DE859401C

DE859401C - Geraet fuer Laengenmessungen auf Drehbaenken, Zylinderschleifmaschinen u. dgl.

Info

Publication number: DE859401C
Application number: DEG1078A
Authority: DE
Inventors: Lars Erik Herbert Gustavsson
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1948-05-19
Filing date: 1950-02-16
Publication date: 1952-12-15
Also published as: GB680825A; US2612699A

Description

(WiGBl. S. 175)

AUSGEGEBEN AM 15. DEZEMBER 1952

G io/8Ib/4pa

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung für Längenmessungen und insbesondere eine Vorrichtung zum Messen des Fortschrittes des Werkzeuges auf Werkzeugmaschinen, wie Supportdrehbänken, Zylinderschleifmaschinen und anderen Werkzeugmaschinen. Hauptzweck der Erfindung ist es, eine rasche und genaue Messung derartiger Längen möglich zu machen. Ferner soll eine Vorrichtung geschaffen werden, die sich automatisch auf Null zurückstellt, wenn das Gerät freigegeben wird.

Noch ein anderer Zweck besteht darin, eine Vorrichtung zu schaffen, in welcher jedes Spiel in den Zahnrädern und anderen Verbindungen zwischen den Mitteln für die Messung der betreffenden Längen und den Mitteln zur Anzeigung dieser Längen mittels einer konstanten entgegenwirkenden Drehkraft ausgeglichen wird, die auf die Anzeigerwelle ausgeübt wird. Außerdem bezweckt die Erfindung die Vorsehung eines elektrischen Motors für die Erzeugung der erforderlichen Drehkraft.

Weitere Ziele der Erfindung und sich aus ihrer Benutzung ergebende Vorteile sind aus der folgenden Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung ersichtlich.

Fig. ι ist eine teilweise geschnittene Stirnansicht eines Gerätes gemäß der Erfindung;

Fig. 2 ist ein Schnitt nach Linie II-II der Fig. ι;

Fig. 3 ist ein Schnitt nach Linie III-III der Fig. 2;

Fig. 4 bis 9 zeigen im Schnitt Einrichtungen zum In- und Außereingriffbringen des eigentlichen Meßgerätes;

ίο Fig. io ist ein Schnitt durch einen elektrischen Motor, der für die Benutzung in dem Gerät gemäß der Erfindung besonders angepaßt ist;

Fig. 11 ist ein Axialschnitt durch einen Rotorschirm.

Das Gehäuse 10 ist mit gelochten Ansätzen 11 zur Befestigung des Gerätes an dem Teil der Werkzeugmaschine versehen, dessen Bewegungen gemessen werden sollen. Der obere Teil des Gehäuses besitzt eine Öffnung 12 für ein Zifferblatt 13, welches zwei konzentrische Teilungen aufweist. Die äußere Teilung zeigt z. B. ein hundertstel Millimeter zwischen zwei aufeinanderfolgenden Skalenstrichen, und die innere Teilung ist in Millimeter aufgeteilt. Im Mittelpunkt des Zifferblattes sind zwei Zeiger 14 und 14^s angebracht, von denen je einer für jede Teilung bestimmt ist.

Im unteren Teil des Gehäuses 10 sind seitlich zwei gegenüberliegende Öffnungen 15 und 16 für ein Metallband 17 vorhanden, das quer durch dieses Gehäuse läuft. Mit seinen entgegengesetzten Enden ist das Band 17 an dem Maschinenrahmen oder einem anderen feststehenden Teil der Maschine mittels Stützen 18 und 19 befestigt, die so ausgebildet sind, daß sie eine konstante Spannung in dem Band und gewünschtenfalls auch eine Veränderung dieser Spannung gestatten. Das Band ist gegen Schmutz und Staub mittels zweier Balgen 20 zwischen jeder Stütze und den gegenüberliegenden Seiten des Gehäuses 10 geschützt.

