DE3940570C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen kalibrierbaren pneumatischen Meßdorn zum Feststellen der Maßhaltigkeit einer Öffnung, insbesondere einer Bohrung mit außen am Umfang befestigten Meßfedern, die über äußeren Luftauslaßöffnungen liegen, mit außen vorstehenden Tastpunkten an der Innenwandung der Öffnungen anliegen und je nach ihrer Entfernung von den Luftauslaßöffnungen diese mehr oder weniger öffnen als Maß für die Größe der Öffnung, wobei die Meßfedern in ihrer äußersten Stellung unmittelbar an einem am Meßdorn befestigten Anschlag anliegen.

Um von solchen Meßdornen exakte Werte zu erhalten, ist es erforderlich, in regelmäßigen Abständen die Meßdorne eine Einstellmeßlehre anfahren zu lassen, um hierüber eine Kalibrierung zu erhalten. Es ist damit sowohl eine geeichte Meßlehre als auch ein zusätzlicher zeitaufwendiger Arbeitsgang erforderlich.

Aus der 1980 veröffentlichten Firmenschrift "Pneumatische Meßdorne" der Anmelderin ist es bekannt, an den Meßfedern eines Meßdorns außen Anschläge zu befestigen, die die weitest mögliche äußere Auslenkung der Meßfedern begrenzen. Ferner ist es aus der DE-30 29 484 C2 bekannt, eine Hülse über den vorderen Teil eines pneumatischen Meßdornes zu schieben, um als Kalibrierschieber zu wirken. Hierdurch ist eine zusätzliche aufwendige Mechanik erforderlich, die anfällig ist gegen Verschmutzungen und damit zu Fehlerergebnissen führen kann.

Aus der DE 30 29 484 C2 ist ein Meßdorn mit einem Kalibrierschieber bekannt, der durch den äußeren Rand der zu messenden Bohrung zurückgeschoben wird. Danach mißt die freigelegte Düse des Meßdornes die Bohrung des Prüflings. Es ist weder eine Meßfeder noch ein Anschlag für eine Meßfeder vorhanden.

Die US-27 75 818 zeigt einen Meßdorn mit einer Meßfeder. Ein äußerer Anschlag ist für die Meßfeder nicht vorhanden.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Meßdorn der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß eine Kalibrierung selbstätig erfolgen kann, ohne eine Einstellmeßlehre zu verwenden. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Anschlag in einer Entfernung außerhalb des Meßbereichs gewählt ist und daß die Meßfedern in der Anlage am Anschlag die Kalibrierstellung einnehmen.

Damit bildet der an jeder Meßfeder angeordnete Anschlag selber ein Stellmeßwerkzeug, d. h. der ständig gleichbleibende Anschlag bildet eine exakte Anlagefläche und damit eine exakte Stellung der Meßfeder zur automatischen Kalibrierung. Bevor der Meßdorn in eine Öffnung eingefahren wird, liegen die Meßfedern stets an diesem Anschlag an und in dieser Stellung wird ein bestimmter Druck der Druckluft am Meßdorn aufgegeben, wobei dann im Pneumatik-/ Elektronikwandler ein Druck erzeugt wird, der gemessen wird und den Grundwert darstellt. Damit ist die Anlagestellung der Meßfeder am Anschlag eine Kalibrierposition für eine selbstätige Kalibrierung, die beliebig oft und ohne Zeitaufwand zwischen dem Einfahren in die zu messenden Öffnungen erfolgen kann. Da am Anschlag selber kein Verschleiß entsteht, bleibt diese Kalibrierposition über die Lebensdauer des Meßdornes erhalten.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Anschlag von einem die Meßfedern außen übergreifenden Teil, insbesondere einer Haltelasche gebildet ist. Alternativ kann aber auch der Anschlag von die Meßfedern durchdringenden Schrauben gebildet sein, die durch jeweils eine Meßfederbohrung ohne Gewinde mit Spiel hindurchreichen. Von größtem Vorteil ist es, wenn mindestens zwei Meßfedern diametral gegenüberliegend insbesonders radial verschieblichen Teil miteinander fest verbunden ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 Einen axialen Schnitt und

Fig. 2 einen Ausschnitt aus Fig. 1 mit einer alternativen Ausführung des Anschlags.

Federkontaktmeßdorne 1 werden zur Maßkontrolle von Bohrungen häufig in Sondermaschinen eingesetzt. Nach dem Feinbearbeiten fährt der Meßdorn nach automatischen Wechsel in der Werkzeugspindel in das Werkstück bzw. in den Prüfling ein. In den Meßdorn wird dann Meßluft eingedrückt, die gegenüber dem Normaldruck einen Überdruck besitzt und zu Meßdüsen 2 geführt wird. Den Meßdüsen 2 sind Meßfedern 3 nachgeschaltet, die je nach dem wie weit sie ausgefahren sind, die Meßdüse mehr oder weniger verschließen und damit einen Rückstau der Meßluft erzeugen, so daß die Meßluft in einem Pneumatik-/Elektronik-Wandler 4 gemessen werden kann. Dieser Meßwert entspricht dann dem Grad, wie weit die Meßfedern 3 ausgefahren sind und damit wie groß die Bohrung ist.

Im zylindrischen Meßdorn 1 ist ein koaxialer Zuführungskanal 5 eingebracht, der die Meßluft in den vorderen Bereich des Meßdorns bringt. Der Kanal 5 mündet in einer zylindrischen koaxialen Kammer 6, in der ein zylindrisches Tastteil 7 wie ein Kolben in einem Zylinder verschieblich gelagert ist. Das Tastteil 7 weist an seinem äußeren herausragenden Ende einen scheibenförmigen koaxialen überragenden Kopf 8 als Auflaufsicherung auf.

