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Grenzrachenlehre zur Sicherstellung des Austausches und der Funktion
von Rundpassungsteilen bis zur engsten Tolerierung
Die Erfindung betrifft eine Grenzrachenlehre
zur Sicherstellung des Austausches und der Funktion von Rundpassun,gsteilen bis
zur engsten Tolerierung. Die bekannrben Grenzrachenlehren bestehen aus bestem Lehrenstahl
mit je einem Gut-und Ausschußrachen und werden zwecks Feststellung des oberen und
unteren Abmaßes einer Passung mittels Hand auf die letztere aufgeführt.
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Hierbei kann nicht vermieden werden, daß der Prüfende einen zusätzlichen
Druck auf die Grenzrachenlehre ausübt und dadurch ein ungenaues Meßergebnis entsteht.
Dieser Nachteil wird noch dadurch erhöht, daß diese bekannten Grenzrachenlehren
zur tunlichsten Vermeidmg einer unstatthaften Ausweitung ihrer Prüfrachen während
des Prüfvorganges stark gebaut sein müssen, wodurch deren Eigengewicht sehr hoch
und die notwendig gefühlvolle Handhbung derselben miNdes,tens erschwert wird. Um
Differenzen zwischen dem Hersteller (Werker) des Prüflings und dem Prüfer wegen
des Ergebnisses der von beiden Personen vorzunehmenden Prüfungen tunlichst zu vermeiden,
besitzt jede dieser beiden Personen je eine bestimmte Grenzrachenlehre für den gleichen
Prüf-
ling. Diese beiden Grenzrachenlehren, ob Gut- oder Ausschußrachen,
sind in ihrem Istmaß leicht und terschiedlich hergestellt, d. h. der Gutrachen der
Arbeitslehre ist um einen bestimmten Wert enger als der Gutrachen der Prüflehre,
und der Ausschuß rachen der Arbeitslehre ist um einen bestimmten Wert weiter als
der Ausschußrachen der.
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Prüflehre. Trotz dieses eine große Menge wertvollsten Werkstoffs benötigenden
Prüfvorganges ist die Austauschbarkeit stark gefährdet. Schon hieraus ergibt sich,
daß mit Hilfe dieses bekannten Prüfverfahrens unter Benutzung einer Grenzrachen-
-lehre der erläuterten Art ein dem Absoluten starknahekommendes Prüfungsergebnis
nicht zu erzielen ist.
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Das Wesen der die Erfindung bildenden - Grenzrachenlehre besteht
darin, daß deren Rachenteile in -einem Körper derart angeordnet sind und letztere
-so ausgeführt sind, daß sie auf den Prüfling- nicht aufgedrückt werden können.
Bei einer derartigen Grenzrachenlehre können sich die Rachenteile durch den zusätzlichen
Handdruck nicht mehr ausweiten, so daß ihr Urmaß genau konstant gehalten bleibt.
Ferner wird hierbei nicht mehr, wie bisher, je eine Arbeitslehre und Prüflehre pro
Passung notwendig, sondern Hersteller und Prüfer prüfen mit ein und derselben Lehre,
wodurch durch den ausgeschalteten und ehemals verschiedenen zusätzlichen Prüfdruck
beider Werker die Prüfergebnisse nunmehr stets die gleichen sind und sich somit
die Benutzung einer Arbeitslehre mit ihren Sonderistmaßen erübrigt.
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Eine Grenzrachenlehre nach diesem neuen Vorschlag kann in verschiedenster
Art zur Ausführung gelangen. Eine solche Ausführung besteht nach der Erfindung darin,
daß die Rachenteile in einem Gehäuse ortsveränderlich, insbesondere verschiebbar
angeordnet sind. Mit Hilfe einer derartigen Grenzrachenlehre erfolgt der Meßvorgang
in der Weise, daß sie sich beim Handhaben mit ihrem Gehäuse auf dem Prüfling abträgt
und jeden zusätzlich ausgeübten Druck selbsttätig auffängt, inr dem die Rachenteile,
je nach der Güte des Prüflings bei Berührung des letzteren ihre Lage verändern oder
beibehalten und damit das Meßergebnis gleichzeitig anzeigen. Unter einem'. Gehäuse
sind jedwede Körper zu verstehen, welche den Rachen teilen eine ortsveränderl iche
Bewegung erlauben.
