DE928977C - Verfahren und Vorrichtung zum Messen und Pruefen der Genauigkeit von Profilschnitten - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum Messen und Pruefen der Genauigkeit von Profilschnitten

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DE928977C
DE928977C DEK19414A DEK0019414A DE928977C DE 928977 C DE928977 C DE 928977C DE K19414 A DEK19414 A DE K19414A DE K0019414 A DEK0019414 A DE K0019414A DE 928977 C DE928977 C DE 928977C
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    • G01B11/24Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures
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    • GPHYSICS
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Description

  • Verfahren und Vorrichtung zum Messen und Prüfen der Genauigkeit von Profilschnitten Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Messen und Prüfen der Genauigkeit von Profilschnitten eines Gegenstandes und ist allgemein verwendbar zur Genauigkeitsmessung von Profilschnitten hergestellter Gegenstände oder zur Anwendung bei deren Herstellung, ist jedoch besonders geeignet zur Prüfung der Genauigkeit von Profilschnitten von Turbinenschaufeln.
  • Bei einer bekannten Vorrichtung, die ursprünglich zur Prüfung verhältnismäßig kleiner Gegenstände, wie Zahnräder, Schraubenlgewinde, Fräser oder Gewindelehren gedacht war, weist die Vorrichtung ein Anreißgerät auf, das den Profilschnitt auf der Oberfläche des Gegenstandes kennzeichnet, und eine optische Proj ektionsvorrichtung, die ein optisch genau eingestelltes Bild des Profils entwirft; dabei sind beide Vorrichtungen so montiert, daß durch die Anreißvorrichtung zwangläufig die Markierung auf einer Oberfläche erfolgt, die der Bildfläche der Projektionsvorrichtung zugeordnet ist. Diese bekannten Geräte sind jedoch nicht ohne weiteres 7>ur Prüfung solcher Gegenstände, wie Turbinenschaufeln, geeignet, die verbältmsmäßig komplizierte Formen haben und unter Umständen die Prüfung der Gestalt, Größe und gegenseitigen Lage von zwei oder mehr Profilschnitten erforderlich machen.
  • Bei dem Verfahren zum Messen und Prüfen der Genauigkeit von Profilschnitten eines Gegenstandes nach der vorliegenden Erfindung wird der Profilschnitt durch eine Anreißvorrichtung (Anzeichnungsvorrichtung) auf der Oberfläche des Gegenstandes markiert, und ein Bild des markierten Profils wird anschließend durch eine optische Projektionsvorrichtung entworfen, wobei der Gegenstand während des Anreißens in einem Halter angeordnet ist, der dann mit dem darin befindlichen Gegenstand in die Proj ektionsvorrichtung übergeführt wird. Auf diese Weise ist es mögliCh, die bequemsten und zweckmäßigsten Anordnungen für das Anreißgerät und das Projektionsgerät zu treffen ohne Gefahr, daß durch eines der beiden Geräte das -einwandfreie Arbeiten des anderen gestört wird; dabei wird gleichzeitig die genaue Einstellung der Turbinenschaufeln (oder des betreffenden sonstigen Gegenstandes) in beiden Geräten erleichtert, unabhängig von dem weiten Bereich von verschiedenen Größen und Formen der Schaufeln, für die die Vorrichtung Verwendung finden kann.
  • Obgleich das Anreißgerät und das Projektionsgerät vollständig getrennte Vorrichtungsteile sein können, ist es oft praktisch, beide auf dem gleichen Sockel anzuordnen und eine Vorrichtung zum Überführen des Halters mit dem darin befindlichen Gegenstand von einem Gerät zum anderen vorzusehen.
  • In einem solchen Fall kann der Gegenstand in oder etwa in der Markierstellung auf seinem Träger angebracht werden, wobei Mittel vorgesehen sind, um zur leichteren Anbringung des Gegenstandes zunächst das Anreißgerät aus seiner Arbeitsstellung zu entfernen. Andererseits kann auch die Überführungsvorrichtung dazu benutzt werden, den Halter aus der Beschickungsstellung, in der der Gegenstand angebracht wird, über die Markierstellung in die Projektionsstellung zu bringen.
  • Das Anreißgerät kann so eingestellt werden, daß gleichzeitig zwei oder mehrere Profilschnitte auf der Obj ektivoberfläche eingezeichnet werden.
  • Andererseits kann die Anordnung auch so getroffen werden, daß nach der Markierung eines Profilschnittes eine Relativbewegung zwischen Anreißgerät und Halter erfolgt, so daß ein oder mehrere weitere Profilschnitte auf der Objektoberfläche eingezeichnet werden können.
