DE854587C - Lichtelektrisches Pruefungsverfahren oder lichtelektrische Steuer-einrichtung zur Festlegung der Schlagfreiheit von Rotationskoerpern - Google Patents

Description

• Lichtelektrisches Prüfungsverfahren oder lichtelektrische Steuereinrichtung zur Festlegung der Schlagfreiheit von Rotationskörpern Die Untersuchung von Rotationskörpern auf Schlag und Durchmesserteleranzen erfolgt im allgemeinen mittels mechanischer Taster. Dieses Verfahren hat bei der Massenfabrikation den Nachteil, daß die Prüfgeschnvinfdigkeit gering ist und daß die empfindlichen Taster leicht abgenutzt und beschädigt werden können.
• Es ist bereits bekannt, zur Feststellung der Dickentoleranz von Rotationskörpern das Licht auf den Rand des Körpers fallen zu lassen und den am Rand vorbei auf die Fotozelle fallenden Teil als Maß der Schlagfreiheit zu verwenden. Dal>ei gibt aber die Änderung der Dicke des Körpers zu fehlerhafen Feststellungen AnlaB, da diese Änderung den Lichtstrom ähnlich beeinflußt wie ein vorhandenier Schlag.
• Nach der Erfindung wird für eine lichtelektrische Prüfung oder Steuerungseinrichtung zur Feststellung der Schlagfreiheit und der Dickentoleranz ein Lichtbündel auf den Rand des zu prüfenden, als Rotationskörper ausgebildéten Werkstückes geworfen; der von dem Werkstück vorbeigelassene Teil fällt auf eine Fotozelle. Im Stillstand stellt bei schlagfreien Werkstücken der vorbeigelassene Lichtstrom bzw. die Größe des Zellenstromes ein Maß der Toleranzabweichung dar. Das Werkstück wird während der Messung um seine Achse geeignet schnell gedreht und die durch den Schlag bewirkte Änderung des vorgelassenen Lichtlbündelanteiles in einem nur für Wechselstromverstärkung bestimmten Verstärker auf ein Meßinstrument oder ein Relais, z. B, für die Betätigung einer Sortierung bei der Prüfung von Massengütern, zur Wirkung gebracht.
• Diese Wechselstromamplitude stellt dann ein Maß für den! Schlag des Werkstückes dar.
• Die Verwendung von nur für Wechselstromverstärkung bestimmten Verstärkern ist bei optischen Raumschutzanlagen zur Ausschaltung der Wirkung Fremdlicht an der Fotozelle bekannt. Da für die Wechselsloromverstärkung eine ziemlich hohe Drehzahl des Werkstückes erforderlich ist, ist dieses Verfahren vielfach unbequem. Nach weiterer Ausgestaltung der Erfindung werden zwei Lichtbündel in schnellem Gegentakt auf zwei entgegengesetzte Seiten des sich um seine Achse z. B. langsam drehenden Werkstückes geworfen. Auf diese Art und Weise wird man von der Drehgeschwindigkeit des Werkstückes selbst für die schnelle Messung praktisch unabhängig.
• Die Wirkungweise einer Einrichtung nach der Erfindung wird an Hand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbei spielen erläutert.
• Tn der Fig. I ist mit I das auf Schlag zu untersuchende, als Rotationskörper ausgebildete Werkstück bezeichnet, das um die Achse 2 rotiert. Im einfachsten Fall wird ein Lichtstrahlenbündel 3 von Rechteck- oder Rhomboidquerschnitt so auf den Rand des Werkstückes geworfen, daß z. B. etwa die Hälfte des Lichtstrahlenbündels bei einem Körper, der keinen Schlag zeigt, vorbeigeht. Bei schlagfreiem Körper ist der im ruhenden oder sehr langsam drehenden Zustand des Werkstückes vorbeigelassene Anteil des Lichtbündels 3 ei, Maß für die Durchmessertoleranz des Rotationskörpers. Wis d nun der Körper in rasche Rotation gesetzt und in dem Fote zellenstromkreis in an sich bekannter Weise ein Mittel vorgesehen, das nur Wechselstrom hindurchläßt, so ist der erzeugte Wechselstrom ein Maß für den Schlag, den der Rotationskörper zeigt.
• Wie schon ausgeführt, ist es oft sehr unbequem, den Rotationskörper mit der nötigen Drehzahl, z. B.
• 6000 Umdrehungen je Minute, in Umlauf zu versetzen. Daher wird noch ein weiteres Lichtbündel 4 der gleichen Größe aber auf der entgegengesetzten Seite vorgesehen. Diese beiden Bündel 3 und 4 werden im Gegentakt sehr schnell im Verhältnis zur Drehzahl des sich nun langsam drehenden Rotation körpers freigegeben und wieder abgedeckt. Das kann z. B. vermittels einer in den Strahlengang eingebrachten Lodbscheibe in an sich bekannter Weise geschehen. Für eine einwandfreie Untersuchung ist es dabei nur noch erforderlich, den Rotationskörper während der Prüfung eine einSzige Umdrehung vollziehen zu lassen. Die beiden im Gegentakt auf den Rotationskörper geworfenesn Lichtbündel fallen auf die Fotozelle, die genau wie im ersten Fall mit einem Wechselstromverstärker gekoppelt ist. Zeigt das Werkstück keinen Schlag, so sind die von den beiden Lichtbündeln erzeugten Stromimpulse entgegengesetzt gleich und können keinen Wechselstrom in dem nachgeschalteten Verstärker erzeugen Zeigt aber das Werkstück Schlag, so wird der Unterschied der beiden Teilbeträge der Lichtbündel ein Maß für die Größe desi Schlages. Ohne an dem Gegenstand der Erfindung etwas zu ändern, können die beiden Lichtstrahlen dann entgegengesetzt auf den Verstärker zur Wirkung gebracht werden.
• Inder Fig. 2 ist dargestellt, wie vermittels zweier optischer Abbildungssysteme von einer Hilfslichtquelle aus die beiden Bündel erzeugt, auf das Werkstück geworfen werden und an der Fotozelle zur Wirkung kommen. Von der Lichtquelle 5 über die Linsen 6, die Spiegel oder Prismen 7, die Kondensatoren 8 und die Linsen g werden die Blendenlöcher der Doppelblende Io ausgeleuchtet und mittels weiterer Linsen als scharf begrenzte Lichtbündel auf den zu untersuchenden Körper I geworfen, wobei der vorbeigehende Teil beider Lichtbündel auf die Fotozelle 11 fällt. Kleine Unterschiede in der Helligkeit oder der Größe beider Bündel werden durch den Graukeil I2, der in dem einen, Sthlengang angeordnet ist, ausgeglichen. Die beiden Lichtbündel werden durch eine Lochscheibe I3 in schnellem Gegentakt abwechselnd unterbrochen und freigegeben.
• Bei kleinen Dimensionen des Prüfkörpers ist eine Vereinfachung für die beiden Lichtbündel der Optik möglich. Danach kann gemäß Fig. 3 ein gemeinsames Abbildu,n,gssystem I4, 15 vorgesehen werden. In Verbindung mit einer Lochseheibe' 13 und einer Doppeiblende IO wird dann die gleiche Wirkung wie mib einer Einrichtung gemäß Fig. 2 erzielt. Ebenso ist auch bier wieder im Strahlengang desl einen Blen,denlocheslein Graukeil vorgesehen.

