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Vorrichtung zum Feinteilen von Skalenteilungen Die Erfindung bezieht
sich auf Vorrichtungen zum Feinteilen von Skalenteilungen, bei welchen einzelne
Meßpunkte bereits durch Eichung festgelegt sind.
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Die Herstellung von Skalen, die regelmäßig unterteilt sind, ist verhältnismäßig
einfach zu be= werkstelligen; man kann sich hierzu beispielsweise eines Teilkopfes
bedienen; Schwierigkeiten bereitet aber die Herstellung solcher Skalen, die entsprechend
den Gebrauchsbedingungen unregelmäßig geteilt sind und normalerweise für einzelne,
in veT-schiedene n Abständen gelegene Punkte geeicht werden, wobei dann die unterschiedlichen
Abstände in eine gleiche Anzahl von Unterabschnitten aufzuteilen sind. Bisher war
es erforderlich, für jeden Typ einer solchen Skala eine besondere Schablone zu benutzen,
und zwar schon bei den geringsten Abweichungen der einzelnen Intervalle. Ein solches
Herstellungsverfahren ist wohl für die Herstellung einer großen Anzahl von Skalen
des gleichen Typs angängig, es wied aber unwirtschaftlich., wenn es sich darum handelt,
nur wenige Skalen eines. Typs herzustellen.
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Diesem Mangel wird bei Vorrichtungen zum Feinteilern von Skalenteilungen,
auf denen bereits einzelne Meßpunkte durch Eichung festgelegt sind, dadurch abgeholfen,
daß die von einem StrahlenbÜn:del mechanisch abgeleitete Fortschaltung des mit der
Teilung versehenen Werkstückeis mit Hilfe eines mit einem Fühlstift versehenen Hebels
oid. dgl.
erfolgt, der in die als Kerben od. dgl. ausgebildeten
Strahlen des Bündels eingerastet wird und auf diese Weise das Werkstück jeweils
in den der Unterteilung entsprechenden Abständen festlegt. Eine so ausgestattete
Vorrichtung kann an Graviermaschinen, Anreißmaschinen, Teilmaschinen u. dgl., überhaupt
an allen Einrichtungen Verwendung finden, die zur Herstellung von Teilungen geeignet
sind. Es bleibt hierbei gleichgültig, ob sich die Teilungen in einer Ebene oder
auf dem Umfang eines Zylinders befinden.
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Der Erfindungsgedanke kann auf verschiedene Weise verwirklicht werden.
Beispielsweise ist die das Strahlenbündel aufweisende Platte parallel zum Hauptstrahl
des Bündels verschiebbar, der eine Radiale zum Drehpunkt des Führungshebels mit
dem Fühlstift bzw. eine Parallele zu dieser Radialen bildet, wobei zwischen Führungshebel
und Aufspannvorrichtung des Werkstückes außerdem eine wahlweise austauschbafr.e
Zahnradübersetzung geschaltet sein kann. Der Fühlstift kann aber auch radial zum
Drehpunkt des Führungshebels verstellbar sein, wodurch es möglich ist, den zu bestreichenden
Winkelbereich zu vergrößern oder zu verkleinern. Es ist ferner möglich, die Bewegung
des Fühlstiftes in Richtung des Fühlhebels, z. B. auf eine Zahnstange und von dieser
auf die Aufspä,nnvorrichtung, zu übertragen, wobei dann die das Strahlenbündel aufweisende
Platte senkrecht zur Bewegungsrichtung des Fühlstiftes verschiebbar ist. Statt einer
verschiebbaren Strahlenplatte kann auch eine drehbare Trommel verwendet werden,
auf deren Mantel die Strahlen angeordnet sind. -In den Zeichnungen ist die Erfindung
an Ausführungabcispieaen. erläutert. Es zeigt Abh. i ein, solches, Ausführungsbeispiel
im Grundriß, Abb. 2 und 3 die Anordnungen zweier Strahlenbündel, die auf verschiedene
Weise zustande gekommen sind, Ab#b. 4 eine Seitenansicht der Vorrichtung gemäß Abb.
z, bei welcher die Aufspannvorrichtung teilweise im Schnitt dargestellt ist, Abb.
5 eine weitere Seitenansicht dieser Vorrichtung, um 9o° gegenüber derjenigen der
Abb-.4 versetzt, .