  • Zweckmäßig besitzt das Anreißgerät paarweise angeordnete Markierstifte, wobei die zu einem Paar gehörigen Markierstifte an durch Federwirkung gegeneinandergedrückten Tragarmen befestigt sind und so gegenüberliegende Seiten des zu untersuchenden Gegenstandes erfassen. Die beiden -zu einem Paar gehörenden Markierstifte können gestaffelt angeordnet sein, so daß einer mit seiner Markierung etwas früher beginnt und endet als der andere. Dadurch, daß die Stifte sich in ihrer Ruhestellung leicht überlappen, ist eine vollständig in sich geschlossene Markierungslinie über den Profilschnitt gewährleistet.
  • Der Erfindungsgedanke kann in verschiedener Weise verwirklicht werden. Die beiliegenden Zeichnungen zeigen einige zur Prüfung der Herstellungsgenauigkeit von Turbinenschaufeln mit Stromlinienquerschnitt geeignete, beispielsweise Ausführungsformen, wobei es nicht genügt, nur die Formen einzelner Querschnitte zu prüfen, sondern auch die relative WinkelstelIung mit Abstand voneinander liegender Querschnitte. Für diesen Zweck genügt es in der Praxis häufig, die Profile von zwei entsprechend nahe den Enden der Schaufeln liegenden Querschnitten gleichzeitig zu untersuchen, während für eine gründlichere Prüfung auch noch ein dritter, nahe der Schaufelmitte liegender Querschnitt zur gleichen Zeit untersucht werden kann.
  • Die dargestellten Anordnungen zeigen die Verwendung von zwei Profilschnitten, aber es ist ohne weiteres klar, daß sie auch für jede beliebige andere Zahl von Profilschnitten dienen können. Während es in manchen Fällen genügen mag, nur eine Fläche der Schaufel zu untersuchen, wird es in den meisten Fällen wichtig sein, die vollständigen Profilschnitte über den ganzen Umfang der Schaufel zu untersuchen, was mit allen dargestellten Vorrichtungen möglich ist.
  • Auch sind diese Vorrichtungen alle so eingerichtet, daß sie leicht für verschiedene Schaufelgrößen eingestellt werden können, wofür natürlich verschiedene Abstände der Schnittebenen erforderlich sind.
  • Die verschiedenen Vorrichtungen besitzen alle ein Anreißgerät zur Markierung der Profilschnitte auf der Oberfläche der zu untersuchenden Schaufel und ein Projektionsgerät, das gleichzeitig Bilder der einzelnen markierten Profilschnitte auf eine Bildebene wirft; dabei ist die zu untersuchende Schaufel in einem Halter gelagert, der mit der Schaufel vom Markiergerät zum Projektionsgerät übergefüh?t wird. Anreißlggrät und Projektionsgerät können als zwei zusammengehörige aber getrennte Teile der Vorrichtung ausgebildet sein, wobei die Überführung des Schaufelhalters von einem Gerät zum anderen von Hand geschieht, oder es können andererseits auch beide Geräte untereinander verbunden und mechanische Einrichtungen zur Überführung des Halters vorgesehen sein.
  • In den Zeichnungen zeigt Fig. I eine vorzugsweise Ausführungsform des Anreißgerätes im Grundriß, Fig. 2 eine Endansicht der Anordnung nach Fig. I im Aufriß; Fig. 3 und 4 zeigen zwei unter einem rechten Winkel zueinander liegende Ansichten der Markierfeder in Fig. I und 2, Fig. 5 und 6 entsprechende Ansichten einer anderen Federform, Fig. 7 und 8 Einzelheiten der Anordnung des Schaufelhalters in dem Markiergerät (Anreißgerät), Fig. g und 10 zwei Abwandlungen der Anordnung nach Fig. 7 und 8, Fig. II und 12 rechtwinklig zueinander liegende Ansichten einer geeigneten Schaufelhalterkonstruktion für die Vorrichtung nach Fig. I bis I0; Fig. -13 zeigt eine -andere Form des Schaufelhalters, Fig. 14 eine geeignete Anordnung des Schaufelhalters nach Fig. I3 in dem Markiergerät, Fig. I5 eine vorzugsweise Ausführungsform des Projektionsgerätes im Grundriß, Fig. i6 einen Seitenriß nach Anordnung der Fig. I5; Fig. 17, I8 und 19 zeigen Einzelheiten einer zweckmäßigen Anordnung des Schaufelhalters nach Fig. II und I2 im Projektionsgerät nach Fig. 15 und I6, vergrößert, Fig. 20 und 21 rechtwinklig zueinander stehende Ansichten einer anderen Anordnung des Schaufelhalters in der Projektionsvorrichtung, Fig. 22 und 23 eine Vorrichtung, in der der Schaufelhalter mechanisch vom Markiergerät zum Projektionsgerät übergeführt wird, und Fig. 24 bis 27 vier verschiedene Formen von Markierstiften zur Verwendung an Stelle der Markierfedern nach Fig. 3 bis 6.
