DE874510C

DE874510C - Method and device for measuring the diameter and comparing the profiles of large rotating bodies, in particular of locomotive and wagon wheels

Info

Publication number: DE874510C
Application number: DEST1732D
Authority: DE
Inventors: Heinrich Winkelhaus
Original assignee: Albert Strasmann K G Praez S W
Current assignee: Albert Strasmann K G Praez S W
Priority date: 1941-02-07
Filing date: 1941-02-07
Publication date: 1953-04-23

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Messen der Durchmesser und Vergleichen der Profile von großen Drehkörpern, insbesondere von Lokomotiv- und Wagenrädern Das Messen und Vergleichen der Profile von großen Drehkörpern, beispielsweise von Lokomotiv- und Wagenradsätzen, die mitunter Durchmesser von mehreren Metern haben, war mit den bisherigen Hilfsmitteln umständlich und zeitraubend. Man stellte nämlich etwa in Richtung der Ebene der Räder vor diesen einen Maßstab auf, der so lang war wie der größte vorkommende Radius. Auf diesem wurde nun die auf den Drehkörper gerichtete Visiereinrichtung, in den meisten Fällen ein Fernrohr, verschoben, bis sich die im Fernrohr angebrachte Marke oder Profillinie mit der Umfangskante des Drehkörpers deckte. Hierzu waren besondere Hilfseinrichtungen für den Bedienenden notwendig, der ja verhältnismäßig große Höhen erreichen mußte. Auch ergaben sich bei solchen Längen Fehlerquellen, beispielsweise infolge der Temperaturschwankungen.Method and apparatus for measuring diameters and comparing them the profiles of large rotating bodies, especially of locomotive and wagon wheels That Measuring and comparing the profiles of large rotating bodies, for example of locomotive and wagon wheel sets, which sometimes have a diameter of several meters, was included the previous aids cumbersome and time-consuming. You asked about in the direction of the plane of the wheels in front of these on a scale that was as long as the largest occurring radius. On this was now the one directed at the rotating body Sighting device, in most cases a telescope, moved until the Mark or profile line affixed in the telescope with the peripheral edge of the rotating body covered. For this purpose, special auxiliary equipment was necessary for the operator, who had to reach relatively great heights. There were also such Length sources of error, for example as a result of temperature fluctuations.

Diese Nachteile werden durch das erfindungsgemäße Verfahren beseitigt, indem ein kürzerer Maßstab gewählt wird, der sich nur über einen Teil des Meßbereiches erstreckt und in verschiedene Winkelstellungen derart gekippt wird, daß die so entstehenden, durch die Endstellungen der Visiereinrichtung eingeschlossenen Teilmeßbereiche aneinanderstoßen oder sich gegebenenfalls teilweise überdecken, wobei jeder Winkelstellung ein bestimmter Meßbereich zugeordnet ist. These disadvantages are eliminated by the method according to the invention, by choosing a shorter scale that covers only part of the measuring range extends and is tilted into different angular positions in such a way that the resulting Partial measuring areas enclosed by the end positions of the sighting device abut one another or possibly partially overlap, each angular position being a certain one Measuring range is assigned.

In der Zeichnung ist das Verfahren in den Fig. I und 2 schematisch erläutert. In the drawing, the process in FIGS. I and 2 is schematic explained.

Die Fig. 3 bis 6 zeigen ein Ausführungsbeispiel einer solchen Meßeinrichtung, und zwar zeigt im einzelnen Fig. 3 eine perspektivische Gesamtansicht, Fig. 4 einen Schnitt durch die Betätigungseinrichtung, Fig. 5 einen Schnitt gemäß der Linie A-B in Fig. 4, Fig. 6 eine Teilansicht der Betätigungseinrichtung von oben. 3 to 6 show an embodiment of such a measuring device, in detail FIG. 3 shows a perspective overall view, FIG. 4 shows one Section through the actuating device, FIG. 5 shows a section along the line A-B in Fig. 4, Fig. 6 a partial view of the actuating device from above.