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Abh. 6 eine Seitenansicht und Abb. 7 einen Grundriß der Peileinrichtung
und Aufspanivorrichtun@g mit eingeschwenktem .Peillineal; Abb. 8 und 9 entsprechen
dem Abb. 6 und 7, zeigen jedoch eine andere Stellung der Vorrichtungsteile; Abb.
ro bis 12 geben ein weiteres Ausführungsbeispiel an, und zwar Abb. io in Seitenansicht,
teilweise im Schnitt, Abb. i I eine Einzelheit im Schnitt gemäß der Linie A-A der
Abb. io und 12 im Grundriß ; Abb-. 13 endlich veranschaulicht noch eine andere
Ausführungsart des Erfindungsgedankens.
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Die Vorrichtung der Abb. i bis 9 dient dazu., bei einer Skala, wie
sie beispielsweise in Abb-. 7 gezeigt ist, die Zwischenräume zwischen den geeichten,
in unregelmäßigem Abstand voneinander befindlichen Skalenstriche 18 jeweils in eine
gleiche Anzahl von Abschnitten zu unterteilen, also mit Feinteilung zu versehen.
Auf der rechten Seite der Abb, 7 ist dies bereits geschehen. Für jeden Abstand zweier
Nachbarstriche 18 m,uß die Fö:rtschaltung der Aufspannvorrichtung geändert werden,
damit der Stichel i9 die richtige Unterteilung des jeweiligen Intervalls markiert.
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Auf dem Maschinenständer ii ist die Aufspannvorrichtung für die Skala
i2 befestigt, und es sind Führungsschienen 13 für die Strahlenplatte 14 vorgesehen.
Mit Hilfe des Handrades 15 kann der Schlitten, der die Strahlenplatte trägt, seitlich
verschoben werden. Die Strahlenplatte 14 ist auf dem zugehörigen Sohli,tten zweckmäßig
aus-,vechselbar befestigt.
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Die Strahlen auf der Platte 14 des Ausführungsbeispiels sind für zehn
Unterteilungen des Abstandes zweier durch Eichung gefundener Punkte einer Skala
vorgesehen. Die Platte kann jedoch auch für geringere, Unterteilungsverhältnisse
eingerichtet werden.
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Zu der Strahlenanordnung nach Abb. 2 kommt man dadurch, daß man dem.
Hauptstrahl o in Richtung zum Drehpunkt 16 der Aufsp.annvorrichtung anordnet und
einen Strahl i geradlinig unter einem gewählten Winkel hierzu vorsieht. Die übrigen
Strahlen erhält man, indem man vom, verschiedenen Punkten des verlängerten Hauptstrahles
o Kreisbögen mit einem Radius schlägt, welcher der Entfernung des Drehpunktes 16
von dem- Fühlstift 17 entspricht, und ,auf diesen Kreisbogen die zugehörige Entfernung
zwischen den Strahlen o und i entsprechend der Anzahl der Strahlen, beim Ausführungsbeispiel
also für elf Strahlen, abträgt. Die Verbindungslinie der so erhaltenen Punkte ergibt
die gewünschten Strahlen.
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Aus Ab#b. 2 ist ersichtlich, daß die Strahlen zum Strahl io hin mit
einer größeren Krümmung verlaufen.
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Nach Abb.. 3 kann man aber auch so, vorgehen, d.aß man. den Strahl-
io unter einem gewählten Winkel geradlinig festlegt und dann die Kreisbögen, welche
auf :dieselbe Weise wie nach Abb.. 2 entstehen, entsprechend der Strahlenzahl teilt.
Wie ersichtlich, verlaufen hierbei die Strahlen mit ge-
ringerer Krümmung
als bei Abb. 2; außerdem sind sie: auch in entgegengesetzter Richtung gekrümmt.
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Sollen engere und breitere Winkelbereiche bestrichen werden, ist es
zweckmäßig, die Länge des Führungshebels. 23 einstellbar zu machen. Bei gleicher
Strahlenplattenbreite kann durch Verkürzung des Hebels in Verbindung mit einem entsprechend
könstruierten Strahlenbündel der Winkelbereich vergrößert und durch Verlängerung
des Hebels in ähnlicher Weise verkleinert werden.. Der zweite Fall wirkt sich insbesondere
dadurch vorteilhaft aus"daß es möglich ist, die Genauigkeit kleinea-Unterteilungen
erheblich zu vergrößern.