  • Die vorzugsweise Ausführungsform eines Markiergerätes gemäß Fig. I und 2 zeigt eine feste Grundplatte A, auf der die Turbinenschaufel B und zwei Paare von Markierungsstiften C, Ct und C2, C3 angeordnet sind, dabei sind Mittel für eine Relativbewegung zwischen Schaufel und Markierstiften vorgesehen, die das Einzeichrien der beiden Profil schnitte auf der Schaufeloberfläche gestatten.
  • Jeder der vier Markierstifte sitzt am Ende eines Tragarmes D, der beweglich an einer parallel zur Längsachse des Schaufelblattes B verlaufenden Welle angelenkt ist; dabei ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel ein gesondertes Scharnier Dt für jeden der vier Arme vorgesehen. Jedes der Scharniere D1 wird von einem Block D2 getragen, der parallel zur Längsachse der Schaufel längs einer Gleitbahn D auf der festen Grundplatte A verschiebbar angeordnet ist, derart, daß der zugehörige Markierstift längs der Schaufel in jede beliebige Stellung gebracht werden kann. Eine Klemmschraube D4 dient dazu, den Block D2 in einer gewählten Einstellung festzuklemmen. Durch Federn D5 werden die beiden Markierstifte C, Ct oder C2, C3 eines Stiftpaares gegeneinandergedrückt, und Anschläge D6 sind dabei zur Begrenzung ihrer Einwärtsbewegung vorgesehen.
  • Um mit Sicherheit ein vollständig fortlaufendes Profil über den ganzen Umfang der Schaufeloberfläche zu zeichnen, ist es zweckmäßig, die beiden Markierstifte eines Paares in der dargestellten Weise zu staffeln, so daß in der durch die Anschläge DG bestimmten Ruhestellung, ohne dazwischenliegende Schaufel, die Stifte sich in der Zeichenebene Seite an Seite leicht überlappen. Bei derartiger Anordnung beginnt und endet der eine Stift eines Paares seine Markierung ein wenig vor dem anderen.
  • Wie schon erwähnt, hängt die Anzahl der Stiftpaare von der Zahl der zu markierenden Profile einer Schaufel ab, wobei durch Einstellung der Stützblöcke D2 der Abstand zwischen den Schnittebenen -den jeweiligen Erfordernissen angepaßt werden kann.
  • Im allgemeinen wird es wünschenswert sein, die Schaufeloberfläche wenigstens in dem Bereich, in dem das zu zeichnende Profil liegt, mit einer schnell trocknenden, stumpfen, schwarzen Farbe zu bespritzen, um so einen reflexfreien, kontrastierenden Hintergrund für die Schnittprofilmarkierung zu schaffen, die mit weißer Farbe oder Tinte ausgeführt werden kann. Dabei ist es wichtig, nur solche Tinte zu verwenden, die langsam trocknet und frei von Rückständen ist, um zu erreichen, daß die Markierstifte etwa bis zur Dauer von 1/2 Stunde nach dem Füllen mit Tinte befriedigende Aufzeichnungen ergeben. Eine brauchbare Tinte wurde hergestellt aus gleichen Mengen von Wasser und Glycerin mit geringen Mengen eines Reinigungszusatzes und einer solchen Menge von weißer Farbe, daß die entstehende Linie sich gut von dem schwarzen Hintergrund abhebt.
  • Die zur Verwendung kommenden Markierstifte können von verschiedener Form sein, bestehen jedoch vorzugsweise aus Federn, wie beispielsweise die zum Zeichnen üblicherweise verwendeten Ziehfedern. Fig. 3 und 4 zeigen in vergrößertem Maßstabe die in der Vorrichtung nach Fig. I und 2 zur Verwendung kommende Markierfeder C. Vorzugsweise sind die Backen der Feder so gestaltet, daß sie für eine kurze Strecke vor der Spitze streng parallel zueinander verlaufen, wie dies bei C4 in Fig. 3 zu erkennen ist, und daß in diesem parallelen Teil die Spitzen beider Backen mit gleichem Radius abgerundet sind, so daß die Feder die zu markierende Oberfläche mit dem Ende oder auch jeder Seite ihrer Spitze über einen großen Winkel von annähernd I800 berühren kann und dabei unabhängig vom jeweiligen Anstellwinkel eine dünne Linie stets gleicher Breite zeichnet. Auch ist es wichtig, daß während der Relativbewegung zwischen Schaufel und Feder die Feder zunächst so mit der Schaufel in Berührung kommt, daß dabei eine Beschädigung der Feder oder der Schaufel vermieden wird. Zu diesem Zweck wird - bei Verwendung einer normalen Ziehfeder mit einer gegenseitigen Neigung der Federkanten von etwa IO bis I50 -eine Leitplatte C5 an der Unterseite der Feder befestigt, die so gestaltet ist, daß die Feder sanft an die Schaufel herangeführt wird und deren Kanten beispielsweise unter einem Winkel von 45 bis 60° gegeneinander geneigt sind. Die Verwendung einer solchen Leitplatte erübrigt sich, wenn die Federbacken selbst eine diesem Zwecke dienende Form haben, wie in Fig. 5 und 6 dargestellt.
