DE8908575U1 - Device, especially symmetry measuring device, for measuring, in particular, a groove - Google Patents
Device, especially symmetry measuring device, for measuring, in particular, a grooveInfo
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Description
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Walter Schock
Walkersbacher Tal 5 7073 LorchWalter Schock
Walkersbacher Tal 5 7073 Lorch
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Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung, vor allem Symmetriemeßvorrichtung, zum Ausmessen einer in eine Körperwandung eines Hohlkörpers eingeschnittete Ausnehmung, insbesondere Nut, mit einem Ansatz, welcher in die Ausnehmung einschiebbar und an einem im Hohlkörper zentrierbaren Grundkörper angeordnet ist. An vorgenannte Ausnehmung als Führung bzw. Fixierung von Zahnrädern oder Präzisionsbauteilen werden hohe Genauigkeitsanforderungen gestellt. So muß nicht nur die Parallelität der Nutseitenflächen sondern auch die Ausrichtung der Mittellinie der Nut durch die Mitte des Hohlkörpers, also die Symmetrie der Nut bezüglich einerThe invention relates to a device, especially a symmetry measuring device, for measuring a recess, in particular a groove, cut into a body wall of a hollow body, with a projection which can be pushed into the recess and is arranged on a base body which can be centered in the hollow body. High accuracy requirements are placed on the aforementioned recess as a guide or fixation of gears or precision components. Not only the parallelism of the groove side surfaces but also the alignment of the center line of the groove through the center of the hollow body, i.e. the symmetry of the groove with respect to a
Radialachse des Hohlkörpers, gewährleistet sein. Da der Ansatz von bekannten Vorrichtungen dieser Art fest mit dem Hohlkörper verbunden ist und eine unveränderbare Breite aufweist, kann damit nur festgestellt werden, ob die symmetrische Lage der Nut gegeben ist oder nicht. Für den Vorgang des Ausmessens der Nut bedeutet dies, daß der Ansatz entweder in dia riut einschiebbar ist oder nicht. Somit kann nur eine Aussage darüber gewonnen werden, welche Hohlkörper eine von der Sollposition abweichende Nut aufweisen und somit Ausschuß sind und welche nicht. Es kann .sieht fest- \ gestellt werden, wie und um wieviel die Lage der Nut gegenüber Ihrer Sollposition abweicht. So könnte die Mittellinie der Nut schräg oder parallel versetzt zu einer Radialachse des Hohlkörpers verlaufen. Um genauere Aussagen über den Verlauf dör Nut zu erhalten, werden 3D-Koordinateruneßinaschinen verwendet. Diese tasten mit einem Meßfühler die Kanten des Hohlkörpers einschließlich der Nut ab. Mit Hilfe eines aufwendigen optoelektronischen Systems werden die Mitte des Hohlkörpers und die Meßdaten füi die Nut ermittelt.Radial axis of the hollow body, must be guaranteed. Since the attachment of known devices of this type is firmly connected to the hollow body and has an unchangeable width, it can only be used to determine whether the symmetrical position of the groove is given or not. For the process of measuring the groove, this means that the attachment can either be inserted in the diametrical direction or not. This means that only a statement can be made about which hollow bodies have a groove that deviates from the target position and are therefore rejects and which are not. It can be determined how and by how much the position of the groove deviates from its target position. For example, the center line of the groove could run diagonally or parallel to a radial axis of the hollow body. 3D coordinate measuring machines are used to obtain more precise information about the course of the groove. These use a sensor to scan the edges of the hollow body including the groove. The center of the hollow body and the measurement data for the groove are determined using a complex optoelectronic system.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, für eine Vorrichtung der eingangs zuerst beschriebenen Art eine einfache Möglichkeit zum genauen Ausmessen des Verlaufs der Nut und ihrer Breite zu schaffen.The object of the present invention is to create a simple possibility for accurately measuring the course of the groove and its width for a device of the type described above.
Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß der Ansatz mindestens einen in Gebrauchslage an wenigsten? einer Seitenwand derThis is achieved according to the invention in that the attachment has at least one in the position of use on at least one side wall of the
Ausnehmung anliegenden Meßfühler aufweist, welcher mit einer Anzeigevorrichtung verbunden ist. Durch Einschieben des Ansatzes in die Ausnehmung kann nun über den Meßfühler der genaue Verlauf der Ausnehmung ermittelt werden. Insbesondere können Schwankungen der Schräglage oder im Versatz sowie in der Breite der Ausnehmung, die bisher nur mit aufwendigen elektronischen 3D-Koordinatenmeßmaschinen feststellbar waren, einfach gemessen und über die Anzeigevorrichtung sichtbar gemacht werden. Diese nessungen sinä nun auch für verschiedene Breiten der Ausnehmung möglich.The recess has a measuring sensor that is connected to a display device. By inserting the attachment into the recess, the exact course of the recess can now be determined using the measuring sensor. In particular, fluctuations in the inclination or offset as well as in the width of the recess, which could previously only be determined using complex electronic 3D coordinate measuring machines, can be easily measured and made visible using the display device. These measurements are now also possible for different widths of the recess.
Als besonders vorteilhaft erweist es sich, wenn der Grundkörper seine Mantelfläche übrragende einstellba^e Zentrierelemente aufweist. Die Vorrichtung kann somit für Hohlkörper unterschiedlichster Innendurchmesser verwendet werden. Vorteilhafterweise sind dabei die Zentrierelemente in radialer Richtung des Grundkörpers verschiebbar und feststellbar.It is particularly advantageous if the base body has adjustable centering elements that protrude beyond its outer surface. The device can therefore be used for hollow bodies with a wide range of internal diameters. Advantageously, the centering elements can be moved and locked in the radial direction of the base body.
Als besonders günstig erweist es sich, wenn jedes Zentrierelement in einer radialen Bohrung des Grundkörpers angeordnet ist, welche in eine zentrische Ausnehmung des Grundkörpers mündet, wobei jedes Zentrierelement über ein in der zentrischen Ausnehmung bewegbares Verstellele^ent verschiebbar ist. Dadurch wird die Zentrierung des Grundkörpers in einem Arbeitsgang erreicht. Eine vorteilhafte Ausbildung des Verstellelements ergibt sich in Form einer konischen Schraube, wobei die zentrische Ausnehmung des Grundkörpers ein Gewinde aufweist. Eine weitere Ausgestaltung der Erfin-It is particularly advantageous if each centering element is arranged in a radial bore in the base body, which opens into a central recess in the base body, whereby each centering element can be moved via an adjustment element that can be moved in the central recess. This means that the centering of the base body is achieved in one operation. An advantageous design of the adjustment element is in the form of a conical screw, whereby the central recess in the base body has a thread. A further embodiment of the invention
dung besteht darin, daß der Grundkörper längs seiner Mantelfläche eine Ausfräsung aufweist, welche als Führung für den Ansatz ausgebildet ist. Der Grundkörper ist also nicht einstückig mt dem Ansatz hergestellt, sondern es können in die Ausfräsung verschiedene Ansätze eingesetzt werden, wodurch sich für die Breite der auszumessenden Ausnehmung ein großer Bereich ergibt. Vorteilhafterweise ist die Ausfräsung im Querschnitt T-förmig ausgebildetThe advantage of this is that the base body has a milled recess along its surface, which is designed as a guide for the attachment. The base body is therefore not made in one piece with the attachment, but different attachments can be inserted into the milled recess, which results in a large range for the width of the recess to be measured. Advantageously, the milled recess is T-shaped in cross section.
Eine Variante der Erfindung sieht vor, daß die Anzeigevorrichtung elektrisch ausgebildet und über mindestens einen Piezokristall mit dem oder den Meßfühlern verbunden ist. Dadurch werden besonders genaue Meßdaten erzielt.A variant of the invention provides that the display device is electrically designed and connected to the sensor or sensors via at least one piezo crystal. This results in particularly precise measurement data.
