DE975962C - Anwendung einer optischen Einrichtung zum Ablesen von Messstellen an Metallbearbearbeitungsmaschinen - Google Patents

Description

• Anwendung einer optischen Einrichtung zum Ablesen von Meßstellen an Metallbearbeitungsmaschinen Es ist bekannt, bei der Einstellung von Metallbearbeitungsmaschinen, z. B. Horizontal-Bohr-und Fräsmaschinen, Fernrohre zu benutzen, wenn das einzustellende Maschinenteil nicht zugänglich ist oder seine Entfernung vom Beobachtungsstand größer ist, als es die Ablesung mit bloßem Auge gestattet. Meist ist der Beobachtungsstand auch der Bedienungsstand, der bei der Einstellung nicht verlassen werden soll und der sich sowohl am Boden als auch an einem beweglichen Maschinenteil befinden kann. Das Verbleiben des Beobachtenden an seinem Platz und die Beibehaltung seiner Arbeitsstellung ist jedoch dann erschwert, wenn verschiedene Einstellungen durch verschiedene Fernrohre oder in verschiedener Blickrichtung vorzunehmen sind.
• Es ist auch eine Meßeinrichtung mit nur einem Beobachtungssystem bekannt, das die Lichtstrahlen von zwei Meßstellen aus zwei verschiedenen, parallel und in bestimmtem Abstand voneinander liegenden Ebenen empfängt und im Okular eines Fernrohres abbildet. Zur Nacheinanderablesung der einzelnen Meßwerte sind besondere Blenden. vorgesehen, welche diejenige Meßstelle abdecken, deren Ablesung nicht gewünscht ist. Meßeinrichtungen dieser Art sind wegen ihrer Gebundenheit an bestimmt angeordnete Meßstellen nur in beschränktem Umfange anwendbar.
• Bei großen und weit verzweigten Metallbearbeitungsmaschinen liegt die Aufgabe Vor, eine Vielzahl von Meßstellen, die sich in ebensoviel verschiedenen Lagen und in den unterschiedlichsten Abständen zueinander befinden, von einer Stelle aus ablesen zu können.
• Die erfindungsgemäße Lösung besteht in der Anwendung einer optischen Einrichtung mit einem optischen Umlenksystem zum Projizieren der von einzelnen Meßstellen ausgehenden Strahlenbündel zu einem am Bedienungsstand ortsfest angebrachten Fernrohr, das durch die Bewegbarkeit seiner Ausblickoptik auf die einzelnen Strahlenbündel gerichtet werden kann, zum Fernablesen von in verschiedenen Ebenen liegenden Meßstellen für das Einstellen von Schlitten od. dgl. an Metallbearbeitungsmaschinen, z. B. Horizontal-Bohr- und Fräsmaschinen.
• Gemäß weiterer Erfindung kann bei der zur An-_ wendung kommenden optischen Einrichtung mindestens ein Umlenkorgan des optischen Umlenksystems aus einem in mehrere den verschiedenen Meßstellen entsprechende Stellungen einstellbaren Prisma bestehen.
• In weiterer Ausgestaltung: der Erfindung kann vorgesehen sein, daß das Umlenkorgan längsverschiebbar und in den einzelnen Meßstellungen feststellbar ist. Des weiteren kann die Erfindung gekennzeichnet sein durch in die Lichtwege zu den einzelnen Meßstellen eingeschaltete weitere optische Umlenkorgane, durch welche der Anwendungsbereich eine Erweiterung erfahren kann.
• Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist am Bedienungsstand der Maschine ein Periskop angeordnet, das auf mindestens drei Stellungen für drei in verschiedenen Ebenen liegende Meßstellen mittels einer Einrastvorrichtung _einstellbar ist. -= ----- - - - -Es sind zwar Prismensysteme bekannt, bei-denen die Prismen verschiebbar angeordnet sind. Deren Verschiebung dient aber im Gegensatz zum Gegenstand der Erfindung der Erzielung eines Pseudostereoeffekts, nicht jedoch der Ablesung der Meßwerte verschiedener Meßstellen mittels eines einzigen Fernrohres.
• Auch eine andere bekannte Vorrichtung ist mit der gemäß der Erfindung nicht vergleichbar. Diese bekannte Vorrichtung ermöglicht das Hineinprojizieren des Bildes eines Werkzeuges in ein Okular, durch das gleichzeitig ein entfernt von dem Werkstück angeordneter Maßstab beobachtet werden kann. Auch bei dieser Vorrichtung fehlt die Möglichkeit eines Ablesens örtlich getrennter Meßstellen, wie sie bei weitverzweigten Metallbearbeitungsmaschinen vorgesehen sind.
• In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in ihrer Anwendung bei einer Waagerecht-Bohr- und Fräsmaschine dargestellt.
• Fig. i ist eine schematische Vorderansicht einer Maschine und Fig. 2 deren Seitenansicht.
• Fig. 3 a, 3 b und 3 c sind schematische Darstellungen der Umlenkung der Lichtstrahlen von den Meßstellen bis zum Okular des Fernrohres; Fig. 4 stellt die optische Einrichtung im Spindelstock der Maschine in einem vergrößerten Schnitt nach Linie IV-IV der Fig. i dar; Fig. 5 _ ist ein waagerechter Schnitt nach Linie V-V der Fig. 4; Fig. 6, 7 und 8 zeigen als Beispiel die Ausbildung des mit dem Spindelstock verschiebbaren Nonius für die Senkrechtverstellung. Von der Bedienungsbühne i der Maschine aus soll mit dem Fernrohr -> die waagerechte Einstellung des Ständers 3 auf dem Bett 4., die senkrechte Einstellung des Spindelstockes 5 an dem Ständer 3 und die waagerechte Einstellung der Werkzeugspindel 6 im Spindelstock 5 abgelesen werden. Zu diesem Zweck trägt das Bett einen Maßstab 7 und der Ständer 3 den Nonius 8 (Waagercchtverstellung des Ständers). Der Ständer 3 hat außerdem den Maßstab 9, zu dem der Nonius io im Spindelstock gehört (Senkrechtverstellung des Spindelstockes). Die. Bohrspindelverschieb.ung gegenüber dem Spindelstocl: 5 wird gemessen mit dem am Spindelstock 5 befestigten Maßstab i i und dem Nonius 13, der im Innern des Spindelstockes an dem verschiebbaren, mit gestrichelten Linien angedeuteten Bohrspindellager i2 angebracht ist. In den Fig. 6, 7 und 8 ist eine beispielsweise Ausführungsform des mit dem Spindelstock 5 verschiebbaren Nonius io für die Senkrechtverstellung wiedergegeben, die sinngemäß auch für die beiden anderen Meßstellen Verwendung finden kann. Durch die Schauöffnung 14 in dem Gehäuse 15 sind ein Teil des Maßstabes 9 und der Nonius io zu sehen. Letzterer befindet sich somit. in einem durch das Gehäuse 15 abgeblendeten, zweckmäßig durch die beiden Lampen 16 und 17 hell erleuchteten Raum.
• Die von den einzelnen Meßstellen ausgehenden Lichtstrahlen --gelängen: über optische Umlenksysteme -zu .dein am Bedienungsstand i der Maschine angebrachten Fernrohr 2, das nach Art eines Periskops ausgebildet ist, dessen eines,. unteres Prisma 18 fest angeordnet ist, während das andere, obere Prisma ig beweglich ist. Zweckmäßig ist das Prisma ig an dem oberen Ende eines in drei Stellungen senkrecht einstellbaren Rohres 2o angebracht (Fig.4). Die Verstellung des in seinem unteren Teil als Zahnstange 2o' ausgebildeten Rohres 2o geschieht mittels des Ritzels 21 von dem Knopf 22 aus. Die drei Stellungen a, b, c des Rohres 2o werden durch den Federindex 23 gesichert. In, der oberen Stellung a des Rohres 2o (Fig. 3 a) kann der Maßstab 9 abgelesen werden, in der Mittelstellung 3 bei Umlenkung des Lichtstrahls durch das Prisma 24 der Maßstab 7, und in der unteren Stellung c erfolgt die Ablesung des Maßstabes i i über die Prismen 25, 26,27 und 28. Das Rohr 29 (Fig. 3 b) gestattet den freien Durchblick durch den Spindelstock 5.
• Die Erfindung ist nicht auf die beschriebene Art der Verstellung des Rohres 2o und die Umlenkung der Lichtstrahlen durch Spiegelprismen beschränkt. Die Verschiebung des Prismas ig in Längsrichtung kann beispielsweise j e nach den Erfordernissen auch durch eine Drehung ersetzt werden. Ebenso kann die Umlenkung der Lichtstrahlen mittels Prismenspiegeln ersetzt werden durch biegsame Stäbe aus durchsichtigen Kunststoffen (Zellglas) oder andere Mittel.