  • Die Relativbewegung zwischen der Schaufel B und den Markierstiften C, Cl, C2, Cs kann auf verschiedeneWeise bewirkt werden, wobei die Schaufel sich mit ihren Kanten zwischen den Stiftpaaren bewegt. Fig. I und 2 zeigen beispielsweise Ausführungen mit einer Gleitbahn Al in der festen Grundplatte A der Vorrichtung, längs deren ein Träger E für den Schaufelhalter F von Hand oder mechanisch bewegt werden kann.
  • Das Beladen des Trägers E mit dem die Schaufel B tragenden Schaufelhalter F kann im allgemeinen bequem in dem Raum zwischen den die Stifte tragenden Armen erfolgen, entweder in einer von den Stiften ziemlich entfernten oder in einer nahe an die Stifte angrenzenden Stellung.
  • Besonders in letzterem Fall wird es im allgemeinen wünschenswert sein, die Markierstifte beiseite zu bewegen, um genügend Raum zum Aufladen zu haben. Zu diesem Zweck können Nockenscheiben D7 auf den Gleitblöcken D2 vorgesehen sein, die bei ihrer Drehung auf vorstehende Finger DG an den die Markierstifte tragenden Armen D wirken.
  • Da manche Turbinenschaufeln im Querschnitt tiefe Wölbungen aufweisen, kann es vorkommen, daß bei einem einfachen Schaufelhalterträger die Markierstifte Teile der Schaufeloberfläche unter einem für die Zeichnung ungünstigen Winkel berühren. Es ist daher zweckmäßig, eine Drehscheibe Ei in der Trägeranordnung E vorzusehen, derart, daß der Schaufelhalter um die Längsachse der Schaufel drehbar ist und damit der BerüFhrungswinkel zwischen Feder und Schaufeloberfläche in den für eine befriedigende Markierung erforderlichen Grenzen gehalten werden kann, wie auch immer der Querschnitt der Schaufel gestaltet sein mag.
  • Die Drehung der Scheibe kann mechanisch während der Bewegung erfolgen. So kann - wie Fig. 7 und 8 zeigen - die Drehscheibe E1 einen vorspringenden Arm E2 tragen, der in einem entsprechenden Stadium der Bewegung auf einen Zapfen ES trifft, der einstellbar auf der festen Grundplatte A angebracht ist, wobei die Stellung des Zapfens entsprechend der Form des Profilschnittes der jeweils zu markierenden Schaufel gewählt wird, so daß die Drehscheibe El in Anpassung an die Schaufelform um einen allmählich wachsenden Winkel gedreht wird. Andererseits kann - wie Fig. 9 zeigt - an der Drehscheibe eine Verzahnung E4 vorgesehen sein und im entsprechenden Augenblick mit einer einstellbaren Zahnstange E5 in Eingriff kommen. Noch eine andereAusführungsmöglichkeit zeigt Fig. I0, wo die Drehscheibe einen besonders geformten Nocken E6 trägt, der auf einen festen oder einstellbaren Zapfen E7 wirkt.
  • Der Schaufelhalter kann von verschiedener Form sein und zeigt bei dem Beispiel gemäß Fig. I bis I0, wie es in Fig. II und 12 noch einmal getrennt für sich dargestellt ist, eine besonders geformtePlatteF, auf deren einer Seite sich ein Sockel Fi zur Aufnahme der Schaufel B befindet. Für die praktische Verwendung in der Turbine ist es üblich, die Schaufel an ihrer Wurzel mit einem beispielsweise rechteckigen Flansch Bt zu versehen sowie mit einem PaßstückB2, das seitlich in eine entsprechend geformte Ausnehmung geschoben werden kann.
