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Verfahren und Vorrichtung zum gleichzeitigen Prüfen der Durchmesser
runder Werkstücke an verschiedenen auf deren Länge verteilten Stellen
Die Erfindung
betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum gleichzeitigen Prüfen der Durchmesser
runder Werkstücke an verschiedenen auf deren Länge verteilten Stellen mit Hilfe
von Reiter-oder Rachenlehren.
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Insbesondere bei der Serienfertigung von runden Werkstücken, z. B.
von Wellen für den Kraftwagenbau, besteht der Wunsch, auch die Kontrolle der Werkstücke
auf ihre Maßhaltigkeit möglichst ohne größeren Zeitaufwand und möglichst sicher
bewerkstelligen zu können. Der Erfindung liegt die Aufgabe zngrunde, die vorzugsweise
verschieden großen Durchmesser solcher Werkstücke an verschiedenen auf deren Länge
verteilten Stellen mit Hilfe von Reiter- oder Rachenlehren zu kontrollieren und
hierbei dem vorgenannten Wunsche Rechnung zu tragen.
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Gemäß der Erfindung findet zwischen den auf einem gemeinsamen Träger
angeordneten Reiter-oder Rachenlehren und dem Werkstück eine solche Relativbewegung
statt, daß die Lehren gemeinsam in die Meßlage auf dem Werkstück überführt werden,
auf dem dann jede einzelne Lehre selbständig reitet und von dem sie nach der Messung
gemeinsam wieder abgehoben werden. Vorzugsweise wird der Träger mit den Lehren auf
das ruhende Werkstück zu- und von diesem wieder wegbewegt. Gemäß weiterer Erfindung
sind bei der Vorrichtung zur Durchführung des neuen Verfahrens die Reiter-oder Rachenlehren
an einem gemeinsamen Träger
aufgehängt, der derart beweglich an
einem Gestell angeordnet ist, daß er gegenüber dem z. B. auf einer Prismenauflage
ruhenden Werkstück durch Hand- oder Fuß betätigung abgesenkt werden kann.
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Während bisher jede einzelne zu kontrollierende Stelle des Werkstücks
mit Hilfe einer Reiter- odeI Rachenlehre von Hand geprüft werden mußte und daher
für jede zu kontrollierende Stelle ein besonderer Arbeitsgang erforderlich war,
erlaubt das neue Verfahren und die neue Vorrichtung die gemeinsame Messung aller
an dem Werkstück zu prüfenden Stellen in einem einzigen Arbeitsgang. Dadurch, daß
jede einzelne Lehre in der Meßlage sellbständig auf dem Werkstück reitet, ist die
Messung zudem dem subjektiven Einfluß des Messenden völlig entzogen, so daß in jedem
einzelnen Fall ein einwandfreies Meßergebnis zustande kommt.
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In der Zeichnung sind zwei Ausfirun.gsbeispiele der Meßvorrichtung
gemäß der Erfindung dargestellt. Es zeigt Fig. 1 eine Meßvorrichtung gemäß der Erfindung,
bei der Reiterlehren und Anzeigelampen verwendet werden, in einer Vorderansicht,
Fig. 2 dieselbe Vorrichtung in einem seitlichen, durch die Mittelachse der Vorrichtung
geführten senkrechten Schnitt, Fig. 3 den oberen Teil der Vorrichtung bei der Verwendung
von Rachenlehren und der Anzeige des Meßergebnisses mit Hilfe von an diesen angebrachten
Marken in einer Teildarstellung und Fig. 4 dieselbe Vorrichtung in der gleichen
Teildarstellung in einer Seitenansicht.
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Bei der Meßvorrichtung nach den Fig. I und 2 sind die Reiterlehren
I an dem gemeinsamen waagerechten Träger 2 aufgehängt. Der Träger 2 weist an seinen
beiden Enden senkrechte Führungsstücke 3 auf, die zwischen Rollen 4 beweglich geführt
sind.
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Mit einer unteren Querleiste 5 ist der Träger 2 an einem Seil 6 aufgehängt,
das über eine Rolle 7 geführt ist und dessen anderes Ende um einen Seilwickler 8
-herumgeschlungen ist. Der Seiiwickler S ist auf einer Verbindungsstange 9 drehverstellbar
angeordnet, die an den beiden Enden von zwei um die Drehachse II schwenkbaren Hebeln
10 befestigt ist. An jedem der Hebel 10 greift außerdem, in einer der Richtung des
Seiles 6 entgegengesetzten Richtung, eine Zugfeder 12 an, die mit ihrem anderen
Ende bei I3 an dem Gestell der Vorrich--tung- befestigt ist und deren Spannung mit
Hilfe des Gewindebolzens 14 und der Mutter 15 verändert werden kann.
