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Vorrichtung zum Prüfen von Bohrungen in Waffenläufen mittels Meßkugeln
Es ist bekannt, durch kleinere Bohrungen bis etwa IO mm mit Hilfe eines Stößels
kugeln durchzudrücken und so gefühlsmäßig festzustellen, an welchen Stellen die
Bleikugel leichter oder schwerer durch die Bohrung geht. Der dabei aufzuwendende
größere oder geringere Kraftbedarf läßt dann, wenn die Bohrung über die ganze Länge
von gleichmäßiger Beschaffenheit ist, die im Verlauf der Bohrung vorhandenen Abweichungen,
insbesondere in ihren unteren Abmaßen vom Nenndurchmesser, erkennen. Dieses Verfahren
ist aber nur für kleine Bohrungen geeignet, da die bei größeren Bohrungen benötigten
Druckkräfte so groß werden, daß sie nicht mehr von Hand aufgebracht oder die Unterschiede
unter sich noch mit genügender Genauigkeit gefühlsmäßig erfaßt werden können.
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Nach der Erfindung wird der diesem Meßverfahren anhaftende Nachteil,
daß man auf das Gefühl angewiesen ist und daß nach dem Meßgang nicht mehr genau
festliegt, in welchen Bohrungstiefen die einzelnen Abweichungen vom Durchmesser
festgestellt wurden, durch eine Vorrichtung behoben, die es ermöglicht, statt der
bloßen gefühlsmäßigen Feststellung den Bohrungsverlauf auch bei Bohrungen größeren
Durchmessers genau zu bestimmen und durch Aufzeichnung kenntlich zu machen. Erfindungsgemäß
wird dazu die über den Verlauf der Bohrung auftretende federnde Längsbewegung einer
gegen die Wirkung einer geeichten Feder verschieblich gelagerten Druckstange für
eine durch die Bohrung zu drückende Kugel über ein Differential als Ausschlag für
den Schreibstift auf die Schreibtrommel eines Indikators übertragen.
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Für die Messung werden am besten Hartbleikugeln verwendet, die etwas
elastisch sind, so daß auch bei oberen Abmaßen der Bohrung bis etwa 0,05 mm die
Bleikugeln immer noch die Bohrungswandung preßt und einen druckanzeigenden Schreibstiftausschlag
am Indikator hervorruft. Durch eine zur Abszissenweglinie des Diagramms gezogene
Parallele
im Abstand des für das Bohrungsnennmaß erforderlichen
Verformungsdrucks für die Meßkugeln lassen sich dann neben Unterschreitungen auch
kleinere lNberschreituZen vom Bohrungsdurchmesser feststellen.
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Um die Reibungsverluste des Schlittens oder Wagens sowie der Antriebsvorrichtung
für die Längsbewegung des Rohres gegenüber der Meßkugel nicht mitzumessen, ist die
Druckstange für die Kugel für sich allein unmittelbar gegen eine geeichte Druckfeder
abgestützt. Die durch geringere oder größere Reibung der Kugel über den Meßweg der
Bohrung erhaltene federnde Verschiebung der Druckstange wird durch ein Differentialgetriebe
als Ausschlag für den Schreibstift der Indikatortrommel übertragen. Die Zeichnung
veranschaulicht in Fig. I schematiscll ein Ausführungsbeispiel einer Meßvorrichtung
nach der Erfindung, Fig. 2 gibt ein damit erhaltenes Weg-D ruckschaubild wieder.
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In dem Wagen a ist das die zu messende Bohrung aufweisende Rohr b
fest eingespannt und auf Schienen c1, c beweglich geführt.
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Über einen Ausgleichshebel d wird der Wagen a beim Niießvorgang durch
zwei Seilzüge dl, d einer Trommel e vorgezogen, die über die Supplungf mit der Antriebsscheibe
g in Verbindung steht.
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In einem feststehenden Zylinder h der Meßvorrichtung ist ein Kolben
i zweckmäßig unter Cildämpfung beweglich. Er unterliegt der Wirkung einer Feder
m und besitzt auf der Gegenseite eine als Druckstange k für die Kugel I ausgebildete,
in Achsrichtung der zu messenden Rohrbohrung gelegene Kolbenstange. Auf dieser und
einer parallel dazu verlaufenden festen Schiene n sind Verzahnungen Oi, °2 vorgesehen,
in denen Laufräder Pl, P2 eines Indikators q laufen, dessen Gehäuse mit dem Wagen
a fest verbunden ist.
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Die Bewegungen der Laufräder Pi P2 des Indikators q auf den Zahnstangen
ot, °2 werden beim Verschieben des Wagens a mit dem Rohr b gegen die Druckstange
k einerseits über die Räder, r2, rB, r4 und r5 auf eine von einem Differential gesteuerte
Gehäusetrommeln, und andererseits über die Zahnräder r6, r" r8 auf die Schreibtrommel
w des Indikators übertragen.
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Um die Differentialtrommel s ist über geeignete Umlenkrollen ein
endloses Band t geschlungen. das den Schreibstift ii in der Führung z an der Schreibtrommel
zez entlang führt und das bei Bewegungsunterschieden zwischen den Trommellaufrädern
p1, P2, wie sie sich durch Bewegungen derDruckstangek ergeben, den Schreibstift
u entsprechend verstellt. Das endlose biegsame Band t für die von der Bewegung der
Druckstange k abhängige Sohreibstiftverstellung wird durch den Hebel r und die Feder
y gespannt gehalten, womit etwaige Längungen des Bandes t ausgeglichen werden.
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Zum Messen der Rohrbohrung wird der Wagena mit dem Indikatorq und
dem Rohrb so weit zurückgefahren, daß die Kugel 1 von der Druckstange k gerade in
die Mündung des Rohres vorgedrückt wird. Wird jetzt durch Kupplung der Seiltrommel
e mit dem Antrieb g der Wagen a vorgezogen, so wird über die Räder p1, r6, r7, r8
die Schreibtrommel w des Indikators in verhältnisgleichem Hub zum Kugeldurchtritt
im Rohr h gedreht, während der durch die auftretende Verschiebung der Druckstange
k gegen die Feder m sich äußernde Druck durch die unterschiedliche Abrollbewegung
des Zahnrades p, gegenüber dem Rad P2 durch die Räder rl, r2 auf die durch das Differentialgetriebe
bewegte Gehäusetrommel s übertragen wird.
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Es ergibt sich also durch Zurückbleiben der Drehung des Rades p, gegenüber
dem auf der festen Zahnstange o2 laufenden Rad P2 eine entsprechende Verstellung
des Schreibstiftes u entlang der Schreibtrommel w.
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Ist dafür gesorgt, daß die Hartbleikugel 1 etwas größer ist als der
Nenndurchmesser der Bohrung und mit einem gewissen Kraftbedarf für die elastische
Verformung der Kugel l durchgedrückt werden muß, so kann der bekannte Kraftbedarf
für diese Verformung nachträglich in das aufgezeichnete Diagramm eingetragen werden,
wie es in Fig. 2 durch die strichpunktierte Linie gezeichnet ist. Die Schwankungen
der vom Schreibstift beim Meßvorgang aufgezeichneten Linie z um die strichpunktierte
Gerade geben dann eine unmittelbare Anzeige über die Abweichungen der Bohrung vom
Nenndurchmesser an.