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Einrichtung zum Innenkalibrieren Es ist bekannt, das reihenmäßige
Nacharbeiten innerer Umlaufflächen von Werkstücken auf Maschinen vorzunehmen, die
mit einer Vorrichtung ausgerüstet sind, welche auf Änderungen des Abstandes von
Tastern anspricht. Eine solche Vorrichtung weist eine Vergrößerungseinrichtung auf,
welche zur laufenden Anzeige der Abmessungsänderungen des Werkstückes oder zur selbsttätigen
Steuerung des Arbeitsganges der Maschine ausnutzbar ist. Es ist auch bekannt, zum
Kalibrieren der Innenfläche von Rohrstücken die Taster auf einem Meßglied anzubringen,
das in das zu kalibrierende Werkstück eingeführt wird. Die bekannten Apparate zu
diesem Zweck arbeiten zumeist mit einem Hebel, der an einem festen Punkt des Maschinengestelles
angelenkt ist und einen Taster besitzt, der mit der abzurichtenden Fläche in Berührung
gehalten wird. Die Radiusveränderungen der letzteren wirken sich in Bewegungen des
Hebels aus, die, durch geeignete Einrichtungen verstärkt, den Arbeitsgang der Maschine
steuern. Diese bekannten Vorrichtungen sind aber mit gewissen Unzukömmlichkeiten
behaftet, insbesondere einer verhältnismäßig geringen Genauigkeit, da die Vergleichsmessungen
gegenüber dem Maschinengestell vorgenommen werden. Auf diese Weise kommt es zu einer
Addition von Fehlerquellen, die durch den toten Gang in der Maschine, durch die
Stellung
des Werkstückes in seinem Futter usw. entstehen.
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Die Erfindung betrifft nun eine Innenkalibrierungseinrichtung, die
auf den Abrichtdurchmesser selbst abgestellt ist, wodurch die obengenannten Fehlerquellen
wegfallen. Erfindungsgemäß wird das zum Innenkalibrieren benutzte Meßglied aus einem
dem Nachbearbeitungswerkzeug Durchlaß gewährenden Kalibrierrohr gebildet, das aus
Taster tragenden und durch einen Flansch mit einem Träger verbundenen Teilstücken
besteht, die sich gegeneinander um biegsame Verbindungsglieder verbiegen lassen
und die zwischen sich Raum für den Durchtritt eines Nachbearbeitungswerkzeuges lassen.
Diese Gestaltung gibt dem Kalibrierrohr eine Deformierbarkeit, die durch einfaches
Zusammendrücken des Rohres seine Einführung in ein abzurichtendes Werkstück ermöglicht,
dessen Bohrung etwas kleiner ist als die Solldistanz zwischen den Berührungstastern
auf dem noch nicht deformierten Kalibrierrohr. Im Verlauf des Abrichtens dehnt sich
das Kalibrierrohr wieder aus, und die Vergrößerungsvorrichtung zeigt den jeweiligen
Unterschied zwischen dem tatsächlichen Durchmesser und dem Soll-Abrichtmaß an. Im
Falle der Anwendung der Vorrichtung auf eine selbsttätige Nachbearbeitungsmaschine
steuert dann die Ausdehnung des Kalibrierrohres den Arbeitsgang der Maschine während
des Abrichtvorganges.
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Eine so gestaltete Vorrichtung gewährleistet eine große Genauigkeit
der Kalibrierung, da es viel vorteilhafter ist, das Maß des Abrichtdurchmessers
zur Grundlage der Steuerung bzw. der Beobachtung zu machen als die Veränderungen
eines Hebels, weil die schädlichen Vibrationseinflüsse fehlen und die ganze Vorrichtung
durch die Abrichtfläcbe selbst geführt wird.
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Die Erfindung ist nachfolgend durch die Beschreibung zweier beispielsweiser
Ausführungsformen näher erläutert, die in den Fig. I und 2 der Zeichnung dargestellt
sind, aber in keiner Weise als eine Begrenzung der Ausführungsmöglichkeiten angesehen
werden dürfen. Es zeigt Fig. I die schaubildliche Ansicht der Arbeitsweise einer
erfindungsmäßigen Kalibriervorrichtung, Fig. 2 eine gleichartige Ansicht einer unterschiedlichen
Ausführungsform.
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In Fig. i erkennt man das nachzuarbeitende Werkstück I, das durch
ein nicht dargestelltes Futter einer Maschine für die Nacharbeitung innerer Umlaufflächen
im Sinne des Pfeiles 2 mitgenommen wird. Der in zurückgezogener Lage dargestellte
und das Schleifwerkzeug tragende Bolzen 3 läßt die Schleifscheibe 4 im Sinne des
Pfeiles 5 umlaufen. Der Bolzen 5 führt außerdem während des Arbeitsganges hin- und
hergehende Längsbewegungen im Sinne des Pfeiles 6 aus sowie auch eine Querzustellbewegung
nach Pfeil 7.
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Die Kalibriervorrichtung enthält einen Träger 8 in Triangelform, der
.um eine Stange g drehbar ist und einen backenförmigen Teil Io besitzt. Auf der
Backe Io ist durch Schrauben II die Seitenwand I2 des Kalibrierrohres I3 befestigt.