  • Der Haltersockel Ft ist daher mit einer entsprechend geformten Ausnehmung F2 versehen, in die das Paßstück B2 der Schaufelwurzel eingefügt und dort durch eine Madenschraube Fs sicher in seiner Stellung gehalten wird. Auf diese Weise kann derselbe Halter eine Anzahl ähnlicher zu untersuchender Schaufeln nacheinander aufnehmen.
  • Schaufeln verschiedener Gestalt und Größe haben verschiedene Wurzelstücke und erfordern daher verschiedene Halter, aber in jedem Falle ist die Anordnung so, daß der richtige Teil der Schaufel gegenüber den Markierstiften eingestellt ist, sobald der Halter in seinem Träger in der Markiervorrichtung eingesetzt ist.
  • Die Halterplatte F dient dazu, den Halter richtig in seinen Träger einzusetzen, indem die Platte unter ein Paar an der Drehscheibe E1 sitzende Blattfedern EG geschoben wird. Die Platte F hat an ihren Seiten Ausschnitte, in deren Paßwinkel F4 an der Drehscheibe sitzende Zapfen E9 treffen, die in Verbindung mit den Blattfedern die genaue Einstellung des Halters auf der Drehscheibe sichern.
  • Die Unterseite der Halterplatte F ist genau im rechten Winkel zur Längsachse der Schaufel geschliffen, so daß sie sich selbst genau auf ihr Widerlager an der Drehscheibe El einstellt.
  • Bei einer anderen in Fig. I3 und 14 gezeigten Ausführungsform des Halters ist der Hauptteil jedes Halters von im wesentlichen zylindrischer Gestalt und hat in seinem Endstück Gl (ähnlich dem Sockel Fl bei dem Halter nach Fig. II und I2) eine Aussparung zur Aufnahme der Schaufel; die Achse des Zylinders ist dabei genau koaxial mit der Längsachse der Schaufel. Der Halter G ist auch mit geeigneten Anschlagflächen versehen, beispielsweise seiner Endfläche G2 und einer Fläche G1 an einem Absatz, die je nach der Art des den Halter aufnehmenden Trägers zur Verwendung kommen und eine genaue Passung des Halterendes sichern.
  • So kann der Halter durch eine kreisförmige Bohrung seines Trägers hindurchgesteckt und in diese eingepaßt sein, wobei die Fläche GS an einem geeigneten Anschlag am -rückwärtigen Ende der Trägerbohrung anliegt. Diese Anordnung ist besonders geeignet für Projektionsvorrichtungen der weiter unten beschriebenen Art. Weiter kann der Halter auch, wie in Fig. 14 gezeigt, durch Federdruck in einem V-förmigen Schlitz ElO.der Drehscheibe Et gehalten sein, wobei die Endfläche G2 auf einen Anschlag der Drehscheibe trifft. In jedem Fall kann die genaue Einstellung des Zylinders G in seinem Träger durch eine Führung gesichert sein, z. B. den Stift Ell am V-förmigen Schlitz Et° in einer Stiftführung G4 -des Zylinders.
  • Was die Projektionsvorrichtung anbetrifft, in die der Schaufelhalter übergeführt wird, nachdem die Schnittprofile auf der Schaufeloberfläche ein gezeichnet sind, so kann jedes geeignete optische System verwendet werden, um Abbildungen der Profilschnitte auf einen Schirm in der Bildebene zu projizieren, wo dieselben genau gemessen und mit auf dem Schirm abgebildeten Standardprofilen verglichen werden können. Besonders geeignet für dilesen Zweck ist jedoch ein optisches Projektionssystem, bei dem ein oder mehrere Reflektoren einzelnen Profilschnitten zugeordnet und so angeordnet sind, daß die reflektierten Bilder alle in eine einzige Objektebene fallen und von dort aus durch ein Objektiv in die Bildebene projiziert werden, wobei die Objektebene vorzugsweise mit der Ebene des am weitesten von der Bildebene entfernten Profilschnittes zusammenfällt, so daß die Zahl der benötigten Reflektoren um eins geringer ist als die Zahl der Profilschnitte. Die Reflektoren sind vorzugsweise über ihre ganze Fläche teilweise durchlässig, wobei der Durchlaß abgestuft ist, so daß die Intensität des von irgendeinem Schnittprofil durch das Objektiv tretenden Lichtstrahls im wesentlichen die gleiche ist wie die von einem beliebigen anderen Profil. Bei einer vorzugsweisen Ausführungsform weist jeder teilweise durchlässige Reflektor eine dem Umriß des zugehörigen Schaufelquerschnittes entsprechend geformte mittlere Öffnung auf und besteht aus zwei oder mehr Teilen, die in einem Träger in Richtung etwa rechtwinklig zur optischen Achse des Objektivs aufeinander zu oder voneinander weg bewegt werden können; dabei können ein oder mehrere Träger axial verstellbar sein zur Anpassung an verschiedene Zwischenräume zwischen den Profilschnittebenen.
