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Optisches Gerät zum Messen des Durchmessers und der Rundheit von Drähten
und Rohren
Die drahterweugerl(le Industrie verlangt die Schaffung eines Drahtdurchmesser-
und Rundprüfers, der es dem Ziehsteinbohrer und Ziehsteinpolierer sowie dem Drahtzieher
an der Werkbank und dem Priifer bei der Abnahme der Drahtringe gestattet, den Draht
einfach und sicher auf Durchmesser und Rundheit zu prüfen.
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Die zur Verfügung stehenden Mittel, wie Mikrometerschrauhe, Fühlhebel,
Tastgerät usw. sowie Meßmikroskop und optischer Dickenmesser, befriedigen nicht,
da diese zum Teil mit untragbaren Meßfehlern behaftet oder zu empfindlich sind und
ihre Bedienung für die Praxis zu kompliziert ist, so daß die Messungen gesondert
im Meßlabor durchgeführt werden müssen.
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Um diese Lücke zu schließen, ist ein Gerät entwickelt worden. das
es gestattet, kurze Drahtproben an der Werkbank und den Draht im Drahtring nt messen.
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Das erfindungsgemäße Gerät ist gekennzeichnet durch die Verbindung
eines Meßmikroskops mit einem Stativ, das so durchgebiidet ist, daß das Mikroskop.
bei paralleler Achsrichtung einen Kreisbogen oder beliebige Kurvenschläge ausführt,
während mit dem Mikroskop eine Objektklammer verbunden ist, die das Objekt im Gesichtsfeld
des Mikroskops drehbar lagert.
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Ein Ausführungsbeispiel ist in der Zeichnung dargestellt. Es zeigt
Abb. I Seitenansicht des Rundprüfers mit eingezeichneten Ausschlagstellen, Abb.
2 Rundprüfer von oben gesehen mit Drahtring und herausgezogener Schlaufe in verschiedenen
Stellungen,
Abb. 3 Objektiv mit Objektklammer in den verschiedenen
Stellungen von vom gesehen, Abb. 4 Drahtschlaufe mit angehängtem Fähnchen in verschiedenen
Stellungen.
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Der Durchmesser- und Rundprüfer ist ein Meßmikroskop, bestehend aus
dem Objektiv 0, dem Tubus T, dem Okularschraubenmikrometer Os, Grob- und Feinstellung
Gs und Fs sowie der Drahtaufnahme D. Die untere Fläche der Drahtaufnahme hat ein
prismatisches Bett, in das sich der Draht einlegt. Die obere Fläche ist eben und
drückt den Draht mit gelindem Druck an. Die Drahtaufnahme kann auch schnauzenartig
sein, deren Ober- und Unterkiefer mit prismatischen Ausnehmungen über-und ineinandergreifen,
so daß eine zentrische Lagerung erreicht ist.
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Das Meßmikroskop wird von einem Sonderstativ getragen. Dieses besteht
aus einer profilierten Grundplatte (Fuß) F mit Schwalbenschwanzführung und zwei
seitlichen Lagerböcken L1, L2. In der Schwalbenschwanzführung gleitet die Schwalbenschwanzleiste.
In diese Leiste ist eine zylindrische Silule S eingelassen. Diese ist innen durchbohrt.
In der Bohrung befindet sich eine Druckfeder fe. Die Druckfeder hat das Übergewicht
beim seitlichen Ausschlag auszugleichen. Über die Säule ist ein durch eine Kappe
verschlossenes Rohr R geschoben, das durch ein Verbindungsstück mit dem Feinstellungsgehäuse
des Mikroskops Fs verbunden ist und am unteren, offenen Rand zwei Kurbelzapfen Kz
trägt. Auf dem Kurbelzapfen sitzen die Schwenkarme Sch, die mit einigen Löchern
versehen sind.
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Durch eine Halsschraube werden gleich weit abstehende Löcher der Schwenkarmleiste
mit den Lagerböcken auf der Schwalbenschwanzführung verbunden. Durch die Anordnung
dieser Bauelemente beschreibt das Mikroskop bei paralleler Achsrichtung einen Bogen
von über 1860.