Innerhalb des Gehäuses läuft das Band 17 zwischen einer einstellbaren Druckrolle 21 auf der einen Seite und einer Rolle 22 und zwei geflanschten Führungsrollen 23 auf der anderen Seite. Die Rollen 21 und 2i sind in Kugellagern gelagert und laufen leer, während die Rolle 22 auf einer Welle 64 befestigt ist, welche die Drehung der Rolle auf die Zeiger 14 und 14" überträgt. Die Rollen 22 und

23 sind in Ausnehmungen eines Gehäuseaufbaues

24 untergebracht, der eine im wesentlichen ebene Oberfläche 25 gegenüber dem Band 17 besitzt.

Die Oberfläche 25 wird ständig mittels der Führungsrollen 21 von dem Band freigehalten. Diese Rollen sind auch so gelagert, daß das Band 17 normalerweise frei von der Rolle 22 läuft. Hierbei ist der Abstand zwischen dem Band und der Rolle vorzugsweise in der Größenordnung von 0,05 mm. Wenn eine Länge zu messen ist, wird das Band mittels der Rolle 21 gegen die Rolle 22 gepreßt. Die bevorzugte Ausführungsform zum Vorschub der Rolle 21 gegen die Rolle 22 wird nachstehend im einzelnen beschrieben werden.

Wie oben erwähnt, ist die Welle' 64 fest mit der Rolle 22 verbunden und überträgt die Drehung dieser Rolle auf die Zeiger 14 und 14°. Zu diesem Zweck ist die Welle mit ihrem oberen Ende an einem Kegelrad 25 befestigt, das mit einem zweiten Kegelrad 26 kämmt. Letzteres sitzt fest auf einer j Welle 27 mit zwei fest darauf angebrachten Zahn-} rädern 28 und 29. Das Zahnrad 28 steht in Eingriff mit einem Zahnrad 31, das auf der Welle 30 des Zeigers 14° sitzt, während das Zahnrad 29 mit einem Zahnrad 32 kämmt, das fest auf einer Rohrweite 33 sitzt, die den zweiten Zeiger 14 trägt. Das Ende der Welle 30 gegenüber dem Zeiger 14^s ist mit einer Vorrichtung zur Erzeugung einer gleichbleibenden, nur in einer Richtung wirkenden Drehkraft verbunden. Diese Vorrichtung kann von der Art einer Wickelfeder sein, die auf der Welle mit konstanter Reibung gleitet; nach einer bevorzugten Ausführungsform wird aber ein besonders ausgebildeter Elektromotor benutzt. Dieser Motor wird au Rand der Fig. 10 und 11 beschrieben.

Unter Bezugnahme auf Fig. 3 soll jetzt die Einrichtung für den Vorschub der Rolle 21 gegen die getriebene Rolle 22 im einzelnen beschrieben werden. Die Rolle 2χ ist drehbar in einer Brücke 34 gelagert, die bei 35 schwenkbar angelenkt ist. Die Brücke 34 wird normalerweise gegen das Gehäuse 24 mittels einer Feder 36 gezwungen, die gegen eine Unterlegscheibe 37 auf dem Bolzen 38 und gegen die äußere Fläche der Brücke 34 anliegt. Der Bolzen 38 sitzt fest in dem Gehäuse 24. Das äußere Ende der Brücke ist gelenkig mit zwei Gliedern 39 verbunden, von denen jedes auf einer Seite des Bandes 17 liegt und die mit dem um den Zapfen 41 -schwingbaren Hebel 40 ein Kniegelenk bilden. Der Hebel 40 arbeitet mit den Gliedern 39 mittels seines gabelförmigen Endes und eines Zapfens 42 zusammen, der mit den Gliedern 39 befestigt ist. Das andere Ende des Hebels 40 ist mit einem Winkelhebel 44 mittels eines Gliedes 43 gelenkig verbunden. Der Winkelhebel 44 ist schwenkbar auf einem Bolzen 44' gelagert, und sein anderes Ende ist an einem Kern 45 einer Elektromagnetspule 46 angelenkt. Der Kern 45 wird durch die Spule 46 entgegen der Wirkung einer Feder 47 angezogen.

