at one end, while their other end is under the influence of a spring 23 which tries to always push the lever outwards, that is, against the wall to be scanned or against the control mandrel. On their outside, the feeler levers 21, 22 have a wart-shaped elevation 24 which are level with the measuring pins 11, 12 of the probe 10 and with which only the feeler levers come to rest against the bore wall or the control mandrel.

Ändert sich beim Durchgang der Kontrollvorrichtung durch die Bohrung der Abstand zwischen Bohrungswand und Kontrolldorn, so werden bei einer Verengung die Meßstifte 11 und 12 von den Fühlhebeln 21 und 22 zusammengedrückt, bei einer Erweiterung gehen die Fühlhebel und die Meßstifte nach außen. Jede Bewegung der Meßstifte ruft eine entsprechende Drehung der Anzeigewelle 14 des Meßtasters 10 und der mit ihm gekuppelten Welle 15 des Fernsenders 13 hervor. Auf der Trommel 16 des Fernsenders sind auf ⁵/_ß ihres Umfanges, der einem Zentriwinkel von 300' entspricht, 250 Widerstandsdrähte angeordnet. Die durch den Meßtaster ι ο hervorgerufene Drehung des Kon-..taktes 17 auf dem Umfang der Widerstands- ^! _¥tnqmmel 16 um 300⁰ entspricht einer bestimm-ι eeh Abstandsänderung zwischen der Bohrungs-..;.\fea'nd und dem Kontrolldorn. Dieses Maß, das beispielsweise 0,4 mm beträgt, wird also durch den Fernsender 2 5omal unterteilt, so daß man außerordentlich" genaue Angaben über die geringsten Abweichungen an der Bohrungswand erhält.If the distance between the wall of the bore and the control mandrel changes when the control device passes through the bore, the measuring pins 11 and 12 are pressed together by the feeler levers 21 and 22 when there is a narrowing, and the feeler and the measuring pins move outwards when the control device is widened. Each movement of the measuring pins causes a corresponding rotation of the display shaft 14 of the probe 10 and the shaft 15 of the remote transmitter 13 coupled to it. On the drum 16 of the remote transmitter ^{250 resistance wires are arranged on 5} / _{ß of} its circumference, which corresponds to a central angle of 300 '. The rotation of the contact caused by the probe ι ο - .. clock 17 on the circumference of the resistance ^! _¥ tnqmmel 16 by 300 ⁰ corresponds to a certain change in the distance between the bore ...;. \ Fea'nd and the control mandrel. This dimension, which is 0.4 mm, for example, is divided by the remote transmitter 25 times, so that extremely precise information about the slightest deviations on the bore wall is obtained.

Wie bereits oben erwähnt, ist der Femsender 13 mittels eines stromführenden Kabels 18 mit einem Schreibgerät 2 5 verbunden, welches, da es allgemein bekannt ist, nur in schematischer Weise in der Abb. 3 dargestellt ist. Die Transportvorrichtung des unter dem Schreibstift hinweg laufenden Papierbandes 26 ist mittels eines Antriebs 27 mit der KJontroll- *o vorrichtung bzw. deren Träger 28 derart verbunden, daß die Bewegung des Papierbandes 26 der Bewegung der Kontrollvorrichtung im Innern der Bohrung entspricht und demzufolge auf der vom nicht dargestellten Schreibstift aufgezeichneten Kurve jederzeit die Lage der festgestellten Abweichung an der Bohrungswand zu entnehmen ist.As already mentioned above, the television transmitter 13 is connected by means of a current-carrying cable 1 8 to a writing implement 2 5 which, since it is generally known, is only shown schematically in FIG. The transport device of the paper tape 26 running under the pen is connected by means of a drive 27 to the KJontroll- * o device or its carrier 28 in such a way that the movement of the paper tape 26 corresponds to the movement of the control device inside the bore and consequently to that of the Not shown pen recorded curve at any time the position of the detected deviation on the bore wall can be seen.

