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Vorrichtung zum Prüfen des winkelgenauen Verlaufs der Flächen von
Werkstücken
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Prüfen des winkelgenauen
Verlaufs der Flächen von Werkstücken, die aus einer waagerechten ebenen Auflagefläche
und einer auf dieser aufgesetzten, senkrechten Führung besteht, an welcher ein Schieber
auf und ab gleitbar gelagert ist, der einen an der auf winkelgenaue Lage zu prüfenden
Fläche des Werkstückes entlang zu führenden und mit einer Meßuhr in Verbindung stehenden
Fühler trägt. Bei der Prüfung des winkelgenauen Verlaufs der Flächen von Werkstücken
geht man oft so vor, daß man das zu prüfende Werkstück auf eine als Unterlage dienende,
genau ebene Platte, z. B. eine Marmorplatte, auflegt und an das Werkstück ein Präzisionswinkelmaß
oder auch einen entsprechenden Meßzylinder anlegt. Falls die Flächen des Werkstückes
nicht rechtwinklig zueinander verlaufen, entsteht zwischen diesen und dem Prüfgerät
jeweils ein Zwischenraum, dessen Größe schwer zu messen ist. Wenn eine genauere
Prüfung notwendig ist, wird der zwischen dem Werkstück und dem Prüfgerät vorhandene
Zwischenraum mit Hilfe von geeichten Kalibern von verschiedener Dicke gemessen.
Dieses Verfahren ist zeitraubend und kann zudem zu leichten Beschädigungen der als
Unterlage dienenden Marmorplatte und der Kaliber führen. Es ist auch schon eine
Winkelprüfvorrichtung bekannt, die aus einem
auf einer waagerechten
Unterlage aufzusetzenden senkrechten Führungskörper besteht, gegen den das zu prüfende
Werkstück angelegt wird und der zu diesem Zweck zwei Anlagepunkte besitzt, deren
gemeinsame Tangentialebene die senkrechte Berührungsfläche bildet. Bei diesem Gerät
können Meßfehler nicht immer vermieden werden, und es eignet sich auch nicht zur
Prüfung von sperrigen Werkstücken. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß die
Vorrichtung nach jeder Verschiebung immer wieder von neuem eingestellt werden muß.
Es ist schließlich noch eine Vorrichtung bekanntgeworden, deren senkrechte Führung
aus einer Führungssäule mit kreisförmigem Querschnitt besteht, auf der ein mit einer
Anzeigevorrichtung zusammenwirkender Ausleger gleitbar gelagert ist, der einerseits
den Fühlstift und die mit diesem verbundenen Organe und andererseits die Meßuhr
trägt. Diese Vorrichtung enthält überhaupt keine Einrichtung, welche die Einstellung
des senkrechten Trägers mit Bezug auf den Auflagetisch ermöglicht, so daß man zu
Winkelmaßen und Kalibrierzylindern greifen muß. Auch ist es nicht möglich, mit dieser
an sich sehr empfindlichen Vorrichtung größere- Ober-- -flächen zu prüfen.
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Ziel der Erfindung ist es, allen diesen Übelständen abzuhelfen. Zu
diesem Zweck weist die senkrechte Führung einen auf der waagerechten ebenen Fläche
frei aufliegenden Fuß und zwei einander entgegengesetzt angeordnete senkrechte Führungsflächen
auf, auf jeder von welchen der mindestens eine glatt bearbeitete Fläche aufweisende
Schieber wahlweise, jeweils nachdem er um ISo'°l gedreht worden ist, gleitbar lagerbar
ist. Die neue Vorrichtung behält nach einmaliger Einstellung ihre Lage unbedingt
bei. Mit ihrer Hilfe können auch sperrige Werkstücke geprüft werden, und die zu
prüfende Fläche kann auf ihrer gesamten Länge abgetastet werden. Schließlich weist
die erfindungsgemäße Vorrichtung noch den Vorteil auf, daß sie äußerst einfach und
genau geregelt werden kann.
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Zweckmäßig ist die senkrechte Führung in einem Längsschlitz des Fußes
an einem Lagerbolzen mit Hilfe von Schrauben einstell- und feststellbar verschwenkbar
gelagert. Hierdurch kann jeder Fehler ausgeglichen werden, der bei einer eventuellen
Abnutzung der Auflagefläche entsteht.
