DE953288C

DE953288C - Silhouette testing and measuring device

Info

Publication number: DE953288C
Application number: DEE7448A
Authority: DE
Inventors: August Polak; Dipl-Ing Karl Schmitt; Wilhelm Staufer
Original assignee: ELMASCH BAU GmbH
Current assignee: ELMASCH BAU GmbH
Priority date: 1953-06-25
Filing date: 1953-06-25
Publication date: 1956-12-27

Description

Schattenrißprüf- und Meßgerät Die Erfindung betrifft ein Gerät, daß mit Hilfe von Schattenrissen verschiedene Maße an ausgedehnten Werkstücken, z.E. Schienenfahrzeugradsätzen, durch einen einmaligen Einstellvorgang abzunehmen gestattet; insbesondere gleichzeitig die Messung weit auseinanderliegender Kanten oder Flächen wie z. B. der Spurweite, die Messung von Konturen oder gekrümmten Flächen, wie z. B. der Profile von Schienenfahrzeugradreifen, die Messung der Entfernungen Ider genannten Konturen oder Flächen zueinander und die Messung der Abweichung vorgenannter Entfernungen in horizontaler oder vertikaler Richtung bei Rotation des Werkstückes, z. B. Unrundheiten, Seitenschläge usw.Silhouette testing and measuring device The invention relates to a device that With the help of silhouettes, different dimensions on extended workpieces, e.g. Rail vehicle wheel sets, allowed to be removed through a single adjustment process; especially at the same time the measurement of edges or surfaces that are far apart such as B. the gauge, the measurement of contours or curved surfaces, such. B. the profiles of rail vehicle wheel tires, the measurement of the distances Ider named contours or surfaces to each other and the measurement of the deviation of the aforementioned Distances in horizontal or vertical direction when rotating the workpiece, z. B. Out-of-roundness, side strokes, etc.

Der Erfindungsgedanke sei am Beispiel eines Schattenrißprüf- und Meßgerätes für Schienen fahrzeugradsätze näher erläutert. The idea of the invention is based on the example of a silhouette test and Measuring device for rail vehicle wheel sets explained in more detail.

Das seitherige Vermessen von Radsätzen auf Maßhaltigkeit und Abnutzungsgrad mit Stichmaßen, Lehren und Schablonen ist umständlich und zeitraubend. Die bereits bekannte optische Vermessung von Radsätzen ist zwar weniger umständlich, erfordert jedoch noch viel Zeit, weil in mehrere Okulare ab,wechselnd eingeblickt werden muß. Eine gleichzeitige Kontrolle der Messung durch eine zweite Person ist dabei nicht möglich. The measurement of wheelsets since then for dimensional accuracy and degree of wear using gauges, gauges and templates is cumbersome and time-consuming. The already known optical measurement of wheelsets is less cumbersome and requires however, there is still a lot of time, because you have to look alternately into several eyepieces. There is no simultaneous control of the measurement by a second person possible.

Bei der vorliegenden Erfindung wird das zu prüfende und zu messende Werkstück großer Aúsdehnung auf einer Projektionsfläche ausschnittsweise so abgebildet, daß die zu prüfenden und zu messenden Details in geeigneten Maßstäben wiedergegeben werden, z. B. können die durch den Umfang des Werkstückes bedingten großen Entfernungen verkleinert oder kleinere Details vergrößert widergegeben werden. Auf dem Projektionsschirm sind in analogen Maßstäben die Sollmaße und Umrisse der zu prüfenden und zu vermessenden Teile mittels Leuchtfarbe angegeben so daß deren Schattenrisse unmittelbar auf Maß- haltigkeit und richtige Lage zueinander kontrolliert werden können. Es ist ein Verfahren bekannt, welches diese Markierung der Toleranzen durch eine auf dcr Mattscheibe aufgetragene, unterbrochene Linie erreicht, an der sich die Toleranzabweichungen ablesen lassen. Dieses Verfahren ist aber - vor allem bei tbertoleranz - nicht einfach und erfordert dann auch zusätzliche Markierungen. In the present invention, that is to be tested and measured Workpiece of great expansion shown on a projection surface as excerpts as follows, that the details to be checked and measured are reproduced in suitable scales be e.g. B. the large distances caused by the circumference of the workpiece reduced or smaller details enlarged. On the projection screen are the nominal dimensions and outlines of the objects to be checked and measured in analogous scales Parts indicated by means of luminous color so that their silhouettes are directly durability and correct position to each other can be checked. A method is known which this marking of the tolerances by a applied to the ground glass, broken line reached, on which the tolerance deviations can be read. However, this procedure is - especially in the case of excess tolerance - not easy and requires then also additional markings.