Eine Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß der Ansatz zwei quer zu seiner Längsachse verlaufende Meßfühler aufweist. Damit können beide Seitenwände der Nut gleichzeitig vermessen werden.A further development of the invention consists in the attachment having two measuring sensors running transversely to its longitudinal axis. This allows both side walls of the groove to be measured simultaneously.
Um eine einfache Anzeigevorrichtung zu schaffen, besteht eine weitere Variante der Erfindung darin, daß die Anzeigevorrichtung mechanisch ausgebildet ist, wobei der Ansatz aus einem in der Ausfräsung gehaltenen Führungskörper und einea die Meßfühler aufweisenden Meßkörper besteht, welcher gegenüber dem Führungskörper verschwenkbar ist und am Meßkörper ein Anzeigeelement und am Führungskörper eine Meßskala angeordnet sind. Mit dieser Anzeigevor-In order to create a simple display device, a further variant of the invention consists in that the display device is designed mechanically, whereby the attachment consists of a guide body held in the milled recess and a measuring body with the measuring sensors, which can be pivoted relative to the guide body and a display element is arranged on the measuring body and a measuring scale is arranged on the guide body. With this display device
&agr; Q _ α Q _
richtung kann die Schräglage der Nut in der Körperwandunq des Hohlkörpers ausgemessen werden. Um den Versatz und die Breite der Nut zu messen, sieht eine andere Ausgestaltung der Erfindung vor, daß die Meßfühler über ein Umlenkglied und ein Verschiebeelement mit der Anzeigevorrichtung verbunden sind. Dabei kann der Meßkörper gegenüber dem Führungskörper festgestellt werden. Besonders zweckmäßig ist dabei das Umlenkglied als Abschrägungen am Msßfühlsr und ss Verschiebeelersent ausgebildet.The inclination of the groove in the body wall of the hollow body can be measured using this direction. In order to measure the offset and the width of the groove, another embodiment of the invention provides that the measuring sensors are connected to the display device via a deflection element and a displacement element. The measuring body can then be fixed relative to the guide body. The deflection element is particularly expediently designed as bevels on the measuring sensor and the displacement element.
Hohe Genauigkeitsanforderungen werden bei Präzisionsbauteilen, welche einen Hohlkörper aufweisen oder als solcher ausgebildet sind, wie beispielsweise Zahnräder, nicht nur an die Symmetrie der Nut bezüglich einer Radialachse des Hohlkörpers sondern auch an die Winkellage von Bohrungen, Zähnen od. dgl. zur Mittelachse des Hohlkörpers gestellt. Es wird deshalb für einen Hohlkörper, in welchen ein Grundkörper einschieb- und zentrierbar ist, eine Vorrichtung zum Ausmessen der vorgenannten Winkellage geschaffen, zweckmäsigerweise weist der Grunäkörper in seiner Pütteläehs*- zwei schwenkbar gelagerte Arme und eine Winkelanzeige auf, wobei die Drehachse der Arme dem Scheitel und die Achsen der Arme den Schenkeln des zu messenden Winkels entsprechen und jeder Arm ein axial angeordnetes, in die jeweilige Bohrung, Zahn od. dgl. einsetzbares Gegenelement aufweist. Vorteilhafterweise ist das Gegenslsser4: für eine Vorrichtung zum Ausmessen der Winkellage von Bohrungen als Zapfen ausgebildet, während es zum Ausmessen der Winkellage eines Zahns eine hutähnliche, den Zahn angepaßte FormHigh accuracy requirements are placed on precision components which have a hollow body or are designed as such, such as gear wheels, not only on the symmetry of the groove with respect to a radial axis of the hollow body but also on the angular position of bores, teeth or the like with respect to the central axis of the hollow body. A device for measuring the aforementioned angular position is therefore created for a hollow body into which a base body can be inserted and centered. The base body expediently has two pivotally mounted arms and an angle indicator in its Pütteläehs*-, the axis of rotation of the arms corresponding to the vertex and the axes of the arms to the legs of the angle to be measured and each arm has an axially arranged counter element which can be inserted into the respective bore, tooth or the like. Advantageously, the countershaft 4 is designed as a pin for a device for measuring the angular position of bores, while for measuring the angular position of a tooth it has a hat-like shape adapted to the tooth.