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Man führt nun eine Drahtprobe in eine Haltevorrichtung ein, die aus
einer Grundplatte besteht, an deren Enden Drahtlagerführungsklemmen vorgesehen sind,
die die Drahtenden des schlaufenförmig angeordneten Drahtes so führen, daß sie in
den Lagern gleiten, jedoch nicht klemmen. Unter der Klemme befindet sich ein Spiegel
S zur Aufnahme des Lichtes (Tageslicht oder Mikroskopierlampe). Nun wird die Mitte
der Schlaufe in die Drahtaufnahme unter dem Objektiv eingelegt. Das Objektiv bildet
das Profil des Drahtes in der Strichplattenebene ab. Die Scharfstellung erfolgt,
wie bekannt, durch Grob- und Feinstellung. Die Vergrößerung des Objektes wird zweckentsprechend
gezählt. Zum Beispiel ist die Vergrößerung so vorgesehen, daß ein Draht bis zu 0,50
mm Ci gemessen werden kann. Der 0,5 mm starke Draht wird 20flach vergriißcrt in
der Strichplattenelxlle abgebildet, so daß er eine 10 mm breite Skala gerade vollkommen
;abdeckt. Die Teilung ist in 100 Teile geteilt, so daß ein Intervall=o,ojmm,' -iomy
entspricht.
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I)as Gewinde der Mikrometerspindel hat o,8 mm Steigung. Die Schraube
trägt eine in 40 Teile geteilte Trommel. Eine Umdrehung der Schraube entspricht
dem Wert von o,o4 mm. Ein Intervall der Trommelteilung gleicht o,ool mm= 1 my, und
zwischen den Intervallen kann das 1,!in my geschätzt werden. Die angegebenen Werte
entsprechen dem Aufbau .eines Gerätes zum Messen von Drahtstärken bis zu 0,5 mm.
Zur Messung von stärkeren Drähten müssen die Bauelemente entsprechend abgestimmt
werden.
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Durch den Bogenschlag des Mikroskops um über 1800 dreht sich der
Draht in der Objektklemme auch um über 1800. Dadurch zeigt der Draht automatisch
sein Profil in den entsprechenden Achslagen, so daß abweichende Änderungen des Durchmessers
festgestellt werden können. Zum Beweis der Drehung des Drahtes in der Dfrahtklemmle
läßt sich am Draht ein Fähnchen anbringen, dessen Lage in der Abb. 4 gezeigt ist.
Durch die Biegung der Schlaufe in der Klemme erscheint der D!raht in senkrechter
Lage in der Mitte des Gesichtsfeldes.
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Bei dem Umschlag nach linkes svandert der Draht nach rechts und beim
Umschlag nach rechts nach links. Das Gesichtsfeld des Okulars ist so groß gehalten,
daß das Profil in jedem Fall im Gesichtsfeld verbleibt. Die Mikrometerteilung läßt
sich durch einige Umdrehungen der Spindel nachfahren.
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Es ist bei dünneren Drähten nicht nötig, daß die linke Seite an die
o-Linie herangeführt wird, sondern es genügt, die nächstliegende Zehnerteilung zur
Anlage zu bringen. Bei Stärken über 0,05 mm, die zwischen den Teilstrichen liegen
(ein Intervall), wird die überragende Stärke geschätzt oder durch Drehen der Spindel
an den nächsten Teilstrich herangeführt und die Differenz des Trommelwertes ermittelt.
Ein Trommelwert ist gleich l/looo = I my.
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Die Messung des Drahtes im Ring erfolgt durch Herausziehen eines
Drahtumlaufes. Der Drahtring wird in der angedeuteten Weise unter das Mikroskop
gelegt. Je nach Dicke und Durchmesser der Ringe werden die entsprechenden Lagerlöcher
der Schwenkarmleiste verwendet. Der Kurvenschlag muß so groß sein, daß die Klemme
durch den Drahtring nicht behindert wird. Er darf auch nicht zu groß sein, damit
die Schlaufe nicht unnötig weit wird, denn die Drahtumläufe müssen wieder in ihre
alte Lage zurückgedreht werden.
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Zur Messung von Drahtproben kann auch eine Objektauflage, Spannvorrichtung
mit drehbarem Drahtläger, vorgesehen werden. Das Drahtlager ist mit einer Gradteilung
versehen, um die Achslage des Drahtes jeweils zu erkennen.