Um bei nicht genau senkrechter Lage der Bohrungsachse ungenaue Angaben ^;der Kontrollvorrichtung zu vermeiden, ist diese an ihrem Träger 28 mittels der Gelenke 29 und 30 doppelt pendelnd aufgehängt, so daß ^c sie sich auf jede Abweichung der Bohrungsachse von der Senkrechten einstellen kann. Wesentlich ist vor allem, daß der Kontrolldorn 2 genau zentral in der Bohrung gehalten wird, was durch den Führungskopf 3 bis asu einem gewissen Grade gewährleistet wird. Wenn tatsächlich bei einer größeren Ab- .100 Standsänderung, welche sich über eine größere Länge in Richtung der Bohrungsachse erstreckt, einmal die Führungsbacken 9 dieser Abweichung folgen, dann wird zwar der Kontrolldorn 2 aus seiner zentralen Lage verdrängt, und auf dem Kontrollstreifen 26 des Schreibgerätes 25 erscheint ein entsprechender Ausschlag, welcher aber als unmaßgeljh. ■ lieh sofort zu erkennen ist. Der Meßkopf 4 hat nämlich in einem bestimmten Abstand bereits vorher diese Stelle an der Bohrungswand überfahren und die Abweichung zur Aufzeichnung weitergemeldet, so daß ein entspre- ■ chender Ausschlag der Kontrollkurve entstand den ist. Da sich auf dem Kontnollstreifen 26 zeigt, daß die beiden Ausschläge in einem Abstand aufeinanderfolgen, der dem Abstand zwischen Führungsbacken 9 und Fühlwaraeri 24 entspricht und außerdem die Ausschläge nach entgegengesetzten Seiten erfolgen,, läßt »ao sich der zweite Ausschlag leicht als für. die Kontrolle unmaßgeblich feststellen.In order to avoid inaccurate information if the position of the hole axis is not exactly vertical ^; To avoid the control device, this double pendulum suspended on its support 28 by means of the joints 29 and 30 so that they can adjust ^c from the perpendicular to each deviation of the bore axis. It is essential above all that the control mandrel 2 is held exactly centrally in the bore, which is ensured to a certain extent by the guide head 3 to asu. If the guide jaws 9 actually follow this deviation at a greater distance .100 change in position, which extends over a greater length in the direction of the bore axis, then the control mandrel 2 is displaced from its central position and on the control strip 26 of the writing instrument 25 a corresponding rash appears, which, however, is considered to be immeasurable. ■ loaned is immediately recognizable. This is because the measuring head 4 has already passed this point on the wall of the bore at a certain distance and has reported the deviation for the recording, so that a corresponding deflection of the control curve has arisen. Since the control strip 26 shows that the two deflections follow one another at a distance which corresponds to the distance between the guide jaws 9 and the sensor 24 and, moreover, that the deflections are in opposite directions, the second deflection can be more easily than for. determine the control irrelevant.

Soll die Bohrung zwischen den einzelnen Schleifgängen nachgeprüft werden, dann ist es vorteilhaft, den Meßkopf 4 so auszubilden, daß er unmittelbar unten an das Schleifwerkzeug angesetzt werden kann (s. Abb. 4). Während die Einrichtung des Meßkopfes die gleiche ist wie "bei dem Ausfükmngsbeispiel nach Abb. 1 und 2, kommt der Führungskopf 3 hierbei in Fortfall, da in diesem Falle die Schleifsteine 31 die Aufgabe der zentralen Führung des Doms 2 innerhalb der Bohrung übernehmen.If the hole is to be checked between the individual grinding steps, then it is advantageous to design the measuring head 4 so that it is directly below the grinding tool can be applied (see Fig. 4). While the setup of the measuring head is the same as "in the exemplary embodiment According to Fig. 1 and 2, the guide head 3 is omitted here, since in this case the grinding stones 31 the task of the central guidance of the dome 2 within the bore take over.

Claims

Patent claims:

i. Device for checking finely machined conical bores by means of Probe, characterized in that one of the desired in the conical bore Conicity of the corresponding control mandrel (2) by means of one that carries the probe opposite the control mandrel axially and radially displaceable guide device is arranged exactly centrally.

2. Apparatus according to claim r, characterized in that the control mandrel (2) on the one hand and the guide device (3) for the control mandrel (2) together with the measuring device (4) on the other hand each one is suspended pendulously.

3. Apparatus according to claim 1, characterized in that the deviations the prescribed distance between the wall of the bore and the control dome (2) from a measuring probe (10) via a transmission gear to the WeUe (15) of a known electrical remote transmitter (13) transferred to an outside control device erected writing instrument (25) is in connection. ·

4. Apparatus according to claim 1, characterized characterized in that the guide device (3) is replaced by a support body for grindstones (31), which at the same time the control mandrel (2) serve as a guide.

1 sheet of drawings