In Fig. I ist I der Achsmittelpunkt der zu messenden Drehkörper, deren Umfang durch die einzelnen Kreise dargestellt sind. Die Meßeinrichtung wird gebildet durch das Fernrohr 2, welches auf der Skala 3 verschoben werden kann. Beide können um den Drehpunkt 4 gekippt werden. Der gesamte Meßbereich ist nun in die Teilmeßbereiche A, B, C unterteilt. Zu jedem Meßbereich gehört eine Winkelstellung a, b, c. In der Stellung a kann das Fernrohr 2 über den Meßbereich A verschoben und auf jeden beliebigen Durchmesser in diesem Bereich eingestellt werden. Wird das Fernrohr in die Stellung b gekippt, dann kann der Meßbereich B erfaßt werden, in der Stellung c der Meßbereich C. In jedem Meßbereich ist zu den abgelesenen Zahlen die Entfernung vom unteren Ende des Meßbereiches bis zum Mittelpunkt hinzuzuzählen; Ist beispielsweise der Meßbereich der Meßeinrichtung 100 mm und erstreckt sich der Meßbereich A von 300 bis 400, der Meßbereich B von 200 bis 300 usw., dann müssen beispielsweise in der Winkelstellung b zu jeder abgelesenen Zahl 200 mm zugezählt werden. Liest man also beispielsweise die Zahl 30,5 ab, dann beträgt der Halbmesser 230,5 mm. In Fig. I, I is the center of the axis of the rotating body to be measured, the scope of which is represented by the individual circles. The measuring device will formed by the telescope 2, which can be moved on the scale 3. Both can be tilted around pivot point 4. The entire measuring range is now in the Partial measuring ranges A, B, C divided. An angular position belongs to each measuring range a, b, c. In the position a, the telescope 2 can be moved over the measuring range A. and can be set to any diameter in this range. Will the telescope is tilted into position b, then the measuring range B can be covered, in position c the measuring range C. In each measuring range is to the read-off numbers add the distance from the lower end of the measuring range to the midpoint; For example, if the measuring range of the measuring device is 100 mm and extends the Measuring range A from 300 to 400, measuring range B from 200 to 300, etc., then must for example, in the angular position b, 200 mm are added to each number read will. For example, if you read the number 30.5, then the radius is 230.5 mm.

Der Vorteil dieser Anordnung besteht darin, daß der die Messung Ausführende nur eine kleine Höhe zu beherrschen braucht und daß der Maßstab infolge seiner geringen Länge außerordentlich genau und leicht anzubringen ist. The advantage of this arrangement is that the person carrying out the measurement only needs to master a small height, and that the scale because of its small Length is extremely accurate and easy to attach.

