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Prüflehre zum Prüfen des Außendurchmessers zylindrischer Werkstücke
Lehren
zum Überprüfen des Außendurchmessers von Werkstücken, die das Meßergebnis durch
das Aufleuchten von farbigen Lampen anzeigen, sind bekannt.
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Sie arbeiten in der Regel mit einem Fühlstift, der über geeignete
Übersetzungen mit Kontakten von Glühlampen zusammenwirkt. Die bekannten Lichtsignallehren
sind so eingerichtet, daß zwischen den Kontaktstellen und den zugehörigen unterschiedlich
gefärbten Signallampen je ein Relais eingeschaltet wird. Das Relais bewirkt die
Ausschaltung der Signallampen, wenn das für die jeweils anzeigende Signallampe festgelegte
Abmaß überschritten wird, während es gleichzeitig die der nächstfolgenden Meßstufe
zugeordnete Signallampe einschaltet.
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Derartige Lichtsignallehren sind sehr teuer. Da sie als Einzweckgeräte
gebaut werden, lohnt sich ihre Anschaffung nur dann, wenn laufend größere Mengen
gleichgestalteter Werkstücke geprüft werden. Deshalb werden Werkstücke, die nur
in geringen Mengen hergestellt werden, in der Praxis nur mit allgemeinen Lehren,
wie Schieblehren oder Rachenlehren, kontrolliert. Da dieses Meßverfahren aber sehr
umständlich ist, erscheint es erstrebenswert, bei Messungen des Außendurchmessers
die vorteilhaftere Lichtsignalmethode bei allen Werkstücken ohne Rücksicht auf die
anfallende Stückzahl anwenden zu können. Mit der vorliegenden Erfindung wird bezweckt,
eine Lichtsignallehre zu schaffen, die sich als Universalgerät zum
Prüfen
der Außendurchmesser aller vornehmlich langer, stufenförmig unterteilter, runder
Werkstücke eignet, und zwar innerhalb eines möglichst großen Längen- und Durchmesserbereiches,
und die sich mit wenigen Handgriffen zur Prüfung einer bestimmten Werkstückreihe
jedesmal einrichten läßt. Bei der Prüfung längerer Werkstücke mit mehreren nebeneinanderliegenden
Meßstellen, z. B. abgestufter Schäfte oder Wellen, ist es von Bedeutung, daß das
durch die Signallampen gebildete Prüffeld mit Sicherheit überblickt und die Lage
von Fehlerstellen sogleich bestimmt werden kann. Auch diese Sonderaufgabe soll mit
der Erfindung gelöst werden.
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Die Erfindung besteht darin, daß eine oder mehrere mit Anschlagstiften
versehene einseitige Grenzrachenlehren beweglich in einem Gehäuse angeordnet sind
und daß in der Bewegungsbahn ihrer Anschlagstifte Federkontakte von Signallampen
liegen, die durch den infolge des Eindrückens des Werkstückes in die Lehre herbeigeführten
größeren oder kleineren von dem Abmaß des Werkstückes abhängigen Verschiebeweg der
Lehre geschaltet werden.
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Nach einer wertvollen Einzelausgestaltung der Erfindung sind die
Rachenlehren in der Vorrichtung mit nach unten gerichteten Schenkeln pendelnd und
gegen ihr Eigengewicht nach aufwärts verschiebbar aufgehängt und fallen beim Einführen
des Prüflings je nach dessen Maßhaltigkeit entweder überhaupt nicht oder nur bis
zum Ende der Gutseite der Rachenlehre oder aber im Ausschußfalle ganz über das Werkstück.
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Diese Ausbildung der Prüflehre hat den wesentlichen Vorteil, daß
durch die Wirkung des Gewichtes der hängenden Lehren zugleich der anzuwendende Meßdruck
festgelegt ist, der bekanntlich etwa das Lehrengewicht ausmachen soll. Bisher war
es nicht möglich, bei der Reihenmessung von Werkstücken immer diesen Meßdruck anzuwenden.
Es blieb dem Prüfer überlassen, diesen Druck nach seinem im Laufe der Zeit sich
ausprägenden Gefühl zu bestimmen. Die Erfindung zeigt nun einen einfachen Weg, der
bei jeder Messung und bei jedem Prüfstück die Gewähr bietet, daß der das Lehrengewicht
ausmachende Meßdruck unabhängig von dem Gefühl des Prüfers zur Anwendung kommt.