Diese Mängel vermeidet das dieser Anmeldung zugrunde liegende Verfahren. Bei diesem wird die Toleranzlinie mit Leuchtfarbe auf lichtundurchlässigem Untergrund aufgetragen. Durch Bestrahlung mit Ultraviolettlicht wird die Farbe zu intensivem Leuchten angeregt, so daß sich die Toleranz- bzw. Mailderungslinien gut vom Schattenrißbild abheben und in den vollbeleuchteten Randzonen als Schattenrißbilder deutlich sichtbar werden. Es ist so ohne zusätzlichen Aufwand möglich, Unter- bzw. Übertoleranzen festzustellen. The method on which this application is based avoids these deficiencies. In this case, the tolerance line is coated with luminous paint on an opaque background applied. When exposed to ultraviolet light, the color becomes more intense Glowing stimulated, so that the tolerance or maize mitigation lines stand out well from the silhouette image stand out and clearly visible as silhouette images in the fully illuminated edge zones will. It is thus possible without additional effort, under or over tolerances ascertain.

Das Prüfen und Messen sowohl der Details als auch der Gesamtabmessung großer Werkstücke ist dadurch in einem einzigen Arbeitsgang möglich.Checking and measuring both the details and the overall dimension large workpieces are possible in a single work step.

Der als Ausführungsbeispiel angeführte, zu vermessende Radsatz wird in Körnerspitien drehbar gelagert. Mittels einer Beleuchtungseinrichtung werden die in einer Ebene liegenden Umrisse der Achsschenkel- und Radreifenprofile ausgeleuchtet. The wheelset to be measured, cited as an exemplary embodiment, is rotatably mounted in grain pits. By means of a lighting device the outlines of the steering knuckle and wheel tire profiles lying in one plane are illuminated.

Passende Objektive werfen auf eine Mattscheibe ein vergrößertes Bild dieser Profile und ein verkleinertes Bild der Radabstände. Die Projektionsfläche ist nur so groß, daß sie bequem zu überblicken ist. Die weiter auseinanderliegenden und zu vermessenden Bezugskanten und -flächen werden durch Spiegel und Prismen, die zwischen Objektiv und Projektionsfläche angeordnet sind, auf der Mattscheibe nahe zusammengerückt. Man kann dann die Schattenrisse dieser Bezugskanten und Flächen mit den auf der Projektionsfläche aufgezeichneten So:llmaßen vergleichen. Die Abwleichungen von den vorgeschriebenen Sollmaßen lassen sich durch vertikales und horizontales Verschieben der Mattscheibe in ihrer Ebene feststellen. Die Unrundheit der Räder und der Seitenschlag wird durch Drehen des Radsatzes geprüft. Gleichzeitig wird der optimale Bearbeitungsumriß des Radreifens bestimmt. Diese Messungen sind für eine zweite Person gleichzeitig kontrollierbar.Matching lenses project an enlarged image on a focusing screen these profiles and a reduced image of the wheel spacing. The projection surface is only so big that it is easy to see. The further apart and reference edges and surfaces to be measured are represented by mirrors and prisms, which are arranged between the lens and the projection surface, on the ground glass moved closer together. You can then see the silhouettes of these reference edges and surfaces Compare with the dimensions recorded on the projection surface. The mismatches The prescribed nominal dimensions can be divided into vertical and horizontal Determine the shifting of the ground glass in its plane. The runout of the wheels and the lateral runout is checked by turning the wheel set. At the same time will the optimal machining outline of the wheel tire is determined. These measurements are for a second person can be checked at the same time.