- 10 aufw&lst. - 10 up&lst.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert.The invention is explained in more detail below with reference to the drawing.
Die Zeichnung zeigt Ausführungsbeißpiele der Erfindung. Es stellen dar:The drawing shows examples of embodiments of the invention. They show:
Fig. 1 eine Stirnansicht der erfindungsgemäflen Vorrichtung, \ Fig. 2 eine Seitenansicht nach Fig. 1,Fig. 1 is a front view of the device according to the invention, \ Fig. 2 is a side view according to Fig. 1,
Fig. 3 eine Stirnansicht eines anderen Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäOen Vorrichtung,Fig. 3 is a front view of another embodiment of the device according to the invention,
Fig. 4 eine Stirnansicht eines weiteren AusführungsbeispielsFig. 4 a front view of another embodiment
Fig. 5 eine Stirnansicht einer Vorrichtung zum Ausmessen ciücx winkellageFig. 5 a front view of a device for measuring ciücx angular position
Die Vorrichtung zum Ausmessen einer Ausnehmung weist einen Grundkörper 1 und einen Ansatz 2 auf. Der Ansatz 2, an welchem ein Griff 3 angeformt ist, wird in einer längs einet Mantelfläche 4 des Grundkörpers 1 verlaufenden Ausfräsung 5 geführt. Die Ausfräsung 5 ist T-förmig ausgebildet. Etwa am freien Ende 6 des Ansatzes 2 sind zwei quer zur Längsachse 7 des Ansatzes 2 verschiebbare und federbelastete Meßfühler 8 angeordnet.The device for measuring a recess has a base body 1 and a projection 2. The projection 2, on which a handle 3 is formed, is guided in a milled recess 5 running along a lateral surface 4 of the base body 1. The milled recess 5 is T-shaped. Approximately at the free end 6 of the projection 2, two spring-loaded measuring sensors 8 are arranged that can be moved transversely to the longitudinal axis 7 of the projection 2.
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Die Meßfühler 8 sind mit mindestens einem Piezokristall 9 gekoppelt, welches.- zwischen den Meßfühlern 8 angeordnet ist und in nicht näher dargestellter Weise mit einer Anzeigevorrichtung verbunden ist.The measuring sensors 8 are coupled to at least one piezo crystal 9, which is arranged between the measuring sensors 8 and is connected to a display device in a manner not shown in detail.