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Wenn zwischen den durch die beiden Prüfvorgänge ermittelten Werten
eine Differenz besteht, genügt es zur EinstellSung der Vorrichtung, das Lineal um
seinen Lagerbolzen zu verschwenken, bis diese Differenz ausgeglichen ist. Diese
Einstellung der Vorrichtung wird unter Bezugnahme auf das zu prüfende Werkstück
vorgenommen, ohne Rücksicht darauf, ob dessen Flächen winkelgenau verlaufen oder
nicht.
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In den Zeichnungen sind mehrere Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes
dargestellt.
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Es zeigt Fig. I ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes
in einer Vorderansicht, Fig. 2 einen Schnitt gemäß der Linie II-II der Fig. I, Fig.
3 einen Schnitt gemäß der Linie III-III der Fig. 2, Fig. 4 einen Schnitt gemäß der
Linie IV-IV der Fig. I, Fig. 5 eine andere Art der Befestigung des Fühlstiftmeßgeräts
in einer Vorderansicht, teilweise in einem senkrechten Schnitt, Fig. 6 die zum Befestigen
des Fühlstiftmeßgeräts dienende Hülse, in einem axialen Schnitt und in einem größeren
Maßstab, Fig. 7 ein weiteres Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes in perspektivischer
Darstellung, Fig. 8 den Läufer nach Fig. 7 in einer Seitenansicht, teilweise in
einem senkrechten Schnitt, Fig. g denselben Läufer von unten gesehen und Fig. IO
einen Schnitt gemäß der Linie X-X der Fig. 8.
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Das in Fig. 1 dargestellte Ausführungsbeispiel der Prüfvorrichtung
besitzt einen Fuß I, dessen Auflagefläche 1a möglichst eben ist. Der mittlere Teil
des Fußes -I ist, wie in Fig. 2 dargestellt, mit einem Längsschlitz 1b versehen,
in welchem ein .Lineal - 2 gelagert ist, das an den Fuß I mittels eines mit der
Auflagefläche 1a parallelen Lagerbolzens 3 angelenkt ist. Schrauben 4 (Fig. 3),
die in Gewindebohrungen am unteren Teil von zur Gewichtsersparnis dienenden Ausnehmungen
2a des Lineals 2 eingeschraubt sind und sich gegen die untere Begrenzungsfläche
IC des Schlitzes Ib abstützen, dienen dazu, dem Lineal 2 die gewünschte Stellung
mit Bezug auf den Fuß I zu erteilen, in der das Lineal 2 mit Hilfe von Feststellschrauben
5 festgelegt wird, die an beiden Seiten des Lagerbolzens 3 angeordnet sind und auf
das Lineal 2 über Druckklötze 5a einwirken (Fig. 2).
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Die beiden Ränder des Lineals 2 sind genau gleichartig ausgebildet.
Ihre Seitenflächen 6 und ihre Abschlußflächen 7 sind mit großer Genauigkeit bearbeitet
und zueinander parallel. Auf jeder der Seiteriflächen 6 sind parallel zu den Abschlußflächen
7 Führungsnuten oder Gleitbahnen s mit vorzugsweise trapezförmigem Querschnitt vorgesehen,-
die ebenfalls mit der größtmöglichen Genauigkeit bearbeitet sind.
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Auf einer der beiden Seiten des Lineals 2 ist ein Läufer g von im
wesentlichen U-förmiger Gestalt verschiebbar angeordnet, dessen ebenfalls glatt
bearbeitete Innenseiten mit kleiner Reibung gegen die Seiten 6 und 7 des Lineals
2 anliegen. Jede Seitenwand des Läufers g trägt ein unter Federdruck stehendes Führungsstück
IO, das mit der der Abschlußfläcbe 7 am nächsten liegenden schrägen Fläche 8a der
Führangsnut 8 zusammenwirkt, wodurch sichergestellt wird, daß der Läufer g gegen
die Abschlußfläche 7 gut anliegt. Eines der beiden Führungsstücke IO des Läufers
g ist mit einer Stellschraube II versehen, die zur Einstellung des auf die entsprechende
Gleitbahn ausgeübten Druckes dient und sicherstellt, daß der Läufer g am Ende seiner
Gleitbahn am Lineal 2 festgehalten wird.
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An der Außenseite des Läufers g ist ein senkrecht verlaufendes Lagergehäuse
I2 mit- einer
Klemmschraube 12a angeordnet, die zur Aufnahme des
Halteschaftes I3 eines Fühlstiftmeßgerätes C dient. Das mit einem Übertragungsstück
14a versehene Ende des an den Läufer g angelenkten Übertragungshebels 14 reicht
bis unterhalb des Gehäuses 12 heran. Der andere Arm des Übertragungshebels I4 trägt
einen Fühler I4b, der im Betriebszustand gegen das zu prüfende Werkstück P anliegt.