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Zweckmäßig werden. die Strahlen in die Strahlenplatte 14 als z. B.
spitzwinklige Nuten eingearbeitet, in welchen der Fühlstift 17 geführt wird.
Wie
in den Abb.4 und 5 gezeigt, ist mit dem Maschinenständer i z das Teil 2o fest verbunden,
das den Aufspanndorn 2i trägt. Der Aufspanndorn dient ferner zur Zentrierung der
Führungsplatte 22, des Hebels 23, an welchem der Fühlstift 17 sitzt. Der Fühlstift
17 ist mit dem Hebel 23 verbunden durch eine Blattfeder 24, welche infolge ihrer
Vo@rspannung stets einen gegen die Strahlenplatte 14 gerichteten Druck auf den Fühlstift
17 ausübt. Auf dem Aufspanndorn 21 sind ferner die Führungsplatte 25 für die Peilvorrichtung
26 und die Aufspannplatte 27 für das Werkstück 12 zentriert. Der Aufspanndo:rn 21
ist in dem Teil 2o drehbar angeordnet und kann mit Hilfe des Knebels 28 festgestellt
werden. Die Platten 22 und 25 sind ebenfalls drehbar auf dem Aufspanndorn 21 angebracht,
wobei die Führungsplatte 22 durch den Knebel 29 gegenüber dem Aufspanndorn feststellbar
ist. Die Führungsplatten 22 und 25 können gegeneinander verdreht werden; sie stehen
aber unter der Wirkung der Zugfeder 30, welche einerseits an dem Führungshehel 23
und andererseits an dem Träger 31 des Peillineals 26 angreift (Abt. 7). An der Führungsplatte:
25 ist ein Stift 32 vorgesehen, der als Anschlag gegen den Führungshebe123 dient
und eine hestimmte Winkelstellung des Führungshebels 23 zur Ablesekante 33 des Peillineals
26 festlegt. Bei einer Bewegung des Führungshebels 23 entgegen dem Uhrzeigersinn
wird das Peillineal 26 durch den Anschlagstift 32 mitgenommen. Bei einer Bewegung
im Uhrzei.gersinn bewirkt die Feder 30 die Mitnahme.
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Das Peillineal 26 ist mit Hilfe des Handgriffes 34 aus der
in Abb-. 7 in ausgezogenen Linien dargestellten Stellung in die strichpunktiert
gezeigte Lage schwenkbar. Der Handgriff wird hierbei in einer Nut 35 geführt (Abt.
6), welche nicht nur die Endstellungen feistlegt, sondern auch dafür sorgt, daß
das Peillineal 26 bei der Schwenkung von der Skalenscheibe- 12 abgehoben wird, um
eine Beschädigung der Skalenscheibe zu vermeiden. Neben dem Peillineal ist ein weiteres
Lineal 36 schwenkbar vorgesehen, das aus einem dünnen Metallstreifen besteht. Beim
Arbeiten des Stichels i9 ist das Lineal 36 gemäß Abb. 8 und 9 derart eingeschwenkt,
daß seine rechte Kante parallel zu und dicht neben der Arbeitsbahn des Stichels
i9 verläuft. Bei dem Arbeitsvorgang gleitet auf dem Lineal 36 ein Führungsstift
37 entlang, der gegenüber dem Stichel i9 in seinem Halter verstellbar ist. Der Stift
37 dient dazu, stets eine gleiche Arbeitstiefe des Stichels i9 zu bewirken, um saubere,
gleichmäßig aussehende Teilungen auch auf nicht ebenen Skalenscheiben zu erhalten.
Das Lineal 36 ist ebenfalls verschwenkbur durch einen Handgriff 38, der in einer
Nut 39 (Abb.6) derart geführt wird, daß seine Endstellungen festliegen und er bei
seiner Bewegung von der Skalenscheibe 12 abgehoben wird. Die Nabe 4o des Lineals
36 ist an der Kante 41 derart gestaltet, daß sie die Einstellung des Peillineals
26
in derjenigen Stellung nicht stört, in welcher die Ablesekante 33 des Peillinenls
sich in der Grundstellung befindet, die durch das Eingreifen des Fühlstiftes 17
in den Hauptstrahl o bestimmt wird.