  • Eine solche Anordnung zeigen Fig. 15 und I6, in denen die Turbinenschaufel B als mit zwei durch die Markiervornchtung in oben beschriebener Weise eingezeichneten Profilschnitten Bs und B4 versehen dargestellt ist. Im vorliegenden Fall mit zwei Profilschnitten ist ein einziger, teilweise durchlässiger Reflektor H mit seiner reflektierenden Fläche in der Mitte zwischen den Ebenen der beiden Profile Bs und B4 angeordnet, so daß er ein Bild des weiter von der Schaufelwurzel entfernten Profilschnittes B4 in der Ebene des näher an der Schaufel wurzel liegenden Profils BS entwirft. Oft ist es zweckmäßig, die Schaufel B mit ihrer Längsachse horizontal und ihren Profilschnittebenen vertikal anzuordnen, so daß die Profile durch das hier schematisch dargestellte Projektionsobjektiv H2 auf einen vertikalen Schirm H1 abgebildet werden können. Die Anordnung des Schaufelhalters F auf der festen Grundplatte A2 der Projektionsvorrichtung (die identisch mit der festen Grundplatte A der Markierungsvorrichtung sein kann oder auch unabhängig von dieser) ist derart, daß unabhängig von der Größe und Gestalt der Schaufel der nächst der Schaufelwurzel liegende Profilschnitt BS stets die gleiche Ebene gegenüber der Grundplatte A2, nämlich die Objektebene des Projektion s objektivs H2 einnimmzt, wobei die Stifte der Markiervorrichtung zum Zeichnen des Profils BS immer gegenüber den Anschlagflächen des Schaufelhalters sorgfältig auf die richtige Lage eingestellt sind. Der oder die (nicht dargestellten) Träger für den oder die teilweise durchlässigen Reflektoren sind in geeigneter Weise an der GrundplatteA2 geführt, so daß sie leicht in die richtige Stellung zur genauen optischen Einstellung der Profilschnitte auf die Bildebene H1 des Projektionsobjektivs H2 gebracht werden können.
  • Die Beleuchtung der Profilschnitte Bs und B4 für Projektionszwecke kann in verschiedener Weise erfolgen. Das Ausführungsbeispiel gemäß den anliegenden Zeichnungen zeigt jedoch eine einfache Spiegelanordnung, bei der die Glühfäden J und Jl von zwei Lampen jeweils durch Paare von gewölbten Spiegeln J2, J3 und J4, J5 auf gegenüberliegende Flächen der Schaufel B in die Ebene der gezeichneten Profilschnitte B3 und B4 abgebildet werden. Die auf beiden Seiten der Schaufel liegenden beiden Hälften der Beleuchtungsvorrichtung sind auf Gleitbahnen JG und J7 auf der festen Grundplatte 342 einstellbar angeordnet, so daß sie je nach Größe der Turbinenschaufel verstellbar sind, um die richtige Beleuchtung des markierten Profils zu bewirken.
  • Die Ausgestaltung der Projektionseinrichtung ist lediglich zur Erleichterung des Verständnisses beschrieben, sie bildet keinen Teil der Erfindung.
  • Fig. I7 bis 19 zeigen Einzelheiten des Trägers für den Schaufelhalter in der Projektionsvorrichtung gemäß Fig. 15 und i6 sowie auch die Anord nung einer Mikrometerschraube zur Bestimmung von Winkelabweichungen in der Stellung der Schaufel B gegenüber ihrem Wurzelpaßstück B2.