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An den beiden Enden der Drehachse II sind außerdem die beiden Pendelstangen
I6 eines Fußpendels I7 befestigt, die an ihrem unteren Ende durch eine Querstange
18 verbunden sind, auf welcher die Fußplatte 19 sitzt. Die wirksame Länge der Pendelstangen
I6 kann verändert werden, indem diese in der Führung 20 verschoben und mittels der
Schraube 21 festgestellt werden. Auf diese Weise kann der Abstand der Fußplatte
I9 von der Drehachse II der Beinlänge des Bedienenden angepaßt werden. Infolge der
Aufhängung der Pendelstangen I6 an der Drehachse II und der verhältnismäßig großen
Länge der Pendelstangen braucht der Bedienende bei der Betätigung der Vorrichtung
mit den Füßen und der Fußplatte 19 im wesentlichten nur eine waagerechte Bewegung
auszuführen, so daß der für die Betätigung erforderliche Kraftaufwand nur außerordentlich
gering ist.
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Wenn die Fußplatte 19 durch den Bedienenden nach vorn geschoben wird,
wird durchs die Pendelstangen in die Drehachse ii mit den Hebeln 10 verschwenkt
und infolgedessen das Seil 6 nachgelassen, so daß sich der Träger 2 nach unten bewegt
und die Lehren I auf das Werkstück 22 aufsetzt.
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Jede Reiterlehre I ist mit einem Stift 23 in die Ausnehmung 24 eines
Armes 25 eingelegt; der auf dem Träger 2 höhen- und seitenverstellbar angebracht
ist. An ihrem unteren Ende weist die Reiterlehre I ein Gegengewicht26 auf, das durch
einen Halter 27 mit einem der Meßschenkel 28 verbunden ist. Der Fühlstift 29 der
Reiterlehre stellt einen Teil eines elektrischen Feintasters 30 dar, der über ein
Kabel 31 und den Steckkontakt 32 mit einer Anzeigelampe 33 in Verbindung steht.
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Bei der Betätigung der Vorrichtung müssen der Träger 2 und die Arme
25, auf welchen die einzelnen Lehren 1- aufliegen, so weit gesenkt werden, daß die
Reiterlehren I auf dem Werkstück 22 selbständig reiten und hierbei keinerlei Verbindung
mehr mit den Armen 25 und dem Träger 2 haben.
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Daß die Lehren sich hierbei auf dem Werkstück 22 in einer stabilen
Lage befinden, ergibt sich durch die Anordnung des Gegengewichtes 26, durch welches
der Schwerpunkt der gesamten Lehre so weit nach unten verlagert wird, daß die Lehren
nicht von dem Werkstück 22 herunterfallen können.
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Jede der auf diese Weise auf das Werkstück aufbesetzten Reiterlehren
ergibt über den Fühlstift 29 des elektrischen Feintasters 30 eine Anzeige auf der
zugehörigen Anzeigelampe 33. Zu jeder Anzeigelampe kann z. B. eine grüne, eine weiße
und eine rote Glühbirne gehören, durch welche einUbermaß, die Maßgerechtheit und
ein Untermaß angezeigt werden. Der Bedienende kann also mit einem Blick übersehen,
ob das betreffende Werkstück an allen zu kontrollierenden Stellen in Ordnung ist
oder ob etwa Herstellungsungenauiglieiten vorliegen und welcher Art diese sind.
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Wenn die Messung ,durchgeführt worden ist, schwenkt der Bedienende
das Fußpendel durch Rückführung der Fußplatte I9 zurück, wodurch der Träger 2 mit
.den Armen 25 wieder angehoben wird. Hierbei legen sich die Lehren I mit den Stiften
23 wieder auf die Arme 25 auf, so daß die Lehren wieder von dem Werkstück 22 abgehoben
werden. Dieses kann daher von seiner als Prisma ausgebildeten Auflage 34 weggenommen
und durch ein neues Werkstück ersetzt werden.
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Die Auflage 34 für das Werkstück kann durch die Handräder 35, die
seitlich an der Vorrichtung angebracht sind, in der Höhe verstellt werden. Um auch
die Möglichkeit zu haben, die Ruhe- und Ausgangsstellung der Lehren gegenüber dem
Werkstück zu verändern, kann die wirksame Länge des
Seiles 6 durch
dessen Auf- oder Abwicklung auf den Seillvickler 8 verändert werden. Der Ausschlag
des Fußpendels I7, der die Länge des Weges bestimmt, um welchen die Lehren I gesenkt
werden, kann durch einen Anschlag 36 begrenzt werden, der mit Hilfe eines Handrades
37 einstellbar ist.
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Um auch die Längen der einzelnen Absätze des Werkstücks kontrollieren
zu können, sind gegebenenfalls auf einem vor dem Werkstück angeordneten festen Tisch
3S, der mit Befestigungsschlitzen 39 versehen ist, Längenfeintaster 40 angebracht,
deren Fühlhebel 41 jeweils über ein elektrisches Kabel zweckmäßig ebenfalls mit
einer Anzeigelampe in Verbindung stehen. Damit die Längen feintaster 40 einwandfrei
arbeiten können, muß das \%lerkstücli mit seinem einen Ende gegen einen nicht gezeichneten
Anschlag angelegt werden.
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Um die Zahl der Anzeigelampen 33 der Beschaffenheit des jeweils in
Serie zu prüfenden Werkstücks anpassen zu können, ist es zweckmäßig, die Lampen
auf einer abnehmbaren Platte 42, z. B. aus Preßstoff, anzuordnen. Um die Zugehörigkeit
der einzelnen Anzeigelampen 33 zu den betreffenden Meßstellen des Werkstücks zu
kennzeichnen, kann unterhalb der Anzeigelampen 33 auf der Platte 42 eine Abb. 43
des Werkstücks angebracht sein.
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Die in den Fig. 3 und 4 in einer Teildarstellung gezeigte Meßvorrichtung
weist hinsichtlich der Betätigungs- und Befestigungsmittel für die Lehren grundsätzlich
den gleichen Aufbau auf wie die oben mit Bezug auf Fig. I und 2 beschriebene Vorrichtung.
Statt der oben verwendeten Reiterlehren werden jedoch in diesem Falle Rachenlehren
44 verwendet. Diese bestehen aus einem ebenen Blech, das eine Ausuehmung 45 aufweist,
in welcher sich die Ansätze 46 mit den Meßflächen befinden. Mit dem oberen Meßflächenpaar
liegt die Rachenlehre 44 an dem zylindrischen Werkstück 22 an, wenn dieses das Sollmaß
besitzt. Hat das Werkstück Untermaß, so gleitet das obere Meßflächenpaar über das
Werkstück hinweg, und die Lehre legt sich mit der oberen Grenzfläche 47 der Ausnehmung
45 auf das Werkstück auf. Hat das Werkstück 22 dagegen Übermaß, so bleiben die unteren
Meßflächen 26 oberhalb der Achse des Werkstücks. Die Beschaffenheit des Werkstücks
mit Bezug auf seine Maßhaltigkeit kennzeichnet sich also durch drei verschiedene
Höhenlagen der Rachenlehre.
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Der eine der beiden Meßschenkel der Rachenlehre 4+ weist eine Verlängerung
48 auf, an deren Ende ein Gewicht 26, vorzugsweise ebenfalls in Gestalt eines ebenen
Bleches, angebracht ist. Die Ausbildung und Anordnung d,ieses Gewichtes bringt es
mit sich, daß der Schwerpunkt der gesamten Rachenlehre eine solche Lage besitzt,
daß die Rachenlehre wiederum selbständig auf dem Werkstück 22 reitet, nachdem sie
über den Träger 2 und dlen Arm 25 auf das Werkstück 22 aufgesetzt worden ist. Vorher
wird sie von dem Arm 25 mit Hilfe des Stiftes 49 gehalten, der in den von der Ausnehmung45
ausgehenden Schlitz 50 der Rachenlehre eingreift. Nach dem Aufsetzen auf das Werkstück
wird ihre Lage jedoch ausschließlich durch dieses und das Gewicht 26 bestimmt.
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Die Rachenlehren 44 weisen an dem oberen Ende eines sich nach oben.
erstreckenden stabförmigen Ansatzes 51 Markierungen 52 auf, die vorzugsweise farbig,
z. B. rot, weiß und grün, gestaltet sind und die Beschaffenheit des Werkstücks (Untermaß,
Maß gerechtbeit und Übermaß) andeuten sollen. Zu diesem Zweck sind die Markierungen
durch eine senkrecht angeordnete Platte 53 abgedeckt, in welcher sich ein Schlitz
54 befindet, durch welchen jeweils nur diejenigen Markierungen 52 sichtbar sind,
die dem Meßergebni.s an jeder der einzelnen Rachenlehren 44 entsprechen. Auch in
diesem Falle kann daher der Bedienende nach Betätigung der Vorrichtung mit einem
Blick erkennen, ob das Werkstück Fehler aufweist, welcher Art diese sind und wo
sich diese befinden.