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Dabei empfiehlt es sich, sämtliche Teile der Grenzrachenlehre bis
auf deren aus Edelstahl bestehenden Rachenbacken und aus gewöhnlichem Stahl bestehenden
Träger in an sich bekannter Weise aus einem leichten und billigen Werkstoff, z.
B. Kuns,tharzstoff, zu erstellen, der außerdem ein schlechter Wärmeleiter ist und
somit keine besondere Sorgfalt bei der Handhabung und Lagerung von derartigen Grenzrachenlehren
erfordert. Ein anderes Kennzeichen der Erfindung ist darin zu erblicken, daß das
Gehäuse mit einem Fenster an der Stelle versehen ist, an welcher eine mit Merkzeichen
versehene Fläche eines Rachenteiles sichtbar sein soll.
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Von z. B. drei Merkzeichen N, V, A bedeutet X = Nacharbeit, V = Verwendbar,
A = Ausschuß. Diese Mérkzeíchen sind an dem freilegbaren Flächenteil 4erschieden
gefärbt und übereinanderstehend angeordnet Wird beim Meßvorgang der Wert N (blau)
ermittelt, so hat sich der Rachenteil in seiner SteIlung--zum- Gehäuse so verändert,
daß der Buchstabe N, und bei Ermittlung des Wertes V ~;(grau), dieser Buchstabe
allein im Fenster des Gehäuses steht, indem der Rachenteil eine Stellungsänderung
nur um einen Wert vornimmt, so daß das V-Meßzeichen in der Ableseeinrichtun;g erscheint.
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Bei - ermittelter Rot-GravfierungA= Ausschuß ble-ibt die Lehre ruhig
in ihrer Meßausgangsstelhng hängen, da zu diesem Meßvorgang ein z. B.
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Verschieben der Lehre nicht notwendig ist und auch nicht stattfindet,
denn die Lehre zeigt selbsttätig in ihrer tiefsten Stellung (Meßausgangsstellung)
in der Ableseeinrichtung A = Ausschuß an.
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In weiterer Entwicklung der Erfindung wird gemäß derselben vorgeschlagen,
innerhalb des namentlich von den beiden sich gegenüberstehenden Rachenbackenteilen
beherrschten Raumes am häuse einen Anschlag für den Prüfling vorzusehen, derart,
daß sich dieser Anschlag beim Prüfvorgang auf den Prüfling aufsetzt, den zusätzlich
ausgeübten Meßdruck ablängt und gleichzeitig je nach der Güte des Prüflings die
Verschiebung der Rachenteile steuert, so daß am Gehäusefenster der richtige Wert
abgelesen werden kann. Um dieselben Rachenteile nach einer eventuell notwendig gewordenen
Umarbeitung von ihrem ursprünglichen Nennmaß z. B. Io auf das Nennmaß z. B. II im
gleichen Gehäuse auch dann verwenden und den richtigen Wert am Gehäusefenster unzweideutig
ablesen zu können, ist der Anschlag erfindungsgemäß am Gehäuse einstellbar vorgesehen.
Des weiteren und erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, einen der beiden Rachenbacken
so auszuführen, daß er, aus einem Stück bestehend, nacheinander angeordnet, zwei
dem anderen Rachenbacken zugekehrte Innenßächen besitzt, die von letzterem in verschiedener
Entfernung stehen. Dieser in zwei verschiedenen Breiten gehaltene Rachentacken kann
somit und in Verbindung mit dem glatten Rachenbacken mehrere Meßergebnisse zeitigen,
ohne, wie bisher, die Grenzrachenlehre zu diesem Zweck umkehren zu müssen.