Die beschriebene Einrichtung arbeitet wie folgt: Wenn die Spule 46 erregt wird, zieht sie den Kern 45 gegen die Wirkung der Feder 47 an, und diese Bewegung läßt den Hebel 40 um seinen Zapfen 41 schwingen, so daß das Knie einknickt und die Brücke 34 mit der Rolle 21 unter der Wirkung der Feder 36 vorgetrieben wird. Hierdurch wird das Band 17 gegen die Rolle 22 gedruckt. Die beschriebenen Teile haben jetzt die in Fig. 7 gezeigte Stellung.

Während des letzten Teiles seiner Schwenkbewegung arbeitet der Hebel 40 mit einem Hebel 48 zusammen, der fest auf einer Welle 49 sitzt, und bewegt diesen Hebel entgegen dem Uhrzeigersinn, wie in Fig. 7 gezeigt ist. Diese Welle 49 ist an ihrem Ende fest mit einem zweiten Hebel 50 verbunden, der gelenkig mit einer Klinke 51 zusammenarbeitet. Diese Klinke wirkt auf eine Sperrnase 52 ein, die am Umfang einer Kreis-

scheibe 53 gebildet ist. Letztere sitzt auf der Welle 64 zwischen der Rolle 22 und dem Kegelrad 25. Wenn also der Hebel 48 entgegen dem Uhrzeigersinn geschwenkt wird, so wird die Klinke 51 nach links bewegt (Fig. 9), und die Scheibe 53 Ist mit der Welle 64 für die Drehbewegung freigegeben.

Die Vorrichtung ist jetzt arbeitsbereit, und eine Verschiebung des Gerätes längs des Bandes 17 wird zu einer Drehung der Rolle 22 gegenüber dem Band führen, und diese Drehung wird auf die Zeiger 14 und 14." übertragen.

Wenn die Spule 46 stromlos wird, so wird der Kern 45 von der Feder 47 angezogen, das Knie 39 bis 42 wird gestreckt und bewegt die Brücke 34 von dem Band 17 fort. Der Hebel 48 wird unter der Wirkung einer Feder 54 im Uhrzeigersinn verschwenkt, und die Klinke 51 wird in den Weg der Nase 52 gebracht, so daß die Welle 64 und die Scheibe 53 sich unter dem Einfluß der erwähnten, in einer Richtung wirkenden Drehkraft frei drehen kann, bis die Nase 52 gegen die Klinke 51 schlägt. Das Gerät kann jetzt längs des Bandes bewegt werden, ohne daß die Bewegung registriert wird.

Wie in Fig. 2 gezeigt, ist das freie Ende der Welle 30 in dem Läufer eines Elektromotors befestigt, der im ganzen mit 55 bezeichnet ist. Der Zweck des Motors ist die Erzeugung einer konstanten Drehkraft zum Ausgleich jeglichen Spiels in den Zahnrädern. Diese Drehkraft muß natürlich wesentlich kleiner sein als die von der Rolle 22 übertragene Drehkraft, wenn sie sich durch das Band 17 dreht. Ein weiterer Zweck des Motors ist, die Zeiger in die Ausgangsstellung zurückzudrehen, bis die Nase 52 der Scheibe 53 gegen die Klinke 51 anschlägt. Wenn dies geschieht, sind die Zeiger in Nullstellung, und das Gerät ist für eine neue Längenmessung bereit.

Für die obenerwähnten Zwecke ist es natürlich möglich, verschiedene an sich bekannte Mittel zu verwenden; doch ist vorzugsweise der in Fig. 10 gezeigte Motor zu benutzen. Dieser Motor ist von der Art eines Spaltpolmotors und besteht im wesentlichen aus einer Ständerspule 56, einem rechtwinkligen Joch 57 mit einer zylindrischen Bohrung 58 für den Läufer 59. Am Umfang der Bohrung sind Kurzschlußspulen 60 angeordnet. Der Läufer 59 ist gegenüber dem Läufer bekannter Motoren dieser Art insoweit abgeändert, als er keine Spulen, sondern nur eine zylindrische Kupferhülse 61 besitzt (Fig. 11).