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DieArbeitsweise dieserVorrichtung ist folgende: Zunächst wird die
zu bearbeitende Skalenscheibe 12 auf der Aufspannscheibe 27 derart befestigt, daß
der am weitesten rechts liegende geeichte Teilstrich 18 mit der Ablesekante 33 des
Peillineals 26 gemäß Abb. 7 zusammenfällt, wobei sich der Fühlstift 17 in dem Hauptstrahl
o befindet. Die Einstellung kann dadurch geschehen, daß die Skalenscheibe 12 so
lange gegenüber der Aufspannscheibe 27 gedreht wird, bis diese Stellung erreicht
ist, wobei naturgemäß der Aufspanndorn 21 durch den Knebel 28 und die Führungsscheibe
22 durch den Knebel 29 festgelegt sind. Man kann jedoch die Einstellung auch vornehmen,
indem man zunächst die Skalenscheibe 12 mit der Aufspannscheibe 27 fest verbindet
und alsdann die Scheibe 27 mit der Skalenscheibe 12 und dem Aufspanndorn 21 bei
gelockerten Knebeln 28 und 29 bis zu der gewünschten Einstellung dreht. Darauf wird
der Knebel 28 festgezogen, und es wird die Ablesekante 33 des Peillineals 26 in
Übereinstimmung mit dem nach links benachbarten Skalenstrich 18 gebracht, und zwar
dadurch, daß man den Fühlstift auf den Strahl io einstellt und die Strahlenplatte
14 mit Hilfe des Handrades 15 so lange verschiebt, bis die Ablesekante 33 des Peillineals
26 durch den genannten benachbarten Eichpunkt geht. In dieser Stellung wird dann
der Knebel 29 festgelegt und der Knebel 28 gelöst.
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Nun wird das Lineal 36 in die Stellung gemäß Abb. 8 und 9 gebracht,
wobei durch die Ausb'_ldung der Kante 41 das Peillineal 26 entgegen der Wirkung
der Feder 30 seitwärts gedrückt wird. Die Schaltung für die erste Unterteilung
auf der Skalenscheibe i2 wird dadurch bewirkt, daß der Fühlstift 17 zum Strahl 9
geführt wird und hier einrastet. Zur Herstellung des ersten Teilstriches tritt nun
der Stichel i9 in Tätigkeit, wobei der Fühlstift 37 2,uf dem Lineal 36 gleitet.
Zur Herstellung der weiteren Teilstriche verfährt man in gleicher Weise wie beim
ersten Teilstrich. Die Gleichmäßigkeit der Unterteilung ist dadurch gesichert, daß
das Strahlenbündel gemäß seiner Herstellung nach Abb. 2 und 3 auf dem Kreisbogen,
auf welchem sich der Fühlstift 17 bewegt, gleiche Abstände der Strahlen aufweist.
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Nach der Herstellung des neunten Teilstriches wird das Lineal 36 in
die Stellung der Abb. 6 und 7 gebracht und das Peillineal 26 durch Feder 3o und
Anschlag 32 wieder in die Grundstellung geführt. In dieser Stellung muß die Ablesekante
33 mit dem ersten Skulenstrich 18 übereinstimmen. Auf diese Weise kann nach jeder
Unterteilung eines Zwischenraumes zwischen zwei benachbarten Strahlen 18 auf einfache
Weise geprüft werden, ob sich bei der Arbeit nicht die Lage der Skalenscheibe 12
gegenüber der Vorrichtung geändert hat. Eine laufende Überprüfung dieser Art ist
jedoch nicht erforderlich, weil infolge der ständigen gegenseitigen Blockierung
der an sich beweglichen Teile eine Verschiebung einzelner Teile nicht eintreten
kann.
Verzichtet man auf diese Überprüfung, so braucht das Lineal
36 bei der Rückkehr- zur Nullstellung nicht ausgeschwenkt zu werden, weil das Peillineal
26 mit dem Führungshebel 23 federnd gekuppelt ist und beim Anschlag an das Lineal
36 ausweichen kann.
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Nach Fertigstellung dieser ersten Unterteilung wiederholt sich der
gleiche Arbeitsgang für die weiteren Unterteilungen, wobei es nicht notwendig ist,
die Skalenscheibe 12 selbst aufs neue wieder einzurichten, denn der Ausgangsstrich
i8 der neuen Unterteilung deckt sich jeweils mit dem Endskalenstrich der vorhergehenden
Teilung.