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Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung werden die Rachenlehren
in senkrechten Führungsschlitzen je zweier dünner Führungsbleche pendelnd aufgehängt;
-die Führungsbleche selbst werden in vertikalen Stirnverzahnungen zweier gegenüberliegender
Wandteile des Gehäuses in entsprechendem Abstand voneinander an entsprechender Stelle
eingeschoben.
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Die Erfindung sieht weiterhin vor, daß das Gehäuse der Prüflehre
ein Feld dicht nebeneinander angeordneter Signallampengruppen mit je drei Signalfarben,
z. B. Gelb = Nacharbeit, Grün = gut, Rot Ausschuß, und diesen Gruppen entsprechende
Aufnahmeeinrichtungen für die Rachenlehren aufweist.
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Dieses Feld ist für die Prüfung verschieden langer und mit Meßstellen
an beliebigen Stellen versehener Prüf-Iinge einrichtbar.
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Erfindungsgemäß geschieht das Einrichten der Lehre für eine bestimmte
Werkstückserie dadurch, daß das Gehäuse iiber den zum Aufhängen der Rachenlehren
dienenden Wandteilen zur Aufnahme einer Rachenlehreneinstellschablone eingerichtet
ist, die durch entsprechend breite Ausnehmungen das richtige Einsetzen der Führungsbleche
und Rachenlehren gewährleistet und mit einer als Deckblatt dienenden Schemazeichnung
des zu prüfenden Werkstückes verbunden ist, die unterhalb der Signallampen als Kontrollblatt
der Meßstellen dient.
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Entsprechend der hängendenAnordnung der Rachenlehren wird das zu
prüfende Werkstück in zwei auf einer gemeinsamen Achse gegeneinander verschiebbar
angeordneten Gabelarmen gehalten und durch Anheben dieser Gabeln in die Lehrenrachen
eingeschwenkt.
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Um mit den Gabelarmen Werkstücke von beliebiger Größe richtig führen
zu können, sind die Gabelenden mit U-förmigen, auswechselbaren Einsatzstücken versehen.
-Schließlich ist nach der Erfindung vorgesehen, daß die Gabelarme in ihrer Prüflage
je einen den Einzelkontakten aller Meßstellen vorgeschalteten Hauptkontakt schließen,
wodurch ein gleichzeitiges Aufleuchten aller geschalteten Signallampen bewirkt wird.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in Fig.
I im Querschnitt nach der Linie I-I der Fig. 2 und in Fig. 2 in Vorderansicht mit
teilweisem Längsschnitt dargestellt.
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In einem Gehäuse I sind zwischen zwei Längswandteilen 2 und 3 und
je zwei zwischen diesen Wandteilen angeordneten Führungsblechen 4 die Rachenlehren
5 in einer den zu prüfenden Stellen des Werkstückes entsprechenden Anzahl, Größe
und Stellung zueinander derart beweglich aufgehängt, daß sie mittels zweier Führungszapfen
6 mit großem Spiel in Längsschlitzen7 der dünnen Führungsbleche entgegen ihrem Eigengewicht
nach oben verschoben werden können. Die Führungsbleche 4 werden dabei kammartig
zwischen vertikalen Stirnverzahnungen der Wandteile 2 und 3 gehalten.
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Die Rachenlehren liegen vermittels an denselben angeordneter Anschlagstifte
8 auf je einer KontaLtfeder g auf, die zwischen je zwei Kontaktzungen 9a und 9b
unterhalb eines längs durch das Gehäuse hindurchgeführten Waagebalkens ro derart
isoliert be--festigt sind, daß die Kontaktfedern 9, wenn sie nicht durch das Gewicht
einer Rachenlehre nach unten gedrückt werden und dadurch die Kontaktzungega berühren,
in Kontaktverbindung mit den Kontaktzungen gab stehen. Oberhalb des Waagebalkens
10 sind in einem Abstand von den Teilen 9, 9a und 9b ebensolche Kontaktfedern II
zwischen Kontaktzungen IIa und IIb so angeordnet, daß die Kontaktfedern II die Zunge
via berühren. Die Kontaktpaare 9, 9a, gb und 11, IIa, 11o sind dicht nebeneinander
in möglichst großer Anzahl im Gehäuse angeordnet, um möglichst viele Messungen gleichzeitig
vornehmen zu können und stehen über vierteilige Kontaktstecker I2 einer Kontaktplatte
13 einerseits mit der Plusleitung eines hinter der Kontaktplatte 13 angebrachten
Transformators r4 in Verbindung, andererseits in entsprechender Schaltverbindung
mit den
im Oberteil des Gehäuses angeordneten Glühlampen I5, I6
und I7, von denen die oberen, I5, von roten, die mittleren, I6, von grünen, die
unteren, I7, von gelben Linsenkörpern nach außen hin abgedeckt sind.