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Im übrigen kann eine Grenzrachenlehre nach der Erfindung in den kleinsten
und größten Nennmeßbereichen ausgeführt werden, ohne daß dabei ihre zweckentsprechende.
Wirkung beeinträchtigt wird.
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Sie kann auch als Grenzrachenlehrenaggregat Verwendung finden, wobei
die erforderlichen Lehren je nach den zu prüfenden und hintereinanderliegenden Passungen
eines Werkstücks gemeinsam in einer Halterung oder einem Universalgerät aufgenummern
werden können.
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In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand in je einer diesen
drei Vorschlägen entsprechenden Ausführung beispielsweise dargestellt, und zwar
zeigt Abb. 1, 7 und 9 eine Grenzrachenlehre zum Prüfen einer Passung i h6 an einer
dreimal verschieden starken Welle, die Rachenteile mit der
Welle
in unter sich verschiedenen Stellungen, in Vorderansicht, teilweise im Schnitt oder
nur angedeutet Abb. 3, 4, 5 und 6 je einen Längs- bzw. Querschnitt nach den Schnittlinien
B-C, J-K, G-H der Abb. I und in Richtung E-F, Abb. 2, 8 und 10 dieselbe Grenzrachenlehre
in Stirnansicht nach Pfeil A, L und M der Abb. I, 7 und 9, Abb. II und 12 ein aus
einzelnen Grenzrachen; lehren bestehendes Aggregat in einem Gerät zum gleichzeitigen
Prüfen verschiedener Passungen einer Welle, in Vorder- bzw. Seitenansicht, letztere
im Schnitt nach Linie ]\t-O der Abb. II, Abb. I3 und 14 ein derartiges Aggregat
in einer Halterung gelagert in Vorderansicht bzw. Seitenansicht, letztere im Schnitt
nach Linie F-Q der Abb. 13.
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Ein an seinem oberen Teil 1 allseitig geschlossenes Gehäuse geht
in seinem unteren Teil in zwei Schenkel 2 über. In diesem Gehäuse 1, 2 ist eine
Platte 3 verschiebbar gelagert, deren Verschiebebewegung durch den Kopf einer an
ibr befestigten und mit letzteren in einem Längsschnitt 4 geführten Schraube 5 begrenzt
wird. Auch diese Platte 3 ist an ihrem unteren Teil, und zwar zu zwei Schenkeln
6 ausgebildet, welch letztere in den Schenkeln 2 des Gehäuses geführt sind. Mit
jedem der beiden Schenkel 6 der Platte 3 ist je ein Meßbacken 7 bzw. 8 fest verbunden,
von denen. der eine, Meßbacken 8, einen oberen, ein wenig breiteren Teil 9 besitzt
und deren Grenzlinie als ein kurzer Spalt 10 ausgebildet ist. In den von den zueinander
gekehrten Innenflächen beider Meßbacken beherrschten Raum ragt ein vom oberen Gehäuseteil
I her komimender und mit mittels Schrauben I5 befestigter Zapfen II hinein. In letzteren
ist eine dem Prüfling 12 als Anschlag dienende Schraube I3 verstellbar eingesetzt,
die zum genannten Zweck aus der unteren Fläche dieses Zapfens II hervorsteht. Außer
den aus Metall zu fertigenden Schrauben 5 und I3 sowie den beiden Meßbacken 7 und
8, 9 bestehen die sonstigen der bisher erläuterten Teile aus einem Kunststoff und
sind zweckmäßig im Spritzgußverfahren herzustellen. An der gemäß Abb. I, 7, 9, I2
und I4 rechten Schmalseite I6 des Gehäuses I, 2 besitzt dasselbe eine Aussparung
(Fenster) I4, derart, daß dort ein Teil der sonst von einem Gehäuseschenkel verdeckten
Schmalseite des gemäß den gleichen Abbildungen rechten Plattenschenkels 6 sichtbar
wird. Im übrigen ist der obere Gehäuseteil 1 an seinen Schmalseiten mit geränderten
Einbuchtungen I8 versehen, an welchen dasselbe mittels der Finger in erleichterter
Weise festgehalten werden kann.