Wenn es sich darum handelt, nicht nur die Durchmesser festzustellen, sondern auch die Profile zu vergleichen, dann muß der Abstand der Begrenzungskante des Drehkörpers von der objektseitigen Einstellebene zum Fernrohr immer der gleiche bleiben, weil das Vergleichsbild im Fernrohr für eine ganz bestimmte Entfernung hergestellt wurde. Durch das Kippen des Fernrohres ändert sich jedoch die objektseitige Einstellebene, einmal weil das Fernrohr näher an den Drehkörper herangebracht wird, zum anderen Teil, weil der Punkt des Körperumfanges, der die Kante bildet, vom Fernrohr weiter wegrückt, da ja die als Tangente erscheinende Visierlinie nicht mehr waagerecht, sondern geneigt liegt. Aus diesem Grunde muß zur Herstellung der richtigen objektseitigen Einstellebene der Drehpunkt 4 der Visiereinrichtung 2, 3 um einen gewissen Betrag, der sich ohne weiteres rechnerisch ermitteln läßt, nach vorn verschoben werden. Gleichzeitig muß auch eine Bewegung nach oben stattfinden, da sich ja das Fernrohr infolge der Schwenkbewegung etwas gesenkt hat. Da diese Bewegung der gesamten Einrichtung auf praktische Schwierigkeiten stößt, wird zum Ausgleich der Maßstab 3 gegenüber dem Drehpunkt 4 nach unten bewegt, und zwar um einen Betrag, der sich ebenfalls rechnerisch genau ermitteln läßt. Bei der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform soll beispielsweise lediglich in den Bereichen A und B ein Vergleichen des Profiles erforderlich sein. Deshalb findet für die Bereiche C, D, E nur ein Kippen der Meßeinrichtung 2, 3 in die Stellungen c, d, e statt, genau so wie in Fig. I. Bei dem Ausführungsbeispiel (Fig. 3) ist auf einem feststehenden Untersatz 6 ein waagerecht verschieblicher Schlitten 7 angebracht, der die Achse 8 trägt, an welcher der Bock 9 kippbar angeordnet ist. Der Bock g trägt den in senkrechter Richtung mittels des Handrades 10 verschieblichen Schlitten II, auf dem das Fernrohr I2 angebracht ist. Weiterhin ist an dem Bock 9 der Maßstab I3, und zwar in senkrechter Richtung leicht gleitend angebracht. Der Bock ruht mit einem Fuß 14 auf einer Kurvenscheibe I5, die auf der Hülse 25 undrehbar befestigt ist. Diese Hülse wird durch das Handrad I7 gedreht und trägt eine weitere Scheibe I8 mit Rasten I9, in die ein Federstift 20 eingreift. Weiterhin ist auf der innerhalb der Hülse 25 angeordneten Achse 16 ein Ritzel 21 angeordnet, das in eine am Untersatz 6 angebrachte Zahnstange 22 greift. Das Ritzel 21 ist (vgl. Fig. 4 bis 6) mit dem Handrad I7 nicht fest, sondern durch eine rasterartige Kupplung verbunden, indem sich ein mit dem Ritzel 21 fest verbundener Stift 23 in eine keilförmige Aussparung 24 der Hülse 25 legt, die ihrerseits fest mit dem Handrad I7 verbunden ist, aber die Scheiben 15 und r8 längs beweglich und gegen eine Feder 26 verschiebbar trägt. Mit dem Ritzel 21 fest verbunden ist eine Scheibe 27, die Anschläge 28 und 29 trägt. Wenn bei der Vorwärtsbewegung der Anschlag 28 gegen den festen Stift 30 schlägt, dann springt die Rast 24 an der Hülse 25 von dem Stift 23 ab und das Ritzel 21 bleibt stehen, während sich die Scheiben 15 und I8 weiterdrehen. Der Maßstab I3 stützt sich auf eine weitere Kurvenscheibe 3I, die mit einem Ritzel 32 verbunden ist, das in eine fest am Untersatz 6 angeordnete Zahnstange 33 eingreift. When it comes to not just determining the diameters, but also to compare the profiles, then the distance of the boundary edge must be of the rotating body from the setting plane on the object side to the telescope is always the same stay because the comparison image in the telescope for a very specific distance was produced. By tilting the telescope, however, the object-side changes Adjustment level, once because the telescope is brought closer to the rotating body, on the other hand, because the point of the body circumference that forms the edge of the telescope moved further away, since the line of sight, which appears as a tangent, is no longer horizontal, but lies inclined. For this reason, in order to produce the correct object-side Adjustment level of the pivot point 4 of the sighting device 2, 3 by a certain amount, which can be determined by calculation without further ado, be shifted forward. At the same time there must also be an upward movement, since the telescope is located has decreased slightly as a result of the pivoting movement. Because this movement of the entire establishment encounters practical difficulties, the scale 3 is used to compensate the pivot point 4 moves down, by an amount that is also can be calculated precisely. In the embodiment shown in FIG For example, a comparison of the profile is only necessary in areas A and B. be. Therefore, only one tilting of the measuring device takes place for the areas C, D, E 2, 3 in the positions c, d, e instead, exactly as in Fig. I. In the embodiment (Fig. 3) is on a fixed base 6 a horizontally movable Mounted carriage 7, which carries the axis 8, on which the bracket 9 is tiltably arranged is. The bracket g carries the displaceable in the vertical direction by means of the handwheel 10 Slide II on which the telescope I2 is attached. Furthermore is on the buck 9 the scale I3, mounted so that it can slide easily in the vertical direction. Of the Bock rests with a foot 14 on a cam disk I5, which cannot be rotated on the sleeve 25 is attached. This sleeve is turned by the handwheel I7 and carries another one Disk I8 with notches I9 in which a spring pin 20 engages. It is still on the arranged within the sleeve 25 axis 16, a pinion 21 is arranged, which in a rack 22 attached to the base 6 engages. The pinion 21 is (see. Fig. 4 to 6) with the handwheel I7 is not fixed, but by means of a grid-like coupling connected by a pin 23 fixedly connected to the pinion 21 in a wedge-shaped Recess 24 of the sleeve 25 sets, which in turn is firmly connected to the handwheel I7 is, but the disks 15 and r8 can be moved longitudinally and against a spring 26 wearing. Fixed to the pinion 21 is a disk 27, the stops 28 and 29 wears. If, during the forward movement, the stop 28 hits the fixed pin 30 hits, then the catch 24 jumps on the sleeve 25 from the pin 23 and the pinion 21 stops while the disks 15 and I8 continue to turn. The scale I3 is based on another cam 3I, which is connected to a pinion 32 which engages in a rack 33 fixedly arranged on the base 6.

Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist folgende: In der gezeigten Stellung wird der erste Meßbereich erfaßt. Zu den abgelesenen Zahlen ist die Entfernung vom unteren Ende des Meßbereiches bis zum Achsenmittelpunkt hinzuzuzählen. Soll nun nach dem Schema in Fig. 2 der zweite Meßbereich erfaßt werden, dann wird das Handrad I7 so lange gedreht, bis der Stift 20 in die nächste Rast einschnappt. The mode of operation of the device is as follows: In the one shown Position, the first measuring range is recorded. To the numbers read is the distance to be added from the lower end of the measuring range to the center of the axis. Intended to the second measuring range can now be detected according to the scheme in FIG Handwheel I7 turned until the pin 20 snaps into the next notch.

Hierbei kippt der Bock g, weil der Radius der Kurvenscheibe I5, die. ja hierbei gedreht wird, kleiner geworden ist. Gleichzeitig bewegt sich das Ritzel 21 auf der Zahnstange 22 vorwärts und zieht den Schlitten 7 mit. Hierbei läuft gleichzeitig das Ritzel 32 auf der Zahnstange 33 und dreht dabei die Kurvenscheibe 31, so daß sich der Maßstab I3 um einen bestimmten Betrag senkt.Here, the buck g tilts because the radius of the cam I5, the. yes this is rotated, has become smaller. At the same time the pinion moves 21 on the rack 22 forward and pulls the carriage 7 with it. This runs at the same time the pinion 32 on the rack 33 and rotates the cam 31 so that the scale I3 decreases by a certain amount.

Bei weiterer Drehung werden beispielsweise diejenigen Meßbereiche erfaßt, bei denen es auf das Vergleichen eines Profilbildes nicht ankommt, sondern zur Messung nur eine Meßmarke im Fernrohr benutzt wird. Eine Verschiebung des Schwenkpunktes des Bockes 9 ist dann nicht mehr erforderlich. Die Ausschaltung dieser Bewegung wird dadurch erreicht, daß der Anschlag 28 gegen den Stift 30 stößt und die Kupplung des Ritzels 2I mit der Hülse 25 löst. With further rotation, for example, those measuring areas recorded, in which it does not depend on the comparison of a profile picture, but to the Measurement, only one measuring mark is used in the telescope. A shift in the pivot point of the bracket 9 is then no longer required. The elimination of this movement is achieved in that the stop 28 abuts against the pin 30 and the coupling of the pinion 2I with the sleeve 25 releases.

Nunmehr drehen sich also nur noch die Scheiben I5 und I8, wobei die erstere die Schwenkung des Bockes g bewirkt, die letztere durch die Rasten die jeweils richtige Stellung sichert. Der Maßstab bleibt in seiner Stellung, da die Kurvenscheibe 3I nicht mehr betätigt wird.So now only the disks I5 and I8 rotate, with the the former causes the pivoting of the bracket g, the latter through the notches each secures correct position. The scale remains in its position as the cam 3I is no longer actuated.