Der Grundkörper 1 weist eine zentrische Ausnehmung 10 und radiale Bohrungen 11 auf, welche in die zentrische Ausnehmung 10 münden. In jeder radialen Bohrung 11 ist ein Zentrierelement 12 angeordnet, welches in Gebrauchslage die Mantelfläche 4 des Grundkörpers r 1 überragt und über ein als konische Schraube ausgebildetes Verstellelement 13, welches in der zentrischen Ausnehmung 10 in axialer Richtung des Grundkörpers 1 bewegbar ist, verschoben wird. Zum Ausmessen einer in eine Körperwandung eines Hohlkörpers eingeschnittene Ausnehmung, insbesondere Nut, wird der Grundkörper 1 in den Hohlkörper eingesetzt und das Verstellelement 13 in die zentrische Ausnehmung 10 eingedreht, wodurch sich die Zentrierelemente 12 zur Innenfläche des Hohlkörpers hinbewegen und zur Anlage kommen. Somit ist der Grundkörper 1 im Hohlkörper zentriert und durch Verschieben des Ansatzes 2 mittels des Griffes 3 in der Ausfräsung 5 werden die Meßfühler 8 entlang der Seitenwände der Ausnehmung bewegt. Die Meßfühler 8 drücken dabei auf den Piezokristall 9 und die so entstandene Ladungsmenge wird an die elektrische Anzeigevorrichtung übermittelt, welche die entsprechenden Daten für die Lage der Nut angibt.The base body 1 has a central recess 10 and radial bores 11 which open into the central recess 10. A centering element 12 is arranged in each radial bore 11, which in the position of use projects beyond the outer surface 4 of the base body 1 and is displaced via an adjusting element 13 designed as a conical screw, which can be moved in the central recess 10 in the axial direction of the base body 1. To measure a recess, in particular a groove, cut into a body wall of a hollow body, the base body 1 is inserted into the hollow body and the adjusting element 13 is screwed into the central recess 10, whereby the centering elements 12 move towards the inner surface of the hollow body and come into contact with it. The base body 1 is thus centered in the hollow body and by moving the projection 2 using the handle 3 in the milled recess 5, the measuring sensors 8 are moved along the side walls of the recess. The measuring sensors 8 press on the piezo crystal 9 and the amount of charge thus generated is transmitted to the electrical display device, which indicates the corresponding data for the position of the groove.
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In Fig. 3 ist der Ansatz 2 mit einer, aus einem Anzeigeelement 14 und einer Meßskala 15 besteherden mechanischen AnzeigevorrichtungIn Fig. 3, the projection 2 is provided with a mechanical display device consisting of a display element 14 and a measuring scale 15.
16 dargestellt. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der Ansatz 2 aus einem Führungskörper 17 und einem gegenüber letzterem verschwenkbaren Meßkörper 18 aufgebaut. Am MeQkörper 18 sind ortsfeste Meßfühler 8 und das Anzeigeelement 14 und am Führungskorper16. In this embodiment, the attachment 2 is made up of a guide body 17 and a measuring body 18 that can be pivoted relative to the latter. The measuring body 18 has fixed measuring sensors 8 and the display element 14, and the guide body
17 die Meßskala 15 angeordnet. Vor dem Meßvorgang weist das Anzeigeelement 14 auf eine geeichte Nullmarkierung 19 der Meßskala 15. Beim Ein- und Verschieben des Meßkörpers 18 in der Nut ver-17 the measuring scale 15 is arranged. Before the measuring process, the display element 14 points to a calibrated zero mark 19 of the measuring scale 15. When the measuring body 18 is inserted and moved in the groove
f schwenkt sich dieser je nach Schräglage der Nut mehr oder weniger stark gegenüber dsm Führungskörper 17. Dabei bewegt sich auch das Anzeigeelement 14 gegenüber der am Führungskörper 17 befestigten Keßskala 15 und liefert se die Meßdaten über den Verlauf der Nut. f , depending on the inclination of the groove, it pivots more or less strongly relative to the guide body 17. The display element 14 also moves relative to the temperature scale 15 attached to the guide body 17 and supplies the measurement data on the course of the groove.
In Fig. 4 ist eine weitere Ausführungsform der Anzeigevorrichtung dargestellt. Dabei sind die Meßfühler 8 über ein Umlenkglied 20, ein Verschiebeelement 21 und eine Welle 22 mit einem in der Zeichnung nicht näher dargestellten Anzeigeelement verbunden. Das Umlenkglied 20 ist als aneinanderliegende Abschrägungen am Meßfühler &thgr; und am Verschiebeelement 21 ausgebildet. Beim Ein- und Verschieben des Meßkörpers 18 in der Nut verlagern sich die federbelasteten und verschiebbaren Meßfühler 8 bei einem von der Sollposition abweichenden Versatz der Nut, wobei das eine Vorspannung aufweisende Verschiebeelement 21 über das Umlenkglied bewegt wird. Der Meßkörper ist dabei gegenüber dem FührungskörperA further embodiment of the display device is shown in Fig. 4. The measuring sensors 8 are connected to a display element (not shown in detail in the drawing) via a deflection element 20, a displacement element 21 and a shaft 22. The deflection element 20 is designed as bevels on the measuring sensor θ and on the displacement element 21. When the measuring body 18 is inserted and moved in the groove, the spring-loaded and movable measuring sensors 8 are displaced if the groove is offset from the target position, whereby the displacement element 21, which has a preload, is moved via the deflection element. The measuring body is in this case
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festgestellt. Die Größe der Verschiebung wird durch ein mit dem Verschiebeelement 21 über eine Welle 22 verbundenes, in der Zeichnung nicht näher dargestelltes Anzeigeelement und eine Meßskala sichtbar gemacht.The size of the displacement is made visible by a display element (not shown in detail in the drawing) connected to the displacement element 21 via a shaft 22 and a measuring scale.