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Die in dem Ausführungsbeispiel veranschaulichte Strahlenplatte 14
ist für die Unterteilung eines Abschnittes in höchstens zehn gleiche Teile vorgesehen.
Für weitergehende Unterteilungen müßten andere Strahlenplatten verwendet werden.
Für geringere Unterteilungen dagegen genügt für zahlreiche Fälle jedoch die gleiche
Platte 14. Handelt es sich um eine Unterteilung in Abschnitte, deren Vielfaches
io ergibt, so wird die Ausrichtung in gleicher Weise nach dem Hauptstrahl o und
dem Strahl io vorgenommen. Soll ein Abschnitt aber beispielsweise in sieben gleiche
Teile unterteilt werden, so würde bei der Ausrichtung an Stelle des Strahles io
der Strahl ? zu treten haben. Nur bei einer sehr geringen Anzahl der Unterteilungen
bzw. bei einem großen Abstand zweier Skalenstriche i8 müßte die Strahlenplatte 14
gegen eine solche ausgewechselt werden, bei welcher die Strahlen io unter entsprechend
geänderter gegenseitiger Neigung verlaufen.
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Das Ausführungsbeispiel der Abb. io bis 12 entspricht im wesentlichen
der durch die Abb. i bis 9 erläuterten Vorrichtung. Zwischen Führungshebel 4. und
Auf spannvorrichtung 46 ist hier jedoch eine Übersetzung eingeschaltet, die aus
den Zahnrädern 47, 48 besteht. Die beiden Zahnräder sind auswechselbar, so daß verschiedene
übersetzungsvierhältnisse eingestellt werden können, wodurch es möglich ist, eine
einzige Strahlenplatte für die verschiedensten Ausschläge der Aufspannvorrichtung,
also für die verschiedensten, Teilungswinkel der Teilvorrichtung zu verwenden. Das
Zahnrad 48 ist konzentrisch zur Aufspannvorrichtung 46 angeordnet, während das Zahnrad
47 auf einem Zapfen des Schlittens 54 drehbar gelagert ist, der auf der Schiene
55 entsprechend dem Übersetzungsverhältnis der Räder 47 und 48 verstellt und festgeklemmt
werden kann. Aus der Abb. 12 ist ohne weiteres ersichtlich, dä.ß bei verschiedenen
Übersetzungen der gleiche Weg des Fühlstiftes 45 entsprechende Winkelwege der Aufspannvorrichtung
herbeiführt. Die Form der einzelnen Strahlen des Bündels ergibt sich auf die gleiche
Weise, die für die Vorrichtung gemäß den Abb. i bis 9 geschildert worden ist.
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Bei der in der Abb. 13 dargestellten Vorrichtung ist ebenfalls ein
Zahnrad 52 konzentrisch zur Aufspannvorrichtung 56 angeordnet, welches hierbei aber
in eine Zahnstange 51 eingreift, in deren Verlängerung der Führungshebel 5o mit
dem Fühlstift 49 liegt. Die Strahlenbündelplatte 53 ist senkrecht zur Bewegungsrichtung
der Zahnstange 51 bzw. des Fühlstiftes 49. auf den Führungsschienen 57 verstellbar;
sie bewegt sich auch in diesem Fall parallel zur Richtung eines Hauptstrahles oo.
Die Zahnstange 51 gleitet in Führungen 58, welche auf einer ebenfalls zum Hauptstrahl
oo parallel verschiebbaren Grundplatte 59 befestigt sind; so daß die Zahnstange
entsprechend dem gewählten Zahnrad 52 zu sich selbst parallel verstellt und eingestellt
werden. kann. Das Strahlenbündel entsteht bei dieser Vorrichtung durch Auftragen
von zehn gleichen Abständen auf eine Senkrechte zum Hauptstrahl oo und durch geradlinige
Verbindung mit einem gemeinsamen Punkt auf dem Hauptstrahl oo.
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In den Abb. io bis 13 sind lediglich diejenigeli Teile dargestellt,
die zum Verständnis der Ab--,veichungen gegenüber den Abb-. i bis 9 erforderlich
erscheinen. Die übrigen Teile sind sinngemäß aus den Abb. i bis 9 auch auf diese
Vorrichtungen zu übertragen.