Dieses Rohr ist bei I4 geschlitzt und in noch beträchtlicherer Breite bei I5. Zwei
Abschnitte I6, I7 von geschwächtem Querschnitt sind am äußersten Ende des Rohres
vorgesehen. Der Schlitz I4 erstreckt sich bis zur Wand I2, und der Flügel I2' dieser
Wand ist mit dem starren Teil des Trägers 8 nur durch einen Teil I8 von geschwächtem
Querschnitt verbunden. In der Wandung des Kalibrierrohres sind zwei Taster I8 und
2o, beispielsweise aus Diamant bestehend, befestigt, deren Berührungsflächen nach
außen gewendet sind.
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Da der Flügel I2' keine starre Verbindung mit dem Träger 8 hat, ist
ersichtlich, daß der den Taster I9 tragende Rohrteil sich elastisch um die Achse
2I biegen kann, die senkrecht zur Hauptachse des Rohres steht, und auch um eine
Achse, die parallel zur Rohrachse liegt und im geschwächten Teil I8 verläuft. Der
Flügel 12' trägt noch einen Hebel 22, der mit einem Auswertungsapparat 23 zusammenarbeitet,
welcher am Träger 8 fest angebracht ist und die vom Hebel 22 empfangenen Beeinflussungen
durch eine Leitung 24 zu einer nicht mehr dargestellten Vergrößerungseinrichtung
weiterleitet, z. B. einer pneumatischen Einrichtung dieses Zweckes.
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Die Kalibriervorrichtung arbeitet nun in folgender Weise: Die Abrichtung
des Werkstückes I wird zunächst in bekannter Weise bis zu einer Annäherung von etwa
o,oI mm an das angestrebte Maß vorgenommen und dann der Schleifscheibenträger 3
zurückgezogen, wodurch die Schleifscheibe aus dem Abrichtbereich herauskommt. Hierauf
wird die Kalibriervorrichtung durch Schwenken des Trägers 8 um die Stange g an den
Platz zwischen dein Werkstück I und der Scheibe 4 gebracht: die nun eingetretene
Gesamtlage ist in Fig. I dargestellt. (Die Distanz zwischen den Berührungsflächen
der Taster I9 und 2o ist schon vorher auf ein Genauestmaß eingestellt worden, daß
nur um wenige Mikron von dem Sollmaß differiert.) Hierauf wird das Kalibrierrohr
bei leichter Zusammendrückung seiner normal zylindrischen Partie in den Abrichtungsbereich
eingeführt, wobei der mit dem Taster I9 versehene Teil elastisch um die Achse 2I
und die Schwächung I8 abgebogen wird. Dann geht der Schleifbolzenträger 3 in Richtung
zum Werkstück vor und gelangt in den Abrichtbereich, wo sich schon das Kalibrierrohr
befindet, und kann dort, infolge des großen Schlitzes I5 im Rohr, den letzten Schliff
ausführen, wobei der Bolzen 3, dem Pfeile folgend, in den Schlitz 15 eintaucht.
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Der Durchmesser im Abrichtbereich vergrößert sich nun, und die Taster
ig, 2o bleiben mit der Innenwandung des Werkstückes in Berührung; die hierbei erfolgende
Ausdehnung des Kallibrierrohres führt zu einer Bewegung .des Hebels 22, die von
der Auswertungseinrichtung 23 genau übernommen und an dar Vergrößerungseinrichtung
sichtbar gemacht wird. Auf diese Weise kann der die Maschine bedienende Arbeiter
das Anwachsen des Durchmessers im Abrichtbereich verfolgen, und es
kann
auch beispielsweise das Arbeiten der Vergrößerungseinrichtung zum selbsttätigen
Anhalten des Nacharbeitungsvorganges nach Erreichen des gewünschten Maßes benutzt
werden.
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Die Fig. 2 zeigt eine zweite, von der Fig. I verschiedene Ausführungsform
einer erfindungsmäßigen Kalibriervorrichtung. Der Träger 8 schwingt um die Stange
9 und trägt die Wand 12 des Rohres 25, das hier an beiden Enden ganz offen ist und
auf dem die Berührungstaster 26,27 sitzen. Die Rohrpartie, die den Taster 26 und
den Flügel 12' der Wand trägt, kann sich infolge der Auskehilungen 30, 31 um die
Achse 28, 29. elastisch biegen; durch die Auskehlungen entstehen solcherart Schwächungsabschnitte,
die eine Zusammendrückung bzw. Ausdehnung des Kalibrierrohres ermöglichen. Der Flügel
12' der Wand trägt einen verstellbaren Taster 32, während die Auswertungseinrichtung
23 durch die Wand 12 starr mit dem Träger 8 verbunden ist und durch eine Leitung
24 die vom Taster empfangenen Beeinflussungen zu einer nicht mehr dargestellten
Vergrößerungseinrichtung weiterleitet.
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Die beschriebenen Vorrichtungen stellen nur zwei bestimmte Ausführungsformen
dar; es ist selbstverständlich, daß diese verschiedentlich abgeändert werden können,
insbesondere zur Anpassung an verschiedene Formen der zu kalibrierenden Werkstücke,
und daß auch andere Ausführungsformen möglich sind, ohne den Rahmen der Erfindung
zu verlassen.