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Unterhalb der Kontakte und der aufgehängten Rachenlehren sind zwei
Gabeln I8 in einer Längsnut einer Welle I9 auf dieser undrehbar gegeneinander verschiebbar
und feststellbar angeordnet. Die Welle 19 ist an ihren Enden in den Seitenwänden
des Gehäuses drehbar gelagert. Die Gabeln 18 dienen dazu, das Werkstück beim Anheben
in die Prüflage und Einführen in die Rachen der Lehren zu führen. Sie sind zum Zweck
des Einlegens der Werkstücke an ihren Enden dem Durchmesser der Prüflinge entsprechend
U-förmig ausgenommen. Die Anordnung der Gabeln ist so getroffen, daß sie das Werkstück
bei waagerechter Lage genau mitten zwischen den Rachenlehrenschenkeln in der Ebene
S, die die Gutseite der Rachenlehren begrenzt, halten. Zweckmäßig sind die Gabelenden
so ausgebildet, daß Einsatzstücke 20 von ebenfalls U-förmiger Gestalt für andere
Werkstücke durchmesser, die in den verschiedensten Abmessungen zum Zubehör der Prüflehre
zählen, in die Gabelrachen eingeschoben werden können.
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Die Lehre läßt sich, vorausgesetzt, daß die entsprechenden Rachenlehren
vorhanden sind, in wenigen Minuten zu jeder Prüfarbeit umbauen bzw. einrichten.
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Sollen dabei beispielsweise Werkstücke von der Beschaffenheit des
in der Zeichnung veranschaulichten sechsmal abgestuften Werkstückes T} in allen
sechs Abstufungen nachgemessen werden und dann zwei Abstufungen auf etwaige Konizität
hin untersucht werden, so sind insgesamt acht entsprechende Rachenlehren an entsprechender
Stelle in das Gehäuse einzuführen. Das geschieht erfindungsgemäß mit Hilfe einer
Einstellschablone 21 aus Blech oder Pappe, die über den Wandteilen 2 und 3 in Führungsnuten
22 der Seitenwände des Gehäuses eingeschoben wird. Sie ist mit Ausnehmungen 23 versehen,
durch welche nach dem Hochklappen eines schrägen Pultdeckels24 zunächst die Führungsbleche
4 und dann die zugehörigen Rachenlehren 5 zwischen je zwei Führungsblechen 4 eingeführt
werden. Dann wird mit Hilfe der Kontaktstecker I2 die Kontaktverbindung aller durch
je eine Rachenlehre betätigten Meßstellen mit den zugehörigen Glühlampen hergestellt;
alle übrigen Meßstellen werden vom Leitungsnetz durch Herausziehen der Stecker abgetrennt.
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Die Schablone 21 ist mit einer als Deckblatt dienenden Zeichnung
25 verbunden, die das Werkstück in natürlicher Größe schematisch darstellt und in
der die Meßstellen durch Pfeile deutlich gekennzeichnet und alle übrigen Meßangaben
enthalten sind.
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Diese Zeichnung wird auf den Pultdeckel aufgelegt.
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Sie gibt beim Aufleuchten der Signallampen die Übersicht, an welcher
Stelle ein Fehler gemessen wurde, der dann sogleich auf dem Werkstück markiert werden
kann.