Infolge, des Umstandes, daß die Reibung in der Kraftübertragung von der Rolle 22 auf die Zeiger 14 und I4^ß- durch die häufige Verwendung von Rollenlagern an allen Stellen, wo solche Lager vorteilhaft benutzt werden können, auf ein Minimum reduziert wird, ist die von. dem Motor zur Erzielung der obenerwähnten Zwecke verlangte Drehkraft äußerst klein. In der Praxis hat sich ein Motor, der ein Moment von 200 g/mm liefert, als befriedigend zur Kompensation des Zahnräderspieles erwiesen. Natürlich darf die Drehkraft des Motors nicht so groß sein, daß sie etwa einen Schlupf zwischen der Rolle 22 und dem Band 17 verursacht.

Die Erfindung ist nicht auf die beschriebene und dargestellte bevorzugte Ausführungsform beschränkt, denn es ist möglich, gewisse Teile durch technische Äquivalente zu ersetzen. So kann der Elektromagnet zum In- und Außereingriffbringen der Rolle 22 durch hydraulische oder mechanische ' Mittel ersetzt werden, deren Aufbau für den Fachmann klar ist. Vorzugsweise werden jedoch elektrisch betätigte Mittel für diesen Zweck sowie zur Erzeugung der Drehkraft zum Ausgleich des Spieles in den Zahnrädern benutzt. Auf diese Weise ist es möglich, eine einfachere Konstruktion zu erhalten, wenn man elektrisch betätigte Mittel benutzt und das Gerät mit dem Support in einem Revolverkopf beweglich und das Band feststehend ist; denn die Kontrolleinrichtung für das Meßgerät ist vorzugsweise auf dem Support montiert, so daß der Bedienungsmann sich nicht von seiner Stelle in der Nähe der Werkzeugmaschine zu bewegen braucht. Wenn das Gerät feststehend und das Band beweglich ist, können natürlich mechanische oder hydraulische Mittel benutzt werden, da dann keine Relativbewegungen zwischen dem Gerät und dem Betätigungsmittel vorhanden sein werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1. Gerät für Längenmessungen auf Drehbänken, Zylinderschleifmaschinen u. dgl., gekennzeichnet durch ein zwischen zwei festen Punkten an der Maschine befestigtes Stahlband, das zwischen drehbaren Rollen liegt, die fest in demjenigen Teil der Maschine gelagert sind, dessen Bewegungen zu messen sind, und von denen eine Rolle bei Belastung das Stählband gegen die Treibrolle drückt, welche durch geeignete Übertragungsglieder mit einer Anzeigeeinrichtung zum Registrieren des Abstandes verbunden ist, welchen die Treibrolle an dem Band bei der Bewegung des sie tragenden Maschinenteiles abgerollt ist.

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es mit einer Einrichtung versehen ist, die das Band mit der Treibrolle in und außer Berührung bringt.

3. Gerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß es eine federbelastete Rolle zum Andrücken des Bandes gegen die Treibrolle und beiderseits achsparallel zu dieser Führungsrollen besitzt, deren gemeinsame Tangente in einem solchen Abstand von der Treibrollenachse liegt, daß das an den Führungsrollen anliegende Band die Treibrolle nicht berührt.

4. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigeeinrichtung aus einem Zifferblatt mit mehreren konzentrisch angeordneten Skalen mit Zeigern besteht, welche durch die Drehung der Treibrolle über Zahnradgetriebe bewegt werden, auf die zum Ausgleich möglichen Spieles eine Drehkraft in· einem gleichbleibenden Drehsinne

zur Wirkung gebracht wird, die geringer ist als die von der Treibrolle übertragene, zu dieser entgegengesetzt gerichtete Drehkraft.

5. Gerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgleichseinrichtung die Zeiger in die Nullstellung zurückdreht, wenn das Band mit der Treibrolle nicht in Eingriff steht.

6. Gerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwecks Ausgleich des Spieles ein Elektromotor zur Erzeugung der Gegendrehkraft vorgesehen ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen