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| Ergnzg8 hiat t |
| zur Patentschrift 726 ()58 Klasse 42b Gruppe 24 |
| Vom Patentsucher sind als Erfinder genannt worden: |
| Erich Spiess und Walter Grothkopp beide in Berlin-Herms- |
| dorf , |
Vorrichtung zum Messen genuteter Wellen und Bohrungen wamen@@ @@@@@@@@@@@@@ mit
Einrichtung zur Verhinderung des Einfallens der Meßtaster in die Nuten Beim Messen
genuteter Wellen und Bohrungen während der Bearbeitung, z. B. beim Schleifen, wird
bei vielen Meßvorrichtungen das Werkstück mittels eines Taststiftes abgetastet,
der durch Federkraft auf dasselbe gedrückt wird und dessen Bewegung man meist auf
einen Zeiger über mechanische, elektrische oder optische Elemente überträgt. Der
Zeiger bewegt sich also immer m Abhängigkeit von dem Taststift. Wenn der Taststift
in eine Nut eintaucht, so schlägt er kräftig aus; beim Messen schnell umlaufender
genuteter Wellen und Bohrungen wird damit eine genaue Maßanzeige unmöglich, da der
Zeiger beim Durchqueren der Nuten jedesmal in heftige Schwingungen gerät.
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Man hat diesem Übelstand auf verschiedene Weise zu begegnen versucht,
so z. B. durch Anbau von Schuhen an dem Taststift. die etwa 2/100 mm hinter der
Taststiftspitze zurückstehen und die Nutenbreite überbrücken, so daß der Taststift
nur 2/100 mm in die Nut eintauchen kann. Damit werden die Schwingungen des Zeigers
zwar gemildert, aber nicht aufgehoben. Es sind auch Vorrichtungen bekannt, bei denen
der Taststift eine bestimmte Trägheit besitzt, so daß er beim Überspringen der Nut
nicht zu tief eintaucht. Diese Trägheit beeinträchtigt aber wieder die Ablesungsgenauigkeit.
Allen diesen bekannten Meßvorrichtungen für genutete Wellen und Bohrungen haftet
auch noch der Nachteil au, daß ihre zusätzlichen Einrichtungen zur Vermeidung der
Schwingbewegungen des Zeigers erst dann wirksam werden können, wenn der Taststift
bei Drehung der Welle oder der Bohrung die Kante der Nut erreicht. Auch die Anwendung
lichtelektrischer Steuerungen bei Maschinen verschiedenster Art ist allgemein üblich.
Hierbei werden auch lichtreflektierende bzw. lichtdurchliissige Mittel, wie Spiegel
bznv. Lochblenden, zur Beeinflussung des Steuerlichtstrahls vielfach benutzt.
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Bei lichtelektrischen Steuerungen mird die Auslösung des Steuervorganges
fast immer
durch einen bewegten Geräteteil vorgenommen, der seine
Raumlage in bezug auf den Lichtstrahl zwischen Lichtquelle und Zelle ändert.
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In Übertragung dieses bekannten photoelektrischen Steuerungsprinzips
auf Einrichtungen zur Verhinderung -des Einfallens der Meßtaster in die Nuten von
während der Bearbeitung zu messenden genuteten Wellen und Bohrungen ist erfindungsgemäß
zur Blokkierung der Meßtaster bei der Nutenüberquerung eine lichtelektrische Stetiervorrichtung
vorgesehen, die eine mit dem zu messenden Werkstück umlaufende Spiegel- oder Lochscheibe
aufweist, weiche den von einer Lichtquelle ausgehenden Lichtstrahl zur Photozelle
ablenkt bzw. durchläßt und damit die Erregung eines die Meßtasterbewegung sperrenden
Elektromagneten verursacht.
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Eine vorteilhafteAusführungsform der Erfindung besteht darin, daß
als Steuerscheibe die Mitnehmerscheibe, ein Spannfutter oder ein sonstiger sich
drehender Teil des Werkstückspindelkastens dient.
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Durch die Erfindung werden die vorher envähnten Nachteile vermieden,
weil einmal der Taststift vor dem Eintauchen in die Nut zurückgehalten wird und
zum andern die Aufhebung der Taststiftbewegung schon kurz vor Erreichen der Nut-er£olgen
kann. Diese Vorteile werden besonders bei 2- und 3-Punktmeßvorrichtungen und bei
Wellen oder Bohrungen mit mehreren Nuten wirksam, da sich hier die Schwingungen
des Zeigers bei den bisher bekannten Ausführungen bei jeder Umdrehung der Welle
oder der Bohrung mehrfach wiederholen.
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In der Zeichnung ist als Beispiel eine an eine Schleifmaschine angebaute
Meßvorrichtung dargestellt. Die zum Schleifen eingespannte Welle I ist mit einer
Nut 2 versehen.