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Nach dem Einstellen der Gabeln 18 im Anschluß an das Einsetzen der
Rachenlehren kann die Prüfarbeit beginnen. Das zu prüfende Werkstück wird in die
Gabefrachen gelegt. Die Gabeln werden durch Betätigung der Handgriffe I8a so weit
hoch geschwenkt, bis sie an einer Stange 26 Anschlag finden. Dabei wird gleichzeitig
eine in den Seitenwänden des Gehäuses schwenkbar gelagerte Kontaktleiste 27 entgegen
der Kraft einer Torsionsfeder so weit gedreht, daß die jedem Federkontaktpaar vorgeschalteten
Hauptkontakte 28, 29 geschlossen werden.
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Ist nun der Durchmesser einer gemessenen Werkstückstelle kleiner
als das durch die zugehörige Rachenlehre festgelegte Gutmaß und Ausschußmaß, so
wird diese Lehre beim Einführen des Werkstückes überhaupt nicht angehoben. Der von
einem Hauptstecke r 3 o vom Leitungsnetz abgenommene, über den Transformator 14
umgewandelte Schwachstromkreis ist dann über die Leitung a, die Hauptkontakte 28,
29, die Leitung b, die Kontaktzungen II, IIa, die Leitung c, Kontaktzungen 9a, 9,
Leitung al, Lampe 15 und die Leitung d geschlossen, wodurch die Lampe 15 nach außen
rot aufleuchtet.
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Hat der Werkstückteil das Gutmaß, so folgt die entsprechende Rachenlehre
der Hubbewegung der Gabel, sobald diese ihre waagerechte Lage zu überschreiten beginnt,
d. h. wenn der Werkstückteil am Ausschußmeßpilz 5 a der Rachenlehre festgehalten
wird.
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Die Rachenlehre wird in diesem Falle ein wenig angehoben, wodurch
sich die Kontaktfeder 9 an die Kontaktzunge gb anlegt. Der Schwachstromkreis wird
dann über a, 28, 29, b, II, II", c, 9, 9b, a2, I6 und d geschlossen, wodurch die
Lampe I6 nach außen grün aufleuchtet.
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Ist dagegen der Werkstückteil stärker als vorgeschrieben (Nacharbeit),
so folgt die zugehörige Rachenlehre schon der Hubbewegung des Werkstückes, sobald
dieses die Rachenmündung berührt, und wird bis zum Ende der Schwenkbewegung der
Gabel so weit nach oben angehoben, bis der Anschlagstift 8 die Kontaktfeder II an
die Kontaktzunge 111 anlegt.
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Dann wird der Stromkreis über a, 28, 29, b, II, IIb, a3, I7 und d
geschlossen, wodurch die Lampe I7 nach außen gelb aufleuchtet.
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Damit ist eine Prüflehre geschaffen, die allen Anforderungen genügt.
Sie ist einfach und billig in der Anschaffung, weil sie keine kostspieligen elektrischen
Schaltelemente aufweist; aus diesem Grunde ist sie aber auch zuverlässig betriebssicher.
Die neue Lehre ist mit wenigen Handgriffen für eine große Anzahl von zu prüfenden
Werkstücken, die an den verschiedensten Stellen ihrer Erstreckung geprüft werden
sollen, einrichtbar. Das zu diesem Zweck vorgesehene große Feld von Signallampengruppen
ist durch die sinnreiche Anordnungsmöglichkeit einer Zeichnung des Prüflings vor
dem Signallampenfeld mit Hinweisen auf die verschiedenen Meßstellen sehr leicht
zu übersehen. Es ist einleuchtend, daß durch die Zeichnung die Prüfarbeit noch vereinfacht
wird, denn der Prüfer braucht keinerlei Überlegungen mehr anzustellen, welche Stelle
des Prüflings etwa ein Fehlmaß aufweist. Die einzelnen Meßstellen liegen in Bildform
vor ihm. Bei wertvollen Prüflingen kann für jeden einzelnen Prüfling eine besondere
Zeichnung oder ein Druck vor das Signallampenfeld .gelegt werden, die dann nicht
mehr Bestandteil der Einstellschablone, sondern Meßblattzubehör des Prüflings ist.
Der Prüfer braucht dann keine ausführlichen Protokolle für das Meßblatt
anzufertigen,
weil die Markierung der zum Prüfling gehörigen Zeichnung genügt. Daraus folgt, daß
man auch ungeübte Leute mit verantwortungsvollen Prüfarbeiten betreuen kann.