Claims (5)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Anwendung einer optischen Einrichtung mit einem optischen Umlenksystem zum Projizieren der von einzelnen Meßstellen ausgehenden Strahlenbündel zu einem am Bedienungsstand ortsfest angebrachten Fernrohr, das durch die Bewegbarkeit seiner Ausblickoptik auf die einzelnen Strahlenbündel gerichtet werden kann, zum Fernablesen von in verschiedenen Ebenen liegenden Meßstellen für das Einstellen von Schlitten od. dgl. an Metallbearbeitungsmaschinen, z. B. Horizontal-Bohr- und Fräsmaschinen.
2. 2. Optische Einrichtung zur Anwendung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Umlenkorgan des optischen Umlenksystems aus einem in mehrere den verschiedenen Meßstellen entsprechende Stellungen einstellbaren Prisma (1g) besteht.
3. 3. Optische Einrichtung nach den Ansprüchen i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Umlenkorgan (1g) längsverschiebbar und in den einzelnen Meßstellungen feststellbar ist.
4. 4. Optische Einrichtung nach den Ansprüchen i bis 3, gekennzeichnet durch in die Lichtwege zu den einzelnen Meßstellen eingeschaltete weitere optische Umlenkorgane (24, 25, 27,28).
5. 5. Optische Einrichtung nach den Ansprüchen i bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß am Bedienungsstand (8) der Maschine ein Periskop angeordnet ist, das auf mindestens drei Stellungen (a, b, c) für drei in verschiedenen Ebenen liegende Meßstellen mittels einer Einrastvorrichtung (22, 23) einstellbar ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 726 646, 692 997, 639 3o9, 635 316; deutsche Patentanmeldung p 5I132 IXa/3oa D (bekanntgemacht am I. 2. 1951) ; USA.-Patentschrift Nr. I 281 035; König: »Fernrohre und Entfernungsmesser«, Berlin 1937, S. 90, 103 und 113; Schwidefsky: »Einführung in die Luft- und Erdbildmessung«, Ausg. 1939, S.20; »Wissenschaftliche und angewandte Photographie«, Ergänzungswerk, Bd.I, 1943, S.582.