Der zylindrische in der Kammer 6 gleitende Bereich 7a des Tastteils 7 besitzt eine koaxiale Sackbohrung 9, von der über radiale Bohrungen 10 die Meßluft einer äußeren Ringnut 11 des Bereichs 7a zugeführt wird. In Höhe der Ringnut 11 bei nicht eingedrücktem Tastteil 7 sind im Körper des Meßdorns 1 radiale Bohrungen als Meßdüsen 2 auf mindestens zwei einer diametral gegenüberliegenden Seiten angeordnet. Die Meßluft strömt damit bei nicht eingedrücktem Tastteil 7 vom Kanal 5 in die Kammer 6 von dort über die Bohrungen 9 und 10 zur Ringnut 11 und von dieser durch die Meßdüsen 2. Die aus den Meßdüsen 2 austretende Druckluft wird von Meßfedern 3 gesteuert, die über der Austrittsöffnung der Meßdüsen 2 jeweils liegen und deren Abstand gegenüber diesen Austrittsöffnungen 2a veränderlich ist.

Die Meßfedern 3 liegen in am Außenumfang des Meßdorns 1 achsparallel angeordneten Längsnuten 12 ein und sind mit einem Ende 3a am Meßdorn 1 befestigt. Das andere Ende der Meßfeder 3 ist beweglich und liegt über der Austrittsöffnung 2a. An der Außenseite jeder Meßfeder 3 nahe der Austrittsöffnung 2a ist ein Meßpunkt bzw. eine Taststelle 13 vorgesehen, die gegenüber der Meßfeder 3 vorstehen kann und an der Innenwandung der zu messenden Bohrung zur Anlage kommt. Befindet sich der Meßdorn 1 nicht in der zu prüfenden Bohrung 14 des Prüflings bzw. Werkstückes 15, so kann die Meßfeder 3 durch die Meßluft auf die weitest nach außen geschwenkte bzw. gebogenen Stellung gebracht werden, wobei diese Stellung durch einen Anschlag bestimmt ist, der von einer Schraube 16 gebildet wird, die durch eine Meßfederbohrung mit Spiel hindurchreicht und deren Kopf die Meßfeder außen überragt und den Anschlag erzeugt. Alternativ kann der Anschlag aber auch von einem die Meßfeder außen übergreifenden Teil, insbesondere einer Haltelasche 17 gebildet sein, Fig. 2.

Das Tastteil 7 wird durch eine in der Kammer 6 liegende Schraubendruckfeder 18 nach außen gedrückt in die in Fig. 1 gezeigte Stellung. Eine in der Wand der Kammer 6 fest angeordnete Kugel 19 oder ein Stift liegen etwa zur Hälfte in einer kurzen außen im Bereich 7a eingebrachten achsparallelen Längsnut 20 ein und bestimmt damit beide Endstellungen des Tastteils 7 und bilden eine Verdreh­ sicherung. In der äußeren Endstellung verbindet die Ringnut 11 Kanal 5, Kammer 6 und Bohrungen 9, 10 mit der Meßdüse 2. In der eingeschobenen Stellung befindet sich dagegen die Ringnut 11 außerhalb des Bereichs der radialen Meßdüsen 2 und damit ist die Meßluftzufuhr vollständig unterbrochen, so daß der Druck der Meßluft bis zum maximalen Wert ansteigt. Das im System eingebundene analoge Meßgerät meldet dann der Maschine "Auflauf". Dieser einen Fehler anzeigende Wert führt dann zu einer Reaktion des Rechners, insbesondere zum Zurückziehen des Meßdorns oder zu einem Stoppen seiner Bewegung.

Eine Verwendung des kalibrierbaren Meßdornes besteht beispielsweise darin, daß vor dem Einführen des Meßdorns in die Öffnung und damit bei Anlage der Meßfedern an den Anschlägen der Luftdruck gemessen wird, der durch den von den Meßfedern erzeugten Luftwiderstand entsteht, daß dieser gemessene Druck als Kalibriermeßwert von der Steuerelektronik verwendet wird, und daß danach der Meßdorn in die zu messende Öffnung einfährt.

Claims (4)

1. Kalibrierbarer pneumatischer Meßdorn zum Feststellen der Maßhaltigkeit einer Öffnung (14), insbesondere einer Bohrung, mit außen am Umfang befestigten Meßfedern (3), die über äußeren Luftauslaßöffnungen (2a) liegen, mit außen vorstehenden Tastpunkten (13) an der Innenwandung der Öffnung (14) anliegen und je nach ihrer Entfernung von den Luftauslaßöffnungen (2a) diese mehr oder weniger öffnen als Maß für die Größe der Öffnung (14), wobei die Meßfedern (3) in ihrer äußersten Stellung unmittelbar an einem am Meßdorn befestigten Anschlag (16, 17) anliegen, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag (16, 17) in einer Entfernung außerhalb des Meßbereichs gewählt ist, und daß die Meßfedern (3) in der Anlage am Anschlag (16, 17) die Kalibrierstellung einnehmen.

2. Meßdorn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag von einem die Meßfedern (3) außen übergreifenden Teil gebildet ist.

3. Meßdorn nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag aus einer Haltelasche (17) besteht.

4. Meßdorn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag von die Meßfedern (3) durchdringenden Schrauben (16) gebildet ist, die durch jeweils eine Meßfederbohrung ohne Gewinde mit Spiel hindurchreichen.