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Die Wirkungsweise einer Grenzrachenlehre der bisher erläuterten Art
ist folgende, wobei vorausbemerkt sei, daß die auf der einen Schmalseite I6 der
Platte 6 befindlichen Buchstaben A, V, N die nachstehende Bedeutung besitzen: roter
Buchstabe A = Ausschuß, grauer Buchstabe V = Verwendbar, blauer Buchstabe N=Nacharbeit.
Ferner sind auf dem Rachenbackenteil 7 auf der nicht messenden Planfiäche die Passung
10 h6 und auf dem anderen Rachenbackenteil beim Gutrachenl8 das Gutmaß und beim
Ausschuß rachen g das Ausschußmaß elektrisch aufgeschrieben, was bei erforderlicher
Änderung leichtestens entfernt und anders beschriftet werden kann. Zwecks Abtastung
des Prüflings 12 wird diese Grenziachenlehre durch Erfassen ihres Gehäuses I an
dessen geränderten Stellen I8 und des Ablesefensters 14 im Gesichtsfeld mittels
Hand in sonst üblicher Weise an den Prüfling 12 senkrecht zu letzterem herangeführt.
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Hierbei trägt sich das Gehäuse 1 mit der Stellschraube 13 auf dem
Prüfling 12 selbst ab und schaltet somit allen zusätzlich ausgeübten Druck selbsttätig
aus, d. h. die im Gehäuse 1 schiebbar angeordneten Grenzracbenbackenteile 7 und
8, 9 kommen ohne dieses Gehäuse I zum Einsatz.
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Ist im Fenster 14 der Wert V = Verwendbar abzulesen (Abb. 7 und 8),
so hat sich die Lehre 7, 8, 9 um die Länge nach oben geschoben, als der Gutrachen
8 lang ist, zuzüglich der Breite des im unterteilten Rachenbacken enthsaltenen Sägeschnittes
10. Die Stärke des Prüflings liegt somit innerhalb der Toleranz der vorgeschriebenen
Passung, also ist er verwendbar. Liest man im Ablesefenster den Wert N = Nacharbeit
ab (Abb. g und Io), so hat sich die Lehre 7, 8, 9 im Gehäuse I so weit nach oben
geschoben, was dem Wert von Mitte Gravierung N bis A entspricht, wodurch die blau
gekennzeichnete Gravierung N ablesbar im Fenster erscheint. Dies bedeutet, daß der
Prüfling noch zu stark, also Nacharbeit erforderlich ist. Sofern die Backenteile
7 und 8, 9 über den Prüfling gleiten können, ohne von demselben angehoben zu werden,
so bleibt im Fenster I4 der Buchstabe A = Ausschuß sichtbar (Abb. I und 2). Die
Stellschraube I3 hat die Aufgabe, den beim Prüfvorgang über den normalen Eigengewichtsprüfdruck
der Backenteile 7 und 8, 9 ausgeübten zusätzlichen Prüfdruck des Gehäuses I auf
den Prüfling selbst zu übertragen und damit automatisch auszuschalten. Außerdem
dient sie beim Austausch einer Grenzrachenlehre, z. B. vom Nennmaß 10 in eine solche
vom Nennmaß I5, durch Verstellen zum Ausrichten der Ableseeinrichtung, so daß auch
in diesem Fall die gesamten Teile 1 bis I8 weiterhin verwendbar bleiben.
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Eine Grenzrachenlehre der vorerläuterten Art kann aber auch mit mehreren
derselben zur gleichzeitigen und daher schnellen sowie gleich sicheren Prüfung dier
Güte mehrerer nebeneinanderliegender und verschiedener Passungen eines Prüflings,
z. B. einer Welle 20 Verwendung finden. Hierzu wird ein Gerät benötigt, welches
z. B. nach Art des aus den Abb. I und 12 ersichtlichen Gerätes ausgeführt sein kann.
Hierbei sind auf einer Grundplatte 21 zwei Säulen 22 senkrecht stehend angeordnet.