Fig. 5 zeigt einen Kohlkörper 23 und eine Vorichtung zum Ausmessen der Winkellage von Bohrungen 24 zur Mittelachse 25 des Hohlkörpers 23. Die Vorrichtung besteht aus einem üruulkörper 1, weicher in seiner Mittelachse 26 zwei schwenkbar gelagerte Arme 27. &Ggr;) 28 ur.d ein& WiakeXan-£ei$& iiifweiet, wobei die Drehachse 29 der Arme 27, 28 dem Scheitel und die Achsen 30, 31 der Arme 27, 28 den Schenk·?!·! des zu messenden Winksls entsprechen. Etwa am freien Ende 32, 33 eines jeden Armes 27, 2ö ist ein als Zapfen ausgebildetes GegeneJemer4: 34, 35 axial angeordnet, wobei jedes Gegenelement 34, 35 in ein» an der Stirnfläche 36 der Körperwandung des Hohlkörpers angeordnete Bohrung 24 einsetzbar ist. Der in den Hohlkörper 23 zentrisch eingesetzte Grundkörper 1 ist mit den Armen 27, 28 derart verbunden, daß die verlängert gedachte Drehachse 29 der Mittelachse 26 des Grundkörpers 1 entspricht.Fig. 5 shows a hollow body 23 and a device for measuring the angular position of bores 24 to the central axis 25 of the hollow body 23. The device consists of a hollow body 1 which has two pivotally mounted arms 27 , 28 in its central axis 26, the axis of rotation 29 of the arms 27, 28 corresponding to the apex and the axes 30, 31 of the arms 27, 28 corresponding to the legs of the angle to be measured. Approximately at the free end 32, 33 of each arm 27, 28, a counter element 34 , 35 designed as a pin is arranged axially, whereby each counter element 34, 35 can be inserted into a bore 24 arranged on the end face 36 of the body wall of the hollow body. The base body 1, which is inserted centrally in the hollow body 23, is connected to the arms 27, 28 in such a way that the imaginary extended axis of rotation 29 corresponds to the central axis 26 of the base body 1.
Zum Ausmessen der Winkellage wird der Grundkörper 1 in den Hohlkörper 23 eingeschoben und zentriert. Die Gegenelemente 34, 35 werden in zwei Bohrungen 24 eingesetzt. Mittels der Winkelanzeige ist nun der von der Mittelachse 25 des Hohlkörpers 23 zu den Mitten der zwei Bohrungen 24 verlaufende Winkel ablesbar.To measure the angular position, the base body 1 is inserted into the hollow body 23 and centered. The counter elements 34, 35 are inserted into two holes 24. Using the angle indicator, the angle running from the center axis 25 of the hollow body 23 to the centers of the two holes 24 can now be read.
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DE19904004486 DE4004486A1 (en) | 1989-07-14 | 1990-02-14 | Symmetry measurement arrangement esp. for slot in hollow body - has base body with projection carrying sensor contacting side wall slot |
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DE8908575U1 true DE8908575U1 (en) | 1989-08-31 |
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- 1989-07-14 DE DE8908575U patent/DE8908575U1/en not_active Expired
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