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Wie in Fig. 5 und 6 dargestellt, ist es möglich, den Läufer g derart
anzuordnen, daß er zum Prüfen von in einem bestimmten Abstand vom Lineal 2 angeordneten
Werkstücken verwendet werden kann, z. B. wenn es sich um einçWerkstück handelt,
dessen zu prüfende Fläche zurückliegt und nicht bis in die unmittelbare Nähe des
Meßgerätes herangebracht werden kann. Zu diesem Zweck ist im Gehäuse I2 des Läufers
g ein mit einem abgebogenen Ende versehenes Haltestück I5 gelagert, das an seinem
anderen Ende eine zweiteilige Hülse I6 trägt, an welcher die Meßuhr entweder unmittelbar
in einer der Bohrungen I7 oder mittels der Scheibe I8 befestigt ist.
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Mit Hilfe dieser Anordnung kann man nicht nur den rechtwinkligen
Verlauf einer Fläche des Werkstückes P, sondern auch die parallele Lage einer horizontalen
Fläche dieses Werkstückes mit Bezug auf die als Auflage dienende Marmorplatte überprüfen.
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Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist folgende: Das Prüfgerät wird
zusammen mit dem zu prüfenden Werkstück auf eine Marmorplatte M aufgelegt.
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Das Werkstück wird mit dem Übertragungshebel I4 in Berührung gebracht
und der Zeiger der Meßuhr auf Null gestellt. Anschließend wird der Läufer mit dem
Fühlstiftmeßgerät von oben nach unten oder von unten nach oben um einen bestimmten
Betrag verschoben. Die Abweichung der zu prüfenden Fläche von der Senkrechten kann
hierbei mit der dem Fühlstiftmeßgerät eigenen Genauigkeit einfach abgelesen werden.
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Um sicherzustellen, daß die Vorrichtung genau eingestellt ist, genügt
es, sie umzukehren und die Messung von neuem zu beginnen, indem man das Fühlstiftmeßgerät
am anderen Rand des Lineals anbringt. Wenn die Vorrichtung genau eingestellt ist,
muß die zweite Prüfung den gleichen Wert ergeben. Um die Vorrichtung einzustellen,
genügt es, die Feststellschraube 5 zu lösen und die Schrauben 4 zu verstellen, bis
der abgelesene Wert der gleiche ist, auf welcher Seite auch immer der Läufer befestigt
ist.
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Wenn es sich darum handelt, die Winkellage einer Fläche zu prüfen,
die nicht genügend nahe an das Lineal herangebracht werden kann, wird die in den
Fig. 5 und 6 dargestellte Anordnung verwendet, indem man an der Hülse I6 ein Fühlstiftmeßgerät
C' befestigt. Es wird anschließend in der gleichen Art wie oben beschrieben vorgegangen.
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Mit Hilfe der in Fig. 5 dargestellten Anordnung kann auch geprüft
werden, ob eine Fläche parallel zu der als Auflage dienenden Marmorplatte verläuft.
In diesem Falle wird der Läufer in der gewünschten Lage mit Hilfe der Schraube ii
festgelegt und die Vorrichtung auf der Marmorplatte verschoben. Auch hier kann die
Abweichung einfach abgelesen werden.
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Die in Fig. 7 dargestellte Vorrichtung besitzt einen Fuß I9, dessen
Auflagefläche möglichst eben ist. Der mittlere Teil des Fußes 19 ist mit einem Längsschlitz
20 versehen, in welchem das untere Ende 21 des Lineals 22 gelagert ist, das an den
Fuß 19 mittels eines mit dessen Auflagefläche parallelen Lagerbolzens 23 angelenkt
ist. Schrauben 24, die in am unteren Ende 21 des Lineals 22 vorgesehene Gewindebohrungen
eingeschraubt - sind und sich gegen die untere Begrenzungsfläche 20a des Schlitzes
abstützen, dienen dazu, dem Lineal 22 die gewünschte Stellung mit Bezug auf den
Fuß 19 zu erteilen, in der das Lineal 22 mit Hilfe von Feststellschrauben 25 festgelegt
wird, die über Druckklötze auf das untere Ende 2I des Lineals 22 einwirken.