Auf einem schwächeren Teil 23 dieser Säulen 22 sitzt verschiebbar eine Büchse 24,
welch letztere von um die Säulen 22, 23 lose gewundenen und auf einem Säulenbund25
gestützten Spiralfedern 26 gestützt wird. Jede dieser beiden Büchsen 24 sitzt in
einer Kapsel 27 und einer mit letzte-
ren aus einem Stück bestehenden,
ausladenden Platte 28 aus Kunstharz. Am freien Teil der Büchse 24 ragt in den schwächeren
Säulenteil 23 eine Stelischraube 29 hinein, so daß die Platte 28 nach oben gehalten
wird, während an den Kapseln 27 befindliche Handgriffe 30 eine Senkung der Platte
28 entgegen dem Druck der Spiralfedern 26 ermöglichen. In nicht dargestellten Bohrungen
der Platte 28 sind Schrauben 31 geführt, an welchen Grenzrachenlehren der oben beschriebenen
Art in der Platte 28 lösbar festgehalten werden, wobei zur Sicherung dieser Festhaltung
Ansätze I7 der Gehäuse I in Aussparungen 32 an der Unterfläche der Platte eingelassen
sind. Auf der Grundplatte 21 sind ein Spindelstock 33 und als Gegenstück ein Bock
34 längs verschiebbar gelagert. Im Spindelstock 33 befindet sich eine dort elastisch
geführte Pinole 35 und in deren gleicher Ebene imi Bock 34 eine Spitze 36. In letztere
und in die Pinole 35 ist die Welle 20 eingespannt. Im übrigen sind diese Lagerteile
35 und 36 so angeordnet, daß ihre senkrechte Mitte mit der in der Platte28 sitzenden
Grenzrachenlehren genau übereinstimmt.
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Das Abtasten der verschiedenen Passungen der Welle 20 geschieht hierbei
in der Weise, daß die an der Platte 28 sitzenden Grenzrachenlehren mittels der Han'dgriffe
30 dieser Platte und entgegen dem Druck der Spiralfedern 26 gegen die für jede Lehre
bestimmte Passung der Welle 20 bis zum Säulenansatz 38 bewegt werden, wobei sich
die einzelnen Gehäuse 1 zu gleicher Zeit auf dem Prüfling abtragen. Hierbei schieben
sich die zum Messen gekommenen Rachenteile je nach dem Gütewert der Passung nach
oben oder bleiben in ihrer Meßausgangsstellung ruhig hängen, wodurch der ermittelte
Wert automatisch ablesbar angezeigt wird.
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Auch hierbei sind die ermittelten Werte an den Fenstern 14 ohne weiteres
ablesbar. Eine gleichzeitige Prüfung der Gütewerte mehrerer Passungen eines Prüflings
ist aber auch mit einem einfachen Mittel, z. B. einer Halterung, möglich, wie solche
beispielsweise aus den Abb. I3 und' 14 ersichtlich sind. Demgemäß ist ein von Hand
an seinen geriffelten Breitflächen40 zu ergreifender Halter 41 mit einem,Führungsschlitz42
für Schrauben3I versehen, welch letztere die mit ihnen lösbar verbindbaren Grenzrachenlehren
mittels deren Ansätzen I7 in die auch in diesem Halter vorgesehene Aussparung 32
einziehen und damit die Grenzrachenr lehren in der jeweilig gewünschten Lage festhalten.
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PATENTANSPRACEXE: 1. Grenzrachenlehre zur Sicherstellung des Austausches
und der Funktion von RunS passungsteilen bis zur engsten Tolerierung, dadurch gekennzeichnet,
daß die Rachenteile (7 bzw. 8, 9) an einem von der Hand des Messenden zu erfassenden
Träger (i) beweglich in Richtung ihrer Meßbewegung so angeordnet sind, daß der Meßdruck
nur vom eigenen Gewicht der Rachenteile und nicht vom Druck der haltenden Hand bestimtmt
wird.