  • Der Träger zeigt eine kurbelförmig gestaltete Konsole, deren einer Arm K zwei Bohrungen aufweist, die auf zwei Wellen 41 und 244, die von der festen Grundplatte 42 getragen werden, festgeklemmt werden können, während der andere Arm Kt sich von der Grundplatte fort erstreckt und den Schaufelhalter in der richtigen Stellung in der optischen Achse des Projektionsobjektivs hält. Der Schaufelhalter F (hier beispielshalber in der gemäß Fig. II und I2 dargestellten Form gezeigt) wird von einer mit Blattfedern L1 und Paßstiften L2 versehenen DrehscheibeL getragen Die DrehscheibeL ruht auf Kugellagern K2 in dem schalenförmigen Ende des Tragarmes Kl und wird durch einen in einem Hohlraum K4 auf der anderen Seite des Tragarmes St auf Kugellagern KS ruhenden Bolzen L3 in ihrer Lage gehalten. Ein von dem Bolzen LS getragener Hebelarm L4 ist über ein Gelenkstück L° und unter der Wirkung der Federn L7 und L8 mit einem am Tragarm K1 schwenkbar gelagerten Hebel LG verbunden, wobei die Bewegung des Hebels L6 um seinen Schwenkpunkt durch eine Mikrometerschraube K5 geregelt wird. Infolgedessen wird durch Betätigen der Schraube K5 die Schaufel B um einen kleinen Winkel gedreht, und wenn das auf den Schirm projizierte Billd des Profilschnitts einen Fehler in der Stellung der Schaufel gegenüber ihrem Wurzelstück B2 zeigt, kann die Größe des Fehlers nach kompensierender Betätigung der Mikrometerschraube an dieser abgelesen werden. Fig. 20 und 21 zeigen eine andere Trägerausführung für den Schaufelhalter, die es gestattet, einander zugeordnete Messungen von am Schirm angezeigten Fehlern der Form und Lage eines Profilschnitts zu machen. Hier ist der Schaufelhalter F (diesmal mit rechteckiger Grundplatte dargestellt) durch Blattfedern M1 und Paßstifte M2 auf einem Block M gehalten, der unter Kontrolle einer Mikrometerschraube M3 in einem Führungsschlitz M4 eines zweiten Blocks M5 in einer Richtung verschiebbar ist und unter Kontrolle einer zweiten Mikrometerschraube M6 rechtwinklig zu dieser Richtung in einem weiteren Führungsschlitz M7 eines Basisteiles M8. Auf diese Weise kann die Schaufel B meßbare Kompensationsbewegungen in zwei zueinander senkrechten Richtungen ausführen und so jeder Fehler in Form oder Lage der Schaufel erfaßt werden. Das Basisteil Ms:kann auf dem Tragarm Kt gelagert sein oder, falls Winkelmessungen erforderlich sind, auf der Drehscheibe L an diesem Tragarm.
  • Die vorstehende Beschreibung ging davon aus, daß Markiervorrichtung und Projektionsvorrichtung getrennte C;eräteteile sind und daß der die Schaufel tragende Schaufelhalter nach erfolgter Markierung von Hand aus der Markiervorrichtung in die Projektionsvorricshtung übergeführt wird.
  • Beide Geräte können jedoch nach Wunsch auch auf einer gemeinsamen Grundplatte angeordnet sein, und die Überführung des Schaufelhalters von einem Gerät zum anderen kann mechanisch erfolgen. Eine solche Anordnung zeigen Fig. 22 und 23, in denen das Markiergerät im wesentlichen in der Art angeordnet ist wie in Fig. I und 2, und das Projektionsgerät wie in Fig. 15 und I6 (unter Benutzung der gleichen Bezugszeichen) mit der Ausnahme, daß der Schaufelhalter nicht unmittelbar von dem Tragarm K1, sondern im wesentlichen in der gleichen Weise von einem weiteren, am Tragarm K1 angelenkten Arm K6 gehalten ist. Die gegenseitige Lage von Markiergerät und Proj ektionsgerät gestattet, daß die Schaufel durch Schwenken des Armes K6 um seinen Lagerzapfen zunächst zur Markierung an den Stiften der Markiervorrichtung vorbeibewegt und dann in ihre Stellung im Projektionsgerät geschwenkt wird zur Projektion der bezeichneten Profile. Das Beladen des Trägers mit dem Schaufelhalter kann in einer Stellung zwischen den Tragarmen der Markierstifte -des Anreißgeräts erfolgen, ehe die Schaufel an den Stiften vorheigeführt wird, oder andererseits auch in der M arkierstellung, wobei dann vorübergehend die Tragarme der Stifte beiseite zu schwenken sind.
  • Nach der vorhergehenden Beschreibung wurde eine Ziehfeder zur Einzeichnung der Markierung auf der Schaufeloberfläche verwendet, es können jedoch an Stelle der Ziehfeder nach Wunsch auch andere Markiermittel Verwendung finden. In Fig. 24 bis 27 sind beispielsweise einige verschiedene Formen dargestellt. So kann der Markierstift aus einem feinen Pinsel oder Strahl N gemäß Fig. 24 bestehen oder aus einem an seinem Umfang mit Tinte versehenen, sich drehenden Rad Nt gemäß Fig. 25. Eine weitere Ausführungsmöglichkeit zeigt Fig. 26, nach der eine scharfkantige Scheibe N2 als Schablone zur Erzielung einer scharfen Begrenzung der auf der Schaufeloberfläche angebrachten Markierung von Tinte oder Farbe dient, die vorher auf die Scheibe aufgespritzt oder in anderer Weise aufgebracht wurde. In noch einer - anderen Ausführungsform gemäß Fig. 24 besteht der Markierstift aus einer scharfen Nadel N3, die in die Deckschicht aus schwarzer Farbe auf der Schaufeloberfläche einschneidet und so längs einer Linie die gegen die Deckschicht kontrastierende Oberfläche der Schaufel selbst freilegt.