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Die beiden Ränder 22a und 22b des Lineals 22 sind genau gleichartig
ausgebildet. Ihre Seitenflächen 26 und ihre Abschlußflächen 27 sind mit großer Genauigkeit
bearbeitet und untereinander parallel.
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Auf das Lineal 22 ist ein Läufer 28 aufgesetzt, der aus zwei Seitenplatten
29 und 30 und aus zwei zwischen diesen mit Hilfe von Schrauben 33 befestigten Abstandsstücken
3I, 32 besteht. Die Flächen 31a und 32cit der Abstandsstücke 3I und 32 sind mit
größter Genauigkeit bearbeitet, um ein Gleiten unter kleiner Reibung auf den Flächen
26 des Lineals zu gestatten.
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Der Läufer 28 ist mit zwei unter Federdruck stehenden Führungsstücken
34, 35 versehen, die in Gewindebohrungen 36, 37 des Abstandsstückes 3I sitzen. Die
Führungsstücke 34 und 35, die ein genaues Anliegen des Läufers 28 gegen das Lineal
22 sicherstellen, tragen jeweils einen Gewindezapfen 34a und 35a, der innerhalb
der Bohrungen 36 und 37 verstellt wird, um den auf das Lineal 22 ausgeübten Druck
einzustellen.
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Der Läufer 28 kann auf dem Lineal 22 mit Hilfe einer Schraube 38
festgelegt werden, die in einer Gewindebohrung 39 des Abstandsstückes 3I ein-und
ausschraubbar ist. Eine vor dem Läufer 28 zwischen den Seitenplatten 29 und 30 angeordnete
Hülse 40 nimmt ein zylindrisches Stück 41 auf, das mit einer einer Bohrung 43 in
der Hülse 40 entsprechenden Bohrung 42 versehen ist. Ein mit dem zylindrischen Stück
41 fest verbundener Gewindezapfen 44 ermöglicht es, das Stück 41 gegenüber der Hülse
40 zu verstellen, so daß der Schaft 45 des Fühlstiftmeßgerätes 46 festgeklemmt werden
kann (Fig. 7 und 8).
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47 bezeichnet die auf den Gewindezapfen 44 aufschraubbare Rändelmutter.
Der Läufer 28 kann mit Hilfe einer weiteren Rändelmutter 48 nach oben und unten
verschoben werden.
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Das Fühlstiftmeßgerät 46 ist mit einem Fühler 49 versehen.
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Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist folgende: Das Prüfgerät wird
zusammen mit dem zu prüfenden Werkstück 50 auf die Marmorplatte 51 auf-
gelegt.
Das Werkstück 50 wird mit dem Fühler 49 in Berührung gebracht und der Zeiger der
Meßuhr 46 auf Null gestellt. Anschließend wird das Fühlstiftmeßgerät von oben nach
unten oder von unten nach oben um einen bestimmten Betrag verschoben.
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Die Abweichung der zu prüfenden Fläche von der Senkrechten kann hierbei
mit der der Meßuhr eigenen Genauigkeit einfach abgelesen werden.
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Die Einstellung der Vorrichtung wird genau wie bei dem oben beschriebenen
Ausführungsbeispiel vorgenommen.
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Die Ränder des Lineals können z. B. auch mit einer Einstellskala
oder mit verstellbaren Anschlägen für den Läufer versehen sein. Hierdurch wird ermöglicht,
die Abweichung der zu prüfenden Fläche auf eine bestimmte Länge des Läuferweges
zu-beziehen, z. B. um diese Abweichung in Winkeleinheiten auszudrücken.
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FATENTANSPROCHE: I. Vorrichtung zum Prüfen des winkelgenauen Verlaufs
der Flächen von Werkstücken, die aus einer waagerechten ebenen Auflagefläche und
einer auf dieser aufgesetzten, senkrechten Führung besteht, an welcher ein Schieber
auf und ab gleitbar gelagert ist, der einen an der auf winkelgenaue Lage zu prüfenden
Fläche des Werkstückes entlang zu führenden und mit einer Meßuhr in Verbindung stehenden
Fühler trägt, dadurch gekennzeichnet, daß die senkrechte Führung (2, 22) einen auf
der waagerechten ebenen Fläche frei aufliegenden Fuß (I, I9) und zwei einander entgegengesetzt
angeordnete senkrechte Führungsflächen (7, 27) aufweist, auf jeder von welchen der
mindestens eine glatt bearbeitete Fläche aufweisende Schieber (9, 28) wahlweise,
jeweils nachdem er um 1800- gedreht worden ist, gleitbar lagerbar ist.