Claims (3)

1. PATENTANSPRUCHE I. Lichtelektrische Prüf- und Steuereinrichtung zur Feststellung der Schlagfreiheit und der Dickentoleranz von Drehkörpern, bei der ein oder mehrere Lichtbündel auf den Rand des Prüflinge fallen und ein Teilbetrag dles Lichtes an dem Körper vorbei auf die Fotozellenanordnung gelangt und dadurch eine Meß- oder Steuerwirkung auslöst, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Fotozellenanordnung und die Anzeige-bzw. Auslöseeinrichtung ein nur Wechselstrom durchlassendes Schaltmittel, wie z. B. ein Wechselstromverstärker, eingeschaltet ist, so daß nur der veränderliche Teil des von dem Prüfkörper vorbeigelassenen Lichtstromes die Anzeige oder Steuerung bewirkt.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch I mit zwei Lichtbündeln, gekennzeichnet durch die Anwendung des bekannten Gegentaktverfahlrens, bei dem zwei Lichtbündel (3, 4) in schnellem Wechsel auf gegenüberliegende Seiten des sich langsam drehenden Prüfkörpers fallen und bei Abweichen des Körpers von derRotationssymmetrie verschieden stark angeschattet werden.
3. 3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß für die beiden Lichtbündel ein gemeinsames Abbildungssystem (I4, I5) vorgesehen ist.