Beim Zurückbringen der Vorrichtung in die Ausgangsstellung schlägt der Anschlag 29 gegen den Stift 30 und hält das Ritzel 21 50 lange fest, bis die Kupplung 23, 24 wieder eingesprungen ist. When returning the device to the starting position, it strikes the stop 29 against the pin 30 and holds the pinion 21 50 long until the Coupling 23, 24 has jumped in again.

PATENTANSPROCHE: 1. Verfahren zum Messen der Durchmesser und Vergleichen der Profile von großen Drehkörpern, insbesondere von Lokomotiv- und Wagenradsätzen, mittels eines in der Ebene des Drehkörpers vor diesem angeordneten Maßstab mit verschieblicher Visiereinrichtung, z. B. einem Fernrohr, dadurch gekennzeichnet, daß der sich nur über einen Teil des Meßbereiches erstreckende Maßstab in verschiedenen Winkelstellungen derart gekippt wird, daß die so entstehenden, durch die Endstellungen der Visiereinrichtung eingeschlossenen Teilmeßbereiche aneinanderstoßen, oder sich gegebenenfalls teilweise überdecken, während jeder Winkelstellung ein bestimmter Meßbereich zugeordnet ist. PATENT CLAIMS: 1. Method of measuring diameters and comparing the profiles of large rotating bodies, especially of locomotive and wagon wheel sets, by means of a sliding scale arranged in the plane of the rotating body in front of this Sighting device, e.g. B. a telescope, characterized in that the only over a part of the measuring range extending scale in different angular positions is tilted in such a way that the resulting, through the end positions of the sighting device enclosed partial measuring ranges abut one another, or possibly partially cover, while a certain measuring range is assigned to each angular position.

Claims

2. The method according to claim I, characterized in that when comparing of the profile with a normal profile provided in the telescope, the scale when tilting according to the respective angular position with its pivot point forwards and upwards is moved to the distance between the profile edge to be measured and the telescope to keep the same.

3. The method according to claim r and 2, characterized in that an Instead of the upward movement of the measuring device, a downward movement of the scale relative to the pivot point, which is only forward in the horizontal direction is moved.

4. Apparatus for performing the method according to claim I or following, characterized in that the measuring device (I2, I3) on a horizontal Axis (8) is pivotably mounted and detents (I9) or the like. For setting the respective angular positions are provided.

5. Apparatus according to claim 4, characterized in that the pivotable mounted measuring device (I2, I3) is supported on a cam (I5) which is arranged on the actuating shaft (I6, 25) provided with notches (I9).

6. Device according to claim 4 or the following, characterized in that that the measuring device (I2, I3) on a pinion and rack (21, 22) horizontally adjustable slide in the line of sight of the sighting device (I2) (7) is arranged.

7. Apparatus according to claim 4 or the following, characterized in that that the pinion (2I) serving for the horizontal adjustment of the slide (7) with the actuating shaft (I6) is coupled so that at the same time as the tilting of the Measuring device (I2, 13) takes place automatically the necessary forward movement.

8. Device according to claim 4 or the following, characterized in that that the scale (I3), which is arranged to slide easily in the vertical direction, is on a cam (3I) actuated by the horizontal movement of the slide (7) rests.

9. Apparatus according to claim 4 or the following, characterized in that that the cam (3I) carrying, on the carriage (7) arranged shaft with a pinion (32) is connected, which is attached to a fixed base (6) Rack (33) engages.

IO. Device according to Claim 4 or the following, characterized in that that the forward movement of the carriage causing the pinion (2I) with the actuating wheel (I7) by a resilient grid coupling od. The like. Rigid, but releasably connected and after reaching a certain angular position from a stop (28, 30) is held, so that from then on only one tilting of the measuring device (12, 13), however, no movement of the carriage (7) and the scale (I3) occurs.