Von einer dem Beleuchtungsstrahlengang parallelen Fläche, z. B. von der Innenfläche des Rades, kann man kein scharfes Projektionsbild erhalten. From a surface parallel to the illumination beam path, e.g. B. from the inner surface of the wheel, a sharp projection image cannot be obtained.

Zu dieser Fläche wird daher durch eine Rolle in konstantem Abstand eine Hilfskante parallel geführt. Unter Berücksichtigung dieses Abstandes läßt sich die Hilfskante dann als Bezugskante für die Vermessung benutzen.A roller is therefore at a constant distance from this surface an auxiliary edge out parallel. Taking into account this distance can then use the auxiliary edge as a reference edge for the measurement.

Die von den Kondensorlinsen des Beleuchtungssystems auf dem projizierten Bild hervorgerufenen chromatischen Ringe werden durch eine zwischen die Lichtquelle und die Linse eingeschobene Mattscheibe beseitigt und damit auch eine gleichmäßige Ausleuchtung der Abbildung erzielt. Those projected onto the by the condenser lenses of the lighting system Image-evoked chromatic rings are created by placing between the light source and the lens eliminated the ground glass and thus a uniform one Illumination of the image achieved.

Um die relativ nahe beieinanderliegenden Hohlkehlen der Achsschenkel mit nur einer Lichtquelle auszuleuchten, wird durch beiderseits der Lichtquelle in einer zur Wellenachse parallelen Geraden angeordnete Spiegel oder Prismen das Licht der Lichtquelle auf beide Hohlkehlen verteilt. Around the relatively closely spaced grooves of the steering knuckles Illuminate with only one light source, is through both sides of the light source mirrors or prisms arranged in a straight line parallel to the shaft axis that Light from the light source distributed on both fillets.

Das Radsatzprüf- und Meßgerät ist portalförmig ausgebildet, so daß die Radsätze durchrollen können, was ein fortlaufendes Vermessen gestattet und den Meßvorgang verkürzt. The wheel set testing and measuring device is portal-shaped so that the wheelsets can roll through, which allows continuous measurement and the Shortened measuring process.

Bei langen und schweren Werkstücken können Durchbiegungen Meßfehler hervorrufen. Diese Fehler lassen sich dadurch vermeiden, daß statt einer vertikalen Schnittebene eine horizontale Ebene gewählt wird. In the case of long and heavy workpieces, deflections can result in measurement errors cause. These errors can be avoided by using instead of a vertical one Cutting plane a horizontal plane is selected.

Die Zylinderhaltigkeit der Achsschenkel wird mittels Mikrometeruhren gemessen. Um auch deren Anzeige auf der Mattscheibe sichtbar zu machen, sind die Gehäuse und Skalen der Uhren durchsichtig ausgeführt. Auf diese Weise kann man die Skalen und Zeiger ebenfalls auf die Mattscheil}e projizieren. The cylinder accuracy of the steering knuckles is checked by means of micrometer clocks measured. In order to make their display visible on the screen, the The watch case and dials are transparent. That way you can get the Also project the scales and pointers onto the matte wedge.

Claims

PATENT CLAIMS: I. Device for measuring profiles, which on per se known way, silhouette louvers of the profile on a projection surface generated where they are compared with nominal dimension lines, characterized in that the nominal dimension lines on an opaque basis using through Ultraviolet light applied to glow and stimulable phosphors Phosphors by exposure to ultraviolet light against the projection surface are made legible.

2. Measuring device according to claim 1, characterized in that a single Light source also for illuminating several measuring points by using mirrors or prisms.

3. Measuring device according to claim I and 2, characterized in that in A light-diffusing ground glass is built into the beam path of the light source.

4. Measuring device according to claim 1, 2 and 3, characterized in that an auxiliary edge for measuring surfaces that are parallel to the beam path, which is guided parallel to these surfaces at the same distance, serves.

5. Measuring device according to claim I to 4, characterized in that the optical device is arranged portal-shaped so that the wheelsets to be tested roll into the measuring stand from one side and after the measurement the stand on the left opposite side.

Publications considered: German Patent Specifications No. 847 35 ', 843 r73 709204, 722 OI3; British Patent No. 562,692; U.S. Patent No. 2,355 per; Swiss Patent No. 257 132; German patent application H 557 IX / 42b.