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Die Messung der Welle während des Schleifens erfolgt durch eine Dreipunktmeßvorrichtung
3 bekannter Bauart, die in den Punkten 4 und 5 drehbar gelagert ist, wodurch die
Schwingungen der Maschine nicht auf die Meßvorrichtung übertragen werden können.
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Die Bewegung des Taststiftes 6 wird über ein Gestänge 7 auf den Zeiger
der Meßuhr 9 oder eines Feintastecs übertragen. Durch eine eingebaute Feder, die
nicht dargestellt ist, wird det Taststift 6, der um die Achse 10 drehbar ist, immer
gegen das Werkstück, die Welle 1, gedrückt. Der Taststift 6 würde somit bei jedem
Eintauchen in die Nut 2 einen starken Zeigerausschlag verursachen, wenn er nicht
durch einen Elektrongneten 1 1 daran gehindert würde, bei dessen Erregung das Gestänge7
blockiert und damit die Federkraft aufgehoben wird. Durch einen Mitnehmer 12 wird
die Welle I von einem Gctrzebe in dem Werkstückspindelkasten 13 in Drehung versetzt.
Mit gleicher Drehzahl läuft auch die Mitnehmerscheibe 14 um, die eine Spiegelfläche
15 auveist. An dem Werkstückspindelkasten ist eine lichteiektrische Zelle I6 in
einem Gehäuse 17 angeordnet, die von einer Lichtquelle 18 über ein Linsensystem
19 belichtet wird, wenn der Lichtstrahl 20 von der Spiegelfläche 15 zurückgestrahlt
wird. Von dem Gehäuse I7 und von dem Elektronmagneten 11 führen die Leitungen 21
und 22 ZU einem Verstärker 23.
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Die Spiegelfläche 15 ist etwas breiter bemessen, bezogen auf den
Umfang der Mitnehmerscheibe I4, als die Nut 2, bezogen auf den Umfang der Welle
1. Durch eine Verstelleinrichtung am Mitnehmer I2, die hier nicht dargestellt ist,
wird die Spiegelfläche 15 mit der Nut 2 in den gleichen Winkel, bezogen au&
den Kreisquerschnitt der Welle 1, gebracht. Bei der Drehung der Welle I wird nun,
kurz bevor der Taststift 6 die Nut 2 erreicht, auch die Spiegelfläche 15 SO weit
gedreht, daß der Lichtstrahl 20 zurückgeworfen wird. Damit wird die lichtelektrische
Zelle belichtet und über den Verstärker 23 der Elektromagnet 1 1 erregt. Der Magnet
In zieht das Gestänge 7 seitlich fest an, so daß es durch die Federkraft nicht mehr
in der Längsrichtung bewegt werden kann. Damit wird auch eine Bewegung des Zeigers.
verhindert, wenn der Meßtaststift 6 über die Nut 2 gleitet.
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Bei weiterer Drehung wird dann die Belichtung der Zelle aufgehoben,
und damit gibt auch der Elektromagnet die Bewegung im Gestänge wieder frei. Wenn
Wellen oder Bohrungen mit mehreren Nuten geschliffen werden sollen, so wird selbstverständlich
auch die Anzahl der Spiegelflächen entsprechend erhöht. Auch bei der in der Zeichnung
dargestellten Dreipunktmeßvorrichtung werden zweckmäßig mehrere Spiegelflächen vorgesehen,
damit- nicht nur beim Vorbeigleiten der Nut 2 am Meßtaststift 6, sondern auch beim
Vorbeigleiten an den beiden anderen Tastpunkten ein Scllvingen des Zeigers vermieden
wird. Dies kann z B. durch aufschraubhare Spiegelflächen erreicht werden.
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Durch einen in der Zeichnung nicht dargestellten Wischer können diese
immer blank gehalten werden.
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Die Belichtung der lichtelektrischen Zelle kann auch durch eine Scheibe
erfolgen, die in bekannter Weise mit Schlitzen versehen ist, wobei der Lichtstrahl
nicht zurückgeworfen wird, sondern direkt durch die Lochscheibe auf die lichtelektrische
Zelle trifft.
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Hierbei werden dann Lichtquelle und Lichtzelle in bekannter Weise
in eine Achse gelegt.
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Es kann statt der Mitnehmerscheibe 14 auch
eine auf
der Welle 1 befestigte Scheibe benutzt werden Auch die Weile I selbst kann durch
Markierung eines schwarzen Ringes und der entsprechenden Spiegelflächen hierfür
hergerichtet werden.
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Die Einrichtung kann auch mit anderen drehenden Teilen am Werkstückspindelkasten
in Verbindung gebracht werden, z. B. einem Spannfutter, die entweder die gleiche
Drehzahl wie die Welle haben, oder bei Werkstücken mit mehreren Nuten, mit einer
dieser Zahl entsprechenden Übersetzung betrieben werden.