  • Ohne über -den Rahmen der Erfindung hinauszugehen, können die vorstehend beschriebenen Anordnungen in verschiedenster Weise abgewandelt werden. Die Vorrichtungen können auch zur Untersuchung von Profilschnitten von anderen Körpern als Turbinenschaufeln, wie beispielsweise von Zahnrädern, Verwendung finden.
  • PATENTANSPROCHE: I. Verfahren zum Messen oder Prüfen der Genauigkeit von Querschnittsumrissen eines Körpers, bei dem der Profilschnitt zunächst durch ein Anreißgerät (Anzeichnungsgerät) auf der Körperoberfläche markiert und dann ein Bild des markierten Profils durch ein optisches Projektionsgerät projiziert wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper (B) während der Markierung in einem Halter (F) ruht, der mit dem darin befindlichen Körper in das Projektionsgerät übergeführt wird.

Claims (1)

  1. 2. Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß das Anreißgerät und das Projektionsgerät getrennte Teile der Vorrichtung sind, in der der Halter mit dem darin befindlichen Körper von Hand von dem einen Gerät zum anderen übergeführt wird.
    3. Vorrichtung zum Messen und Prüfen der Genauigkeit von Quer,schnittsumrissen eines Körpers, bei dem der Profilschnitt zunächst durch ein Anreißgerät auf der Körperoberfläche markiert und dann ein Bild des markierten Profils durch ein optisches Projektionsgerät projiziert wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper (B) während der Markierung in einem Halter (F) lagerbar und derselbe Halter mit dem darin befindlichen Körper in das Projektionsgerät überführbar ist.
    4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Anreißgerät und das Projektionsgerät getrennte Teile derselben darstellen und daß der Halter (F) für den zu untersuchenden Gegenstand (B) von Hand aus dem einen Gerät in das andere überführbar ist.
    5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß Anreißgerät und Projektionsgerät auf einer gemeinsamen Grundplatte (4, i<2) angeordnet und Mittel (K6) zur mechanischen Überführung des Halters (F) für den Gegenstand (B) vorgesehen sind.
    6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, gekennzeichnet durch Mittel (D, D7, D8) zum Ausrücken des Anreißgeräts (C, C1, C2, C3) aus seiner Arbeitsstellung zwecks Erleichterung des Anbringens des Gegenstandes (B) an seinem Träger (K, K1) in oder nahe von dessen Markierstellung.
    7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Halter (F) durch die Überführungseinrichtung (K6) aus einer Ladestellung, in der der Gegenstand (B) am Träger (K, gr1) angebracht wird, über die Markierstellung in die Projizierstellung bewegbar ist.
    8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, gekennzeichnet durch eine Anreißvorrich- tung (C, C1, C2, CS), die gleichzeitig zwei oder mehr parallele Profilschnitte auf der Objektoberfiäche (B) zeichnet.
    9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Anreißvorrichtung ein oder mehr Paare (C, Ct, C2, C3) von Marlierstiften aufweist und daß die die Stifte (C, Ct) eines Paares tragenden Arme (D) unter Federwirkung (D5) gegeneinandergedrückt werden, derart, daß sie auf gegenüberliegende Flächen des Gegenstandes (B) wirken.
    10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Markierstifte (C, Ct, C2, C3) jedes Paares derart gestaffelt angeordnet sind, daß ein Stift (C, C2) seine Markierung ein wenig früher als der andere (Ct, CS) beginnt und endet, und daß die Stifte sich in ihrer Ruhestellung leicht überlappen, so daß eine vollständige, ununterbrochene Markierung um den Profilschnitt gesichert ist.
    II. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis I0, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel (L, K2) vorgesehen sind, die während der zum Zweck der Profilzeichnung erfolgenden translatorischen Relativbewegung zwischen Gegenstand und Anreiß vorrichtung eine einstellbare Drehung des Gegenstandes ermöglichen.
    I2. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis II, gekennzeichnet durch die Verwendung einer Ziehfeder (C) zum Zeichnen der Profil schnitte, deren Backen an der Spitze (C4) parallel zueinander verlaufen und die mit einer schrägen Führungskante (C5) zum allmählichen Heranführen der Feder (C) an den Gegenstand versehen ist.
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